Aspekte funktionalen Denkens beim graphischen Lösen von Differentialgleichungen

Abstract

Ergänzend zur Behandlung expliziter Lösungen der Differentialgleichungen des exponentiellen, beschränkten und logistischen Wachstums werden immer wieder Ansätze vorgeschlagen, die das graphische Lösen von Differentialgleichungen in den Mittelpunkt rücken (z.B. Körner, 2006 sowie Bauer, 2017). Während international bezüglich der tertiären Ausbildung solche Ansätze intensiv beforscht werden (z.B. Rasmussen 2001, für einen aktuellen Überblick siehe Losada et al., 2021) existieren kaum empirische Befunde zum graphischen Lösen von Differential-gleichungen im sekundären Bildungsbereich. Diese Lücke wollen wir im Rahmen eines Design-Research Projekts adressieren. In einer ersten experimentellen Phase beobachten wir dazu Kleingruppen beim Lösen einer typischen Einstiegsaufgabe zum graphischen Lösen von autonomen Differentialgleichungen. In diesem Beitrag soll eine a-priori-Analyse der Aufgabe unter der Perspektive des funktionalen Denkens gegeben werden.