MATH - Mountains of Absolutely Terrifying Height

PISA und andere Formen der Evaluation von Bildung in Europa haben gezeigt, dass es europäischen Lernenden und Schüler*innen oftmals an grundlegenden mathematischen Kompetenzen fehlt. Vielen Lernenden haben Schwierigkeiten mit der Art und Weise, wie Mathematik unterrichtet wird und in den meisten Ländern scheinen Mädchen bzw. weibliche Lernende noch größere Probleme zu haben als Jungen bzw. männliche Lernende. Dies steht in deutlichem Widerspruch zu den Zielen der europäischen Union, die in der 2020 Strategie ausgewiesen wurden. Um ein kluges, nachhaltiges und inklusives Wachstum zu ermöglichen und die Europa als eine innovative Union auszubauen und zu unterstützen, werden jedoch Personen mit entsprechenden Abschlüssen in den Bereichen Naturwissenschaften, Mathematik und Ingenieurwissenschaften benötigt.

Es ist gleichzeitig bekannt das Mathematik durchaus ein Stolperstein für Lernende darstellen kann. Einerseits bedroht dies den erfolgreichen Abschluss des Studiums, was ggf. zum frühen Studienabbruch oder Schulabbrüchen führen kann, andererseits verursacht dies auch die Erfahrung des Scheiterns und reduziert die Motivation, Karrieren in den Bereichen Wissenschaft, Mathematik und Ingenieurwesen zu verfolgen.

MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technologie) werden zunehmend wichtiger und die Europäische Kommission will die Bildung in diesem Bereich fördern (siehe Europäische Kommission / EACEA: Entwicklung von Herausforderungen und Chancen für die Politik Eurydice Bericht an der Schule in Europa, 2012). Dies wurde auch in der EU-Agenda seit 2009 in der Stellungnahme des Ausschusses der Regionen zum Thema "Verbesserung der Kompetenzen für das 21. Jahrhundert" angesprochen. Das MATH-Projekt - Mountains of absolutely terrifiying hight - ist ein wichtiger Schritt zur Förderung der Lernenden im Bereich MINT mit klar mathematikbezogenem Fokus.

Die EU hat ausdrücklich die Verringerung von Studien- und Schulabbrüchen als eine ihrer Prioritäten gewählt. Entsprechend der strategischen Wachstumsstrategie der EU Europa 2020 liegt ein wesentlicher Faktor für die Erreichung eines nachhaltigen und integrativen Wachstums in einer stärkeren Entwicklung der Grundfertigkeiten für alle Lernenden. Die Europäische Kommission sieht Grundkenntnisse wie Mathematik als Grundlage für weiteres Lernen, was zu besseren Qualifikationen führt. Nach Angaben der EU-Kommission haben etwa 20% der Jugendlichen nicht die notwendigen Grundkenntnisse, die für ihre künftige berufliche Entwicklung ernsthafte Konsequenzen haben.

Der Projekttitel, MATH - Mountains of absolutely terrifiying hight (Berge mit absolut erschreckender Höhe) (MATH), deutet bereits auf das Mathematikverständnis und das Mathematikbild für viele Lernende hin. Die Art und Weise, wie Mathe in den meisten Schulen gelehrt wird, scheint für viele Lernende schwierig zu sein, so dass auch grundlegende mathematische Fähigkeiten buchstäblich schreckliche hohe Berge werden, die die Lernenden fürchten und die kaum erklimmbar scheinen. Die Lernenden zu zwingen, sie überhaupt zu besteigen, macht die Situation nur noch schlimmer und verstärkt die Angst und Desinteresse in den Köpfen vieler Lernender.

Genau an dieser Stelle setzt das MATH Projekt in der Schaffung eines Serious Games namens MATH an.

Das Ziel des Projektes MATH ist die Entwicklung und Umsetzung eines anderen Ansatzes, der die Berge als eine lustige Gelegenheit präsentiert, um ihre Freunde zu einem Spiel herauszufordern. Der spiel-basierte Lernansatz (game-based learning approach) bietet Trophäen für Errungenschaften (wie Medaillen für verschiedene Pisten, die die Lernenden im Spiel besteigen). MATH ist ein Serious Game, dass spielerisch kompetitiv eine positive Begegnung mit Mathematik in allgemeinbildenden schulischen und berufsschulischen Kontexten ermöglicht und Motivation zum Erlernen mathematischer Kompetenzen schafft.

Das Konsortium beabsichtigt, einen Show-Case, also ein Umsetzungsbeispiel, zu schaffen, wie ein gut durchgeführter spielbasierter Lernansatz grundlegende mathematische Fähigkeiten der Lernenden verbessern kann. Das Spiel wird als Smartphone-App umgesetzt, in dem die Lernenden andere Lernende zu einem Wettbewerb im Bergklettern herausfordern können. Das Erklettern eines Berges erfolgt durch schnelles Lösen einfacherer oder schwierigerer mathematischer Probleme, der Schwierigkeitsgrad von der aktuellen Neigung des Berges abhängig sind.

Der Challenge-Modus wird einen asynchronen Ansatz verfolgen, der es dem Herausforderer ermöglicht, zuerst den Berg zu besteigen. Der Freund, der herausgefordert wird, wird dann versuchen, den Berg schneller zu erklimmen. Dabei kann er beide Kämpfer nebeneinander klettern sehen. Die Umsetzung kann komplett nacheinander oder aber in Runden erfolgen, was im Rahme der Projektumsetzung näher zu konkretisieren ist.

Im Einsamen Modus wird das Spiel den Lernenden die Möglichkeit geben, zu üben, Auszeichnungen zu bekommen, um an die Spitze der verschiedenen Berge zu kommen und neue Herausforderungen zu entschlüsseln.

Das Projekt MATH konzentriert sich zunächst auf grundlegende mathematische Fähigkeiten, mit einem spielbasierten Ansatz, um Lernende bei der Durchführung von Berechnungen zu trainieren und grundlegende mathematische Konzepte anzuwenden. Das Konsortium erschafft ein Serious Game, das auf verschiedenen Qualifikationsniveaus gespielt werden kann, beginnend mit dem Grundschulniveau. Es werden jedoch auch Aufgaben der höheren Mathematik und der Mathematik für berufliche Kontexte aufgenommen und trainiert.

Das Konsortium untersucht auch, wie benachteiligte Lernende mit mathematischen Schwierigkeiten motiviert werden können, das Spiel zu spielen und ihre Fähigkeiten zu verbessern. Die Ergebnisse werden veröffentlicht und für andere zur Verfügung gestellt, um beim Aufbau besserer Lernlösungen zu verwenden. Das Spiel wird weit verbreitet als Show Case für einen modernen Lernansatz, der die Lernenden dazu ermutigt, ihre Fähigkeiten zu üben und zu verbessern. Da es geplant ist, das Spiel als App für die beliebtesten Smartphones zu verteilen, hat es das Potenzial, Tausende von Lernenden in ganz Europa zu erreichen.

Für das Projekt wurde ein Konsortium bestehend aus fünf Partner*innen sorgfältig ausgewählt. Das Konsortium wird von der Universität Paderborn als Koordinator unter Prof. Dr. Marc Beutner geleitet. Der Lehrstuhl Wirtschaftspädagogik II bringt dabei die Fachwissen zur Evaluation, zum E-Learning und zur Medien-Didaktik ein und fokussiert Aufgaben für die berufliche Bildung sowie für andere Schulformen. Das KMU, Ingenious Knowledge, hat die technischen Fähigkeiten, um innovative Serious Games auf höchstem Qualitätsniveau zu schaffen. Die drei Schulen wurden aufgrund ihrer Innovationskraft und ihrer Erfahrung mit der Schaffung neuer Ansätze ausgewählt. Sie werden wichtige Beiträge zum Testen, Bewerten und Verbreiten des Spiels unter anderen Schulen, Lehrern und Schülern leisten. Zudem werden hier die Aufgaben schultypengerecht generiert und an die verschiedenen Zielgruppen angepasst.