Modellierungskompetenz mit Videos erwerben (MoVie) – Eine Studie mit Schüler*innen der Sekundarstufe II

Abstract

Das mathematische Modellieren als Prozess des Lösens von Problemen aus der Realität stellt verschiedene Herausforderungen an Schüler*innen, da Kompetenzen im Bereich der reinen Mathematik nicht ausreichen (Greefrath et al., 2013). Es beinhaltet Teilprozesse wie das Strukturieren von Informationen, das Mathematisieren und den Rückbezug des Ergebnisses auf die Realität. Studien zeigen, dass Modellieren durch aktivitätsreiche Lernumgebungen gelernt werden kann (Niss & Blum, 2020). Einen Ansatz zur Förderung von Modellierungskompetenz stellen heuristische Lösungsbeispiele dar (Zöttl et al., 2010; Tropper, 2019). Sie präsentieren ein Problem und eine Schritt-für-Schritt-Lösung, wobei ein Schwerpunkt auf dem strategischen Vorgehen liegt. Das Vorgehen anhand eines Lösungsplans kann als zusätzliche strategische Hilfe gesehen werden. In einer Studie von Schukajlow et al. (2015) berichteten Schüler*innen nach der Arbeit mit dem Lösungsplan, dass sie mehr Planungs-, Wiederholungs-, Elaborations- und Organisationsstrategien einsetzten. Heuristische Lösungsbeispiele zum Modellieren wurden bisher meist textbasiert erprobt. Eine Übertragung des Formats auf Erklärvideos scheint nicht nur vor dem Hintergrund der steigenden Relevanz von Erklärvideos als wichtiger Forschungsgegenstand. Erklärvideos erlauben es, die Anwendung von Strategien im Gegensatz zu Text konkret zu demonstrieren. Gleichzeitig bieten Videos Vorteile wie das Pausieren gegenüber Lehrkraftvorträgen. Um das Potenzial von (textbasierten) heuristischen Lösungsbeispielen und Erklärvideos zu verbinden, wird vorgeschlagen ein solches Video auf Basis folgender Kategorien zu erstellen: Das Problem wird anhand realweltlicher Szenen präsentiert und die Lösung entlang eines Lösungsplans segmentiert. Selbsterklärungsprompts zielen auf die Aktivierung der Lernenden ab. Die Arbeit zu zweit soll dabei die Kommunikation erhöhen. Heuristische Strategien werden im Video deutlich gemacht. Zeichnungen und Schrift erscheinen dynamisch und die Sprache im Video ist möglichst dialogisch (Wirth, im Druck). Da ein großes Interesse auf dem Einfluss eines solchen heuristischen Lösungsbeispielvideos auf den Bearbeitungsprozess von Modellierungsaufgaben liegt, wird in dieser Studie folgende Forschungsfrage untersucht: Welche Veränderungen beim Bearbeitungsprozess einer Modellierungsaufgabe nehmen Schüler*innen nach der Arbeit mit einem heuristischen Lösungsbeispielvideos zum Modellieren wahr?