Bildungsstandards im Fach Mathematik für den
Primarbereich (Jahrgangsstufe 4)
(vorbehaltlich redaktioneller Änderungen; Beschluss der Kultusministerkonferenz
vom 15.10.2004)
1 Der Beitrag des Faches Mathematik zur Bildung
Auftrag der Grundschule ist die Entfaltung grundlegender Bildung. Sie
ist Basis für weiterführendes Lernen und für die Fähigkeit
zur selbständigen Kulturaneignung. Dabei ist die Förderung der
mathematischen Kompetenzen ein wesentlicher Bestandteil dieses Bildungsauftrags.
Der Mathematikunterricht der Grundschule greift die frühen mathematischen
Alltagserfahrungen der Kinder auf, vertieft und erweitert sie und entwickelt
aus ihnen grundlegende mathematische Kompetenzen. Auf diese Weise wird
die Grundlage für das Mathematiklernen in den weiterführenden
Schulen und für die lebenslange Auseinandersetzung mit mathematischen
Anforderungen des täglichen Lebens geschaffen. Dies gelingt um so
nachhaltiger, je besser schon in der Grundschule die für die Mathematik
insgesamt zentralen Leitideen entwickelt werden. Deshalb orientieren sich
die Standards nur implizit an den traditionellen Sachgebieten des Mathematikunterrichts
der Grundschule: Arithmetik, Geometrie,
Größen und Sachrechnen. In den Vordergrund gestellt werden
vielmehr allgemeine und inhaltsbezogene mathematische Kompetenzen, die
für das Mathematiklernen und die Mathematik insgesamt charakteristisch
sind. Diese sind untrennbar aufeinander bezogen.
Mathematikunterricht in der Grundschule
Das Mathematiklernen in der Grundschule darf nicht auf die Aneignung
von Kenntnissen und Fertigkeiten reduziert werden. Das Ziel ist die Entwicklung
eines gesicherten Verständnisses mathematischer Inhalte. Die allgemeinen
mathematischen Kompetenzen verdeutlichen, dass die Art und Weise der Auseinandersetzung
mit mathematischen Fragen ein wesentlicher Teil der Entwicklung mathematischer
Grundbildung ist. Deren Entwicklung hängt nicht nur davon ab, welche
Inhalte unterrichtet wurden, sondern in mindestens gleichem Maße
davon, wie sie unterrichtet wurden, d. h. in welchem Maße den Kindern
Gelegenheit gegeben wurde, selbst Probleme zu lösen, über Mathematik
zu kommunizieren usw.. Die allgemeinen mathematischen Kompetenzen sind
mit entscheidend für den Aufbau positiver Einstellungen und Grundhaltungen
zum Fach. In einem Mathematikunterricht, der diese Kompetenzen in den Mittelpunkt
des unterrichtlichen Geschehens rückt,
wird es besser gelingen, die Freude an der Mathematik und die Entdeckerhaltung
der Kinder zu fördern und weiter auszubauen.
Die Standards beschreiben die inhaltlichen und allgemeinen mathematischen
Kompetenzen, die Kinder am Ende der Grundschulzeit erworben haben sollen.
Erwartet wird, dass die Schülerinnen und Schüler diese Kompetenzen
in außermathematischen ("Anwendungsorientierung") und in innermathematischen
"Strukturorientierung") Kontexten nutzen können. Sie sollen Lehrerinnen
und Lehrern bei aller notwendigen Offenheit für die individuellen
kindlichen Prozesse der Aneignung von Mathematik eine klare Perspektive
für die anzustrebenden Ziele aufzeigen.
Die Standards konzentrieren sich auf zentrale fachliche Zielsetzungen
des Mathematikunterrichtes. Aspekte der Förderung sozialer und personaler
Kompetenzen werden hier nicht explizit angesprochen, sind aber gleichwohl
unverzichtbarer Bestandteil grundlegender Bildung in der Grundschule.
2 Allgemeine mathematische Kompetenzen
Allgemeine mathematische Kompetenzen zeigen sich in der lebendigen Auseinandersetzung
mit Mathematik und auf die gleiche Weise, in der tätigen Auseinandersetzung,
werden sie erworben. Die angestrebten Formen der Nutzung von Mathematik
müssen daher auch regelmäßig genutzte Formen des Mathematiklernens
sein. Von zentraler Bedeutung für eine erfolgreiche Nutzung und Aneignung
von Mathematik sind vor allem die folgenden fünf allgemeinen mathematischen
Kompetenzen.

Problemlösen
• mathematische Kenntnisse, Fertigkeiten und Fähigkeiten bei der
Bearbeitung problemhaltiger Aufgaben anwenden
• Lösungsstrategien entwickeln und nutzen (z.B. systematisch probieren)
• Zusammenhänge erkennen, nutzen und auf ähnliche Sachverhalte
übertragen
• Kommunizieren
• eigene Vorgehensweisen beschreiben, Lösungswege anderer verstehen
und gemeinsam darüber reflektieren
• mathematische Fachbegriffe und Zeichen sachgerecht verwenden
• Aufgaben gemeinsam bearbeiten, dabei Verabredungen treffen und einhalten
• Argumentieren
• mathematische Aussagen hinterfragen und auf Korrektheit prüfen
• mathematische Zusammenhänge erkennen und Vermutungen entwickeln
• Begründungen suchen und nachvollziehen
• Modellieren
• Sachtexten und anderen Darstellungen der Lebenswirklichkeit die relevanten
Informationen entnehmen
• Sachprobleme in die Sprache der Mathematik übersetzen, innermathematisch
lösen und diese Lösungen auf die Ausgangssituation beziehen
• zu Termen, Gleichungen und bildlichen Darstellungen Sachaufgaben
formulieren
• Darstellen
• für das Bearbeiten mathematischer Probleme geeignete Darstellungen
entwickeln, auswählen und nutzen
• eine Darstellung in eine andere übertragen
• Darstellungen miteinander vergleichen und bewerten
3 Standards für inhaltsbezogene mathematische Kompetenzen
Die Standards orientieren sich inhaltlich an mathematischen Leitideen,
die für den gesamten Mathematikunterricht - für die Grundschule
und für das weiterführende Lernen - von fundamentaler Bedeutung
sind. Für Schülerinnen und Schüler am Ende der 4. Jahrgangsstufe
lassen sich aus diesen Leitideen folgende Standards für inhaltsbezogene
mathematische Kompetenzen ableiten, die im Unterricht aufeinander bezogen
und miteinander verknüpft werden:
Allgemeine mathematische Kompetenzen
Inhaltsbezogene mathematische Kompetenzen
-
Zahlen und Operationen
-
Raum und Form
-
Muster und Strukturen
-
Größen und Messen
-
Daten, Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit
3.1 Zahlen und Operationen
Zahldarstellungen und Zahlbeziehungen verstehen
° den Aufbau des dezimalen Stellenwertsystems verstehen
° Zahlen bis 1.000.000 auf verschiedene Weise darstellen und zueinander
in Beziehung setzen
° sich im Zahlenraum bis 1.000.000 orientieren (z. B. Zahlen der
Größe nach ordnen, runden)
Rechenoperationen verstehen und beherrschen
° die vier Grundrechenarten und ihre Zusammenhänge verstehen
° die Grundaufgaben des Kopfrechnens (Einspluseins, Einmaleins,
Zahlzerlegungen) gedächtnismäßig beherrschen, deren Umkehrungen
sicher ableiten und diese
Grundkenntnisse auf analoge Aufgaben in größeren Zahlenräumen
übertragen
° mündliche und halbschriftliche Rechenstrategien verstehen
und bei geeigneten Aufgaben anwenden
° verschiedene Rechenwege vergleichen und bewerten; Rechenfehler
finden, erklären und korrigieren
° Rechengesetze erkennen, erklären und benutzen
° schriftliche Verfahren der Addition, Subtraktion und Multiplikation
verstehen, geläufig ausführen und bei geeigneten Aufgaben anwenden
° Lösungen durch Überschlagsrechnungen und durch Anwenden
der Umkehroperation kontrollieren
° in Kontexten rechnen
° Sachaufgaben lösen und dabei die Beziehungen zwischen der
Sache und den einzelnen Lösungsschritten beschreiben
° das Ergebnis auf Plausibilität prüfen
° bei Sachaufgaben entscheiden, ob eine Überschlagsrechnung
ausreicht oder ein genaues Ergebnis nötig ist
° Sachaufgaben systematisch variieren
° einfache kombinatorische Aufgaben (z.B. Knobelaufgaben) durch
Probieren bzw. systematisches Vorgehen lösen
3.2 Raum und Form
sich im Raum orientieren
° über räumliches Vorstellungsvermögen verfügen
° räumliche Beziehungen erkennen, beschreiben und nutzen (Anordnungen,
Wege, Pläne, Ansichten)
° zwei- und dreidimensionale Darstellungen von Bauwerken (z.B.
Würfelgebäuden) zueinander in Beziehung setzen (nach Vorlage
bauen, zu Bauten Baupläne erstellen, Kantenmodelle und Netze untersuchen)
geometrische Figuren erkennen, benennen und darstellen
° Körper und ebene Figuren nach Eigenschaften sortieren und
Fachbegriffe zuordnen
° Körper und ebene Figuren in der Umwelt wieder erkennen
° Modelle von Körpern und ebenen Figuren herstellen und untersuchen
(Bauen, Legen, Zerlegen, Zusammenfügen, Ausschneiden, Falten...)
° Zeichnungen mit Hilfsmitteln sowie Freihandzeichnungen anfertigen
Einfache geometrische Abbildungen erkennen, benennen und darstellen
° ebene Figuren in Gitternetzen abbilden (verkleinern und vergrößern)
° Eigenschaften der Achsensymmetrie erkennen, beschreiben und nutzen
° symmetrische Muster fortsetzen und selbst entwickeln Flächen-
und Rauminhalte vergleichen und messen
° die Flächeninhalte ebener Figuren durch Zerlegen vergleichen
und durch Auslegen mit Einheitsflächen messen
° Umfang und Flächeninhalt von ebenen Figuren untersuchen
° Rauminhalte vergleichen und durch die enthaltene Anzahl von Einheitswürfeln
bestimmen
3.3 Muster und Strukturen
Gesetzmäßigkeiten erkennen, beschreiben und darstellen
° strukturierte Zahldarstellungen (z.B. Hunderter-Tafel) verstehen
und nutzen
° Gesetzmäßigkeiten in geometrischen und arithmetischen
Mustern (z. B. in Zahlenfolgen oder strukturierten Aufgabenfolgen) erkennen,
beschreiben und fortsetzen
° arithmetische und geometrische Muster selbst entwickeln, systematisch
verändern und beschreiben
funktionale Beziehungen erkennen, beschreiben und darstellen
° funktionale Beziehungen in Sachsituationen erkennen, sprachlich
beschreiben (z.B. Menge - Preis) und entsprechende Aufgaben lösen
° funktionale Beziehungen in Tabellen darstellen und untersuchen
° einfache Sachaufgaben zur Proportionalität lösen
3.4 Größen und Messen
Größenvorstellungen besitzen
° Standardeinheiten aus den Bereichen Geldwerte, Längen, Zeitspannen,
Gewichte und Rauminhalte kennen
° Größen vergleichen, messen und schätzen
° Repräsentanten für Standardeinheiten kennen, die im
Alltag wichtig sind
° Größenangaben in unterschiedlichen Schreibweisen darstellen
(umwandeln)
° im Alltag gebräuchliche einfache Bruchzahlen im Zusammenhang
mit Größen kennen und verstehen
mit Größen in Sachsituationen umgehen
° mit geeigneten Einheiten und unterschiedlichen Messgeräten
sachgerecht messen
° wichtige Bezugsgrößen aus der Erfahrungswelt zum Lösen
von Sachproblemen heranziehen
° in Sachsituationen angemessen mit Näherungswerten rechnen,
dabei Größen begründet schätzen
° Sachaufgaben mit Größen lösen
3.5 Daten, Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit
Daten erfassen und darstellen
° in Beobachtungen, Untersuchungen und einfachen Experimenten Daten
sammeln, strukturieren und in Tabellen, Schaubildern und Diagrammen darstellen
° aus Tabellen, Schaubildern und Diagrammen Informationen entnehmen
Wahrscheinlichkeiten von Ereignissen in Zufallsexperimenten vergleichen
° Grundbegriffe kennen (z. B. sicher, unmöglich, wahrscheinlich)
° Gewinnchancen bei einfachen Zufallsexperimenten (z. B. bei Würfelspielen)
einschätzen
4 Aufgabenbeispiele
4.1 Vorbemerkung und Übersicht
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Konkretisierung der Standards
für den Mathematikunterricht in der Grundschule. Sie stellen kein
Testinstrumentarium dar, sondern beschreiben Aufgaben, die Kinder am Ende
von Klasse 4 im Unterricht bewältigen sollten. Sie kennzeichnen darüber
hinaus eine Aufgabenkultur, die den aktuellen didaktischen Erkenntnissen
entspricht.
Die Beispiele bilden keine abgeschlossene Aufgabentypologie. Sie sind
vielmehr in der Summe und hinsichtlich der Anforderungshöhe und -breite
als Modell geeignet, die Konstruktion vergleichbarer Aufgaben anzuleiten.
Die Beispiele können die beschriebenen Kompetenzen nicht gleichmäßig
abdecken.
Die Aufgabenbeispiele werden den Standards für allgemeine mathematische
Kompetenzen (•) und inhaltsbezogene mathematische Kompetenzen () schwerpunktmäßig
zugeordnet. Mehrere Aufgabenbeispiele repräsentieren Standards aus
zwei oder mehreren Bereichen und zeigen damit die Verknüpfung der
Leitideen auf.
Übersicht
4.2 Anforderungsbereiche
Die folgenden Aufgabenbeispiele zeigen die Bandbreite unterschiedlicher
Anforderungen. Manche Aufgaben bzw. Teilaufgaben lassen sich durch Reproduzieren
im Rahmen gelernter und geübter Verfahren in einem abgegrenzten Gebiet
lösen. Andere verlangen den selbstständigen, kreativen Umgang
mit erworbenen mathematischen Kompetenzen. Wenn die Beispielaufgaben als
Repräsentanten eines bestimmten Anforderungsbereichs definiert und
entsprechend gekennzeichnet sind, so handelt es sich hierbei um eine vorläufige,
empirisch nicht validierte Zuordnung, die nicht immer eindeutig zu treffen
ist. Es werden hier so genannte "große Aufgaben" vorgestellt, die
der Leistungsheterogenität von Grundschülern dadurch Rechnung
tragen, dass sie im gleichen inhaltlichen Kontext ein breites Spektrum
an unterschiedlichen Anforderungen und Schwierigkeiten abdecken. Dadurch
können die Aufgabenbeispiele zugleich als Muster für einen differenzierenden
Unterricht
fungieren, in dem alle Kinder am gleichen Inhalt arbeiten, aber nicht
unbedingt dieselben Aufgaben lösen.
Bei den Aufgabenbeispielen lassen sich folgende Anforderungsbereiche
unterscheiden:
Anforderungsbereich "Reproduzieren" (AB I)
Das Lösen der Aufgabe erfordert Grundwissen und das Ausführen
von Routinetätigkeiten.
Anforderungsbereich "Zusammenhänge herstellen" (AB II)
Das Lösen der Aufgabe erfordert das Erkennen und Nutzen von Zusammenhängen.
Anforderungsbereich "Verallgemeinern und Reflektieren" (AB III)
Das Lösen der Aufgabe erfordert komplexe Tätigkeiten wie
Strukturieren, Entwickeln von Strategien, Beurteilen und Verallgemeinern.
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