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Finger begreifen Zahlen – Entwicklung und Evaluation einer digitalen App für selbstreguliertes Training fingerbasierter numerischen Strategien

Projektbeschreibung

Fast alle Kinder nutzen ihre Finger zum Zählen und Rechnen: sie sind jederzeit verfügbar und helfen nicht nur beim Verfolgen schon gezählter Zahlen, sondern unterstützen auch Prozesse des Kopfrechnens. Daher können die Finger als eine verkörperlichte (engl. embodied) Repräsentation von Zahlen angesehen werden.


In diesem Projekt, untersuchen wir die Frage ob und wie frühe numerische Fähigkeiten im Kindergarten durch das gezielte Training finger-basierter Strategien mittels einer App auf touch-sensitiven Tablets gefördert werden können. Als eine kognitive Schnittstelle werden die Kinder von der App durch die ersten Stufen ihrer numerischen Entwicklung unterstützt, insbesondere in Bezug auf i) ihr Verständnis der Zählprinzipien (weil jedes Zahlwort einem erhobenen Finger entspricht), ii) ihrem Verständnis für Zahlengröße (weil diese der Anzahl erhobener Finger entspricht) und iii) ihren ersten Rechenoperationen (weil Zahlen genauso wie Finger, in kleinere oder größere Mengen zerlegt oder gruppiert werden können).


Obwohl die Forschung zeigt, dass die Finger eine wertvolle Rolle für den Erwerb des Zählens, des Verständnisses kardinaler Mengen und des initialen Rechnens spielt, gibt es jedoch noch keine Studien, die den Einfluss eines finger-basierten Trainings auf die frühe numerische Entwicklung im Kindergarten empirisch untersucht hätten. Daher werden wir diese Frage ausgehend von einer Theorie über die Rolle fingerbasierter numerischer Strategien für die frühe numerische Entwicklung in zwei Phasen untersuchen: In einer ersten Projektphase werden wir die spiel-basierte App unter Berücksichtigung theoretischer und empirischer Evidenz entwickeln und umsetzen. Da die Motivation eine kritische Rolle für Lernprozesse spielt, werden wir die App so attraktiv wie möglich nach modernsten Empfehlungen für den Einbau von Spielelementen (z.B. Narrativ, visuelle Ästhetik und Feedback) gestalten. In der zweiten Projektphase wird die Effektivität der App in einer groß angelegten Interventionsstudie im Kindergarten an Kindern im Altern von 4 bis 6 Jahren überprüft. Wir erwarten, dass Kinder durch das Training fingerbasierter Strategien spezifisch ihn ihrem individuellen Leistungsbereich unterstützt werden können. Nach der erfolgreichen Evaluation wird die App zum kostenlosen Download erhältlich. Mit der App Finger begreifen Zahlen wollen wir das Lernen numerischer Kompetenzen so spannend, effektiv und leicht zugänglich wie möglich machen.


  1. Projektbeteiligte
  2. Kooperationspartner

Publikationen

Barrocas, R., Ninaus, M., Tsarava, K., Gawrilow, C., Lachmair, M., Roesch, S., & Moeller, K. (2019). Digits grasp digits: Numbers on your fingertips. Proceedings of the 11th International Conference on Education and New Learning Technologies (EDULEARN19) (pp. 7165-7174). Valencia: IATED Academy. https://doi.org/10.21125/edulearn.2019.1714

Barrocas, R., Roesch, S., Dresen, V., Moeller, K., & Pixner, S. (in press). Embodied numerical representations and their association with multi-digit arithmetic performance. Cognitive Processing. https://doi.org/10.1007/s10339-019-00940-z


Konferenzbeiträge

Barrocas, R., Roesch, S., Dresen, V., Kreilinger, I., Moeller, K., & Pixner, S. (2018). The longitudinal influence of fingers on the acquisition of discrete cardinal number knowledge. 3rd Jean Piaget Conference: The origins of number. Geneva, Switzerland. [Talk]

Barrocas, R., Roesch, S., Dresen, V., Kreilinger, I., Moeller, K., & Pixner, S. (2018). Finger-based numerical representations predict preschoolers' cardinal number knowledge longitudinally. Workshop Integrating Educational and Cognitive Perspectives on Mathematics. Tübingen. [Talk]

Barrocas, R., Roesch, S., Dresen, V., Moeller, K., & Pixner, S.(2018, Januar). Different aspects of non-canonical finger patterns and their association with arithmetic performance. 36th European Workshop of Cognitive Neuropsychology.Bressanone, Italy. [Talk]

Moeller, K. (2018). Mathematics, Embodiment, & Technology. Invited talk held at the Instituto Metrópole Digital. Natal, Brazil. [Talk]

Moeller, K., Barrocas, R. (2018). Digits grasp digits. Leibniz-Institut für Wissensmedien Lab Day. Tübingen, Germany. [Vortrag]

Moeller, K., Barrocas, R. (2018). Digits grasp digits. Internationaler Workshop des Leibniz-WissenschaftsCampus Tübingen "WCT meets HCI". Tübingen. [Talk]