Mathematisches Modellieren im Unterricht

Die Integration von Realitätsbezügen und Modellierungen wird in der didaktischen Diskussion als eine Möglichkeit genannt, um Lernenden u. a. Kompetenzen im Anwenden von Mathematik und ein angemessenes Bild von Mathematik als Wissenschaft zu vermitteln. Allerdings gibt es wenige umfassende Studien und kaum Erfahrungen aus dem Schulalltag, die Informationen darüber liefern, ob die angestrebten Ziele wirklich erreicht werden. Ausgehend von dem aktuellen Stand der Diskussion wurde daher in dieser Studie untersucht, welche Konsequenzen die Integration von Modellierungen in den Mathematikunterricht hat. Die Studie verortet sich in der qualitativen Forschung, um der Komplexität des Untersuchungsgegenstandes gerecht zu werden. In den Unterricht zweier 8. Klassen wurden über einen Zeitraum von 15 Monaten sechs Modellierungseinheiten integriert. Während des gesamten Erhebungszeitraums wurden die Vorstellungen von Mathematik und die Modellierungskompetenzen durch eine Vielzahl von Methoden (u. a. durch Interviews, Lerntagebücher, Tests, Klassenarbeiten) erhoben. Basierend auf synoptischen Vergleichen und fallkontrastierenden Analysen der Daten wurden Typologien zur Erklärung von Sinnzusammenhängen gebildet. Die Ergebnisse zeigen, dass die angestrebten Ziele durch die Integration von Modellierungen unter bestimmten Bedingungen erreicht werden können. Es werden enge Zusammenhänge zwischen den Einstellungen gegenüber den Modellierungsbeispielen und den Vorstellungen von Mathematik sowie ihrer Veränderung im Verlauf der Studie deutlich. Darüber hinaus konnten typische Fehlermuster beim Modellieren rekonstruiert werden, die auch in Zusammenhang mit den Einstellungen gegenüber den Modellierungsbeispielen zu stehen scheinen. In dem Buch werden der theoretische und der methodologische Ansatz der Studie ausführlich darstellt. Darüber hinaus werden die eingesetzten Unterrichtseinheiten beschrieben und didaktisch analysiert. Als Beleg für die zunächst in Form von Typologien vorgestellten Ergebnisse und die theoretische Rekonstruktion der Zusammenhänge werden sieben Fallbeispiele ausführlich und durch Zitate anschaulich dokumentiert. Abschließend werden sich aus den Ergebnissen ergebene Perspektiven für die Integration von Modellierungen in den Unterricht und die Forschung aufgezeigt.