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2018 | OriginalPaper | Chapter

4. Selbständiges Lernen mit Modellierungsaufgaben – Untersuchung von Lernumgebungen zum Modellieren im Projekt DISUM

Authors : Prof. Dr. Werner Blum, Prof. Dr. Stanislaw Schukajlow

Published in: Evaluierte Lernumgebungen zum Modellieren

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Zusammenfassung

Wir berichten in diesem Kapitel über die Konstruktion und Untersuchung von Lernumgebungen zum Modellieren im Rahmen des Forschungsprojekts DISUM (Didaktische Interventionsformen für einen selbständigkeitsorientierten aufgabengesteuerten Unterricht am Beispiel Mathematik; gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft 2005–2011), das von 2002 bis 2013 an der Universität Kassel durchgeführt wurde, in Kooperation mit der Universität München (Projektleiter: W. Blum und R. Messner, Kassel, und R. Pekrun, München). Die verschiedenen Teilstudien von DISUM werden beschrieben, insbesondere ihr Design und ihre wesentlichen Resultate. Es handelt sich dabei sowohl um Laborstudien als auch um Feldstudien, wobei die beiden Hauptstudien quasi‐experimentell angelegt waren. Diese Resultate flossen im „methoden‐integrativen“ Design zusammen, das dann im Rahmen einer Fallstudie im Vergleich besonders hohe Lernzuwächse der untersuchten Neuntklässler aus der Realschule erbrachte, sowohl beim Modellieren als auch beim technischen Arbeiten. Die Ergebnisse ermutigen dazu, auch im alltäglichen Mathematikunterricht Modellierungsaufgaben zu behandeln.

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go back to reference Aebli, H. (1983). Zwölf Grundformen des Lehrens. Eine allgemeine Didaktik auf psychologischer Grundlage (12. Aufl.). Stuttgart: Klett. Aebli, H. (1983). Zwölf Grundformen des Lehrens. Eine allgemeine Didaktik auf psychologischer Grundlage (12. Aufl.). Stuttgart: Klett.
go back to reference Bendrien, M., Biermann, M., & Leiß, D. (2005). SINUS – Wissenschaft und Praxis treffen sich. In H.-W. Henn & G. Kaiser (Hrsg.), Mathematikunterricht im Spannungsfeld von Evolution und Evaluation – Festschrift für Werner Blum (S. 225–240). Hildesheim: Franzbecker. Bendrien, M., Biermann, M., & Leiß, D. (2005). SINUS – Wissenschaft und Praxis treffen sich. In H.-W. Henn & G. Kaiser (Hrsg.), Mathematikunterricht im Spannungsfeld von Evolution und Evaluation – Festschrift für Werner Blum (S. 225–240). Hildesheim: Franzbecker.
go back to reference Blum, W. (2010). Modellierungsaufgaben im Mathematikunterricht – Herausforderung für Schüler und Lehrer. Praxis der Mathematik, 52, 42–48. Blum, W. (2010). Modellierungsaufgaben im Mathematikunterricht – Herausforderung für Schüler und Lehrer. Praxis der Mathematik, 52, 42–48.
go back to reference Blum, W., & Leiß, D. (2005). Modellieren im Unterricht mit der „Tanken“-Aufgabe. mathematik lehren, 128, 18–21. Blum, W., & Leiß, D. (2005). Modellieren im Unterricht mit der „Tanken“-Aufgabe. mathematik lehren, 128, 18–21.
go back to reference Blum, W., Drüke-Noe, C., Hartung, R., & Köller, O. (Hrsg.). (2006). Bildungsstandards Mathematik: konkret. Sekundarstufe I: Aufgabenbeispiele, Unterrichtsanregungen, Fortbildungsideen. Berlin: Cornelsen-Scriptor (6. Auflage 2012) Blum, W., Drüke-Noe, C., Hartung, R., & Köller, O. (Hrsg.). (2006). Bildungsstandards Mathematik: konkret. Sekundarstufe I: Aufgabenbeispiele, Unterrichtsanregungen, Fortbildungsideen. Berlin: Cornelsen-Scriptor (6. Auflage 2012)
go back to reference Borromeo Ferri, R. (2011). Wege zur Innenwelt des mathematischen Modellierens: Kognitive Analysen zu Modellierungsprozessen im Mathematikunterricht. Wiesbaden: Vieweg+Teubner. CrossRefMATH Borromeo Ferri, R. (2011). Wege zur Innenwelt des mathematischen Modellierens: Kognitive Analysen zu Modellierungsprozessen im Mathematikunterricht. Wiesbaden: Vieweg+Teubner. CrossRefMATH
go back to reference Bruder, R. (2006). Langfristiger Kompetenzaufbau. In W. Blum, C. Drüke-Noe, R. Hartung & O. Köller (Hrsg.), Bildungsstandards Mathematik: konkret. Sekundarstufe I: Aufgabenbeispiele, Unterrichtsanregungen, Fortbildungsideen (S. 135–151). Berlin: Cornelsen Scriptor. Bruder, R. (2006). Langfristiger Kompetenzaufbau. In W. Blum, C. Drüke-Noe, R. Hartung & O. Köller (Hrsg.), Bildungsstandards Mathematik: konkret. Sekundarstufe I: Aufgabenbeispiele, Unterrichtsanregungen, Fortbildungsideen (S. 135–151). Berlin: Cornelsen Scriptor.
go back to reference Collins, A., Brown, J. S., & Newman, S. E. (1989). Cognitive apprenticeship: teaching the craft of reading, writing and mathematics. In L. B. Resnick (Hrsg.), Knowing, learning and instruction (S. 453–494). Hillsdale: Lawrence Erlbaum. Collins, A., Brown, J. S., & Newman, S. E. (1989). Cognitive apprenticeship: teaching the craft of reading, writing and mathematics. In L. B. Resnick (Hrsg.), Knowing, learning and instruction (S. 453–494). Hillsdale: Lawrence Erlbaum.
go back to reference De Florio-Hansen, I. (2014). Lernwirksamer Unterricht – Eine praxisorientierte Anleitung. Darmstadt: WBG. De Florio-Hansen, I. (2014). Lernwirksamer Unterricht – Eine praxisorientierte Anleitung. Darmstadt: WBG.
go back to reference Hattie, J. A. (2009). Visible Learning. A synthesis of over 800 meta-analyses relating to achievement. London & New York: Routledge. Hattie, J. A. (2009). Visible Learning. A synthesis of over 800 meta-analyses relating to achievement. London & New York: Routledge.
go back to reference Hattie, J. A., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81–112. CrossRef Hattie, J. A., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81–112. CrossRef
go back to reference Helmke, A. (2003). Unterrichtsqualität und Lehrerprofessionalität. Diagnose, Evaluation und Verbesserung des Unterrichts (6. Aufl.). Seelze: Klett. Helmke, A. (2003). Unterrichtsqualität und Lehrerprofessionalität. Diagnose, Evaluation und Verbesserung des Unterrichts (6. Aufl.). Seelze: Klett.
go back to reference Johnson, B. W., & Johnson, R. T. (1987). Learning together and alone: cooperative, competitive and individualistic learning. Englewood Cliffs: Prentice Hall. Johnson, B. W., & Johnson, R. T. (1987). Learning together and alone: cooperative, competitive and individualistic learning. Englewood Cliffs: Prentice Hall.
go back to reference Kaiser, G. (1999). Unterrichtswirklichkeit in England und Deutschland. Vergleichende Untersuchungen am Beispiel des Mathematikunterrichts. Weinheim: Beltz. Kaiser, G. (1999). Unterrichtswirklichkeit in England und Deutschland. Vergleichende Untersuchungen am Beispiel des Mathematikunterrichts. Weinheim: Beltz.
go back to reference Kirschner, P. A., Sweller, J., & Clark, R. E. (2006). Why minimal guidance during instruction does not work: an analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry-based teaching. Educational Psychologist, 41(2), 75–86. CrossRef Kirschner, P. A., Sweller, J., & Clark, R. E. (2006). Why minimal guidance during instruction does not work: an analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry-based teaching. Educational Psychologist, 41(2), 75–86. CrossRef
go back to reference Klieme, E., Bürgermeister, A., Harks, B., Blum, W., Leiß, D., & Rakoczy, K. (2010). Leistungsbeurteilung und Kompetenzmodellierung im Mathematikunterricht – Projekt Co2CA. In E. Klieme, D. Leutner & M. Kenk (Hrsg.), Zeitschrift für Pädagogik, 56. Beiheft: Kompetenzmodellierung, 64–74. Klieme, E., Bürgermeister, A., Harks, B., Blum, W., Leiß, D., & Rakoczy, K. (2010). Leistungsbeurteilung und Kompetenzmodellierung im Mathematikunterricht – Projekt Co2CA. In E. Klieme, D. Leutner & M. Kenk (Hrsg.), Zeitschrift für Pädagogik, 56. Beiheft: Kompetenzmodellierung, 64–74.
go back to reference Leiß, D. (2007). Lehrerinterventionen im selbständigkeitsorientierten Prozess der Lösung einer mathematischen Modellierungsaufgabe. Hildesheim: Franzbecker. Leiß, D. (2007). Lehrerinterventionen im selbständigkeitsorientierten Prozess der Lösung einer mathematischen Modellierungsaufgabe. Hildesheim: Franzbecker.
go back to reference Leiß, D., & Wiegand, B. (2005). A classification of teacher interventions in mathematics teaching. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 37(3), 240–245. CrossRef Leiß, D., & Wiegand, B. (2005). A classification of teacher interventions in mathematics teaching. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 37(3), 240–245. CrossRef
go back to reference Leiß, D., Blum, W., & Messner, R. (2007). Die Förderung selbständigen Lernens im Mathematikunterricht – Problemfelder bei ko-konstruktiven Lösungsprozessen. Journal für Mathematik-Didaktik, 28(3/4), 224–248. CrossRef Leiß, D., Blum, W., & Messner, R. (2007). Die Förderung selbständigen Lernens im Mathematikunterricht – Problemfelder bei ko-konstruktiven Lösungsprozessen. Journal für Mathematik-Didaktik, 28(3/4), 224–248. CrossRef
go back to reference Mandl, H., & Friedrich, H. F. (2006). Handbuch Lernstrategien. Göttingen: Hogrefe. Mandl, H., & Friedrich, H. F. (2006). Handbuch Lernstrategien. Göttingen: Hogrefe.
go back to reference Matos, J. F., & Carreira, S. (1997). The quest for meaning in students’ mathematical modelling activity. In S. K. Houston, W. Blum, I. Huntley & N. Neill (Hrsg.), Teaching & Learning Mathematical Modelling – Innovation, Investigation and Applications (S. 63–75). Chichester: Horwood. Matos, J. F., & Carreira, S. (1997). The quest for meaning in students’ mathematical modelling activity. In S. K. Houston, W. Blum, I. Huntley & N. Neill (Hrsg.), Teaching & Learning Mathematical Modelling – Innovation, Investigation and Applications (S. 63–75). Chichester: Horwood.
go back to reference Messner, R. (2012). Problemorientierter Gedankenaustausch statt Helfen. Professionelle Probleme bei der Einführung ko-konstruktiver Gruppenarbeit im Unterricht. In C. Nerowski, T. Hascher, M. Lunkenbein & D. Sauer (Hrsg.), Professionalität im Umgang mit Spannungsfeldern der Pädagogik (S. 123–140). Bad Heilbrunn: Klinkhardt. Messner, R. (2012). Problemorientierter Gedankenaustausch statt Helfen. Professionelle Probleme bei der Einführung ko-konstruktiver Gruppenarbeit im Unterricht. In C. Nerowski, T. Hascher, M. Lunkenbein & D. Sauer (Hrsg.), Professionalität im Umgang mit Spannungsfeldern der Pädagogik (S. 123–140). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
go back to reference Pauli, C., & Reusser, K. (2000). Zur Rolle der Lehrperson beim kooperativen Lernen. Schweizerische Zeitschrift für Bildungswissenschaften, 3, 421–441. Pauli, C., & Reusser, K. (2000). Zur Rolle der Lehrperson beim kooperativen Lernen. Schweizerische Zeitschrift für Bildungswissenschaften, 3, 421–441.
go back to reference Pollak, H. O. (1979). The interaction between mathematics and other school subjects. In UNESCO (Hrsg.), New trends in mathematics teaching IV (S. 232–248). Paris: UNESCO. Pollak, H. O. (1979). The interaction between mathematics and other school subjects. In UNESCO (Hrsg.), New trends in mathematics teaching IV (S. 232–248). Paris: UNESCO.
go back to reference Prenzel, M., & Baptist, P. (2001). Das BLK-Modellversuchsprogramm Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts. In BMBF (Hrsg.), TIMSS – Impulse für Schule und Unterricht (S. 59–73). Bonn: BMBF Publik. Prenzel, M., & Baptist, P. (2001). Das BLK-Modellversuchsprogramm Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts. In BMBF (Hrsg.), TIMSS – Impulse für Schule und Unterricht (S. 59–73). Bonn: BMBF Publik.
go back to reference Reusser, K., & Stebler, R. (1997). Every word problem has a solution: the suspension of reality and sense-making in the culture of school mathematics. Learning and Instruction, 7, 309–328. CrossRef Reusser, K., & Stebler, R. (1997). Every word problem has a solution: the suspension of reality and sense-making in the culture of school mathematics. Learning and Instruction, 7, 309–328. CrossRef
go back to reference Schukajlow, S. (2011). Mathematisches Modellieren. Schwierigkeiten und Strategien von Lernenden als Bausteine einer lernprozessorientierten Didaktik der neuen Aufgabenkultur. Münster: Waxmann. MATH Schukajlow, S. (2011). Mathematisches Modellieren. Schwierigkeiten und Strategien von Lernenden als Bausteine einer lernprozessorientierten Didaktik der neuen Aufgabenkultur. Münster: Waxmann. MATH
go back to reference Schukajlow, S., & Blum, W. (2011). Zum Einfluss der Klassengröße auf Modellierungskompetenz, Selbst- und Unterrichtswahrnehmungen von Schülern in selbständigkeitsorientierten Lehr-Lern-Formen. Journal für Mathematik-Didaktik, 32(2), 133–151. CrossRef Schukajlow, S., & Blum, W. (2011). Zum Einfluss der Klassengröße auf Modellierungskompetenz, Selbst- und Unterrichtswahrnehmungen von Schülern in selbständigkeitsorientierten Lehr-Lern-Formen. Journal für Mathematik-Didaktik, 32(2), 133–151. CrossRef
go back to reference Schukajlow, S., & Blum, W. (2014). Unterrichtsgestaltungen zur Kompetenzförderung: zwischen Instruktion, Konstruktion und Metakognition. In T. Wassong, D. Frischemeier, P. R. Fischer, R. Hochmuth & P. Bender (Hrsg.), Mit Werkzeugen Mathematik und Stochastik lernen – Using Tools for Learning Mathematics and Statistics (S. 31–42). Wiesbaden: Springer. CrossRef Schukajlow, S., & Blum, W. (2014). Unterrichtsgestaltungen zur Kompetenzförderung: zwischen Instruktion, Konstruktion und Metakognition. In T. Wassong, D. Frischemeier, P. R. Fischer, R. Hochmuth & P. Bender (Hrsg.), Mit Werkzeugen Mathematik und Stochastik lernen – Using Tools for Learning Mathematics and Statistics (S. 31–42). Wiesbaden: Springer. CrossRef
go back to reference Schukajlow, S., Blum, W., Messner, R., Pekrun, R., Leiß, D., & Müller, M. (2009). Unterrichtsformen, erlebte Selbständigkeit, Emotionen und Anstrengung als Prädiktoren von Schüler-Leistungen bei anspruchsvollen mathematischen Modellierungsaufgaben. Unterrichtswissenschaft, 37(2), 164–186. Schukajlow, S., Blum, W., Messner, R., Pekrun, R., Leiß, D., & Müller, M. (2009). Unterrichtsformen, erlebte Selbständigkeit, Emotionen und Anstrengung als Prädiktoren von Schüler-Leistungen bei anspruchsvollen mathematischen Modellierungsaufgaben. Unterrichtswissenschaft, 37(2), 164–186.
go back to reference Schukajlow, S., Blum, W., & Krämer, J. (2011). Förderung der Modellierungskompetenz durch selbständiges Arbeiten im Unterricht mit und ohne Lösungsplan. Praxis der Mathematik in der Schule, 53(38), 40–46. Schukajlow, S., Blum, W., & Krämer, J. (2011). Förderung der Modellierungskompetenz durch selbständiges Arbeiten im Unterricht mit und ohne Lösungsplan. Praxis der Mathematik in der Schule, 53(38), 40–46.
go back to reference Schukajlow, S., Leiss, D., Pekrun, R., Blum, W., Müller, M., & Messner, R. (2012). Teaching methods for modelling problems and students’ task-specific enjoyment, value, interest and self-efficacy expectations. Educational Studies in Mathematics, 79(2), 215–237. CrossRef Schukajlow, S., Leiss, D., Pekrun, R., Blum, W., Müller, M., & Messner, R. (2012). Teaching methods for modelling problems and students’ task-specific enjoyment, value, interest and self-efficacy expectations. Educational Studies in Mathematics, 79(2), 215–237. CrossRef
go back to reference Schukajlow, S., Kolter, J., & Blum, W. (2015). Scaffolding mathematical modelling with a solution plan. ZDM – The International Journal on Mathematics Education, 47(7), 1241–1254. CrossRef Schukajlow, S., Kolter, J., & Blum, W. (2015). Scaffolding mathematical modelling with a solution plan. ZDM – The International Journal on Mathematics Education, 47(7), 1241–1254. CrossRef
go back to reference Slavin, R. E. (1990). Cooperative learning. Theory, research and practice. Boston: Allyn & Bacon. Slavin, R. E. (1990). Cooperative learning. Theory, research and practice. Boston: Allyn & Bacon.
go back to reference Staub, F. C., & Reusser, K. (1995). The role of presentational structures in understanding and solving mathematical word problems. In C. A. Weaver, S. Mannes & C. R. Fletcher (Hrsg.), Discourse comprehension. Essays in honor of Walter Kintsch (S. 285–305). Hillsdale: Lawrence Erlbaum. Staub, F. C., & Reusser, K. (1995). The role of presentational structures in understanding and solving mathematical word problems. In C. A. Weaver, S. Mannes & C. R. Fletcher (Hrsg.), Discourse comprehension. Essays in honor of Walter Kintsch (S. 285–305). Hillsdale: Lawrence Erlbaum.
go back to reference Stillman, G. (2011). Applying metacognitive knowledge and strategies in apllications and modelling tasks at secondary school. In G. Kaiser, W. Blum, R. Borromeo Ferri & G. Stillman (Hrsg.), Trends in Teaching and Learning of Mathematical Modelling (ICTMA 14). (Bd. 14, S. 165–180). Dordrecht: Springer. CrossRef Stillman, G. (2011). Applying metacognitive knowledge and strategies in apllications and modelling tasks at secondary school. In G. Kaiser, W. Blum, R. Borromeo Ferri & G. Stillman (Hrsg.), Trends in Teaching and Learning of Mathematical Modelling (ICTMA 14). (Bd. 14, S. 165–180). Dordrecht: Springer. CrossRef
go back to reference Stillman, G., & Galbraith, P. (1998). Applying mathematics with real world connections: metacognitive characteristic of secondary students. Educational Studies in Mathematics, 36(2), 157–195. CrossRef Stillman, G., & Galbraith, P. (1998). Applying mathematics with real world connections: metacognitive characteristic of secondary students. Educational Studies in Mathematics, 36(2), 157–195. CrossRef
go back to reference Verschaffel, L., Greer, B., & De Corte, E. (2000). Making sense of word problems. Lisse: Swets & Zeitlinger. Verschaffel, L., Greer, B., & De Corte, E. (2000). Making sense of word problems. Lisse: Swets & Zeitlinger.
go back to reference Zech, F. (1978). Grundkurs Mathematikdidaktik: theoretische und praktische Anleitungen für das Lehren und Lernen von Mathematik (10. Aufl.). Weinheim und Basel: Beltz. Zech, F. (1978). Grundkurs Mathematikdidaktik: theoretische und praktische Anleitungen für das Lehren und Lernen von Mathematik (10. Aufl.). Weinheim und Basel: Beltz.
go back to reference Zimmerman, B. J., & Schunk, D. H. (Hrsg.). (2001). Self-regulated learning and academic achievement. Mahwah: Lawrence Erlbaum. Zimmerman, B. J., & Schunk, D. H. (Hrsg.). (2001). Self-regulated learning and academic achievement. Mahwah: Lawrence Erlbaum.
Metadata
Title
Selbständiges Lernen mit Modellierungsaufgaben – Untersuchung von Lernumgebungen zum Modellieren im Projekt DISUM
Authors
Prof. Dr. Werner Blum
Prof. Dr. Stanislaw Schukajlow
Copyright Year
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-20325-2_4

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