Die Wirksamkeitsstudie zu MatheZeit

Wenn über den Erfolg von Mathematikunterricht gesprochen wird, stehen meist Noten und Testergebnisse im Mittelpunkt. Sie sind wichtig, denn sie zeigen, ob Kinder mathematische Inhalte verstanden haben. Lernen umfasst aber mehr: das Zutrauen, sich an schwierige Aufgaben heranzuwagen, das Interesse am Fach und den Umgang mit Fehlern. Die Bildungsforschung fasst diese Merkmale unter dem Begriff der affektiven Zielkriterien zusammen, und sie sind keine Nebensache. Nach dem gut belegten Reciprocal-Effects-Modell verstärken sich fachliches Selbstkonzept und Leistung über die Zeit wechselseitig: Ein höheres Zutrauen sagt späteren Leistungszuwachs voraus, auch wenn man die Vorleistung herausrechnet.

Zu MatheZeit liegt inzwischen eine Untersuchung vor, die beides gemessen hat. In diesem Artikel fassen wir zusammen, was sie zeigt, und genauso, wie sie es zeigt, denn die Aussagekraft der beiden Teile ist unterschiedlich.

Die Untersuchung in Kürze

Das Institut für Mathematik der Europa-Universität Flensburg hat die Wirkung von MatheZeit in einer eigenständigen, nicht von uns beauftragten Untersuchung geprüft: eine randomisierte kontrollierte Studie mit 530 Kindern der Klassen 3 und 4 an 33 Grundschulen in Schleswig-Holstein. Die zufällig zugeteilte MatheZeit-Gruppe arbeitete sechs Wochen mit der Plattform, etwa 45 Minuten pro Woche innerhalb der regulären Mathematikstunden; die Kontrollgruppe hatte regulären Unterricht bei gleichem Zeitbudget. Ergänzend wurden 250 Kinder zu Selbstkonzept und Interesse befragt; diese Begleiterhebung lief ohne Kontrollgruppe und ist beschreibend zu lesen.

Der Kompetenzeffekt

Kinder, die mit MatheZeit lernten, erzielten einen höheren Kompetenzzuwachs als die Kontrollgruppe. In Lernzeit übersetzt entspricht der Vorsprung rund drei bis vier Monaten zusätzlichen Lernfortschritts, erzielt nach nur sechs Wochen und ohne eine Minute zusätzlicher Lernzeit. Der Befund blieb über mehrere statistische Prüfverfahren stabil, und er ist substanziell: Die meisten Unterrichtsinterventionen, die in großen Feldstudien geprüft werden, erreichen deutlich kleinere Effekte.

Der Zuwachs zeigte sich in beiden Klassenstufen. Inhaltlich konzentrierte er sich auf die strukturbezogenen Bereiche, am stärksten auf „Muster und Strukturen“, gefolgt von „Größen und Messen“. Bemerkenswert ist dieses Profil, weil die überarbeiteten KMK-Bildungsstandards genau den Bereich „Muster, Strukturen und funktionaler Zusammenhang“ als übergreifende Leitidee des Faches hervorheben: MatheZeit wirkt dort am deutlichsten, wo die Standards das strukturelle Fundament des Faches verorten.

Was sich neben der Leistung verändert hat

Die begleitende Befragung, ohne Kontrollgruppe und daher beschreibend, zeigt ein positives Bild der affektiven Entwicklung. Das mathematische Selbstkonzept der Kinder stieg über den Nutzungszeitraum messbar an, das Interesse leicht. Das ist deshalb bemerkenswert, weil Längsschnittstudien übereinstimmend zeigen, dass Selbstkonzept und Lernfreude im Verlauf der Grundschulzeit normalerweise eher sinken; ein Anstieg in sechs Wochen läuft diesem Entwicklungstrend entgegen.

Am deutlichsten veränderte sich die Zustimmung zu „Ich kann auch schwierige Aufgaben lösen“ (+8 Prozentpunkte), also genau das aufgabennahe Zutrauen, auf das adaptives Üben zielt. Beim Interesse stieg vor allem die Vorfreude auf den Mathematikunterricht (+5,5 Prozentpunkte), das situative Erleben, das sich nach der Interessensforschung zuerst verändert; tiefere Fach-Einstellungen wachsen daraus erst über wiederholtes positives Erleben.

Freude, auch wenn es schwer wird

Ein Befund aus den Prozessdaten verdient besondere Aufmerksamkeit. In kurzen Umfragen direkt im Lernprozess berichteten 72 Prozent der Kinder auch nach Aufgaben Freude, die sie erst nach mehreren Fehlversuchen gelöst hatten. Selbst als zu schwer empfundene Lerneinheiten wurden im Mittel noch positiv bewertet. Anspruchsvolle Aufgaben sind sonst ein typischer Auslöser für Frustration und Abbruch; dass die Freude hier erhalten bleibt, ist didaktisch der interessanteste Teil des Bildes.

Ein plausibler Mechanismus dafür steckt in den Lösequoten: Von über 23.000 bearbeiteten Knobelbox-Aufgaben wurden 99,9 Prozent erfolgreich abgeschlossen, und auch dort, wo Kinder Hilfestellung von Mazio anforderten, führte diese fast immer zur Lösung. Kinder beenden eine Aufgabe also kaum je im Misserfolg. Die Forschung zum Lernen aus Fehlern zeigt, dass Fehler erst dann produktiv werden, wenn das Kind unmittelbar eine korrigierende Rückmeldung erhält und die Situation nicht als Bewertung erlebt; genau diese Bedingungen kann ein Tutorsystem strukturell herstellen, weil es auf jeden Fehlversuch sofort, individuell und ohne soziale Bewertung durch Mitschülerinnen und Mitschüler reagiert.

Wie Kinder und Lehrkräfte die Plattform bewerten

Die Zustimmung der Kinder zu MatheZeit war durchgängig hoch. Gut vier von fünf Kindern möchten nach der Nutzungsphase weiter mit MatheZeit arbeiten, sagen, dass Mathe damit mehr Spaß macht, und geben an, Mathe seit der Nutzung lieber zu mögen. Im direkten Vergleich mit einer etablierten Lernplattform, erhoben in denselben Klassen mit identischen Fragen, schnitt MatheZeit bei Spaß und Konzentration deutlich besser ab: Beim Spaß vergaben 87 Prozent der MatheZeit-Kinder die Höchstnote, bei der Vergleichsplattform 58 Prozent. Aufschlussreich ist dabei, dass beide Plattformen in der Bedienbarkeit fast identisch bewertet wurden; der Unterschied liegt also nicht an der Oberfläche, sondern am Lernerlebnis selbst.

Auch die 33 beteiligten Lehrkräfte beurteilten den Einsatz positiv: Sie würden die Plattform im Mittel mit 9,7 von 10 Punkten weiterempfehlen und hoben besonders die selbstständige Arbeit der Kinder, die adaptiven Aufgaben und den diagnostischen Nutzen für den eigenen Unterricht hervor. Für die Praxis ist diese Perspektive zentral, denn über die Wirkung einer Plattform entscheidet nicht die Technik allein, sondern ihre Einbettung in den Unterricht, und die liegt bei den Lehrkräften.

Einordnung und Grenzen

Die Untersuchung ist einer der wenigen unabhängigen, kontrollierten Wirksamkeitsnachweise für eine adaptive Mathematik-Lernplattform im deutschsprachigen Grundschulraum. Sie hat zugleich klare Grenzen, die der Bericht selbst benennt: Der Zeitraum betrug sechs Wochen, die affektiven Maße wurden ohne Kontrollgruppe erhoben, und ob der Effekt über ein ganzes Schuljahr trägt, muss weiterführende Forschung zeigen.

Für uns folgt daraus zweierlei. Erstens: Der Kompetenzgewinn entsteht nicht durch mehr Übungszeit, sondern durch die Gestaltung des Lernens; das bestärkt den Weg, Adaptivität und Rückmeldung in die Aufgaben selbst zu bauen. Zweitens: Leistung, Zutrauen und Interesse entwickeln sich zusammen, und eine Lernumgebung sollte an allen drei gemessen werden, mit derselben Ehrlichkeit darüber, was belegt ist und was beobachtet.