Grund-, Mittel- und Oberstufenlehrer verwenden Diagramme häufig als Teil ihres mathematischen Lehrplans. Grafiken helfen den Schülern, Informationen in gut strukturierten Formaten zu organisieren und zu analysieren, was die Interpretation von Daten erleichtert. Visuelle Lerner reagieren besonders gut auf Grafiken und verstehen die Informationen oft ohne Textseiten besser. Grafiken haben eine Kehrseite – Schüler könnten voreilige Schlüsse ziehen, ohne die Einschränkungen und Parameter sorgfältig zu analysieren. Die Schüler können sich auch auf Grafikrechner verlassen, ohne in der Lage zu sein, Gleichungen zu lösen oder die Grafik selbst zu erstellen.
Vorteil: Mathematische Zusammenhänge erklären
Liniendiagramme bieten Schülern jeden Alters eine einfache, visuelle Möglichkeit, Daten zu interpretieren und Schlussfolgerungen über mathematische Zusammenhänge zu ziehen, wie zum Beispiel:
- Gleichberechtigung
- Ungleichheit
- mehr als
- weniger als
- Gruppierung
Die Schüler lernen auch, dass Diagramme Grenzen haben – viele zeigen nicht alle Daten und erklären keine alternativen Optionen. Studenten, die lernen, Gleichungen zu zeichnen, sind oft gut auf höhere Mathematik-, Statistik-, Ingenieur- und Naturwissenschaften vorbereitet.
Vorteil: Optisch ansprechend
Visuelle Grafiken liefern Hinweise, die Wörter und Gleichungen nicht liefern. Beispielsweise können Schüler der Mittel- oder Oberstufe mehrere Minuten brauchen, um eine Wortaufgabe zu lesen, zu verdauen, zu interpretieren und abzubilden. Mit einem Piktogramm oder Tortendiagramm können die Schüler schnell Schlussfolgerungen ziehen. Grafiken zeigen Trends, Lücken und Cluster und vergleichen mehrere Datensätze gleichzeitig, wobei oft große Datensätze enthalten sind. Sie machen es Wissenschaftlern und Studierenden gleichermaßen leicht, Hypothesen zu bilden und Schlussfolgerungen zu ziehen.
Nachteil: Datenfehlinterpretation
Einige Schüler ziehen voreilige Schlussfolgerungen und interpretieren Grafiken ungenau, was zu falschen Antworten auf angewandte Mathematikaufgaben führt. Sie ignorieren möglicherweise wichtige Informationen, überstürzen Problemdetails, lesen Anweisungen nicht, behandeln irrelevante Daten als wichtig und vergessen, sich auf Vorkenntnisse zu verlassen. Diagramme wie Liniendiagramme und Balkendiagramme sind so konzipiert, dass sie in Verbindung mit anderen Informationsquellen wie Text funktionieren, sodass Schüler, die sich ausschließlich auf Diagramme konzentrieren, Daten oft falsch interpretieren.
Nachteil: Selbstgefälligkeit
Schüler, die sich für das Lernen im Klassenzimmer ausschließlich auf technologiegenerierte mathematische Grafiken verlassen, wie sie beispielsweise von Grafikrechnern und Computerprogrammen erstellt werden, können selbstgefällig werden. Computergestützte Grafiken reduzieren oft den Arbeitsaufwand – was bei zeitgesteuerten Tests von Vorteil sein kann –, aber sie stören auch den Lernprozess. Die Schüler entwickeln möglicherweise ihre eigenen grafischen Fähigkeiten nicht vollständig, was möglicherweise zu Problemen führt, wenn Batterien leer sind oder Computerprogramme durchdrehen.