Skip to main content

Authentische und relevante Modellierung mit Schülerinnen und Schülern an nur einem Tag?!

  • Chapter
  • First Online:
Neue Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht 8

Zusammenfassung

Komplexe Modellierungen im Schulalltag durchzuführen ist aufgrund von hohem Zeitdruck und organisatorischem Aufwand oft problematisch. Möglich ist jedoch an vielen Schulen eine Exkursion oder auch ein Projekttag. Hier stellt sich die Frage: Ist es möglich, authentische und relevante Modellierung mit Schülerinnen und Schülern innerhalb eines Tages durchzuführen? Unsere Antwort, vom Schülerlabor Computational and Mathematical Modeling Program (kurz: CAMMP), auf diese Frage lautet „Ja.“: Im Rahmen eines eintägigen Workshops, bei uns CAMMP day genannt, können sich Schülerinnen und Schüler mit Hilfe von mathematischer Modellierung und Computereinsatz Lösungen zu interessanten Problemstellungen erarbeiten und so das selbstständige Modellieren erfahren. In diesem Beitrag erläutern wir die Organisation eines CAMMP days, die didaktisch-methodische Konzeption, geben einen Überblick über unsere Angebote und stellen exemplarisch einen CAMMP day im Detail vor.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

eBook
USD 19.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 29.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Notes

  1. 1.

    Die Art der Spirale für das Modell der mathematischen Modellierung entspricht einer kanonischen Spirale (https://de.wikipedia.org/wiki/Konische_Spirale). Diese hat einen Endpunkt in der Spitze eines Kreiskegels, was hieße, dass beim mathematischen Modellieren immer eine einzige endgültige korrekte Lösung gefunden werden kann. Dies ist im Allgemeinen nicht so.

  2. 2.

    Weitere Informationen und Download unter https://julialang.org/downloads/.

  3. 3.

    Weitere Informationen und Download unter https://jupyterlab.readthedocs.io/en/stable/getting_started/installation.html#.

  4. 4.

    Weitere Informationen und Download unter www.geogebra.org/download.

  5. 5.

    Zugriff über https://www.cammp.online/116.php.

  6. 6.

    Weitere Informationen und die Möglichkeiten zum Download finden Sie unter https://www.synfig.org/.

Literatur

  • Aebli, H. (2006). Zwölf Grundformen des Lehrens: eine allgemeine Didaktik auf psychologischer Grundlage. Stuttgart: Klett-Cotta.

    Google Scholar 

  • Eichler, A. (2015). Zur Authentizität realitätsorientierter Aufgaben im Mathematikunterricht. In G. Kaiser & H.-W. Henn (Hrsg.), Werner Blum und seine Beiträge zum Modellieren im Mathematikunterricht (S. 105–118). Springer Fachmedien Wiesbaden.

    Google Scholar 

  • Frank, M., Richter, P., Roeckerath, C., & Schönbrodt S. (2018). Wie funktioniert eigentlich GPS? – ein computergestützter Modellierungsworkshop. In G. Greefrath & H. -S. Siller (Hrsg.), Digitale Werkzeuge, Simulationen und mathematisches Modellieren (S. 137–163). Springer Fachmedien Wiesbaden.

    Google Scholar 

  • Greefrath, G., & Vorhölter, K. (2016). Teaching and learning mathematical modelling: Approaches and developments from German speaking countries. Springer International Publishing AG Switzerland.

    Google Scholar 

  • Pohjolainen, S. & Heiliö, M. (2016). Introduction. In S. Pohjolainen (Hrsg.), Mathematical modelling (S. 1–5). Springer International Publishing Switzerland.

    Google Scholar 

  • Kochanek, D. H. U., & Bartels, R. H. (1984). Interpolating splines with local tension, continuity and bias control. Proceedings of the 11th annual conference on Computer graphics and interactive techniques (SIGGRAPH ’84). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 33–41. https://dl.acm.org/citation.cfm?id=808575.

  • Krahforst, C. (2016). Didaktisch-methodische Weiterentwicklung des CAMMP day Moduls Spiegelaufstellung in einem Solarkraftwerk für den Einsatz in der Mittelstufe (Schriftliche Hausarbeit im Rahmen der ersten Staatsprüfung, dem Landesprüfungsamt für Erste Staatsprüfungen für Lehrämter an Schulen). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/Solarkraftwerk-Staatsexamensarbeit-CK.pdf.

  • Lanier, L. (2012). Digital compositing with Nuke. United Kingdom: Focal Press.

    Google Scholar 

  • Maaß, K. (2010). Classification scheme for modelling tasks. Journal für Mathematik-Didaktik, 31(2), 285–311.

    Article  Google Scholar 

  • Marnitz, M. (2017). Wie funktionieren eigentlich Fitnesstracker und was hat das mit Mathe zu tun? (Masterarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/Fitness-thesis.pdf.

  • Meyer, H. (2004). Was ist guter Unterricht? Cornelsen Verlag Scriptor GmbH & Co. KG, Berlin.

    Google Scholar 

  • Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg & Landesinstitut für Schulentwicklung (2016). Bildungsplan des Gymnasiums – Mathematik. Stuttgart: Konrad Triltsch und digitale Medien GmbH.

    Google Scholar 

  • Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen (2007). Kernlehrplan für das Gymnasium – Sekundarstufe I (G8) in Nordrhein-Westfalen – Mathematik. Düsseldorf: Ritterbach Verlag.

    Google Scholar 

  • Mohler, J. L. (2001). Flash 5 graphics, animation, and interactivity. Albany, N.Y.: OnWord Press.

    Google Scholar 

  • Peters, A. (2016). Interpolation als Kernidee inner- und außermathematischer. RWTH Aachen. https://publications.rwth-aachen.de/record/572865/files/572865.pdf.

  • Schönbrodt, S. (2015). Didaktisch-methodische Ausarbeitung eines Lernmoduls zum Thema Google im Rahmen eines mathematischen Modellierungstages für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II (Bachelorarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/Google-Bachelorarbeit.pdf.

  • Schönbrodt, S. (2019). Maschinelle Lernmethoden für Klassifizierungsprobleme – Perspektiven für die mathematische Modellierung mit Schülerinnen und Schülern. Springer Fachmedien.

    Google Scholar 

  • Schmidt, L. (2016). Wie funktioniert eigentlich mp3?... und was hat das mit Mathe zu tun? (Bachelorarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/Daten-Bachelorthesis.pdf.

  • Schmidt, L. (2019). Machine Learning: automatische Bilderkennung mit Mathematik?! – Ein Lehr-Lern-Modul im Rahmen eines mathematischen Modellierungstages für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II (Masterarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/Bildklassifizierung-Masterarbeit-NS.pdf.

  • Steffen, N. (2016). Didaktisch-methodische Ausarbeitung eines Lernmoduls zum Thema Shazam im Rahmen eines mathematischen Modellierungstages für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II (Bachelorarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/Shazam-Bachelorarbeit.pdf.

  • Steffen, N. (2018). Sicherheit der Privatsphäre in sozialen Netzwerken - Wie Mathematik die Nutzer ausspioniert. Ein Lehr-Lern-Modul im Rahmen eines mathematischen Modellierungstages für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I (Masterarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/sozNetz-Masterarbeit.pdf.

  • Sube, M. (2016). Wie sicher ist meine Privatsphäre in Online Netzwerken? …und was hat das mit Mathe zu tun? (Masterarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/sozNetz-Masterarbeit_MS.pdf.

  • Sube, M. (2019). Entwicklung und Evaluation von Unterrichtsmaterial zu Data Science und mathematischer Modellierung mit Schülerinnen und Schülern (Dissertation). RWTH Aachen. http://publications.rwth-aachen.de/record/771553.

  • Sube, M., Camminady, T., Frank, M., & Roeckerath, C. (2020). Vorschlag für eine Abiturprüfungsaufgabe mit authentischem und relevantem Realitätsbezug. In G. Greefrath & K. Maaß (Hrsg.), Modellierungskompetenzen – Beurteilung und Bewertung (S. 153–187). Springer Berlin Heidelberg.

    Google Scholar 

  • The Computational Thinking Process Poster (2020). https://www.computerbasedmath.org/case-for-computer-based-math-education.php.

  • Vos, P. (2011). Theoretical and curricular reflections on mathematical modelling – Overview. In G. Kaiser, W. Blum, R. Borromeo Ferri, & G. Stillman (Hrsg.), Trends in teaching and learning of mathematical modelling (S. 713–722). Dordrecht: Springer.

    Google Scholar 

  • Wiener, M. (2015). Didaktisch-methodische Ausarbeitung eines Lernmoduls zum Thema GPS mit Hilfe von Matlab im Rahmen eines Modellierungstages für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II (Schriftliche Ausarbeit im Rahmen der ersten Staatsprüfung, dem Landesprüfungsamt für Erste Staatsprüfungen für Lehrämter an Schulen). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/GPS-Examensarbeit.pdf.

  • Winter, H. (1995). Mathematikunterricht und Allgemeinbildung. Mitteilungen der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 61, 37–46.

    Google Scholar 

  • Wohak, K. (2017). Wie funktionieren eigentlich Animationsfilme und was hat das mit Mathe zu tun? Ein Lernmodul im Rahmen eines mathematischen Modellierungstages (Masterarbeit). RWTH Aachen. https://www.cammp.online/Animationsfilme-Masterarbeit.pdf.

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Kirsten Wohak .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2021 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Wohak, K., Sube, M., Schönbrodt, S., Roeckerath, C., Frank, M. (2021). Authentische und relevante Modellierung mit Schülerinnen und Schülern an nur einem Tag?!. In: Bracke, M., Ludwig, M., Vorhölter, K. (eds) Neue Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht 8. Realitätsbezüge im Mathematikunterricht. Springer Spektrum, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-33012-5_4

Download citation

Publish with us

Policies and ethics