Title (deu)
Wirksamkeit des TI-Nspire im Mathematikunterricht
Entwicklung und Evaluation innovativer Lehrmaterialien
Parallel title (eng)
Effectiveness of the TI-Nspire in mathematics education
development and evaluation of innovative teaching materials
Author
Claudia Oswald
Advisor
Martina Müller
Assessor
Martina Müller
Abstract (deu)
Diese Masterarbeit untersucht die Wirksamkeit des Einsatzes des graphikfähigen Taschenrechners TI-Nspire im Mathematikunterricht, insbesondere im Kontext der linearen Optimierung. Ziel der Arbeit ist es, zu klären, inwiefern der TI-Nspire das mathematische Verständnis sowie die Problemlösefähigkeit von Schülerinnen und Schülern im Vergleich zur traditionellen händischen Bearbeitung fördert. Die zentrale Forschungsfrage lautet: Wie beeinflusst der Einsatz des TI-Nspire das Verständnis und die Leistungsfähigkeit bei Aufgaben zur linearen Optimierung? Es wird die Hypothese aufgestellt, dass der Taschenrechner durch Visualisierungen, die Reduktion kognitiver Belastung und automatisierte Rechenschritte das konzeptuelle Verständnis und die Effizienz der Schülerinnen und Schüler signifikant verbessert. Die Untersuchung basiert auf einem praxisorientierten Unterrichtsprojekt mit einer Klasse der 10. Schulstufe, in dem zwei Phasen – eine händische und eine technologiegestützte – miteinander verglichen wurden. Die Evaluation erfolgte mittels zweier standardisierter Kompetenzchecks und qualitativer Beobachtungen. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Leistungssteigerung bei der rechnergestützten Bearbeitung: Höhere Punktzahlen, geringere Leistungsschwankungen und besseres konzeptuelles Verständnis belegen den positiven Effekt des TI-Nspire, insbesondere bei graphisch-visuellen Aufgaben. Zugleich wird deutlich, dass der Einsatz technologischer Hilfsmittel fundierte Bedienkompetenz und didaktische Einbettung erfordert, um sein volles Potenzial zu entfalten.
Abstract (eng)
This master’s thesis investigates the effectiveness of using the TI-Nspire graphing calculator in mathematics education, with a particular focus on linear optimization. The aim is to determine to what extent the TI-Nspire enhances students' mathematical understanding and problem-solving skills compared to traditional manual methods. The central research question asks: How does the use of the TI-Nspire influence students' understanding and performance when solving linear optimization problems? The underlying hypothesis assumes that the calculator improves conceptual understanding and efficiency through visualizations, reduced cognitive load, and automated calcula-tions. The study is based on a practice-oriented teaching project involving a second-year class, comparing two instructional phases—one using traditional methods and the other incorporating the TI-Nspire. Evaluation was conducted through two standardized achievement tests and qualitative classroom observations. The findings indicate a clear performance improvement in the technology-supported phase: students achieved higher scores, showed reduced performance variability, and demonstrated stronger conceptual understanding, especially in graphically and visually demanding tasks. At the same time, the study reveals that technological tools must be accompanied by solid user skills and thoughtful pedagogical integration to fully realize their benefits.
Keywords (deu)
Lehrmaterial für den TI-NspireEvaluation von Lehrmateriallineare Optimierung mit dem TI-NspireTechnologiegestützter Unterricht
Subject (deu)
Angewandte Mathematik
Type (deu)
Masterarbeit
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:2157886
DOI
10.25365/thesis.79413
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-13374.89204.656847-2
URI
https://utheses.univie.ac.at/detail/77632
Extent (deu)
VI, 125 Seiten : Illustrationen
Number of pages
132
Study plan
Masterstudium Lehramt Sek (AB) Unterrichtsfach Haushaltsökonomie und Ernährung Unterrichtsfach Mathematik
[UA]
[199]
[513]
[520]
[02]
Association (deu)
Fakultät für Mathematik
Members (1)
Title (deu)
Wirksamkeit des TI-Nspire im Mathematikunterricht
Entwicklung und Evaluation innovativer Lehrmaterialien
Parallel title (eng)
Effectiveness of the TI-Nspire in mathematics education
development and evaluation of innovative teaching materials
Author
Claudia Oswald
Abstract (deu)
Diese Masterarbeit untersucht die Wirksamkeit des Einsatzes des graphikfähigen Taschenrechners TI-Nspire im Mathematikunterricht, insbesondere im Kontext der linearen Optimierung. Ziel der Arbeit ist es, zu klären, inwiefern der TI-Nspire das mathematische Verständnis sowie die Problemlösefähigkeit von Schülerinnen und Schülern im Vergleich zur traditionellen händischen Bearbeitung fördert. Die zentrale Forschungsfrage lautet: Wie beeinflusst der Einsatz des TI-Nspire das Verständnis und die Leistungsfähigkeit bei Aufgaben zur linearen Optimierung? Es wird die Hypothese aufgestellt, dass der Taschenrechner durch Visualisierungen, die Reduktion kognitiver Belastung und automatisierte Rechenschritte das konzeptuelle Verständnis und die Effizienz der Schülerinnen und Schüler signifikant verbessert. Die Untersuchung basiert auf einem praxisorientierten Unterrichtsprojekt mit einer Klasse der 10. Schulstufe, in dem zwei Phasen – eine händische und eine technologiegestützte – miteinander verglichen wurden. Die Evaluation erfolgte mittels zweier standardisierter Kompetenzchecks und qualitativer Beobachtungen. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Leistungssteigerung bei der rechnergestützten Bearbeitung: Höhere Punktzahlen, geringere Leistungsschwankungen und besseres konzeptuelles Verständnis belegen den positiven Effekt des TI-Nspire, insbesondere bei graphisch-visuellen Aufgaben. Zugleich wird deutlich, dass der Einsatz technologischer Hilfsmittel fundierte Bedienkompetenz und didaktische Einbettung erfordert, um sein volles Potenzial zu entfalten.
Abstract (eng)
This master’s thesis investigates the effectiveness of using the TI-Nspire graphing calculator in mathematics education, with a particular focus on linear optimization. The aim is to determine to what extent the TI-Nspire enhances students' mathematical understanding and problem-solving skills compared to traditional manual methods. The central research question asks: How does the use of the TI-Nspire influence students' understanding and performance when solving linear optimization problems? The underlying hypothesis assumes that the calculator improves conceptual understanding and efficiency through visualizations, reduced cognitive load, and automated calcula-tions. The study is based on a practice-oriented teaching project involving a second-year class, comparing two instructional phases—one using traditional methods and the other incorporating the TI-Nspire. Evaluation was conducted through two standardized achievement tests and qualitative classroom observations. The findings indicate a clear performance improvement in the technology-supported phase: students achieved higher scores, showed reduced performance variability, and demonstrated stronger conceptual understanding, especially in graphically and visually demanding tasks. At the same time, the study reveals that technological tools must be accompanied by solid user skills and thoughtful pedagogical integration to fully realize their benefits.
Keywords (deu)
Lehrmaterial für den TI-NspireEvaluation von Lehrmateriallineare Optimierung mit dem TI-NspireTechnologiegestützter Unterricht
Subject (deu)
Angewandte Mathematik
Type (deu)
Masterarbeit
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:2163218
Number of pages
132
Association (deu)
Fakultät für Mathematik
License
All rights reserved
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