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Interdisziplinarität erfahrbar machen – eine Seminarkonzeption zur Anregung des interdisziplinären Dialogs in der MINT-Lehrpersonenbildung

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Die Entwicklung und Erprobung der Seminare erfolgten durch die Mitglieder des Humboldt-ProMINT-Kollegs im Laufe der letzten Jahre. Die Autorinnen und Autoren des vorliegenden Kapitels haben die Seminarkonzepte für diesen Beitrag zusammengefasst.

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Notes

  1. 1.

    Bezüglich einer umfassenden Darstellung der Zwecke mathematisch‐naturwissenschaftlicher Modellierung sei an dieser Stelle auf Oh und Oh (2011) sowie Upmeier zu Belzen und Krüger (2010) verwiesen.

  2. 2.

    Die Unterscheidung zwischen den drei Ebenen der Kompetenz, Performanz und Reflexion dient als übergeordnetes Ordnungsprinzip in der Planung sowie Durchführung der Seminarkonzeptionen (Vohns 2014).

  3. 3.

    Zu einer Übersicht über das, was angehende Lehrerinnen und Lehrer über Modelle und Modellierungsprozesse wissen sollten, siehe auch Oh und Oh (2011) und Upmeier zu Belzen und Krüger (2010).

  4. 4.

    Niebert (2010, S. 117) unterscheidet in diesem Zusammenhang verschiedene Denkfiguren zu den Mechanismen der globalen Erwärmung: Beispielsweise könnte eine potenzielle Vorstellung der Studierenden sein, dass sie die globale Erwärmung mit dem Ozonloch erklären, wobei CO2 als Treibhausgas für die Zerstörung der Ozonschicht verantwortlich ist und somit die daraus resultierende erhöhte Sonneneinstrahlung als zentraler Mechanismus der Modellvorstellung zur globalen Erwärmung interpretiert wird.

  5. 5.

    Siehe dazu Abb. 1 unter http://bildungsserver.hamburg.de/treibhausgase/2055556/kohlenstoffkreislauf-ozean-artikel (Zugriff am 17.12.2018).

  6. 6.

    Bortz und Döring (2015) führen an, dass die logisch‐mathematische Analyse der Zuordnung zwischen Objekt bzw. Phänomen und Maßzahl und die Klassifizierung der Zuordnungsregeln zentrale Aufgaben der Messtheorie sind, die sich mit den folgenden Problemen beschäftigen: 1) „die Repräsentation empirischer Objektrelationen durch Relationen der Zahlen, die den Objekten zugeordnet sind“ (S. 65), 2) „die Eindeutigkeit der Zuordnungsregeln“ (ebd.), 3) „die Bedeutsamkeit der mit Messvorgängen verbundenen numerischen Aussagen“ (ebd.).

  7. 7.

    Hierbei kann auch verdeutlicht werden, dass jede Einheit (z. B. die SI‐Basiseinheiten) kontingent ist, da Einheiten stets in einem gesellschaftlichen Aushandlungsprozess festgelegt werden und sich somit im Laufe der Zeit durchaus ändern können (Giancoli et al. 2006).

  8. 8.

    Ein möglicher Einstieg in den Themenbereich „Messen, Schätzen und Größenvorstellungen“ ist ein Schätzexperiment, bei dem eine feste Zeitspanne mit verbundenen Augen geschätzt wird. Diese erste Auseinandersetzung wird durch weitere Schätzexperimente zu den klassischen Größen Zeit, Länge, Gewicht etc. vertieft.

  9. 9.

    Das Video kann bei den Autoren und Autorinnen angefordert werden.

  10. 10.

    Es handelt sich um elf Gegenstände, von denen einige aus alltäglichen Kontexten bekannt sind (z. B. Tischtennisball, Orange, Apfel) und einige eher selten in Alltagssituationen auftreten (z. B. eine Metallkugel).

  11. 11.

    Zum Beispiel Grundschule (2013); Mathematik differenziert (2014); Grundschule Mathematik (2007, 2008).

Literatur

  • Barke, H.-D., Harsch, G., Marohn, A., & Krees, S. (2015). Chemiedidaktik kompakt: Lernprozesse in Theorie und Praxis (2. Aufl.). Berlin: Springer Spektrum.

    Google Scholar 

  • Bortz, J., & Döring, N. (2015). Forschungsmethoden und Evaluation für Human- und Sozialwissenschaftler (4. Aufl.). Berlin: Springer.

    Google Scholar 

  • Crawford, B., & Cullin, M. (2005). Dynamic assessments of preservice teachers’ knowledge of models and modelling. In K. Boersma, M. Goedhart, O. de Jong & H. Eijkelhof (Hrsg.), Research and the quality of science education (S. 309–323). Dordrecht: Springer.

    Chapter  Google Scholar 

  • Duit, R., Gropengießer, H., & Stäudel, L. (2004). Beobachten und Messen. In Naturwissenschaftliches Arbeiten (S. 22–29).

    Google Scholar 

  • Fischer, R., & Malle, G. (2004). Mensch und Mathematik: Eine Einführung in didaktisches Denken und Handeln (1. Aufl.). Klagenfurter Beiträge zur Didaktik der Mathematik, Bd. 5. München: Profil.

    Google Scholar 

  • Giancoli, D. C., Krieger-Hauwede, M., & Eibl, O. (2006). Physik. München: Pearson Studium.

    Google Scholar 

  • Gobert, J. D., & Clement, J. J. (1999). Effects of student-generated diagrams versus student-generated summaries on conceptual understanding of causal and dynamic knowledge in plate tectonics. Journal of Research in Science Teaching, 36(1), 39–53.

    Article  Google Scholar 

  • Grassmann, M., Kaiser, A., Eichler, K.-P., & Nitsch, B. (2014). Mathematikunterricht: Kompetent im Unterricht in der Grundschule. Baltmannsweiler: Schneider.

    Google Scholar 

  • Grosslight, L., Unger, C., Jay, E., & Smith, C. L. (1991). Understanding models and their use in science: conceptions of middle and high school students and experts. Journal of Research in Science Teaching, 28(9), 799–822.

    Article  Google Scholar 

  • Grundschule (Hrsg.) (2013). Größen und Messen, Erfahrungen aufgreifen: Heft 2. Braunschweig: Westermann.

    Google Scholar 

  • Grundschule Mathematik (Hrsg.) (2007). Größen: Zeit: Heft 13. Seelze: Friedrich.

    Google Scholar 

  • Grundschule Mathematik (Hrsg.) (2008). Größen & Sachrechnen: Gewichte: Heft 19. Seelze: Friedrich.

    Google Scholar 

  • Heinicke, S., Glomski, J., Priemer, B., & Rieß, F. (2010). Aus Fehlern wird man klug: Über die Relevanz eines adäquaten Verständnisses von „Messfehlern“ im Physikunterricht. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 5(59), 26–33.

    Google Scholar 

  • Heymann, H. W. (2013). Allgemeinbildung und Mathematik (2. Aufl.). Weinheim: Beltz.

    Google Scholar 

  • IPCC (2013). Klimaänderung 2013: Wissenschaftliche Grundlagen. Genf: Cambridge University Press.

    Google Scholar 

  • Justi, R., & Gilbert, J. (2003). Teachers’ views on the nature of models. International Journal of Science Education, 25(11), 1369–1386.

    Article  Google Scholar 

  • Kaiser, G. (2014). Mathematical Modelling and Applications. In E. S. Lerman (Hrsg.), Encyclopedia of Mathematics Education (S. 396–404). Dordrecht: Springer.

    Google Scholar 

  • Khan, S. (2007). Model-based inquiries in chemistry. Science Education, 91(6), 877–905.

    Article  Google Scholar 

  • Kircher, E., Girwidz, R., & Häußler, P. (Hrsg.). (2015). Springer-Lehrbuch. Physikdidaktik: Theorie und Praxis (3. Aufl.). Berlin: Springer Spektrum.

    Google Scholar 

  • KMK (2004). Bildungsstandards im Fach Mathematik für den Mittleren Schulabschluss: Beschluss vom 04.12.2003. München: Wolters Kluwer.

    Google Scholar 

  • KMK (2005a). Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren Schulabschluss: Beschluss vom 16.12.2004. München: Wolters Kluwer.

    Google Scholar 

  • KMK (2005b). Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss: Beschluss vom 16.12.2004. München: Wolters Kluwer.

    Google Scholar 

  • KMK (2005c). Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren Schulabschluss: Beschluss vom 16.12.2004. München: Wolters Kluwer.

    Google Scholar 

  • Krell, M., Walzer, C., Hergert, S., & Krüger, D. (2017). Development and application of a category system to describe pre-service science teachers’ activities in the process of scientific modelling. Research in Science Education. https://doi.org/10.1007/s11165-017-9657-8.

    Article  Google Scholar 

  • Lederman, N., & Abd-El-Khalick, F. (2002). Avoiding de-natured science: activities that promote understandings of the nature of science. In W. McComas (Hrsg.), The Nature of Science in science education (S. 83–126). Dordrecht: Kluwer.

    Chapter  Google Scholar 

  • Leuders, T. (Hrsg.). (2011). Mathematik-Didaktik: Praxishandbuch für die Sekundarstufe I und II (6. Aufl.). Berlin: Cornelsen-Scriptor.

    Google Scholar 

  • Mathematik differenziert (Hrsg.) (2014). Ganz schön viel! Vom Schätzen und Überschlagen: Heft 1. Braunschweig: Westermann.

    Google Scholar 

  • Niebert, K. (2010). Den Klimawandel verstehen: Eine didaktische Rekonstruktion der globalen Erwärmung – eine evidenzbasierte und theoriegeleitete Entwicklung von Lernangeboten zur Vermittlung der globalen Erwärmung. Oldenburg: BIS.

    Google Scholar 

  • Oh, P. S., & Oh, S. J. (2011). What teachers of science need to know about models: an overview. International Journal of Science Education, 33(8), 1109–1130.

    Article  Google Scholar 

  • Peter-Koop, A., & Nührenbörger, M. (2012). Größen und Messen. In G. Walther (Hrsg.), Bildungsstandards für die Grundschule: Mathematik konkret (S. 89–117). Berlin: Cornelsen.

    Google Scholar 

  • Rotbain, Y., Marbach-Ad, G., & Stavy, R. (2006). Effect of bead and illustrations models on high school students’ achievement in molecular genetics. Journal of Research in Science Teaching, 43(5), 500–529. https://doi.org/10.1002/tea.20144.

    Article  Google Scholar 

  • Schwarz, C., & White, B. (2005). Metamodeling knowledge: developing students’ understanding of scientific modeling. Cognition and Instruction, 23, 165–205.

    Article  Google Scholar 

  • Skovsmose, O. (1990). Reflective knowledge: Its relation to the mathematical modelling process. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 21(5), 765–779.

    Article  Google Scholar 

  • Skovsmose, O. (2005). Travelling through education: uncertainty, mathematics, responsibility. Rotterdam: Sense.

    Google Scholar 

  • Stachowiak, H. (2013). Allgemeine modelltheorie. Wien: Springer.

    Google Scholar 

  • Upmeier zu Belzen, A., & Krüger, D. (2010). Modellkompetenz im Biologieunterricht. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 16, 41–57.

    Google Scholar 

  • Vohns, A. (2012). Grundprinzipien des Messens. mathematik lehren, 173, 20–24.

    Google Scholar 

  • Vohns, A. (2014). Zur Dialektik von Kohärenzerfahrungen und Differenzerlebnissen: Bildungstheoretische und sachanalytische Studien zur Ermöglichung mathematischen Verstehens. München: Profil.

    Google Scholar 

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Lensing, F., Priemer, B., Upmeier zu Belzen, A., Meister, S., Meister, J. (2020). Interdisziplinarität erfahrbar machen – eine Seminarkonzeption zur Anregung des interdisziplinären Dialogs in der MINT-Lehrpersonenbildung. In: Priemer, B., Roth, J. (eds) Lehr-Lern-Labore. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-58913-7_9

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