Gerade weil die Digitalisierung einen solch hohen Stellenwert einnimmt, ist es wichtig, bereits Schüler*innen auf ein Leben in einer digitalen Gesellschaft vorzubereiten. Um dies zu bewerkstelligen, brauchen Lehrkräfte digitale Kompetenzen, die im 21. Jahrhundert zu den Schlüsselkompetenzen zählen (DigCompEdu, 2018). Dazu wird spezielles Wissen benötigt. Nach dem TPaCK-Modell (Mishra & Koehler, 2006) gibt es drei Hauptkomponenten von Wissen bei der Gestaltung von Lernumgebungen: das technologische, das inhaltliche und das pädagogische Wissen (Shulman, 1986). Durch das Zusammenspiel der drei Komponenten entsteht das Technologische pädagogische und fachliche Wissen (Technological pedagogical and content knowledge; TPaCK), also das Wissen über die Gestaltung einer fachspezifischen Lehr-Lernumgebung, die digital und/oder technologisch unterstützt wird (Mishra & Koehler, 2006).

Der Erwerb digitaler Kompetenzen und des TPaCKs soll bereits in der universitären Ausbildung von Lehrkräften verankert werden.

In diesem Projekt soll ein Lehrkonzept, basierend auf digitalen Aufgaben mit Feedback, zur Professionalisierung von Lehrkräften entwickelt und evaluiert werden. Hierzu wird das Assessmentsytem STACK genutzt, (Sangwin, 2013) welches im Hintergrund das Computeralgebrasystem (CAS) Maxima verwendet. Da Aufgaben zentral für das Lernen von Mathematik sowohl in der schulischen als auch in der universitären Lehre sind (Leuders, 2015), sollen in diesem Projekt bereits bestehende fachliche digitale Aufgaben weiterentwickelt und neue fachliche und fachdidaktische Aufgaben für das Fach Mathematik entwickelt werden.

Fachmathematische digitale Aufgaben dienen zum Aufbau des inhaltlichen Wissens (CK) (Shulman, 1986). Die Studierenden sollen somit zunächst die Bedeutung digitaler Medien beim eigenen Lernen erfahren. Die anschließende Reflexion, ob diese Aufgaben auch für einen schulischen Gebrauch geeignet sind, kann das pädagogische inhaltliche Wissen (PCK) (Shulman, 1986) erweitern. Diese reflexive Beurteilungskompetenz (Prediger, 2015) ist eine wichtige Kompetenz von Lehrkräften (Ball et al., 2008). Die Reflexion über die Gestaltung von digitalen Aufgaben und deren Einsatz in der Schule baut das technologische pädagogische und inhaltliche Wissen (TPaCK) (Mishra & Koehler, 2006) auf. Die daran anschließende Konzeption digitaler Aufgaben soll ebenfalls zum Aufbau des TPaCKS beitragen.

Das Lehrkonzept zur Professionalisierung von Lehrkräften, das in diesem Projekt entwickelt wird, vereint diese wesentlichen Bestandteile des TPaCK-Modells miteinander. Außerdem soll die digitale Kompetenz der Lehrenden hinsichtlich der Säulen Lernen, Reflektieren und Konzipieren mit besonderem Augenmerk auf Feedback aufgebaut werden.

Feedback ist eines der lernwirksamsten Faktoren (Hattie, 2009) und ist somit auch in einem Lehrkonzept, das auf digitalen Aufgaben basiert, wichtig. Individualisiertes Feedback kann als wesentlicher Aspekt von Digitalität verstanden werden (Gebhardt et al., 2014). Durch die automatische Antwortanalyse bei STACK, bei der die Nutzereingabe einen vorher programmierten Rückmeldebaum durchläuft, ist ein differenziertes Feedback, welches über die Richtigkeit der Nutzereingabe hinausgeht, möglich.