Inhaltszusammenfassung

Im Kontext der Corona-Pandemie, welche in den vergangenen zwei Jahre in vielfältiger Weise das menschliche Miteinander bestimmt hat, lassen sich im fächerübergreifenden Unterricht zwischen Biologie und Mathematik unterschiedlichste Problemstellungen identifizieren. Im Rahmen der Lernumgebung „Corona modellieren?“ des Mathematik-Labors „Mathe ist mehr“ der Universität in Landau, die in diesem Beitrag vorgestellt wird, beschäftigen sich Lernende mit der Herausforderung, zukünftige Entwicklungen...Im Kontext der Corona-Pandemie, welche in den vergangenen zwei Jahre in vielfältiger Weise das menschliche Miteinander bestimmt hat, lassen sich im fächerübergreifenden Unterricht zwischen Biologie und Mathematik unterschiedlichste Problemstellungen identifizieren. Im Rahmen der Lernumgebung „Corona modellieren?“ des Mathematik-Labors „Mathe ist mehr“ der Universität in Landau, die in diesem Beitrag vorgestellt wird, beschäftigen sich Lernende mit der Herausforderung, zukünftige Entwicklungen des Infektionsgeschehens zu modellieren. Die Lernumgebung ist so konzipiert, dass Lernende der 12. Jahrgangsstufe sich die Inhalte selbstständig in Form eines Gruppenpuzzles erarbeiten können. Um dies zu erreichen, werden die Arbeitsaufträge durch Videos, GeoGebra-Simulationen, zusätzliche Input-Materialien und gestaffelte Hilfestellungen ergänzt. Alle Arbeitsaufträge, Hilfehefte, Videos und sonstigen Materialien können über die Homepage des Mathematik-Labors „Mathe ist mehr“ unter https://mathe-labor.de/stationen/corona-2022/ abgerufen und entweder direkt im Unterricht eingesetzt oder für den eigenen Kurs von Lehrkräften adaptiert werden. Die Lernumgebung ermöglicht es den Lernenden, einen naturwissenschaftlich-mathematischen Modellierungskreislauf über eine durch Arbeitsaufträge angeleitete Modellierung zu durchlaufen. Dabei erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler – ausgehend vom biologischen Hintergrund von SARS-CoV-2 – zunächst alle notwendigen Modellierungsannahmen. Anschließend wird die Modellierung der Infektionsausbreitung bei unbeschränkter Gesamtbevölkerung (exponentielles Wachstum) durchgeführt. Dies führt unter Erweiterung der Modellierungsannahmen zu einem verbesserten SIR-Modell. Dieses Modell wird im Sinne einer „Black-Box“ analysiert, wodurch die inhaltliche Auseinandersetzung anhand von Funktionsgraphen im Vordergrund steht und die zugrundeliegenden Differentialgleichungen von den Schülerinnen und Schülern etwas in den Hintergrund treten. Den Abschluss bildet eine Diskussion zum Thema Impfen, die sich an die Erforschung des Einflusses einer anfänglichen Impfquote auf das SIR-Modell anschließt. Insgesamt wird so die interdisziplinäre Auseinandersetzung mit dem Thema Epidemiologie zum zentralen Unterrichtsgegenstand. Die Durchdringung eines solch schwierigen Themengebiets führt – neben den fachspezifischen und mathematischen Kompetenzen – auch zur Förderung spezieller Nachhaltigkeitskompetenzen, also Fähigkeiten, die bei der Erschließung komplexer Zusammenhänge sowie der Entwicklung und Interpretation von Modellen benötigt werden. Durch sie können Schlussfolgerungen für das zukünftige Handeln abgeleitet und ein wichtiger Beitrag zur Bildung für nachhaltige Entwicklung geleistet werden. » weiterlesen» einklappen

Autoren