Biologiedidaktik

Projekte des IDN - Abt. Biologiedidaktik

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Promotionsvorhaben: Modellierung biol.-math. Kompetenzen

Biologische Experimente mathematisch Auswerten: Kompetenzen der Lehramtsstudierenden

Zeitraum: 01.08.2010 - (noch nicht abgeschlossen)
Doktorand: Anna Schultz-Siatkowski, Dipl.-Biol., MA
Zweitgutachter: Prof. Dr. Angelika Bikner

Das Mathematisieren in den Naturwissenschaften spielt mit der Verabschiedung des neuen Schulgesetzes im Bildungsplan der Oberschulen in Bremen eine vordergründige Rolle. Dies bedeutet, dass sich die Mathematik auch in den Fächern Biologie, Chemie und Physik stark verfestigt, unter anderem durch die Anwendung von Formeln und Diagrammen (Senatorin für Bildung und Wissenschaft 2009). Wo findet sich die Biologie in der Mathematik und die Mathematik in der Biologie wieder? In der Biologie bildet das Mathematisieren und Auswerten von Daten Teilkompetenzen des wissenschaftlichen Untersuchens (Mayer 2007). In der Mathematik ist die Kompetenz Modellieren ein Vorgang, der die Mathematik mit der Umwelt in Beziehung setzt, um als Hilfsmittel naturwissenschaftliche Phänomene greifbar zu machen (Blum 2006). Das Ziel der Studie ist die Entwicklung eines Modells zur Diagnose der mathematischen Kompetenz, die Biologielehramtsstudierende brauchen, um Experimente auszuwerten. Zur Entwicklung des Modells wurde das wissenschaftliche Untersuchen in der Biologie (Mayer 2007) und das Modellieren der Mathematik (Maaß 2004) zusammengeführt. Daraus entstand ein integratives Konzept in Anlehnung an Maaß (2004) für die biologisch-mathematische Modellierung. Anhand dieses Konzeptes werden die Kompetenzen bezogen auf das mathematische Auswerten von Lehramtsstudierenden analysiert. Das Studiendesign sieht die Bearbeitung von komplexen Experimentaufgaben vor.

Für die Erhebung werden Fragebögen im Pre- und Postdesign (offene Fragen), Gruppeninterviews, Videoaufnahmen und Tonaufnahmen verwendet, die anschließend mit SPSS und Atlas.ti analysiert werden.

Zentrale Fragen der Analyse sind: Wie werden die Ergebnisse nach dem Experimentieren mathematisch ausgewertet und dargestellt? Wie werden die mathematischen Ergebnisse mit den realen Experimentalaufgaben verbunden?

Literatur

Blum, W. , Drüke-Noe, C., Hartung, R., Köller, O. (Hrsg.) (2006): Bildungsstandards Mathematik: konkret, Sekundarstufe I: Aufgabenbeispiele, Unterrichtsanregungen, Fortbildungsideen. Cornelsen. Berlin.

Maaß, K. (2004): Mathematisches Modellieren im Unterricht, Ergebnisse einer empirischen Studie, Verlag Franzbecker, Hildesheim.

Mayer, J., Ziemek, H.-P. (2006): Offenes Experimentieren, Forschendes Lernen im Biologieunterricht. Unterricht Biologie Nr.317, S.4-12.

Mayer, J. (2007): Erkenntnisgewinnung als wissenschaftliches Problemlösen. In: Krüger, D.; Vogt, H. (2007). Theorien in der biologiedidaktischen Forschung. Berlin/Heidelberg: Springer, S. 177-186.

Senatorin für Bildung und Wissenschaft, Freie Hansestadt Bremen (2009): Die Oberschule Bremen stellt sich vor (http://www.bildung.bremen.de/fastmedia/13/brosch%FCre.pdf (23.11.2010)).


Letzte Änderung: 12.11.2017 | Admin