Forschungen - Schukajlow - Institut für Didaktik der Mathematik und der Informatik | |
Forschungsprojekt ViMo 2 (Laufzeit: seit 2024)Förderinstitution:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)ZusammenfassungDie empirischen Befunde zur Wirksamkeit von Zeichenaufforderungen zur Förderung der Modellierungskompetenzen von Schüler:innen im Bereich der Geometrie sind gemischt und es deutet sich an, dass das skizzenspezifische Strategiewissen (kurz: Skizzenwissen) eine wichtige Rolle spielt. Im Rahmen der ersten Förderphase („ViMo 1“) bestätigte sich, dass das deklarative Skizzenwissen (d.h. das Wissen über die Merkmale einer guten Skizze) eine notwendige, jedoch nicht hinreichende Voraussetzung für das Zeichnen qualitativ guter Skizzen und das Lösen einer Modellierungsaufgabe ist. Das übergeordnete Ziel des Fortsetzungsprojekts „ViMo 2“ ist es daher zu untersuchen, welche Rolle das prozedurale Skizzenwissen (d. h. das Wissen über das Vorgehen bei der Konstruktion und Nutzung einer Skizze im Modellierungsprozess) für die effektive Anwendung von Skizzen und für Modellierungsleistungen von Schüler:innen im Bereich der Geometrie spielt. Neben prozeduralen Skizzenwissensanteilen werden deklaratives Skizzenwissen sowie kognitive, metakognitive und motivationale Bedingungsfaktoren berücksichtigt. Im Rahmen des Fortsetzungsprojekts sind theoretische, empirische und praxisrelevante Erkenntnisse in den folgenden Bereichen zu erwarten: Erstens liefert das Projekt Erkenntnisse über die Förderung mathematischer Modellierungskompetenzen im Bereich der Geometrie. Zweitens liefert das Projekt einen Beitrag zur Forschung zu selbsterstellten Skizzen. Im Vergleich zur ersten Förderphase verspricht die Erfassung und Analyse von Blickbewegungen zusätzliche Erkenntnisse über die Wirkmechanismen von Zeichenaufforderungen beim Modellieren auf der Ebene der Strategieanwendung. Der Einsatz von EMME (Eye Movement Modeling Examples) verspricht außerdem Hinweise auf das Potenzial dieser innovativen Instruktionsform in Mathematik und Naturwissenschaften. Drittens liefert das Projekt einen Beitrag zur Lernstrategieforschung. Wir erwarten, dass im theoretischen Modell von Borkowski et al. (2000) postulierte Zusammenhänge durch die Unterscheidung von deklarativen und prozeduralen Skizzenwissensanteilen am Beispiel der Strategie der selbst erstellten Skizze bestätigt und erweitert werden können. Auf praktischer Ebene entsteht viertens eine im Unterricht einsetzbare Lernumgebung zum Modellieren. Forschungsprojekt ViMo (Laufzeit: 2015-2022)Förderinstitution:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)ZusammenfassungDie Fähigkeit, realitätsbezogene Mathematikaufgaben (Modellierungsaufgaben) zu lösen, hat eine hohe Bedeutung für die Lebens- und Berufsweltwelt von Schülerinnen und Schülern. Empirische Befunde zeigen, dass diese Fähigkeit im Fachunterricht oft unzureichend ausge-bildet ist (Blum, 2011; Blum, Galbraith, Henn, & Niss, 2007). Eine Maßnahme, die das Potenti-al hat, die Modellierungskompetenz zu fördern, ist das Erstellen von Visualisierungen bzw. Skizzen zu einem gegebenen Problem. Beim Bearbeiten von realitätsbezogenen Mathematik-aufgaben wurden jedoch häufig keine oder nur schwache Zusammenhänge zwischen der Aufforderung, eine Visualisierung zu erstellen, und Leistungen von Lernenden beobachtet (De Bock, Verschaffel, Janssens, Van Dooren, & Claes, 2003). Eine Ursache dieser Inkonsistenz ist, dass das Strategiewissen zu Visualisierungen und die Qualität von Skizzen bisher unzu-reichend berücksichtigt wurden. Diesem Erkenntnisdesiderat wird im Projekt "Visualisierungen bei der Bearbeitung von mathematischen Modellierungsaufgaben" (ViMo) Rechnung getragen, indem Bedingungen untersucht werden, unter denen Visualisierungsaufforderungen zu Leis-tungssteigerungen im Jahrgang 9 führen. Visualisierungen werden in Anlehnung an mathema-tikdidaktische Prozessanalysen in situations- und mathematikbezogene Skizzen eingeteilt. Es werden Wirkungen des Schülerwissens über geeignete bzw. ungeeignete Skizzen zur Situati-on und zum mathematischen Modell auf die Qualität von Visualisierungen und auf Leistungen untersucht. Dabei werden motivationale Lernvoraussetzungen berücksichtigt. PublikationenArtikel in Zeitschriften mit Peer ReviewRellensmann, J., Schukajlow, S., & Leopold, C. (2017). Make a drawing. Effects of strategic knowledge, drawing accuracy, and type of drawing on students' mathematical modelling performance. Educational Studies in Mathematics, 95, 53-78 Bücher, Buchbeiträge und Konferenzbeiträge mit Peer ReviewPraxisbezogene BeiträgeRellensmann, J., Schukajlow, S., & Blomberg, J. (2021). Was ist eine gute Skizze? [What is a good drawing?] mathematik lehren, 124, 24-26 Beiträge ohne Peer Review |