Schwierigkeiten von Studierenden beim mathematischen Modellieren in der Physikalischen ChemieStudents‘ difficulties arising from mathematical modelling in Physical Chemistry

Abstract

Symbolisch-mathematische Modelle und der Prozess des mathematischen Modellierens sind bei der Bearbeitung von typischen mathematikbasierten Aufgaben aus der Physikalischen Chemie von großer Bedeutung. Hiermit haben aber Studierende häufig große Schwierigkeiten, ohne dass die Ursachen dafür bisher detailliert beschrieben werden können. Zur näheren Untersuchung der schwierigkeitserzeugenden Parameter wurden Studierendeninterviews (N=10) durchgeführt. Als Interviewleitfaden wurden drei typische Aufgabenstellungen verwendet. Die Ergebnisse der qualitativen Inhaltsanalyse der Interviews werden im Rahmen dieses Artikels vorgestellt und mit Blick auf die (Um-)Gestaltung von Lerngelegenheiten diskutiert. Hierbei kommt insbesondere dem Schritt des Mathematisierens, also der Entwicklung eines mathematischen Modells, eine besondere Rolle zu.

Translation abstract

Symbolic-mathematical models and the process of mathematical modeling are of great importance in the processing of typical, mathematics-based tasks from Physical Chemistry. However, students often have great difficulties with this, but the reasons therefor cannot be described in detail so far. To investigate the difficulty-generating parameters in more detail, student interviews (N=10) were conducted. Three typical tasks were used as interview guidelines. The results of the qualitative content analysis of the interviews are presented in this article and discussed with regard to the (re)design of learning opportunities. In this context, the step of mathematizing, i.e., the development of a mathematical model, plays a special role.

Zum Volltext