Kurzdarstellung des Projekts
Mathematik hat in vielerlei Hinsicht eine grundlegende Bedeutung für unsere Gesellschaft. Einer der wesentlichsten Aspekte ist dabei ihre praktische Anwendbarkeit. Durch mathematische Modellierung und Simulation lassen sich kostengünstige und effiziente Lösungen einer Vielzahl von Problemen aus Forschung und Industrie erzielen. Im Unterricht stellen Modelle anwendungsbezogene und sinnstiftende Unterrichtsmaterialien dar, die den Zusammenhang zwischen Fachwissen und Realität erfahrbar machen. Die große Bedeutung von Modellierung in Industrie, Wissenschaft und Schule ist daher unbestritten. Jedoch besteht ein großer Mangel an geeignetem Unterrichtsmaterial.
Die Entwicklung von authentischem und relevantem Unterrichtsmaterial zur mathematischen Modellierung ist Ziel des fachdidaktischen Projekts Elementare Wege zur mathematischen Modellbildung. Im Rahmen von Dissertationen und Staatsexamensarbeiten (vgl. Publikationsliste) werden interdisziplinäre Modellierungswerkzeuge entwickelt, die für Studenten und für Schüler aller Jahrgangstufen des Gymnasiums zugänglich sind.
Es werden einfache Konzeptmodelle zur Beschreibung von realen Systemen aus Naturwissenschaften und Technik entwickelt. Die Modelle ermöglichen anschauliche Simulationen der Systementwicklungen anhand von computergestütztes Tools. Die Simulationsprogramme bieten Raum für Experimente, Beobachtungen und Entdeckungen. Schüler können mit den ihnen zur Verfügung stehenden Mitteln eine mathematische Beschreibung der Entwicklung des modellierten Systems herleiten und durch mathematische Untersuchungen an den gefundenen Formeln Prognosen für das reale System treffen.
