Prof. Dr. Katrin Vorhölter

Professur für Didaktik der Mathematik und Elementarmathematik

Geschäftsführende Leiterin des Institutes

Kontaktdaten:

Technische Universität Braunschweig
Institut für Didaktik der Mathematik und Elementarmathematik
Bienroder Weg 97 - Raum 205
38106 Braunschweig

+49 531 / 391 - 8851

katrin.vorhoelter(at)tu-braunschweig.de

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Sprechzeiten & Lehrveranstaltungen

Sprechzeit:
Ein Gespräch kann nach vorheriger Absprache per Mail individuell vereinbart werden.

Lehrveranstaltungen:
Aktuelle Lehrveranstaltungen können dem StudIP oder den aktuellen und vergangenen Veranstaltungsankündigungen entnommen werden.

Forschungsschwerpunkte

Mathematisches Modellieren
Bildung für nachhaltige Entwicklung und MINT
Hochbegabung
Lehrer:innenprofessionalisierung
Metakognition

02/2024 Professorin für Didaktik der Mathematik und Elementarmathematik an der TU Braunschweig
04/ 2022 – 09/2023 Professurvertretung für die Didaktik der Mathematik an der Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik der Universität Paderborn
04/2021 – 03/2022 Professurvertretung für die Didaktik der Mathematik am Fachbereich Erziehungswissenschaft der Universität Hamburg
12/2020 Verleihung der Lehrbefugnis als Privatdozentin
06/2020 Vollzug der Habilitation zum Thema „Metakognitive Gruppenstrategien beim mathematischen Modellieren – Konzeptualisierung, Messung und Förderung“
04/2019 – 03 2021 Mitarbeit im im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung BMBF-geförderten Projekts „Professionelles Lehrerhandeln zur Förderung fachlichen Lernens unter sich verändernden gesellschaftlichen Bedingungen“ (ProfaLe) in der Gesamtprojektevaluation
seit 01/2011 Wissenschaftliche Mitarbeiterin mit ausschließlicher Lehrtätigkeit an der Universität Hamburg, Fakultät für Erziehungswissenschaft, Arbeitsbereich Didaktik der Mathematik, seit August 2014 unbefristete Beschäftigung
05/ 2009 – 10/2010 Studienreferendarin am Landesinstitut für Lehrerbildung und Schulentwicklung in Hamburg, Ausbildungsschule Gymnasium Lerchenfeld
11/2008 – 04/2009 Mitarbeit als wissenschaftliche Hilfskraft am ersten Hamburger Bildungsbericht
11/2008 – 04/2009 Lehrauftrag für das Fach Mathematik am Margaretha-Rothe-Gymnasium in Hamburg
10/2005 – 03/2009 Promotion (von Oktober 2005 bis Juni 2008 als Stipendiatin des Graduiertenkollegs Bildungsgangforschung der Fakultät für Erziehungswissenschaft der Universität Hamburg); Titel der Dissertation: „Auf der Suche nach Sinn – Zur Rolle von Modellierungsaufgaben bei der Sinnkonstruktion von Schülerinnen und Schülern"
10/2000 – 05/2005 Studium an der Universität Hamburg: Lehramt Oberstufe Allgemeinbildend mit den Fächern Germanistik und Mathematik

Nachhaltig handeln - MINT4all

Laufzeit: 2022-2025

Das Projekt verfolgt das Ziel, die im Orientierungsrahmen Globale Entwicklung beschriebenen Kompetenzen fächerübergreifend zu entwickeln. Realweltliche gesellschaftliche Probleme sind so komplex, dass sich das Problem bei einer additiven und fachspezifischen Bearbeitung für Lernende nur begrenzt erschließt, und Vernetzungen nur schwierig stattfinden können. Dieses erarbeitet Lösungen für eine möglichst starke Integration der Fachperspektiven ohne dabei den für Schulen oft schwer veränderbaren organisatorischen Rahmen eines fächergetrennten MINT-Angebots aufzuheben. Es soll untersucht werden, welche Wirkung ein fächerintegrierender Unterrichtsansatz im Vergleich zum herkömmlichen fächergetrennten Unterrichten in Hinblick auf fachbezogene und fachübergreifende Wissens- und Kompetenzentwicklung zeigt, inwiefern die entwickelte Lernumgebung aus Sicht der Lehrkräfte geeignet ist, um im Regelunterricht eingesetzt zu werden, und welche Arten von Hindernissen rekonstruiert werden können.

Zur Beantwortung der aufgestellten Fragen bzw. der Überprüfung der Hypothesen soll eine Pre-Post-Interventionsstudie durchgeführt werden, für die sowohl eine fächerübergreifende als auch eine fächergetrennte Lernumgebung konzipiert wird.

Für die Beantwortung der Frage nach der Wirkung beider Lernumgebungen in Hinblick auf fachbezogene und fachübergreifende Wissens- und Kompetenzentwicklung werden etablierte Skalen zusammengeführt und adaptiert. Zusätzlich werden mithilfe von ConceptMaps der Grad der Vernetzung des Wissens rekonstruiert. Die Sichtweise der Lehrkräfte soll einerseits durch standardisierte Kurzfragebögen nach jeder Stunde erfolgen. Darüber hinaus wird die Sichtweise der beteiligten Lehrkräfte durch leitfadengestützte Interviews zu unterschiedlichen Zeitpunkten evaluiert.

Basierend auf dem aufgearbeiteten Forschungsstand und identifizierten Forschungslücken werden die folgenden Forschungsfragen abgeleitet:

Welche Wirkung zeigt ein fächerübergreifender Unterrichtsansatz im Vergleich zum herkömmlichen fächergetrennten Unterrichten in Hinblick auf fachbezogene und fachübergreifende Wissens- und Kompetenzentwicklung?
1. Wie entwickeln sich die mathematischen Modellierungskompetenzen der Schüler:innen im Gruppenvergleich?
2. Welche Effekte zeigen fächerübergreifende und fächergetrennte Unterrichtsansätze in Bezug auf das intendierte umweltbewusste Verhalten, Einstellungen und fachspezifische Wissen zum Klimawandel?
3. Entstehen im fächerintegrierten Unterricht signifikant mehr Vernetzungen als im fächergetrennten Unterricht?
Ist die entwickelte Lernumgebung aus Sicht der Lehrkräfte geeignet, um im Regelunterricht eingesetzt zu werden? Welche Arten von Hindernissen können rekonstruiert werden

Link zur Projekthomepage: https://uhh.de/ew-mint4all

Förderung der professionellen Wahrnehmung von Studierenden im Bereich mathematischer Modellierung

Laufzeit: seit 2017

Mathematisches Modellieren stellt sowohl für Schülerinnen und Schüler als auch für Lehrkräfte oft eine Herausforderung dar, da meist eine Vielfalt an Lösungswegen möglich ist und Schwierigkeiten auftreten können, die nicht antizipiert worden sind. Daher ist es in diesem Kontext besonders wichtig, dass Lehrkräfte in der Lage sind, Unterrichtssituationen spontan, selektiv und genau wahrzunehmen, zu interpretieren und zu einer angemessenen Handlungsentscheidung zu kommen. Diese Kompetenz wird als professionenelle Unterrichtswahrnehmung bzw. Noticing bezeichnet.

In diesem Projekt soll die professionelle Unterrichtswahrnehmung von Lehramtsstudierenden durch regelmäßige Videoanalysen und Einsatz weiterer Praxisartefakte gefördert werden. 55 Studierende wurden vor und nach einem Seminar zum mathematischen Modellieren mithilfe eines neu entwickelten Videotests befragt.

Zielsetzung

Die Antworten der Studierenden zu beiden Messzeitpunkten sollen Aufschluss darüber geben, ob, wie und inwieweit sich die professionelle Unterrichtswahrnehmung beim mathematischen Modellieren durch Videos fördern lässt.

Publikationen

Förderung metakognitiver Modellierungskompetenzen von Schülerinnen und Schülern

Projektlaufzeit: seit 2016

Die Bedeutung und der Nutzen von Metakognition beim Bearbeiten komplexer Aufgaben sind weitgehend anerkannt. Für das Bearbeiten von Modellierungsproblemen konnte nachgewiesen werden, dass metakognitive Strategien hilfreich beim Überwinden von Problemen sind und dass fehlendes metakognitives Wissen oft einhergeht mit Fehlkonzepten bzgl. des Modellierungsprozesses. Metakognitive Modellierungskompetenzen bilden entsprechend eine Teilfacette von Modellierungskompetenzen.

Im Rahmen des Projekts wurde daher eine Lernumgebung zur Förderung metakognitiver Modellierungsstrategien entwickelt und mit 21 Klassen der 9. und 10. Jahrgangsstufe aus Hamburg evaluiert. Kern der Lernumgebung bilden 6 Modellierungsprobleme, deren Bearbeitung jeweils eine Doppelstunde in Anspruch nimmt.

Zielsetzung

Das Forschungsprojekt zielt darauf, die Effektivität einer Lernumgebung hinsichtlich der Förderung metakognitiver Modellierungskompetenzen zu überprüfen. Zudem werden die Sichtweisen der Lehrpersonen und der Schülerinnen und Schüler auf den Einsatz metakognitiver Strategien mittels der qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz (2016) rekonstruiert.

Publikationen

Besondere Tätigkeiten und Mitgliedschaften

Mitglied in der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik (GDM)
Mitglied der ISTRON-Gruppe zur Förderung von Realitätsbezügen im Mathematikunterricht (seit 2023 gemeinsam mit H.S. Siller im Sprecherteam der Gruppe)
Mitglied der International Group for Mathematical Creativity and Giftedness (MCG)
Co-Leader der Thematic Working Group „Application and Modelling“ der CERME (Congress of the European Society for Research in Mathematics Education) seit CERME 11^th.
Mitarbeiterin im Facharbeitskreis Mathematik zur Erweiterung des Orientierungsrahmens Globale Entwicklung auf die gymnasiale Oberstufe im Auftrag des BMZ und der KMK

Publikationen

Zusätzliche Informationen zu dieser Publikationsliste sind auf Google Scholar und Researchgate zu finden.

Herausgaben

Mitherausgeberin der Reihe „Realitätsbezüge im Mathematikunterricht“ (gemeinsam mit Werner Blum, Rita Borromeo Ferri, Gilbert Greefrath, Gabriele Kaiser & Hans-Stefan Siller)

Monographien

Greefrath, G. & Vorhölter, K. (2016). Teaching and Learning Mathematical Modelling: Approaches and Developments from German Speaking Countries. Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45004-9
Vorhölter, K. (2009). Sinn im Mathematikunterricht. Budrich.

Sammelwerke

Buchholtz, N., Schwarz, B. & Vorhölter, K. (Hrsg.). (2022). Initiationen mathematikdidaktischer Forschung: Festschrift zum 70. Geburtstag von Gabriele Kaiser. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-658-36766-4
Bracke, M., Ludwig, M. & Vorhölter, K. (Hrsg.). (2021). Realitätsbezüge im Mathematikunterricht. Neue Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht 8: ISTRON-Schriftenreihe. Springer.
Buchholtz, N., Barnat, M., Bosse, E., Heemsoth, T., Vorhölter, K. & Wibowo, J. (Hrsg.). (2019). Praxistransfer in der tertiären Bildungsforschung: Modelle, Gelingensbedingungen und Nachhaltigkeit. Hamburg University Press. https://doi.org/10.15460/HUP.198

Zeitschriftenaufsätze (peer-reviewed)

Beiträge in Sammelwerken (peer-reviewed)

Beiträge in Tagungsbänden (peer-reviewed)

Beiträge in Zeitschriften

Siller, H.-S., & Vorhölter, K. (2025). Bildung für nachhaltige Entwicklung im Mathematikunterricht. Potentiale und Herausforderungen für die Mathematikdidaktik. Mitteilungen der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 118, 39–46.

Beiträge in Tagungsbänden

Prof. Dr. Katrin Vorhölter

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