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Mathematisierung

Johannes Meister, Annette Upmeier zu Belzen
Funktionales Denken bei der Konstruktion von Liniendiagrammen im biologischen Fachunterricht

Für die Einbindung von Mathematisierungen in den Biologieunterricht gibt es in der fachdidaktischen Forschung inzwischen eine Vielzahl von Ansätzen (vgl. Retzlaff-Fürst, 2013). Diese orientieren sich jedoch zumeist an konkreten biologischen Kontexten, die mit Hilfe mathematischer Betrachtungen erschlossen werden können. Die Einbeziehung der hierfür nötigen übergeordneten mathematischen Denkweisen und Kompetenzen im Sinne von fachübergreifendem Unterricht stellt jedoch ein Desiderat dar.
Dies wird beispielsweise mit Blick auf den Umgang mit Diagrammen deutlich: Das hierfür entwickelte Kompetenzstrukturmodell (Lachmayer, 2008) enthält lediglich implizit Aspekte mathematischer Kompetenzen. Vor allem für die Konstruktion und Interpretation von Liniendiagrammen, die im Biologieunterricht hauptsächlich als in ein Koordinatensystem gezeichnete Funktionsgraphen vorkommen, wird mit diesem Projekt daher das Einbeziehen der entscheidenden mathematischen Denkweisen angestrebt. Da es sich bei entsprechenden Liniendiagrammen um graphische Repräsentationsformen von Funktionen handelt, mit deren Hilfe ein biologischer Zusammenhang beschrieben bzw. modelliert wird, konzentriert sich das Forschungsprojekt auf das Denken in (mathematischen) Funktionen, das funktionale Denken (vgl. Vollrath, 1989; Swan, 1982; Nitsch et al., 2014). Ziel des Projekts ist es daher, ein Kompetenzmodell zu entwickeln und empirisch zu überprüfen, das wesentliche Aspekte funktionalen Denkens bei der Konstruktion von Liniendiagrammen zur Beschreibung biologischer Kontexte beinhaltet.

zuletzt geändert: 03.02.16 JH
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