Beschreibung
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In diesem Projekt wird untersucht, ob und unter welchen Gelingensbedingungen Experimente im Mathematikunterricht dazu beitragen können, Modellierungskompetenzen – als eine Schlüsselkompetenz der MINT-Bildung – und Motivationslagen von Schüler*innen zu fördern. Als mathematisches Thema wird in diesem Projekt „Exponentialfunktionen“ gewählt, die sich in vielen Kontexten, z. B. Pandemiegeschehen, radioaktiver Zerfall etc., sehr gut eignen, um reale Phänomene zu beschreiben. Für die Untersuchung werden drei unterschiedliche Lernkonzepte in zehnten Klassen zum Thema Exponentialfunktionen eingesetzt, die sich in den folgenden Eigenschaften unterscheiden: Gruppe 1 führt die Experimente selber durch und wertet die selbst erhobenen Daten. Gruppe 2 wertet reale Daten aus, die in Experimenten erhoben wurden. Gruppe 3 wertet geglättete Daten aus, die perfekt zu einer bestimmten Exponentialfunktion passen. Alle drei Gruppen werden bezüglich ihrer Motivation während der Bearbeitung der Aufgaben befragt, um Unterschiede in der Motivationsentwicklung aufzudecken. Zudem werden Schüler*innenlösungen analysiert, um das Vorgehen der Schüler*innen beim Modellieren zwischen den drei Untersuchungsgruppen zu vergleichen. Dem liegt die Annahme zugrunde, dass die Einbindung von Experimenten dazu führt, dass die Schüler*innen die Bearbeitung als interessanter wahrnehmen. Um Gründe für mögliche Unterschiede bezüglich Motivationsentwicklung oder Vorgehen beim Modellieren zu identifizieren, werden die Schüler*innen zudem nach der Bearbeitung interviewt. Die im Rahmen der Studie erzielten Forschungsergebnisse sowie die entwickelten Lernkonzepte zu funktionalen Zusammenhängen werden über Veröffentlichungen sowie Weiterbildungsangebote in die Praxis getragen.
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