Oberseminar Didaktik der Mathematik (Online)

Mathematische Modellierung ist ein wichtiger Bestandteil des heutigen Mathematikunterrichts. Sie spielt jedoch nicht nur in der Mathematik selbst eine wesentliche Rolle, sondern hat auch Einfluss auf die naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer. Mit dem Einzug von interdisziplinären Aufgabenstellungen in den Unterricht kann das Zurückgreifen auf mathematische Modelle einen Mehrwert bringen. Wie auch in der Praxis werden in den naturwissenschaftlichen Fächern Black Boxen eingesetzt. Sie dienen beispielsweise als Vereinfachungen von Phänomenen oder Näherungen bei Modellierungsaufgaben. Obwohl der Begriff „Black Box“ bereits wissenschaftlich eingesetzt wird, wird der Begriff in der Regel ohne exakte Definition verwendet, sondern in einer Art intuitivem Verständnis verwendet.

Ausgehend von einer theoretischen Klärung des Begriffs Black Box sowie deren bisheriger Verwendung, werden Nutzungsmöglichkeiten von Black Boxen in der mathematischen Modellierung diskutiert. Darauf aufbauend wird ein Modell aufgezeigt, wie Black Boxen im Mathematikunterricht eingesetzt werden können. Auf dieser Grundlage werden Aktivitäten zur Nutzung und Öffnung einer solchen Black Box abgleitet. Diese werden am Beispiel der Arrheniusgleichung aus der physikalischen Chemie erläutert.