Folgre 31: Mathematik in der Chemie: Zu schwierig, zu theoretisch, oder doch ein Schlüssel zu tieferem Verständnis?

In dieser Episode von ‚NICHT im Fachraum essen‘ sprechen
Ann-Katrin und David mit Jasmin Kneuper (TU Dortmund) und Kevin
Kärcher (PH Ludwigsburg) über die besondere Beziehung zwischen
Mathematik und Chemie. 


Ihre geteilte Begeisterung für diese Fächerkombination haben
unsere beiden Gäst*innen nicht nur im Lehramtsstudium, sondern
auch in ihren Promotionsprojekten zum Beruf gemacht:


Quasi nach dem Motto „Inhaltliches Denken vor Kalkül“ forscht
Jasmin in der Studieneingangsphase u. a. dazu, wie
Lerngelegenheiten für Studierende gestaltet werden können, damit
diese algorithmische Lösungsprozesse nicht bloß auswendig lernen,
sondern auch die Zusammenhänge dahinter verstehen und begründen
können.


Kevin untersucht nicht nur, wie (un)beliebt chemisches Rechnen
als solches tatsächlich bei Schüler*innen ist. In Think
Aloud-Interviews widmet er sich außerdem der Frage, welche
Vorstellungen bei Schüler*innen auftreten, wenn diese elementare
Berechnungen im chemischen Kontext durchführen.


Welche Besonderheiten gilt es zu beachten, wenn die beiden Fächer
sich einander annähern? Wo treten Herausforderungen auf? Und
warum sollte ich mich als Chemiker*in überhaupt mit der
Mathematik herumplagen, wenn die meisten Berechnungen am Ende von
Maschinen durchgeführt werden? All diese Fragen diskutieren wir
in dieser Podcast-Episode. Also hört rein, wenn auch ihr euch
fragt, wie die Mathematik womöglich euch dabei helfen kann, die
Natur(wissenschaft) besser zu verstehen!

Publikationen der Gäst*innen: 


-
https://www.researchgate.net/publication/372251744_Vergleich_motivationaler_Aspekte_in_Chemie_und_Mathematik


-https://www.researchgate.net/publication/381408057_Darstellungswechsel_funktionaler_Zusammenhange_in_der_Chemie
-
https://www.researchgate.net/publication/394793894_Redox-_Elektrochemie_in_der_Studieneingangsphase


 



In der Episode referenziert:


·      Geyer, M.-A. (2020).
Physikalisch-mathematische Darstellungswechsel funktionaler
Zusammenhänge: Das Vorgehen von SchülerInnen der Sekundarstufe 1
und ihre Schwierigkeiten. Dissertation. Studien zum Physik- und
Chemielernen: Band 291. Logos Verlag Berlin.
https://www.logos-verlag.de/cgi-bin/engbuchmid?isbn=5047&lng=deu&id=




·      Goldhausen, I. (2015). Mathematische
Modelle im Chemieunterricht. Dissertation. Beiträge zur
Chemiedidaktik: Band 1. Uni-Edition. 



Ergänzend zur mathematisch-chemischen
Modellierung: 


·      Ye, S., Elmgren, M., Jacobsson, M. &
Ho, F. M. (2024). How much is just maths? Investigating problem
solving in chemical kinetics at the interface of chemistry and
mathematics through the development of an extended mathematical
modelling cycle. Chemistry Education Research and Practice,
25(1), 242–265. https://doi.org/10.1039/d3rp00168g


Einstieg in die Gestaltung lernwirksamer Worked
Examples:


·      Atkinson, R. K., Derry, S. J., Renkl, A.
& Wortham, D. (2000). Learning from Examples: Instructional
Principles from the Worked Examples Research. Review of
Educational Research, 70(2), 181–214.
https://doi.org/10.3102/00346543070002181



Grundvorstellungen in der Mathematik:


·      Vom Hofe, R. (1992). Grundvorstellungen
mathematischer Inhalte als didaktisches Modell. Journal für
Mathematik-Didaktik, 13(4), 345-364.