Mathematikkompetenz beim Lösen von Physikaufgaben

Abstract

Mathematik wird häufig als die Sprache der Physik bzw. der Natur bezeichnet. Feynman ging sogar so weit, dass die Mathematik die einzige Sprache für die Physik sei und wer etwas über die Physik lernen möchte, müsse sich der Mathematik bedienen.
Dies spiegeln auch die Einheitlichen Prüfungsordnungen für das Abitur in Physik, in denen ein erhöhter Grad an Mathematisierung verlangt wird, wieder. Oft müssen Lehrpersonen jedoch feststellen, dass das mathematische Vokabular der Schülerinnen und Schüler entweder nur schwerfällig bei Physikaufgaben angewendet wird oder, es im Mathematikunterricht noch nicht speziell thematisiert wurde. Auch die aus der Sicht der Physik notwendige Mathematikkompetenz, die nach Weinert neben dem Wissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten auch motivational, soziale und volitionale Bereitschaften umfasst, scheint durch die Mathematik nur eingeschränkt vermittelt zu werden und bereitet daher scheinbar unüberwindbare Probleme im Fach Physik. Hieraus ergeben sich die Fragen, welche mathematischen Vokabeln bzw. In-halte sowie welche mathematischen Kompetenzen für den Physikunterricht in der Sekundarstufe II not-wendig sind? Aufbauend auf dem mathematischen Modellierungskreislaufs und dem Grundvorstellungs-konzepts nach vom Hofe wird ein Modell mathematischer Kompetenz in der Physik diskutiert und ein Design zur Evaluation vorgestellt.