Modul: Modellbildung für das Lehramt Mathematik/Physik

Das hier aufgeführte Modul basiert auf in den Amtlichen Bekanntmachungen der Universität Potsdam veröffentlichten Studien- und Prüfungsordnungen.
Verbindliche Regelungswirkung haben nur die veröffentlichten Ordnungen.

MPV-LS-I: Modellbildung für das Lehramt Mathematik/Physik

Anzahl der Leistungspunkte (LP):
9 LP

Modulart (Pflicht- oder Wahlpflichtmodul):	Abhängig vom Studiengang (siehe unten)
Inhalte und Qualifikationsziele des Moduls:	In dem Modul werden sowohl aus fachwissenschaftlicher als auch aus fachdidaktischer Perspektive Modellierungsprozesse in Mathematik und Physik untersucht. Inhalte - Lineare und nichtlineare dynamische Systeme Diskrete dynamische Systeme - Numerische Integrationsverfahren Runge-Kutta-Verfahren - Typische Anwendungen dynamischer Systeme, z. B. Räuber-Beute- und Epidemie-Modelle Lozenz-System und Schmetterlingseffekt Reaktions-Diffusionsgleichungen und Turing-Muster Neuronale Netze und Machine Learning Anwendungen in der Wetter- und Klimavorhersage - Qualitatives Lösungsverhalten Ljapunow-Exponent Attraktoren Deterministisches Chaos - Assimilation von Daten in Modelle (Datenassimilation) Zustandsschätzung Parameterschätzung - Modellieren und Modellbildung im Vergleich - Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern - Aufgaben im Mathematik- und Physikunterricht - Kommunizieren und Sprache (Begriffsbildung) - Argumentieren und Beweisen in Mathematik und Physik Qualifikationsziele Die Studierenden verknüpfen ihr fachwissenschaftliches Wissen aus Mathematik und Physik am Beispiel dynamischer Systeme, beschreiben physikalische Problemstellungen mittels mathematischer Modelle, kennen Anwendungen dynamischer Systeme und beschreiben diese qualitativ wie quantitativ, z. B. Wettermodelle und Wettervorhersagen, lernen außeruniversitäre Einrichtungen kennen, z. B. zur Erforschung von Wetter und Klima, vergleichen Theorieelemente aus Mathematik- und Physikdidaktik miteinander, können Unterricht planen, der sich an der Verbindung aus Mathematik und Physik orientiert.
Modul(teil)prüfung (Anzahl, Form, Umfang, Arbeitsaufwand in LP):	Hausarbeit, 6-8 Seiten
Selbstlernzeit (in Zeitstunden (h)):	180

Veranstaltungen (Lehrformen)	Kontaktzeit (in SWS)	Prüfungsnebenleistungen (Anzahl, Form, Umfang)		Lehrveranstaltungsbegleitende Modul(teil)prüfung (Anzahl, Form, Umfang)
Veranstaltungen (Lehrformen)	Kontaktzeit (in SWS)	Für den Abschluss des Moduls	Für die Zulassung zur Modulprüfung
Numerische Methoden dynamischer Systeme (Seminar und Übung)	2S + 2Ü	-	1 Seminarvortag (30 – 45 Minuten) oder erfolgreiche Bearbeitung und Diskussion von Übungsaufgaben (50%)	-
Modellieren im Mathematik- und Physikunterricht (Seminar)	2	-	1 Portfolio (2-3 Seiten)	-


Häufigkeit des Angebots:	SoSe
Voraussetzung für die Teilnahme am Modul:	keine
Anbietende Lehreinheit(en):	Physik (50%) Mathematik (50%)

Zuordnung zu Studiengängen	Modulart
Master of Education Mathematik und Physik im Verbund - Sekundarst. I und II WiSe 2023/24	Pflichtmodul [Sekundarstufe I]