Kurs:Mathematische Modellbildung/Portfolioprüfung

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Prüfungsform[Bearbeiten]

Diese Modul beschreibt, wie man die Prüfungsform Portfolioprüfung in der Mathematischen Modellbildung anwenden kann. Diese Hinweise müssen ggf. auf die entsprechenden Rahmenbedingung an eine Universität angepasst werden. Diese Beschreibung bezieht sich auf eine Modulabschlussprüfung, die an der Universität Koblenz-Landau als mündliche Portfolioprüfung durchgeführt wurde. Dazu haben die Studierenden[1]

  • eine Vorbereitungszeit von 90 min und
  • eine Prüfungzeit von 30min, die sich wiederum in
    • 15min Präsentation und
    • 15min Diskussion

gliedern.

Organisatorische Hinweise für Dozenten[Bearbeiten]

Der Prüfungstakt ist ungefähr 45min, da zu der Notenbesprechung und Rückmeldung an die Studierenden noch eine Umbaupause für das Anschließen des Laptops und ggf. für den Aufbau von Veranschaulichungsmaterialien notwendig ist.

Studierende erhalten für die Vorbereitungszeit eine individuelle Fragestellung für das Modellierungsthema, das die Studierenden in dem Portfolio bearbeitet haben.

  • Fachmathematischer Hintergrund des Modells (Methoden in einer vergleichende Analyse - Warum ein stochastischer Ansatz und nicht mit numerischen Methoden oder geometrischen Ansätzen?
  • Auswahlprozess des Modellierungswerkzeuges (z.B. Funktionen der Software im Vergleich zu anderer Software, Stärken und Schwächen im Bereich der
    • Berechnung und
    • Veranschaulichung von Modellen
  • Grundlage aus der Disziplin beschreiben, aus der das Modellierungsproblem stammt (z.B. Biologie, Physik, Umweltwissenschaften, Sport, Wirtschaft, Sozialwissenschaften, Fremdsprachen, ...).

Hinweise für die Studierenden[Bearbeiten]

Vorbereitungszeit 90min[Bearbeiten]

Die Vorbereitungszeit ist nicht dafür vorgesehen, um an dem Portfolio selbst zu arbeiten, sondern aus den erarbeiteten Materialien die Folien und Inhalte zusammenstellen, die für die Präsentation notwendig sind. Für die Beantwortung der Fragen in der Diskussion können Sie ebenfalls Folien und Modelle aus dem Portfolio nutzen.

Niveau-Stufen[Bearbeiten]

Starten Sie in dem Modellierungsproblem mit mathematischen Werkzeugen aus der

  • Sekundarstufe I.
  • Sekundarstufe II erlaubt dann die Nutzung von Differential- und Integralrechnung.
  • Uni-Niveau verwendet die explizit Methoden aus den fachlichen Lehrveranstaltung

Präsentationsmöglichkeiten in der Vorlesung und Tutorium[Bearbeiten]

Für die Erarbeitung des Portfolios müssen Sie sich ein Semester Zeit geben. Inhaltliche Fragestellungen insbesondere zum Uni-Niveau der Modellbildung können bei Bedarf in der Vorlesung behandelt werden.

Die Portfolioerstellung erfolgt in dem Semester in fünf Phasen:

  • Festlegung des Modellierungsthemenbereiches mit Bezug zum zweiten Facheines (z.B. Geographie (Lehramt) oder Naturschutzbiologie (Zwei-Fach-Bachelor))
  • Welche Fragestellung sollen durch die Modellbildung beantwortet werden?
  • Erster Durchlauf des Modellierungszyklus mit Softwareeinsatz und Indentifikation der Schwächen der ersten Modellbildung.
  • Zweiter Durchlauf des Modellierungszyklus ebenfalls mit Softwareeinsatz und Begründung warum durch diesen Erneuten Durchlauf eine Verbesserung erfolgt ist.
  • Präsentationsübung in der Lehrveranstaltung (Ende Lehrveranstaltung)

Das Unterstützungsangebot erfolgt in der Vorlesung "Modellbildung". Eine individuelle Sonderbehandlung für einzelne Studierende, die das Angebot der Vorlesung nicht nutzen, ist aus zeitlichen Gründen insbesondere für Anfragen kurz vor der Prüfung nicht möglich.

Portfoliothemen[Bearbeiten]

Die Portfoliothemen können

  • neu hinzugefügt werden bzw.
  • bestehende Themen erweitert werden.

Die Liste der Portfoliothemen zeigen die bearbeiteten Themenbereiche.

Literatur[Bearbeiten]

  1. Engel, J. (2009). Anwendungsorientierte Mathematik: Von Daten zur Funktion.: Eine Einführung in die mathematische Modellbildung für Lehramtsstudierende. Springer-Verlag.