Simulieren und mathematisches Modellieren mit digitalen Werkzeugen im Lehr-Lern-Laborseminar. Förderung und empirische Analyse der bereichsspezifischen Aufgabenkompetenz

Quarder, J.; Gerber, S.; Siller, H.-S.; Greefrath, G.

Abstract

Mathematiklehrkräfte benötigen zur kognitiven Aktivierung von Schülerinnen und Schülern professionelle Kompetenzen, die daher u. a. mit dem Ziel einer umfassenden Lehrkräftebildung zu beforschen sind. Das gilt für globale professionelle Kompetenzen wie auch für professionelle Kompetenzen in spezifischen Gebieten des Mathematikunterrichts. Der Beitrag fokussiert in diesem Zusammenhang konkret die Aufgabenkompetenz zum Lehren des Simulierens und mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen, die als bereichsspezifische professionelle Aufgabenkompetenz aufgefasst wird. Vor diesem Hintergrund werden Gestaltungs- bzw. Analysekriterien für realitätsbezogene digitalunterstützte Aufgaben formuliert. Zudem wird die Konzeption eines Lehr-Lern-Laborseminars mit einer Praxisphase, in die Schülerinnen und Schüler einbezogen werden, beschrieben. Das Seminar soll u. a. der Förderung der genannten Kompetenz dienen. Im Beitrag wird anhand einer quasi-experimentellen Interventionsstudie im Prä-Post-Design mit N = 93 Studierenden zunächst der Frage nachgegangen, in welchem Ausmaß Lehramtsstudierende durch die Seminarteilnahme fachdidaktisches Wissen zu Simulations- und Modellierungsaufgaben mit digitalen Werkzeugen verbessern konnten. Die Daten werden anschließend theoriegeleitet auf die Entwicklung der bereichsspezifischen professionellen Aufgabenkompetenz insgesamt interpretiert. Im Ergebnis wird die Wirksamkeit des Seminars durch die quantitative Untersuchung anhand der Stichprobe bestätigt.