TY - JOUR A1 - Gerber, Sebastian A1 - Quarder, Jascha A1 - Greefrath, Gilbert A1 - Siller, Hans-Stefan T1 - Promoting adaptive intervention competence for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools BT - theoretical background and empirical analysis of a university course in teacher education JF - Frontiers in Education N2 - Providing adaptive, independence-preserving and theory-guided support to students in dealing with real-world problems in mathematics lessons is a major challenge for teachers in their professional practice. This paper examines this challenge in the context of simulations and mathematical modelling with digital tools: in addition to mathematical difficulties when autonomously working out individual solutions, students may also experience challenges when using digital tools. These challenges need to be closely examined and diagnosed, and might – if necessary – have to be overcome by intervention in such a way that the students can subsequently continue working independently. Thus, if a difficulty arises in the working process, two knowledge dimensions are necessary in order to provide adapted support to students. For teaching simulations and mathematical modelling with digital tools, more specifically, these knowledge dimensions are: pedagogical content knowledge about simulation and modelling processes supported by digital tools (this includes knowledge about phases and difficulties in the working process) and pedagogical content knowledge about interventions during the mentioned processes (focussing on characteristics of suitable interventions as well as their implementation and effects on the students’ working process). The two knowledge dimensions represent cognitive dispositions as the basis for the conceptualisation and operationalisation of a so-called adaptive intervention competence for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools. In our article, we present a domain-specific process model and distinguish different types of teacher interventions. Then we describe the design and content of a university course at two German universities aiming to promote this domain-specific professional adaptive intervention competence, among others. In a study using a quasi-experimental pre-post design (N = 146), we confirm that the structure of cognitive dispositions of adaptive intervention competence for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools can be described empirically by a two-dimensional model. In addition, the effectiveness of the course is examined and confirmed quantitatively. Finally, the results are discussed, especially against the background of the sample and the research design, and conclusions are derived for possibilities of promoting professional adaptive intervention competence in university courses. KW - adaptive intervention competence KW - diagnosis KW - simulation KW - mathematical modelling KW - digital tools KW - teacher education KW - pedagogical content knowledge KW - technology Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-323701 SN - 2504-284X VL - 8 ER - TY - RPRT A1 - Gerber, Sebastian A1 - Quarder, Jascha T1 - Erfassung von Aspekten professioneller Kompetenz zum Lehren des Simulierens und mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen. Ein Testinstrument N2 - Die Auseinandersetzung mit Simulations- und Modellierungsaufgaben, die mit digitalen Werkzeugen zu bearbeiten sind, stellt veränderte Anforderungen an Mathematiklehrkräfte in der Unterrichtsplanung und -durchführung. Werden digitale Werkzeuge sinnvoll eingesetzt, so unterstützen sie Simulations- und Modellierungsprozesse und ermöglichen realitätsnähere Sachkontexte im Mathematikunterricht. Für die empirische Untersuchung professioneller Kompetenzen zum Lehren des Simulierens und mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen ist es notwendig, Aspekte globaler Lehrkompetenzen von (angehenden) Mathematiklehrkräften bereichsspezifisch auszudeuten. Daher haben wir ein Testinstrument entwickelt, das die Überzeugungen, die Selbstwirksamkeitserwartungen und das fachdidaktische Wissen zum Lehren des Simulierens und mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen erfasst. Ergänzt wird das Testinstrument durch selbstberichtete Vorerfahrungen zum eigenen Gebrauch digitaler Werkzeuge sowie zur Verwendung digitaler Werkzeuge in Unterrichtsplanung und -durchführung. Das Testinstrument ist geeignet, um mittels Analysen von Veranstaltungsgruppen im Prä-Post-Design den Zuwachs der oben beschriebenen Kompetenz von (angehenden) Mathematiklehrkräften zu messen. Somit können in Zukunft anhand der Ergebnisse die Wirksamkeit von Lehrveranstaltungen, die diese Kompetenz fördern (sollen), untersucht und evaluiert werden. Der Beitrag gliedert sich in zwei Teile: Zunächst werden in der Testbeschreibung das zugrundeliegende Konstrukt und der Anwendungsbereich des Testinstruments sowie dessen Aufbau und Hinweise zur Durchführung beschrieben. Zudem wird die Testgüte anhand der Pilotierungsergebnisse überprüft. Im zweiten Teil befindet sich das vollständige Testinstrument. KW - GeoGebra KW - Computerunterstützter Unterricht KW - Mathematikunterricht KW - Lehrerbildung KW - Testen KW - mathematisches Modellieren KW - Simulieren KW - digitale Werkzeuge KW - Aspekte professioneller Kompetenz KW - Testinstrument Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-273597 ER -