Mathematisches Modellieren - Ergebnisse einer empirischen Studie

Katja Maaß (2003): Mathematisches Modellieren - Ergebnisse einer empirischen Studie. Dissertation, Universität Hamburg.
Betreut durch Gabriele Kaiser .

Zusammenfassung

In einer 15-monatigen Studie (04/01 - 07/02) wurde untersucht, inwieweit die mathematical Beliefs der Schülerinnen und Schüler eines 8. Schuljahres über Mathematik durch Modellierungen von realitätsnahen Problemen im Mathematikunterricht verändert werden können. Zentrale Aspekte dieser Studie waren die Integration von Modellierungsbeispielen in den Schulalltag für einen längeren Zeitraum sowie die explizite Thematisierung des Modellierungsprozesses. Mit der Studie wurden folgende erkenntnisleitende Fragen bearbeitet: 1.Inwieweit können Modellierungsfähigkeiten bei Lernenden der Sekundarstufe I durch explizites Thematisieren des Modellierungsprozesses auf einer Metaebene gefördert werden? 2.Inwieweit werden die mathematical beliefs durch einen so gearteten Unterricht verändert? Zur Beantwortung dieser Fragen wurden im Unterricht u.a. Modellierungsbeispiele zu folgenden Fragen durchgeführt: Wie groß ist die Oberfläche eines Porsches? Was sind günstige Handytarife in Abhängigkeit von den Nutzungsgewohnheiten? Ist es möglich, Stuttgart-Degerloch ausschließlich über Sonnenkollektoren mit Warmwasser zu versorgen? Es handelt sich um eine qualitativ orientierte Studie, die im Wesentlichen auf Hypothesengenerierung zielt. Methodologisch verortet sich die Studie weitgehend in der Grounded Theory. Es wurden verschiedene Erhebungsmethoden verwendet: Tests zu den mathematischen Kompetenzen und zu den Modellierungskompetenzen, Fragebögen zu den mathematical Beliefs, Schülerinterviews, Concept-Maps, Lerntagebücher und Klassenarbeitsaufgaben. Diese Instrumente wurden während und am Ende der Studie eingesetzt. Die Auswertung der verbalen Daten erfolgte durch offenes Kodieren. Die Ergebnisse zeigen enge Zusammenhänge zwischen den Einstellungen gegenüber den Modellierungsbeispielen und mathematical Beliefs sowie ihrer Veränderung im Verlauf der Studie. Darüber hinaus wurden typische Fehlermuster beim Modellieren deutlich, die auch in Zusammenhang mit den Einstellungen gegenüber den Modellierungsbeispielen zu stehen scheinen.