Mathematikunterricht: Warum viele Schüler unter ihrem Potenzial bleiben

Mathematikunterricht: Warum viele Schüler unter ihrem Potenzial bleiben

In Deutschland herrscht eine besorgniserregende Tatsache vor: viele Schüler bleiben bei ihrer mathematischen Leistung unter ihrem Potenzial. Laut aktuellen Studien zeigen sich beträchtliche Defizite in der mathematischen Bildung, insbesondere in den unteren Jahrgangsstufen. Dieser Umstand wirft Fragen auf, wie die Mathematikunterrichtsmethoden in unseren Schulen gestaltet sein müssen, um jedes Kind optimal zu fördern. In diesem Artikel werden wir näher auf die Gründe eingehen, warum so viele Schüler ihre mathematischen Fähigkeiten nicht voll ausschöpfen und wie Lehrer und Eltern gemeinsam bessere Ergebnisse erzielen können.

Mathematikunterricht: Warum viele Schüler unter ihrem Potenzial bleiben

Ein guter Mathematikvortrag, so heißt es gerne in Fachkreisen, zeichnet sich dadurch aus, dass alle das erste Drittel, nur wenige das zweite Drittel und der Vortragende allein das letzte Drittel versteht. Es wird gern ein Geheimnis um die Königin der Wissenschaften gemacht. Mathematik ist schwierig, elitär, setzt eine seltene Begabung voraus und ist nur wenigen Spezialisten und Spezialistinnen vorbehalten, so ihr Ruf.

Eine ganz andere Sicht vertritt die britisch-amerikanische Didaktikprofessorin Jo Boaler. „Jeder kann Mathe lernen“, behauptet die einstige Lehrerin keck, die heute an der amerikanischen Top-Universität Stanford unterrichtet. Voraussetzung dafür seien „harte Arbeit und richtige Lernmethoden“, sagte die Mathematikerin der „Frankfurter Allgemeinen Zeitung“. Ein Satz, der vielen Mut macht. Er klingt nach der Art „Jeder kann singen“ oder „Jeder kann Fußball spielen“.

Und doch dürfte er viele etablierten Mathematiker vor den Kopf stoßen. Denn nach Ansicht von Boaler, die wegen ihrer Erkenntnisse und deren Umsetzung im kalifornischen Lehrplan von vielen angefeindet wird, sind es gerade ihre Fachkollegen und -kolleginnen, die den Mythos verbreiten, hohe Mathematik sei nur etwas für Hochbegabte.

Die Mathematik ist nicht elitär: Jo Boaler revolutioniert den Unterricht

Boaler steht mit ihrer Meinung nicht allein. Über eine Plattform hat sie Gleichgesinnte versammelt. Nach eigenen Angaben besuchen jeden Monat eine halbe Million Menschen das Internet-Forum. Aber auch unter anderen Mathematikern gibt es seit langer Zeit Gelehrte, die das Fach durchaus einer breiten Öffentlichkeit nahebringen wollen und der Überzeugung sind, dass jeder mit Mühe und entsprechendem Einsatz ein beträchtliches Niveau in diesem Fach erreichen könnte.

Der Traum vieler, die dieses Fach in Schulen und an Universitäten unterrichten. Die Stanford-Professorin will vor allem weg vom drillhaften Auswendiglernen und Aufgaben rechnen in der Mathematik. „Es geht darum, dem Computer die Rechenarbeit zu überlassen und dann einen Sinn daraus zu generieren“, sagt sie. Denn mit der Existenz digitaler Rechenmaschinen machen Wettbewerbe im Schnellrechnen, wie sie noch an mancher Grundschule durchgeführt werden, wenig Sinn.

Harte Arbeit und richtige Lernmethoden: Mathematik für alle möglich

Die Mathematik-Didaktin fordert ein Umdenken im Unterricht. Schülerinnen und Schüler sollten „ein Gefühl für Zahlen“ entwickeln, aber nicht stur Rechentechniken pauken. Dazu gehören Fertigkeiten im logischen Denken, Orientierung an praktischen Problemen und vor allem die Vermittlung einer mathematischen Vorstellung. „Heute weiß man, wie wichtig es in der Mathematik ist, visuell zu denken“, referiert sie aktuelle Entwicklungen in der Art, dieses wichtige Fach zu vermitteln.

Kinder müssen lernen, aus Problemen heraus Lösungen zu finden und die möglichst exakt umzusetzen. Das erfordert auch bestimmte Techniken wie Grundrechenarten, Dreisatz und auch Erkenntnisse der höheren Mathematik wie Trigonometrie, Infinitesimalrechnung oder den Umgang mit linearen Gleichungssystemen. Solche Fertigkeiten sind aber leichter erreichbar, wenn Schülerinnen und Schüler dank moderner Lernmethoden eine bessere Vorstellung haben.

Ein Umdenken im Mathematikunterricht

Wie auch Normalbegabte ein hohes Niveau in der Mathematik erreichen können, zeigt der alte amerikanische Bestseller der beiden Wissenschaftslegenden Richard Courant und Herbert Robbins. Ihr Buch „Was ist Mathematik?“ war ein Meilenstein in der Vermittlung von Fähigkeiten im Umgang mit exaktem Denken. Denn Logik, Problemlösung und Präzision sind Dinge, die wirklich jeder erlernen kann, wenn er oder sie die Bereitschaft dazu mitbringt.

Die Schulbücher, auch die Lernhilfen für Studierende von Naturwissenschaften und Ingenieurfächern, setzen dagegen noch zu viel an der reinen Vermittlung von Fachwissen an. Da werden etwa bei Exponentialfunktionen wie im bekannten Lehrbuch von „Lambacher/Schweizer“ für die Oberstufe noch alle Möglichkeiten und Ableitungen vermittelt, ohne den Grundsatz dieser Technik hinreichend klar zu machen.

Wichtiger als Aufgaben lösen, ist es, aus Problemen Aufgaben zu formulieren. Welche Formel könnte man dann anwenden? Mit welchem mathematischen Hilfsmittel erreiche ich ein Ergebnis? Der Rest wird vom Computer errechnet. Dagegen ist der Stoff, der in Grund- und Leistungskursen, in deutschen Schulen an Mathematik vermittelt wird, gewaltig.

Abiturientinnen und Abiturienten dürften nach einem Leistungskurs nie wieder so gut in Mathematik sein wie um die Zeit ihrer Prüfung. Sie sind dann Experten in der Welt der Differential- und Integralrechnung, bei Exponentialfunktionen, in der Vektorgeometrie, der Linearen Algebra. Sie beherrschen die Gauß’sche Normalverteilung, die Grundzüge der Stochastik und können Matrizen multiplizieren. Und das alles in einer Welt, in der es Computer viel besser können.

Und das ist schade. Denn wer Mathematik und Logik beherrscht, wird auch in anderen komplexen Problemen mit gezieltem und exaktem Nachdenken eine befriedigende Lösung finden. Die Voraussetzungen dafür sind da, die Schulen müssen es nur wollen.