Mathematisches Umweltlabor

Forschendes Lernen und Entwicklung von Lehrprofessionalität im Umgang mit Schülerinnen und Schülern mit besonderer naturwissenschaftlicher Begabung

 

Das Mathematische Umweltlabor ist eine Kooperation zwischen dem Insitut für Umweltwissenschaften und dem Insitut für Mathematik der Universität Koblenz-Landau, Campus Landau.

 

Beteiligte Institute & Personen

  • Prof. Dr. Engelbert Niehaus, Institut für Mathematik, Campus Landau,
  • Prof. Dr. Ralf Schulz, Institut für Umweltwissenschaften, Campus Landau,
  • Melanie Platz (Betreuung Schülerstudierende),
  • Dipl. Ing. Matthias Größler (Betreuung Räumliche Logistische Optimierung, GIS),
  • Dipl. Uwi. Jörg Rapp (Betreuung räumliche Ökotoxikologie, GIS),
  • Dipl. math. Marwa Najem (Betreuung mathematisches Risikomanagement).

 


Projektbeschreibung

Wer arbeitet im Mathematischen Umweltlabor?

Im mathematischen Umweltlabor arbeiten Schülerinnen und Schüler mit besonderen naturwissenschaftlichen Begabungen, Lehramtsstudierende des Faches Mathematik und Studierende aus den Umweltwissenschaften gemeinsam in kleinen Arbeitsgruppen an projektorientierten Fragestellungen.

 

Mit welchen Themen beschäftigt sich das Mathematische Umweltlabor?

Als Fragestellungen werden Themen aus den Umweltwissenschaften gewählt, die gleichzeitig eine mathematische Modellbildung für die Problemlösung benötigen. Inhaltlich kann der Themenbereich auf die räumlich explizite Risikobewertung in den Umweltwissenschaften eingegrenzt werden, die dann mit Geografischen Informationssystemen (GIS) bearbeitet und mit statistischen Werkzeugen analysiert werden.

 

Räume

Mathematisches Umweltlabor Gebäude I 0.07

Modellierungsraum I 0.06  (Dipl. UWi. Jörg Rapp)

 

Computer-Einsatz

Um die Kosten für die Umsetzung des mathematischen Umweltlabors möglichst gering zu halten, werden weitestgehend OpenSource-Werkzeuge eingesetzt, die einerseits professionellen Ansprüchen genügen und andererseits für alle Beteiligten kostenlos auch auf dem heimischen PC zur Verfügung stehen.


Ziele

Zielsetzung des mathematischen Umweltlabors ist es, eine Lehr-Lernumgebung zu schaffen, in der Lehramtsstudierende aus dem Fach Mathematik, Diplomstudierende aus dem Fach Umweltwissenschaften und Schülerinnen und Schüler mit besonderen naturwissenschaftlichen Begabungen gemeinsam in kleinen Arbeitsgruppen an Forschungsfragen arbeiten.

 

Kooperation zwischen den Gruppenmitgliedern

  • Lehramtsstudierende mit einem Interesse für umweltrelevante Fragestellungen profitieren von authentischen Lernumgebungen mit Schülerinnen und Schülern, sowie von der Fachkompetenz der Studierenden der Umweltwissenschaften.
  • Schülerinnen und Schüler mit besonderen naturwissenschaftlichen Begabungen profitieren von Lehramtsstudierenden bei fehlenden mathematischen Vorkenntnissen aus den Grundvorlesungen und von der Fachkompetenzen der Studierenden der Umweltwissenschaften.
  • Studierende aus den Umweltwissenschaften mit einem ausgeprägten Interesse an Modellbildung für forschend zu bearbeitende Problemstellungen profitieren von Lehramtsstudierenden im Bereich der mathematischen Modellbildung und Didaktik, sowie von den Schülerinnen und Schülern hinsichtlich deren Kompetenzen im logischen Bereich des Problemlösens.

 

Welchen Beitrag leisten die Zielgruppen?

  • Lehramtsstudierende sind für die Arbeitsgruppe von Bedeutung, um fachmathematische Inhalte didaktisch so aufzubereiten, dass Umweltwissenschaftler und Schülerstudierende fehlende mathematische Kompetenzen ausgleichen können und um die gewonnenen mathematischen Kenntnisse zielorientiert in die Problemlösung des umweltwissenschaftlichen Themas integrieren zu können.
  • Studierende der Umweltwissenschaften ermöglichen durch ihre Beiträge einen authentischen, problemorientierten Zugang zum Risikomanagement, in dem mathematische Werkzeuge aus der Modellbildung von Lehramtsstudierenden aus der Mathematik eingesetzt werden sollen. Sie unterstützen die Mathematiker bei den fächerübergreifenden Aspekten im Rahmen der mathematischen Modellbildung.
  • Schülerinnen und Schüler lernen sich forschend mit aktuellen umweltwissenschaftlichen Fragestellungen zu beschäftigen. Angehenden Mathematiklehrerinnen und -lehrern ermöglichen sie so, authentische Lehr-Lernerfahrungen im Projektbereich sammeln zu können und ihre didaktische Unterstützung von mathematischen Lernprozessen zu vertiefen.

  


Kooperation mit dem Projekt "Schüleruniversität"

Das mathematische Umweltlabor ermöglicht den Schülerinnen und Schülern in Analogie zu „Jugend forscht“-Projekten die Bearbeitung einer Problemstellung aus dem Bereich der Umweltwissenschaften, bei der mathematische Modellbildung zur Problemlösung benötigt wird. Im Unterschied zu „Jugend forscht“-Projekten arbeiten im mathematischen Umweltlabor nicht nur Schülergruppen an einem Projekt zusammen, sondern gleichberechtigt arbeiten Frühstudierende (ab Jahrgangsstufe 9) mit Studierenden aus den Umweltwissenschaften und aus dem Lehramt Mathematik zusammen. ( Für nähere Informationen zum Projekt Schüleruniversität klicken Sie hier)


Förderung

Das Projekt wird gefördert durch das Land Rheinland-Pfalz im Rahmen des Hochschulprogramms „WissenSchaf(f)t Zukunft“ und durch die Universität Koblenz-Landau.


Software

Im Mathematischen Umweltlabor wird nach Möglichkeit OpenSource-Software eingesetzt, damit Schüler-Innen und Studierende diese Software ohne Kosten sowohl in der Universität als auch auf dem heimischen Computer verwenden können. Nach Möglichkeit sollten die Softwarepakete auf den drei Betriebssystemen Linux, Mac und Windows erhältlich sein:


Downloads

Flyer

Plakat

Infoplakat


Materialien

Maxima4School Wiki

 

zuletzt verändert: 11.11.2013 09:56

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