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Original Title
Learning mathematical modelling with experimental data from scientist and peer models. Transferring results on the perception of authenticity from a school setting to an out-of-school lab
Parallel titleMathematisches Modellieren mit experimentellen Daten durch die Beobachtung von Wissenschaftler*innen und gleichaltrigen Schüler*innen lernen. Übertragung von Ergebnissen zur Authentizitätswahrnehmung aus einem schulischen Setting in ein Schülerlabor
Authors GND-ID ORCID; GND-ID ORCID; GND-ID ORCID; GND-ID ORCID
SourceUnterrichtswissenschaft 54 (2026) 2, S. 137-167 ZDB
Document  (1.048 KB)
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Keywords (German)Mathematische Modellierung; Schülerlabor; Beobachtung; Lernen; Authentizität; Effekt; Experimentelle Mathematik; Sekundarstufe I
sub-disciplineEmpirical Educational Research
Curriculum and Teaching / School Pedagogy
Document typeArticle (journal)
ISSN0340-4099; 2520-873X; 03404099; 2520873X
LanguageEnglish
Year of creation
review statusPeer-Reviewed
Abstract (English):Out-of-school labs (OSLs) are considered a promising opportunity to provide students with authentic experiences by engaging them in authentic activities that emulate the work of professionals of a certain discipline. However, such authentic learning activities may cognitively overwhelm learners and are often not perceived as authentic by students. Thus, the hypothesized positive motivational and cognitive effects of authentic learning are often not evoked. Therefore, the present paper focuses on providing students with first authentic and not too cognitively demanding insights into mathematical modelling with experimental data. We conducted a quasi-experimental study with 111 9th and 10th graders who observed a video of either peer or scientist models performing a mathematical modelling task with experimental data followed by conducting a similar task themselves in an OSL. We investigated the effects on students’ perceived authenticity, situational interest, and knowledge acquisition. Thereby, we aimed to conceptually replicate a previous study that took place at the students’ school, in an OSL. As found in our school study, students in the OSL perceived the scientist models more authentically than the peer models. In contrast, in the OSL study, students who observed peer models reported higher situational interest than students who observed scientist models. Our results further indicate differential effects on students’ perceived authenticity during subsequent mathematical modelling with experimental data themselves. We discuss the results in light of previous research on learning in authentic contexts. (DIPF/Orig.)
Abstract (German):Schülerlabore gelten als vielversprechende Möglichkeit, Schüler*innen authentische Erfahrungen zu ermöglichen, indem sie sie in authentische Lernaktivitäten einbinden, die die Arbeit von Fachleuten einer bestimmten Disziplin nachahmen. Allerdings können solche authentischen Lernaktivitäten Lernende kognitiv überfordern und werden oft nicht als authentisch von Schüler*innen wahrgenommen, weshalb die angenommenen positiven motivationalen und kognitiven Effekte authentischen Lernens oftmals nicht hervorgerufen werden. Der vorliegende Beitrag fokussiert daher darauf, Schüler*innen erste authentische und kognitiv nicht zu anspruchsvolle Einblicke in das mathematische Modellieren mit experimentellen Daten zu geben. Es wurde eine quasi-experimentelle Studie mit 111 Neunt- und Zehntklässler*innen in einem Schülerlabor durchgeführt, die in einem Video entweder gleichaltrige Schüler*innen oder Wissenschaftler*innen beim mathematischen Modellieren mit experimentellen Daten beobachteten und anschließend eine ähnliche mathematische Modellierung mit experimentellen Daten eigenständig durchführten. Die Auswirkungen auf die von den Schüler*innen wahrgenommene Authentizität, ihr situationales Interesse und ihren Wissenserwerb wurden untersucht. Dabei wurde eine frühere Studie, die an der Schule stattgefunden hat, im Schülerlabor konzeptuell repliziert. Wie bereits in der Studie in der Schule, nahmen die Schüler*innen die Wissenschaftler*innen authentischer wahr als die gleichaltrigen Schüler*innen. Im Gegensatz dazu berichteten im Schülerlabor die Schüler*innen, die gleichaltrige Schüler*innen beobachteten, ein höheres situationales Interesse als diejenigen, die Wissenschaftler*innen beobachteten. Unsere Ergebnisse zeigen außerdem unterschiedliche Effekte auf die von den Schüler*innen wahrgenommene Authentizität beim anschließenden eigenständigen mathematischen Modellieren mit experimentellen Daten. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund bisheriger Forschung zum Lernen in authentischen Kontexten diskutiert. (DIPF/Orig.)
other articles of this journalUnterrichtswissenschaft Jahr: 2026
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Checksumschecksum comparison as proof of integrity
Date of publication24.06.2026
CitationHagenkötter, Ramona; Nachtigall, Valentina; Rolka, Katrin; Rummel, Nikol: Learning mathematical modelling with experimental data from scientist and peer models. Transferring results on the perception of authenticity from a school setting to an out-of-school lab - In: Unterrichtswissenschaft 54 (2026) 2, S. 137-167 - URN: urn:nbn:de:0111-pedocs-355280 - DOI: 10.25656/01:35528; 10.1007/s42010-025-00237-5
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