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Heu­ris­tisch ar­bei­ten

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Be­griffs­klä­rung
Kann man bei einer Fra­ge­stel­lung / in einer ma­the­ma­ti­schen Si­tua­ti­on kein be­kann­tes, ge­üb­tes Lö­sungs­ver­fah­ren an­wen­den, so spricht man vom  ma­the­ma­ti­schen Pro­blem­lö­sen.

Dabei kann man un­ter­schei­den:

  • Pro­blem­lö­se­tech­ni­ken (= „Werk­zeug­cha­rak­ter“), wie
    • In­for­ma­tio­nen aus Dar­stel­lun­gen (Text, Bild, Dia­gramm, Ta­bel­le, ...) ent­neh­men,
    • Hilfs­mit­tel, In­for­ma­ti­ons­quel­len (For­mel­samm­lung, Ta­schen­rech­ner, Com­pu­ter­pro­gram­me, In­ter­net, ...) nut­zen,
    • ver­schie­de­ne Dar­stel­lungs­for­men (ver­ba­le Be­schrei­bung, Skiz­ze, Ta­bel­le, Term, Glei­chung, ...) ein­set­zen und zwi­schen ihnen wech­seln, aus ihnen In­for­ma­tio­nen ent­neh­men;
    • Hilfs­li­ni­en ein­zeich­nen, Va­ria­blen ein­füh­ren;
    • Ko­or­di­na­ti­sie­ren
    • Zah­len­bei­spie­le be­trach­ten
  • Pro­blem­lö­se­stra­te­gi­en (= „Pla­nen des Vor­ge­hens“), wie
    • sys­te­ma­ti­sches Pro­bie­ren
    • Mit­tel – Ziel – Ana­ly­se,
    • ver­schie­de­ne Bei­spie­le einer Pro­blem­stel­lung un­ter­su­chen,
    • Vor­wärts- und Rück­wärts­ar­bei­ten,
    • Ana­lo­gi­en bil­den, Rück­füh­rung auf Be­kann­tes;
    • Spe­zi­al­fäl­le un­ter­su­chen und ver­all­ge­mei­nern;
    • Aus­schluss­ver­fah­ren ein­set­zen
  • Prüf- und Kon­troll­ver­fah­ren , wie
    • Plau­si­bi­li­täts­über­le­gun­gen,
    • Über­schlags­rech­nung,
    • Über­prü­fen auf meh­re­re Lö­sun­gen,
    • Ver­gleich ver­schie­de­ner Lö­sungs­we­ge,
    • Lö­sun­gen an Bei­spie­len über­prü­fen
    • Mes­sen, Mo­dell an­fer­ti­gen, Spe­zi­al­fäl­le über­prü­fen
    • Ein­ord­nen in bis­he­ri­ges Wis­sen
    • In Teil­pro­ble­me zer­le­gen.

Er­gän­zun­gen

Pro­blem­lö­sen hängt eng mit Mo­del­lie­ren zu­sam­men, wenn ein Mo­del­lie­rungs­pro­zess nicht mit­hil­fe eines Stan­dard­ver­fah­rens ge­lingt.
Die pro­zess­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen wie Kom­mu­ni­zie­ren und Ar­gu­men­tie­ren sind un­ver­zicht­ba­rer Be­stand­teil beim Lösen von Pro­ble­men.
Pro­blem­lö­sen ist eine ma­the­ma­ti­sche Kom­pe­tenz, die bei allen in­halts­be­zo­ge­nen Leit­ide­en zum Tra­gen kommt.

Ziel des vor­lie­gen­den Bei­trags

Pro­blem­lö­sen ist ein sehr wei­tes Feld, das viel Ar­beits­zeit in An­spruch neh­men kann. Um Frus­tra­ti­on beim Schü­ler wäh­rend der Be­ar­bei­tung von Pro­blem­lö­se­auf­ga­ben zu mi­ni­mie­ren, ist es von gro­ßer Be­deu­tung, heu­ris­ti­sches Ar­bei­ten, Be­reit­stel­len und The­ma­ti­sie­ren von Pro­blem­lö­se­tech­ni­ken und –stra­te­gi­en immer wie­der zum Un­ter­richts­ge­gen­stand zu ma­chen. Der Bei­trag will dazu er­mu­ti­gen, immer wie­der Auf­ga­ben in Übungs­stun­den ein­zu­set­zen, die dazu an­re­gen, eine Fra­ge­stel­lung viel­sei­tig zu be­leuch­ten, mit „Blei­stift und Schmier­pa­pier“ zu ar­bei­ten, Son­der­fäl­le zu be­trach­ten, Zah­len­bei­spie­le durch­zu­füh­ren, Schät­zun­gen an­zu­stel­len, Ko­or­di­na­ten ein­zu­füh­ren, … um auf Lö­sungs­ide­en zu kom­men. Das heu­ris­ti­sche Ar­bei­ten wird in den Auf­ga­ben an­ge­lei­tet. Ver­zich­tet man auf sol­che Hin­wei­se, dann wird die­sel­be Auf­ga­be zur Pro­blem­lö­se­auf­ga­be. Dies ist nicht die Ziel­rich­tung die­ses Bei­trags.