Forschendes Lernen in der MINT-Bildung: Mathematik

Liebe ist überall


Das Anbringen von Vorhängeschlössern, insbesondere an Brückengeländern, ist seit Jahren ein beliebter Trend bei frisch verliebten Paaren. In mehreren Städten wurden Vorhängeschlösser jedoch bereits entfernt, weil sie den Durchgang blockieren und das Gesamtgewicht der Schlösser die Sicherheit der Brücke gefährden soll.

Teilen Sie diese Sicherheitsbedenken, wenn eine Brücke mit Liebesschlössern behängt wird?

 

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Forschendes Lernen in diesem Beispiel

Merkmale von Forschendem Lernen

Einsatz von Forschendem Lernen im MINT-Unterricht

Die Frage nach dem Gesamtgewicht der Vorhängeschlösser hängt von mehreren unsicheren Faktoren ab, z. B. dem Durchschnittsgewicht der Vorhängeschlösser, der Geometrie der Brücke (Länge, Art des Geländers, Dichte der Vorhängeschlösser usw.).
Die Schüler*innen müssen bestimmte Annahmen treffen und daraus ein mathematisches Modell entwickeln, das die Tragfähigkeit der Brücke beschreibt. Das Modell wird dann validiert und bei Bedarf überarbeitet.

 

Forschendes Lernen wird wie folgt charakterisiert: Die Schüler*innen ...

  • ... stellen ihre eigenen Forschungsfragen.
  • ... legen auf genaue Begründungen bei der Beantwortung sehr viel Wert.
  • ... formulieren Erklärungen auf der Grundlage von Fakten.
  • ... verknüpfen Erklärungen mit wissenschaftlichen Erkenntnissen.
  • ... kommunizieren und begründen ihre Erklärungen anderen gegenüber

In der Regel bearbeiten die Schüler*innen eine solche Aufgabe wie folgt (Forscherkreis):

  • Sie formulieren eine spezifische Frage.
  • Sie verwenden das vorhandene Wissen, um das Problem zu analysieren und verstehen.
  • Sie finden eine Lösung basierend auf ihren bisherigen Erkenntnissen.
  • Sie prüfen und diskutieren ihre Ergebnisse untereinander.  
  • Sie prüfen und bewerten das Ergebnis und verbessern ggf. die Lösung.

Die gestellten Aufgaben...

  • ... sind für alle Schüler*innen zugänglich.
  • ... bieten für alle Schüler*innen erreichbare Herausforderungen (selbstdifferenzierend).
  • ... bieten mehrere Einstiegspunkte.
  • ... bieten verschiedene methodische und strategische Ansätze.
  • Der Lösungsansatz und nicht das Ergebnis stehen im Vordergrund.

 

Die Lehrkraft beim Einsatz von IBL im MINT-Unterricht

  • ... untersucht und hinterfragt die Ansätze und Argumentation der Schüler*innen.
  • ... unterstützt bei der gegenseitigen Kommunikation und Bewertung und von Lösungsstrategien.
  • ... deckt Fehlkonzepte auf.
  • ... unterstützt und ermutigt Schüler*innen dabei, aus Fehlern zu lernen.
  • ... provoziert und unterstützt die Erkundung alternativer Lösungswege.

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