Einzelprojekt

Geldgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Laufzeit: 2026-2028

URL: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/558316534

Ausführliche Beschreibung: 
Offene Aufgaben, die mehrere Lösungen zulassen, sind schon lange wichtige Bestandteile des Fachunterrichts in Mathematik und den Naturwissenschaften. Diesen Aufgaben werden lernförderliche Eigenschaften zugeschrieben. Eine wichtige Art von offenen Aufgaben bezieht sich auf realitätsbezogene Problemstellungen, die mithilfe mathematischer Modellierungen bearbeitet werden (Modellierungsaufgaben). In der bisherigen Forschung wurden offene Aufgaben untersucht, die nicht alle für die Lösung notwendigen Angaben enthalten. In diesen Aufgaben ist somit der Anfangszustand des Problems offen. Im vorliegenden Antrag sollen Aufgaben mit offenem Endzustand erforscht werden, in denen unterschiedliche Faktoren (z.B. zeitliche und finanzielle) bei der Beantwortung der Fragestellung herangezogen werden können. Die Effekte (1) von auf die Anforderungen offener Aufgaben zugeschnittenen Instruktionen und (2) des Unterrichts mit Aufgaben mit offenem Endzustand auf kognitive und motivationale Konstrukte werden analysiert. In der experimentellen Instruktionsstudie werden die Effekte von Instruktionen a) zur Identifikation von den Faktoren, die die Offenheit des Endzustands bestimmen, b) zum Aufstellen eines mathematischen Modells und c) zum Interpretieren und Validieren mathematischer Ergebnisse untersucht. Anschließend wird in einer quasi-experimentellen Unterrichtsstudie der Unterricht mit Aufgaben a) mit offenem und b) mit geschlossenem Endzustand im Feld hinsichtlich seiner Wirkungen auf das Interesse und die Leistungen kontrastiert. Das Hauptziel des Antrags ist die Untersuchung der kognitiven Anforderungen von Modellierungsaufgaben mit offenem Endzustand und der Wirkungen und Wirkmechanismen von Interventionsmaßnahmen (Instruktion bzw. Unterricht) auf deren Bearbeitung. Dadurch soll auch zum übergeordneten Ziel beigetragen werden, Erkenntnisse über offene Aufgaben in einer selbständigkeitsorientierten Unterrichtsform zu gewinnen.