The Role of the Situation Model in Mathematical Modelling—Task Analyses, Student Competencies, and Teacher Interventions

In a study within the DISUM research project, we investigated the role that the construction of situation models plays as an essential prerequisite for understanding a given mathematical modelling task, using a sample of 21 9th grade classes (N=416). Specific task characteristics, general mathematical competence, reading competence, and teacher interventions aiming at understanding the situation model were analyzed as crucial factors influencing students’ ability to solve modelling tasks. The results show that: (1) strategies for constructing an adequate situation model have a significant influence on modelling competence, (2) mathematical reading competence and intra-mathematical competence can explain almost one third of the variance of the performance on the modelling test, (3) teacher interventions may encourage students to adopt strategies facilitating the construction of situation models, but an increase of modelling competence requires separate strategy training.ZusammenfassungIm Rahmen einer Studie des Forschungsprojekts DISUM wurde in 21 Realschulklassen der Jahrgangsstufe 9 (N=416) untersucht, welche Rolle das Konstruieren des Situationsmodells als wesentliche Voraussetzung für das Verstehens einer gegebenen Aufgabenstellung bei der Bearbeitung von Modellierungsaufgaben spielt. Als zentrale Einflussfaktoren für die Modellierungskompetenz der Schüler wurden spezifische Aufgabeneigenschaften, die allgemeine mathematische Kompetenz und die Lesekompetenz identifiziert sowie Interventionen, mit denen Lehrpersonen auf das Verstehen einwirken. Dabei zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Studie u.a., dass (1) Strategien zur Konstruktion eines adäquaten Situationsmodells einen signifikanten Einfluss auf die Modellierungskompetenz haben, (2) mathematische Lesekompetenz und innermathematische Kompetenzen knapp ein Drittel der Leistungsvarianz des Modellierungstests erklären können, (3) Lehrerinterventionen im Unterricht zwar die Anwendung solcher situationsmodellbezogener Strategien bei den Schülern anregen können, individuelle Leistungssteigerungen aber offenbar eines gesonderten Strategientrainings bedürfen.

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