Mathematisches Modellieren mit digitalen Werkzeugen – Eine Fallstudie mit Dynamischer Geometrie-Software

Digitale Werkzeuge können im Unterricht von Anwendungen und Modellierungen unterschiedlichste Aufgaben übernehmen. Sie können zum Beispiel zur Recherche von fehlenden Daten, zur Übertragung von realen Sachverhalten in ein geometrisches Modell sowie zum Experimentieren oder Simulieren genutzt werden. In den Bildungsstandards Mathematik für die Allgemeine Hochschulreife (KMK 2012) wird das Potenzial digitaler Mathematikwerkzeuge in vier verschiedenen Bereichen gesehen. Der erste Bereich ist das Entdecken mathematischer Zusammenhänge, insbesondere durch interaktive Erkundungen beim Modellieren und Problemlösen. Lernende können selbstständig eine Vielzahl an Beispielen als Ausgangspunkt für Begriffsbildungen, Problemlösungen oder Vermutungsund Begründungsfindungen erzeugen. Digitale Werkzeuge ermöglichen hier neue Erkenntniswege, indem sie die die schnelle und flexible Umsetzung verschiedener Modelle ermöglichen. Der zweite Bereich ist die Verwendung vielfältiger Darstellungsmöglichkeiten zur Verständnisförderung. Dies gilt insbesondere bei Multi-Repräsentationssystemen, bei denen die Darstellungen interaktiv miteinander verknüpft sind. Der dritte Bereich ist die Reduktion schematischer Abläufe bei der Verarbeitung größerer Datenmengen. Hier können beispielsweise Realdaten viel stärker einbezogen und komplexere Modellierungen als ohne die Verwendung des Werkzeugs durchgeführt werden. Der vierte Bereich ist die Unterstützung individueller Präferenzen und Zugänge beim Bearbeiten von Aufgaben. Hierzu zählt auch die Nutzung von Kontrollmöglichkeiten, die digitale Werkzeuge bieten.