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2022 | OriginalPaper | Buchkapitel

7. Teachers’ Perception of and Reflection on Students’ Metacognitive Knowledge in Mathematical Modelling Processes

verfasst von : Lisa Wendt, Alexandra Krüger, Gloria Ann Stillman

Erschienen in: Initiationen mathematikdidaktischer Forschung

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Abstract

In mathematical modelling, there is general agreement that metacognitive modelling skills are indispensable. Metacognitive modelling competence is often divided into a knowledge aspect and a control aspect of metacognition (Schraw, 2001). However, it is not only relevant for learners but also for teachers. Apart from appropriate reflections on the activities of learners, teachers also focus on the area of appropriate action in relation to the perceived processes. Stillman (2011) has elaborated the concept of meta-metacognition. In this context, the teacher must monitor the metacognitive processes of usually several individual learning groups (Stillman & Galbraith, 2012) and thus reflect on a meta-meta level. The teacher must reflect to what extent students are using metacognitive strategies adequately, but also about the students’ metacognitive knowledge in order to support them. Due to little empirical studies examining how teachers consider their students’ metacognitive knowledge about tasks, persons and strategies, we will examine how, and to what extent, teachers pay attention to students’ metacognitive knowledge when observing and analysing modelling processes. In this chapter, we will present three case studies.

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Literatur
Zurück zum Zitat Alwast, A., & Vorhölter, K. (2019). Enhancing future teachers’ situation-specific modelling competencies by using staged videos. Eleventh Congress of the European Society for Research in Mathematics Education, Utrecht University. Utrecht, Netherlands. Alwast, A., & Vorhölter, K. (2019). Enhancing future teachers’ situation-specific modelling competencies by using staged videos. Eleventh Congress of the European Society for Research in Mathematics Education, Utrecht University. Utrecht, Netherlands.
Zurück zum Zitat Artelt, C. (2000). Strategisches Lernen. Waxmann. Artelt, C. (2000). Strategisches Lernen. Waxmann.
Zurück zum Zitat Blum, W. (2015). Quality teaching of mathematical modelling: What do we know? In S.J. Cho (Eds.), The proceedings of the 12th International Congress on Mathematical Education (S. 73–96). Springer. Blum, W. (2015). Quality teaching of mathematical modelling: What do we know? In S.J. Cho (Eds.), The proceedings of the 12th International Congress on Mathematical Education (S. 73–96). Springer.
Zurück zum Zitat Busse, A., & Borromeo Ferri, R. (2003). Methodological reflections on a three-step-design combining observation, stimulated recall and interview. ZDM, 35(6), 257–264. Busse, A., & Borromeo Ferri, R. (2003). Methodological reflections on a three-step-design combining observation, stimulated recall and interview. ZDM, 35(6), 257–264.
Zurück zum Zitat Brown, A. L. (1987). Metacognition, executive control, self-regulation, and other more mysterious mechanisms. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, motivation and understanding (S. 65–116). Brown, A. L. (1987). Metacognition, executive control, self-regulation, and other more mysterious mechanisms. In F. E. Weinert & R. H. Kluwe (Eds.), Metacognition, motivation and understanding (S. 65–116).
Zurück zum Zitat Erlbaum. Flavell, J. H. (1976). Metacognitive aspects of problem solving. In L. B. Resnick (Eds.), The nature of intelligence (S. 231–235). Erlbaum. Erlbaum. Flavell, J. H. (1976). Metacognitive aspects of problem solving. In L. B. Resnick (Eds.), The nature of intelligence (S. 231–235). Erlbaum.
Zurück zum Zitat Flavell, J. H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive-developmental inquiry. American Psychologist, 34(10), 906–911.CrossRef Flavell, J. H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive-developmental inquiry. American Psychologist, 34(10), 906–911.CrossRef
Zurück zum Zitat Flavell, J. H., & Wellman, H. M. (1977). Metamemory. In R. V. Kail & W. Hagen (Eds.), Perspectives on the development of memory and cognition. Erlbaum. Flavell, J. H., & Wellman, H. M. (1977). Metamemory. In R. V. Kail & W. Hagen (Eds.), Perspectives on the development of memory and cognition. Erlbaum.
Zurück zum Zitat Frenken, L. (2021). Measuring students metacognitive knowledge of mathematical modelling. In F. K. S. Leung, G. A. Stillman, G. Kaiser, & K. L. Wong (Hrsg.), Mathematical modelling in East and West (S. 215–225). Springer.CrossRef Frenken, L. (2021). Measuring students metacognitive knowledge of mathematical modelling. In F. K. S. Leung, G. A. Stillman, G. Kaiser, & K. L. Wong (Hrsg.), Mathematical modelling in East and West (S. 215–225). Springer.CrossRef
Zurück zum Zitat Galbraith, P., & Stillman, G. (2006). A framework for identifying student blockages during transitions in the modelling process. ZDM, 38(2), 143–162.CrossRef Galbraith, P., & Stillman, G. (2006). A framework for identifying student blockages during transitions in the modelling process. ZDM, 38(2), 143–162.CrossRef
Zurück zum Zitat Garofalo, J., & Lester, F. K. (1985). Metacognition, cognitive monitoring, and mathematical performance. Journal of Research in Mathematics Education, 16, 163–176.CrossRef Garofalo, J., & Lester, F. K. (1985). Metacognition, cognitive monitoring, and mathematical performance. Journal of Research in Mathematics Education, 16, 163–176.CrossRef
Zurück zum Zitat Hasselhorn, M. (1992). Metakognition und Lernen. In G. Nold (Hrsg.), Lernbedingungen und Lernstrategien: Welche Rolle spielen kognitive Verstehensstrukturen? (S. 35–63). Narr. Hasselhorn, M. (1992). Metakognition und Lernen. In G. Nold (Hrsg.), Lernbedingungen und Lernstrategien: Welche Rolle spielen kognitive Verstehensstrukturen? (S. 35–63). Narr.
Zurück zum Zitat Hasselhorn, M., & Gold, A. (2006). Pädagogische Psychologie. Erfolgreiches Lernen und Lehren. Kohlhammer. Hasselhorn, M., & Gold, A. (2006). Pädagogische Psychologie. Erfolgreiches Lernen und Lehren. Kohlhammer.
Zurück zum Zitat Kaiser, G. (2017). The teaching and learning of mathematical modelling. In J. Cai (Hrsg.), Compendium for research in mathematics education (S. 267–291). National Council of Teachers of Mathematics. Kaiser, G. (2017). The teaching and learning of mathematical modelling. In J. Cai (Hrsg.), Compendium for research in mathematics education (S. 267–291). National Council of Teachers of Mathematics.
Zurück zum Zitat Kaiser, G., Busse, A., Hoth, J., König, J., & Blömeke, S. (2015). About the complexities of video-based assessments: Theoretical and methodological approaches to overcoming shortcomings of research on teachers’ competence. International Journal of Science and Mathematics Education, 13, 369–387.CrossRef Kaiser, G., Busse, A., Hoth, J., König, J., & Blömeke, S. (2015). About the complexities of video-based assessments: Theoretical and methodological approaches to overcoming shortcomings of research on teachers’ competence. International Journal of Science and Mathematics Education, 13, 369–387.CrossRef
Zurück zum Zitat Kuckartz, U. (2016). Qualitative Inhaltsanalyse, Methoden, Praxis, Computerunterstützung. Beltz Juventa. Kuckartz, U. (2016). Qualitative Inhaltsanalyse, Methoden, Praxis, Computerunterstützung. Beltz Juventa.
Zurück zum Zitat Krüger, A., Vorhölter, K., & Kaiser, G. (2020). Metacognitive strategies in group work in mathematical modelling activities—The students’ perspective. In G. A. Stillman, G. Kaiser, & C. E. Lampen (Hrsg.), Mathematical modelling education and sense-making (S. 311–321). Springer.CrossRef Krüger, A., Vorhölter, K., & Kaiser, G. (2020). Metacognitive strategies in group work in mathematical modelling activities—The students’ perspective. In G. A. Stillman, G. Kaiser, & C. E. Lampen (Hrsg.), Mathematical modelling education and sense-making (S. 311–321). Springer.CrossRef
Zurück zum Zitat Krüger, A. (2021). Metakognition beim mathematischen Modellieren. Strategieeinsatz aus Schülerperspektive. Springer Spektrum. Krüger, A. (2021). Metakognition beim mathematischen Modellieren. Strategieeinsatz aus Schülerperspektive. Springer Spektrum.
Zurück zum Zitat Leiss, D. (2007). „Hilf mir es selbst zu tun“. Lehrerinterventionen beim mathematischen Modellieren. Franzbecker. Leiss, D. (2007). „Hilf mir es selbst zu tun“. Lehrerinterventionen beim mathematischen Modellieren. Franzbecker.
Zurück zum Zitat Maaß, K. (2004). Mathematisches Modellieren im Unterricht. Ergebnisse einer empirischen Studie. Franzbecker. Maaß, K. (2004). Mathematisches Modellieren im Unterricht. Ergebnisse einer empirischen Studie. Franzbecker.
Zurück zum Zitat Maaß, K. (2006). What are modelling competencies? ZDM Mathematics Education, 38(2), 113–142.CrossRef Maaß, K. (2006). What are modelling competencies? ZDM Mathematics Education, 38(2), 113–142.CrossRef
Zurück zum Zitat Mischo, C., & Maaß, K. (2012). Which personal factors affect mathematical modelling? The effect of abilities, domain specific and cross domain-competences and beliefs on performance in mathematical modelling. Journal of Mathematical Modelling and Application, 1(7), 3–19. Mischo, C., & Maaß, K. (2012). Which personal factors affect mathematical modelling? The effect of abilities, domain specific and cross domain-competences and beliefs on performance in mathematical modelling. Journal of Mathematical Modelling and Application, 1(7), 3–19.
Zurück zum Zitat Ng, K.E.D. (2018). Towards a professional development framework for mathematical modelling: The case of Singapore teachers. ZDM–Mathematics Education, 50(1–2), 287–300. Ng, K.E.D. (2018). Towards a professional development framework for mathematical modelling: The case of Singapore teachers. ZDM–Mathematics Education, 50(1–2), 287–300.
Zurück zum Zitat Stillman, G. A. (1993). Metacognition and mathematical learning. Masters of Educational Studies thesis, The University of Queensland. Stillman, G. A. (1993). Metacognition and mathematical learning. Masters of Educational Studies thesis, The University of Queensland.
Zurück zum Zitat Stillman, G. (2004). Strategies employed by upper secondary students for overcoming or exploiting conditions affecting accessibility of applications tasks. Mathematics Education Research Journal, 16(1), 41–71.CrossRef Stillman, G. (2004). Strategies employed by upper secondary students for overcoming or exploiting conditions affecting accessibility of applications tasks. Mathematics Education Research Journal, 16(1), 41–71.CrossRef
Zurück zum Zitat Stillman, G. A. (2011). Applying metacognitive knowledge and strategies in applications and modelling tasks at secondary school. In G. Kaiser, W. Blum, R. Borromeo Ferri & G. Stillman (Eds.), Trends in teaching and learning of mathematical modelling. (S. 165–180). Springer. Stillman, G. A. (2011). Applying metacognitive knowledge and strategies in applications and modelling tasks at secondary school. In G. Kaiser, W. Blum, R. Borromeo Ferri & G. Stillman (Eds.), Trends in teaching and learning of mathematical modelling. (S. 165–180). Springer.
Zurück zum Zitat Stillman, G. A., Brown, J. P., & Galbraith, P. L. (2010). Identifying challenges within transition phases of mathematical modelling activities at year 9. In R. Lesh, P. L. Galbraith, C. R. Haines, & A. Hurford (Hrsg.), Modeling students’ mathematical modeling competencies (S. 385–398). Springer.CrossRef Stillman, G. A., Brown, J. P., & Galbraith, P. L. (2010). Identifying challenges within transition phases of mathematical modelling activities at year 9. In R. Lesh, P. L. Galbraith, C. R. Haines, & A. Hurford (Hrsg.), Modeling students’ mathematical modeling competencies (S. 385–398). Springer.CrossRef
Zurück zum Zitat Stillman, G., & Galbraith, P. (2012). Mathematical modeling: Some issues and reflections. In W. Blum, R. Borromeo Ferri, & K. Maaß (Eds.), Mathematikunterricht im Kontext von Realität, Kultur und Lehrerprofessionalität (S. 97–105). Vieweg+Teubner Verlag. Stillman, G., & Galbraith, P. (2012). Mathematical modeling: Some issues and reflections. In W. Blum, R. Borromeo Ferri, & K. Maaß (Eds.), Mathematikunterricht im Kontext von Realität, Kultur und Lehrerprofessionalität (S. 97–105). Vieweg+Teubner Verlag.
Zurück zum Zitat Schraw, G. (1995). Promoting general metacognitive awareness. Instructional Science, 26, 113–125.CrossRef Schraw, G. (1995). Promoting general metacognitive awareness. Instructional Science, 26, 113–125.CrossRef
Zurück zum Zitat Veenman, M. V. J. (2017). Learning to self-monitor and self-regulate. In R. E. Mayer & P. A. Alexander (Eds.), Handbook of research on learning and instruction (2nd ed., S. 233–257). Routledge. Veenman, M. V. J. (2017). Learning to self-monitor and self-regulate. In R. E. Mayer & P. A. Alexander (Eds.), Handbook of research on learning and instruction (2nd ed., S. 233–257). Routledge.
Zurück zum Zitat Vorhölter, K. (2018). Conceptualization and measuring of metacognitive modelling competencies: Empirical verification of theoretical assumptions. ZDM–Mathematics Education, 50(1–2), 343–354. Vorhölter, K. (2018). Conceptualization and measuring of metacognitive modelling competencies: Empirical verification of theoretical assumptions. ZDM–Mathematics Education, 50(1–2), 343–354.
Zurück zum Zitat Vorhölter, K. (2019). Enhancing metacognitive group strategies for modelling. ZDM –Mathematics Education, 51(4), 703–716. Vorhölter, K. (2019). Enhancing metacognitive group strategies for modelling. ZDM –Mathematics Education, 51(4), 703–716.
Zurück zum Zitat Vorhölter, K., Krüger, A., & Wendt, L. (2019). Metacognition in mathematical modeling—an overview. In S. A. Chamberlin & B. Sriraman (Eds.), Affect in mathematical modeling (S. 29–51). Springer (Advances in Mathematics Education). Vorhölter, K., Krüger, A., & Wendt, L. (2019). Metacognition in mathematical modeling—an overview. In S. A. Chamberlin & B. Sriraman (Eds.), Affect in mathematical modeling (S. 29–51). Springer (Advances in Mathematics Education).
Zurück zum Zitat Wendt, L., Vorhölter, K., & Kaiser, G. (2020). Teachers’ perspectives on students’ metacognitive strategies during mathematical modelling processes—A case study. In G. A. Stillman, G. Kaiser, & C. E. Lampen (Hrsg.), Mathematical modelling education and sense-making (S. 335–346). Springer.CrossRef Wendt, L., Vorhölter, K., & Kaiser, G. (2020). Teachers’ perspectives on students’ metacognitive strategies during mathematical modelling processes—A case study. In G. A. Stillman, G. Kaiser, & C. E. Lampen (Hrsg.), Mathematical modelling education and sense-making (S. 335–346). Springer.CrossRef
Zurück zum Zitat Wendt, L. (2022). Reflexionsfähigkeit von Lehrkräften über metakognitive Schülerprozesse beim mathematischen Modellieren. Springer Spektrum. Wendt, L. (2022). Reflexionsfähigkeit von Lehrkräften über metakognitive Schülerprozesse beim mathematischen Modellieren. Springer Spektrum.
Metadaten
Titel
Teachers’ Perception of and Reflection on Students’ Metacognitive Knowledge in Mathematical Modelling Processes
verfasst von
Lisa Wendt
Alexandra Krüger
Gloria Ann Stillman
Copyright-Jahr
2022
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-36766-4_7