Förderung metakognitiver Modellierungskompetenzen von Schülerinnen und Schülern

Mitarbeit

Dr. Katrin Vorhölter (Projektkoordination)
Alexandra Krüger
Lisa Wendt

Projektlaufzeit

seit 2016

Projektbeschreibung

Die Bedeutung und der Nutzen von Metakognition beim Bearbeiten komplexer Aufgaben sind weitgehend anerkannt. Für das Bearbeiten von Modellierungsproblemen konnte nachgewiesen werden, dass metakognitive Strategien hilfreich beim Überwinden von Problemen sind und dass fehlendes metakognitives Wissen oft einhergeht mit Fehlkonzepten bzgl. des Modellierungsprozesses. Metakognitive Modellierungskompetenzen bilden entsprechend eine Teilfacette von Modellierungskompetenzen.

Im Rahmen des Projekts wurde daher eine Lernumgebung zur Förderung metakognitiver Modellierungsstrategien entwickelt und mit 21 Klassen der 9. und 10. Jahrgangsstufe aus Hamburg evaluiert. Kern der Lernumgebung bilden 6 Modellierungsprobleme, deren Bearbeitung jeweils eine Doppelstunde in Anspruch nimmt.

Zielsetzung

Das Forschungsprojekt zielt darauf, die Effektivität einer Lernumgebung hinsichtlich der Förderung metakognitiver Modellierungskompetenzen zu überprüfen. Zudem werden die Sichtweisen der Lehrpersonen und der Schülerinnen und Schüler auf den Einsatz metakognitiver Strategien mittels der qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz (2016) rekonstruiert.

Publikationen

Vorhölter, K.; Kaiser, G. (2013): Metakognitive Kompetenzen in Modellierungsprozessen. In I. Bausch, G. Pinkernell und O. Schmitt (Hrsg.), Unterrichtsentwicklung und Kompetenzorientierung. Festschrift für Regina Bruder (S. 195–205). Münster: WTM.
Vorhölter, K. & Kaiser, G. (2016): Theoretical and pedagogical considerations in promoting students’ metacognitive modeling competencies. In C. R. Hirsch & A. R. McDuffie (Hrsg.), Mathematical modeling and modeling mathematics (S. 273–280). Reston,VA: NCTM.
Vorhölter, K. (2017): Measuring metacognitive modelling competencies. In G. A. Stillman, W. Blum & G. Kaiser (Hrsg.), Mathematical modelling and applications. Crossing and researching boundaries in mathematics education (S. 175–185). Cham: Springer. Doi: 10.1007/978-3-319-62968-1_15
Vorhölter, K. (2018): Analyse der Struktur selbstberichteter metakognitiver Modellierungskompetenzen. In P. Bender und T. Wassong (Hrsg.), Beiträge zum Mathematikunterricht 2018. Münster: WTM Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien.
Vorhölter, K. (2018): Conceptualization and measuring of metacognitive modelling competencies: Empirical verification of theoretical assumptions. ZDM Mathematics Education, 50(1-2), 343–354. Doi: 10.1007/s11858-017-0909-x
Wendt, L. & Krüger, A. (2018): Bedeutung und Nutzen metakognitiver Strategien beim Bearbeiten mathematischer Modellierungsprobleme – Die Sichtweisen von Lehrkräften und Lernenden. In Fachgruppe Didaktik der Mathematik der Universität Paderborn (Hrsg.), Beiträge zum Mathematikunterricht 2018 (S. 1959-1962). Münster: WTM-Verlag.
Vorhölter, K. (2019): Enhancing metacognitive group strategies for modelling. ZDM Mathematics education, 51(4), 703–716. Doi: 10.1007/s11858-019-01055-7
Vorhölter, K., Krüger, A. & Wendt, L. (2019): Metacognition in mathematical modeling – an overview. In S. A. Chamberlin & B. Sriraman (Hrsg.), Affect in mathematical modeling (S. 29–51). Cham: Springer. Doi: 10.1007/978-3-030-04432-9_3
Vorhölter, K. (2019): Förderung metakognitiver Modellierungskompetenzen. In I. Grafenhofer & J. Maaß (Hrsg.), Neue Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht 6 (S. 175–184). Wiesbaden: Springer. https://doi.org/ 10.1007/978-3-658-24297-8_16
Krüger, A., Vorhölter, K. & Kaiser, G. (2020): Metacognitive strategies in group work in mathematical modelling activities - the students´ perspective. In G. A. Stillman, G. Kaiser & C. Lampen (Hrsg.), Mathematical modelling, education and sense making (S. 311-321). Cham: Springer.
Wendt, L., Vorhölter, K. & Kaiser, G. (2020): Teachers’ perspective on metacognitive strategies during mathematical modelling processes. In G. A. Stillman, G. Kaiser & C. Lampen (Hrsg.), Mathematical modelling education and sense making (S. 335-346). Cham: Springer
Vorhölter, K., Krüger, A., & Wendt, L. (2020). Metakognition als Teil von Modellierungskompetenz aus der Sicht von Lehrenden und Lernenden. In G. Greefrath, & K. Maaß (Eds.), Modellierungskompetenzen – Diagnose und Bewertung (pp. 189–218). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-60815-9_9
Krüger, A. (2021). Metakognition beim mathematischen Modellieren: Strategieeinsatz aus Schülerperspektive. Springer.
Vorhölter, K. (2021): Metacognition in mathematical modeling: the connection between metacognitive individual strategies, metacognitive group strategies and modeling competencies. Mathematical Thinking and Learning, 1–18. https://doi.org/10.1080/10986065.2021.2012740
Vorhölter, K., & Krüger, A. (2021). Metacognitive strategies in modeling: comparison of the results achieved with the help of different methods. Quadrante, 30(1), 178–197. https://doi.org/10.48489/QUADRANTE.23653
Wendt, L. (2021): Reflexionsfähigkeit von Lehrkräften über metakognitive Schülerprozesse beim mathematischen Modellieren. Springer Fachmedien Wiesbaden.
Wendt, L., Krüger, A., Stillman, G.A. (2022): Teachers’ Perception of and Reflection on Students’ Metacognitive Knowledge in Mathematical Modelling Processes. In: Buchholtz, N., Schwarz, B., Vorhölter, K. (Hrsg.) Initiationen mathematikdidaktischer Forschung. Springer Spektrum, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-36766-4_7