Visualisierungen bei der Bearbeitung von mathematischen Modellierungsaufgaben (ViMo) 2

Die empirischen Befunde zur Wirksamkeit von Zeichenaufforderungen zur Förderung der Modellierungskompetenzen von Schüler:innen im Bereich der Geometrie sind gemischt und es deutet sich an, dass das skizzenspezifische Strategiewissen (kurz: Skizzenwissen) eine wichtige Rolle spielt. Im Rahmen der ersten Förderphase („ViMo 1“) bestätigte sich, dass das deklarative Skizzenwissen (d.h. das Wissen über die Merkmale einer guten Skizze) eine notwendige, jedoch nicht hinreichende Voraussetzung für das Zeichnen qualitativ guter Skizzen und das Lösen einer Modellierungsaufgabe ist. Das übergeordnete Ziel des Fortsetzungsprojekts „ViMo 2“ ist es daher zu untersuchen, welche Rolle das prozedurale Skizzenwissen (d. h. das Wissen über das Vorgehen bei der Konstruktion und Nutzung einer Skizze im Modellierungsprozess) für die effektive Anwendung von Skizzen und für Modellierungsleistungen von Schüler:innen im Bereich der Geometrie spielt. Neben prozeduralen Skizzenwissensanteilen werden deklaratives Skizzenwissen sowie kognitive, metakognitive und motivationale Bedingungsfaktoren berücksichtigt. Im Rahmen des Fortsetzungsprojekts sind theoretische, empirische und praxisrelevante Erkenntnisse in den folgenden Bereichen zu erwarten: Erstens liefert das Projekt Erkenntnisse über die Förderung mathematischer Modellierungskompetenzen im Bereich der Geometrie. Zweitens liefert das Projekt einen Beitrag zur Forschung zu selbsterstellten Skizzen. Im Vergleich zur ersten Förderphase verspricht die Erfassung und Analyse von Blickbewegungen zusätzliche Erkenntnisse über die Wirkmechanismen von Zeichenaufforderungen beim Modellieren auf der Ebene der Strategieanwendung. Der Einsatz von EMME (Eye Movement Modeling Examples) verspricht außerdem Hinweise auf das Potenzial dieser innovativen Instruktionsform in Mathematik und Naturwissenschaften. Drittens liefert das Projekt einen Beitrag zur Lernstrategieforschung. Wir erwarten, dass im theoretischen Modell von Borkowski et al. (2000) postulierte Zusammenhänge durch die Unterscheidung von deklarativen und prozeduralen Skizzenwissensanteilen am Beispiel der Strategie der selbst erstellten Skizze bestätigt und erweitert werden können. Auf praktischer Ebene entsteht viertens eine im Unterricht einsetzbare Lernumgebung zum Modellieren.