Modellierungskompetenz fördern mit heuristischen Lösungsbeispielen

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Modellierungskompetenz ist ein zentraler Bestandteil mathematischer Kompetenz. Obwohl viele Aufgaben und Beispiele zum Modellieren entwickelt wurden, fehlt es an empirischen Belegen dafür, wie diese optimal in den Unterricht integriert werden können, um den Erwerb von Modellierungskompetenz zu fördern. Besonders vielversprechend für Schülerinnen und Schüler mit geringen Erfahrungen in diesem Bereich könnte der Einsatz heuristischer Lösungsbeispiele sein. Diese bestehen aus einer Problemstellung, dem Abbilden eines Lösungsprozesses und der Lösung selbst. Anstatt einen optimierten Lösungsweg zu präsentieren, wird ein realistischer Bearbeitungsprozess gezeigt, der sowohl explorative als auch tentative Schritte umfasst und häufig in einem Dialog zwischen fiktiven Problemlösern dargestellt wird. Zudem werden relevante heuristische Strategien explizit gemacht. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, die lerntheoretischen Grundlagen dieser heuristischen Lösungsbeispiele systematisch zu analysieren und ein Konzept zu entwickeln, das die Struktur dieser Beispiele an die speziellen Anforderungen des Modellierens anpasst. Darüber hinaus wird empirisch untersucht, ob die beobachtete Effektivität heuristischer Lösungsbeispiele auch im Bereich Modellieren replizierbar ist. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts KOMMA wurde eine lösungsbeispielbasierte Lernumgebung in einer groß angelegten Feldstudie evaluiert.