Doctoral AbstractThesis
Mathematisches Modellieren mit digitalen Werkzeugen in der Lehrkräftebildung: Konzeption und Evaluation eines Lehr-Lern-Laborseminars
- Supervisor
- Prof. Dr. Gilbert Greefrath
- Doctoral Subject
- Didaktik der Mathematik
- Targeted Doctoral Degree
- Dr. phil.
- Awarded by
- Department 10 – Mathematics and Computer Science
Projects
- Programm zur MINT-Lehrkräfte-Nachwuchsförderung – MILeNa ()
Own Resources Project - Alternative Prüfungsformen beim mathematischen Modellieren – AlPMo ()
Own Resources Project - Lehr-Lern-Labore, Lernwerkstätten und Learning-Center: Teilprojekt 2 in der Qualitätsoffensive Lehrerbildung an der WWU ()
Participation in Federally Funded Joint Project: BMFTR - Qualitätsoffensive Lehrerbildung | Project Number: 01JA1921 - Offene Modellierungsaufgaben in einem selbständigkeitsorientierten Mathematikunterricht – OModA ()
Individual Granted Project: DFG - Sachbeihilfe/Einzelförderung | Project Number: SCHU 2629/5-1
Publications
- Quarder, J., Wiehe, K., and Schukajlow, S. . “Finanzielle Bildung im Mathematikunterricht – Chancen und Herausforderungen aus der Perspektive von Schüler*innen.” in Beiträge zum Mathematikunterricht 2025, edited by Schick, L.; Platz, M.; Lambert, a.. Münster: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien. doi: 10.17877/DE290R-26133.
- Gödecke, P., Schukajlow, S., Quarder, J., Baumann, O., and Schönherr, J. . “Wie zeichne ich eine gute Skizze? Prozedurales Skizzenwissen und seine Bedeutung bei geometrischen Modellierungsaufgaben.” in Beiträge zum Mathematikunterricht 2025, edited by Schick, L.; Platz, M.; Lambert, a.. Münster: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien. doi: 10.17877/DE290R-25982.
- Baumann, O., Gödecke, P., Quarder, J., Schukajlow, S., Schindler, M., and Schönherr, J. . “Die Rolle der Qualität der Skizzenkonstruktion und -nutzung beim mathematischen Modellieren – Ergebnisse einer Eye-Tracking Studie.” in Beiträge zum Mathematikunterricht 2025, edited by Schick, L.; Platz, M.; Lambert, a.. Münster: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien. doi: 10.17877/DE290R-25879.
- Rosendahl, Annika, Beckschulte, Catharina, Quarder, Jascha, and Schukajlow, Stanislaw. . “Portfolio als Prüfungsform für mathematisches Modellieren mit digitalen Werkzeugen.” in Beiträge zum Mathematikunterricht 2025, edited by Schick, L.; Platz, M.; Lambert, a.. Münster: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien.
- Baumann, Oliver, Gödecke, Pia, Quarder, Jascha, Schukajlow, Stanislaw, Schindler, Maike, and Schoenherr, Johanna. . “Examining the role of drawing construction and use in mathematical modelling – an eye-tracking study.” Preprint. ZDM - Mathematics Education Online First. doi: 10.1007/s11858-026-01774-8.
- Schoenherr, Johanna, Baumann, Oliver, Gödecke, Pia, Quarder, Jascha, Schindler, Maike, and Schukajlow, Stanislaw. . “Strategy-based motivation and learner-generated drawing: linking motivation and drawing processes in geometry modelling.” Preprint. ZDM - Mathematics Education. doi: 10.1007/s11858-026-01794-4.
- Quarder, J, Greefrath, G, Gerber, S, and Siller, H. . “Pedagogical content knowledge for simulations and mathematical modelling with digital tools: a quasi-experimental study with pre-service mathematics teachers.” ZDM - Mathematics Education 57 (2-3): 395–409. doi: 10.1007/s11858-025-01673-4.
- Wiehe, K., and Quarder, J. . “Investing in ETFs – A digital-based modelling task for mathematics lessons.” University of Muenster, Institutional Repository MIAMI doi: 10.17879/74908732067.
- Beckschulte, Catharina, and Quarder, Jascha. . “Alternative Prüfungsformen beim mathematischen Modellieren: Das AlPMo-Projekt in der Praxis und Forschung.” University of Muenster, Institutional Repository MIAMI doi: 10.17879/63908706259.
- Beckschulte, Catharina, and Quarder, Jascha. . “Alternative forms of assessment in mathematical modelling. The AlPMo project in practice and research.” University of Muenster, Institutional Repository MIAMI doi: 10.17879/02958629587.
- Quarder, Jascha, Gerber, Sebastian, Siller, Hans-Stefan, and Greefrath, Gilbert. . “Constructivist and transmissive beliefs about teaching simulations and mathematical modelling with digital tools.” in International Horizons in Mathematics Modelling Education, International Perspectives on the Teaching and Learning of Mathematical Modelling, edited by Toshikazu Ikeda, Akihiko Saeki, Vince Geiger and Gabriele Kaiser. Cham: Springer Publishing. doi: 10.1007/978-3-031-53533-8_36.
- Beckschulte, Catharina, Quarder, Jascha, Schukajlow, Stanislaw, and Blankenstein, Samuel. . “Portfolio as a form of assessment for mathematical modelling with digital tools - Advantages and challenges from students’ perspective.” in Proceedings of the fourteenth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education, edited by Marianna Bosch, Susana Carreira, Giorgio Bolondi, Michael Gaidoschick and Camilla Spagnolo. Bozen-Bolzano: Free University of Bozen- Bolzano and ERME.
- Quarder, J., Schukajlow, S., Krawitz, J., Wiehe, K., and Rakoczy, K. . “Experiences of autonomy and competence and their reciprocal relationship: The roles of prior performance and open modelling problems in mathematics teaching.” Preprint. International Journal of Science and Mathematics Education. doi: 10.1007/s10763-025-10618-y.
- Quarder, J., and Greefrath, G. . “Mathematisches Modellieren mit digitalen Werkzeugen im Lehr-Lern-Labor-Seminar: Empirische Ergebnisse zur Förderung kognitiver Aspekte der bereichsspezifischen professionellen Diagnosekompetenz.” in Digitale Medien in Lehr-Lern-Laboren: Innovative Lehrformate in der Lehrkräftebildung zum Umgang mit Diversität und Inklusion, edited by R. Kürten, G. Greefrath and M. Hammann. Münster: Waxmann. doi: 10.31244/9783830998365.
- Gerber, S., Quarder, J., Greefrath, G., and Siller, H.-S. . “Pre-service teachers’ self-efficacy for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools.” in Researching Mathematical Modelling Education in Disruptive Times, edited by H.-S. Siller, V. Geiger and G. Kaiser. Cham: Springer Spektrum. doi: 10.1007/978-3-031-53322-8_21.
- Quarder, J. . Studien zur theoretischen und empirischen Forschung in der Mathematikdidaktik, Mathematisches Modellieren mit digitalen Werkzeugen in der Lehrkräftebildung. Konzeption und Evaluation eines Lehr-Lern-Laborseminars Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden. doi: 10.1007/978-3-658-44996-4.
- Wiehe, K., and Quarder, J. . “Investieren in ETFs – Eine digitalgestützte Modellierungsaufgabe für den Mathematikunterricht.” University of Muenster, Institutional Repository MIAMI doi: 10.17879/26938651293.
- Kürten, R., and Quarder, J. . “Selbstwirksamkeitserwartungen zum Lehren mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen: Einflussfaktoren im Lehr-Lern-Labor.” in Beiträge zum Mathematikunterricht 2024, edited by Ebers, P.; Rösken, F.; Barzel, B.; Büchter, A.; Schacht, F.; Scherer, P.. Münster: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien. doi: 10.17877/DE290R-24874.
- Quarder, J., Gerber, S., Siller, H.-S., and Greefrath, G. . “Simulieren und mathematisches Modellieren mit digitalen Werkzeugen im Lehr-Lern-Laborseminar. Förderung und empirische Analyse der bereichsspezifischen Aufgabenkompetenz.” in Lehr-Lern-Labore und Digitalisierung, edited by M. Meier, G. Greefrath, M. Hammann, R. Wodzinski and K. Ziepprecht. Wiesbaden: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien. doi: 10.1007/978-3-658-40109-2_3.
- Quarder, J., Gerber, S., Siller, H.-S., and Greefrath, G. . “Transmissive Überzeugungen zum Einsatz digitaler Werkzeuge beim Lehren des Simulierens und Modellierens.” in Beiträge zum Mathematikunterricht 2022, edited by IDMI-Primar Goethe-Universität Frankfurt. Münster: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien. doi: 10.17877/DE290R-23373.
- Gerber, S., Quarder, J., Greefrath, G., and Siller, H.-S. . “Promoting adaptive intervention competence for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools: theoretical background and empirical analysis of a university course in teacher education.” Frontiers in Education 8: 1–15. doi: 10.3389/feduc.2023.1141063.
- Quarder, J., Gerber, S., Siller, H.-S., and Greefrath, G. . “Theory-related pedagogical content knowledge for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools – empirical analysis of the promotion of pre-service teachers.” in Proceedings of the Thirteenth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME13), Vol. 13 of CERME Proceedings Series, edited by P. Drijvers, C. Csapodi, H. Palmér, K. Gosztonyi and E. Kónya. Budapest: Alfréd Rényi Institute of Mathematics and ERME.
- Kürten, R., Quarder, J., Wess, R., and Greefrath, G. . “DistancE-Learning an außerschulischen Lernorten: Wahrnehmung digitaler Lehr-Lern-Labore durch Studierende.” in Diversität Digital Denken – The Wider View. Eine Tagung des Zentrums für Lehrerbildung der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster vom 08. bis 10.09.2021, edited by N. Harsch, M. Jungwirth, M. Stein, Y. Noltensmeier and N. Wellenberg. Münster: Verlag für wissenschaftliche Texte und Medien. doi: 10.37626/GA9783959871785.0.43.
- Gerber, S., and Quarder, J. . “Erfassung von Aspekten professioneller Kompetenz zum Lehren des Simulierens und mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen. Ein Testinstrument.” OPUS Würzburg doi: 10.25972/OPUS-27359.
- Gerber, S., Quarder, J., Greefrath, G., and Siller, H.-S. . “Pre-service teachers’ pedagogical content knowledge for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools.” in Proceedings of the Twelfth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME 12), Vol. 12 of CERME Proceedings Series, edited by J. Hodgen, E. Geraniou, G. Bolondi and F. Ferretti. Bolzano-Bozen: Selbstverlag / Eigenverlag.
- Quarder, J. . “Das Thales-Winkel-Experiment.” Mathematik lehren 224: 51.
- Quarder, J., and Gerber, S. . “Unsere erste gemeinsame Wohnungssuche. Den Arbeitsweg mit GeoGebra modellieren.” Digital Unterrichten. Mathematik 2021 (10): 6–7.
Talks
- Quarder, Jascha; Beckschulte, Catharina; Rosendahl, Annika; Schukajlow, Stanislaw : „Verteilte oder geblockte Prüfung? Portfolios beim mathematischen Modellieren als alternative Prüfungsform“. 59. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik (GDM), Wuppertal, .
- Quarder, J.; Blauza, S. : „Digitales Modellieren im Mathematik- und Biologieunterricht: Ein Workshop zu GeoGebra und Scratch“. MiLeNa-Basisworkshop, Münster, .
- Reuter, Leonie; Quarder, Jascha; Schukajlow, Stanislaw; Greefrath, Gilbert; Wiehe, Katharina : “Finance-specific modelling tasks in mathematics instruction – Opportunities and challenges from the perspective of students and teachers”. ICTMA 2025, Linköping, .
- Quarder, J.; Schukajlow, S.; Krawitz, J.; Wiehe, K.; Rakoczy 2024 : „Kompetenzerleben, Autonomieerleben und ihre Wechselwirkungen: Die Bedeutung von Modellierungsleistung und Unterricht mit offenen Modellierungsaufgaben“. Herbsttagung des GDM-Arbeitskreises Psychologie und Mathematikdidaktik, Lüneburg, .
- Gerber, S.; Quarder, J.; Siller, H.-S.; Greefrath, G. : “Pedagogical Content Knowledge about Digital-Based Simulation and Modelling Tasks - Empirical Analysis of the Promotion of Pre-Service Teachers”. 15th International Congress on Mathematical Education , Sydney, .
- Quarder, J.; Schukajlow, S.; Krawitz, J.; Wiehe, K.; Rakoczy : „Kompetenzerleben, Autonomieerleben und ihre Wechselwirkungen: Die Bedeutung von Unterricht mit offenen Modellierungsaufgaben “. Frühjahrestagung des GDM-Arbeitskreises Affekt, Motivation und Beliefs, Potsdam, .
- Kürten, R.; Quarder, J. : „Selbstwirksamkeitserwartungen zum Lehren mathematischen Modellierens mit digitalen Werkzeugen: Einflussfaktoren im Lehr-Lern-Labor“. 57. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik (GDM), Essen, .
- Quarder, J.; Gerber, S.; Siller, H.-S.; Greefrath, G. : “Theory-related pedagogical content knowledge for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools - empirical analysis of the promotion of pre-service teachers”. 13th Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME13), Budapest, .
- Gerber, S.; Quarder, J.; Greefrath, G.; Siller, H.-S. : “Pre-service teachers' self efficacy for teaching simulations and mathematical modelling with digital tools”. 20th International Conference on the Teaching of Mathematical Modelling and Applications, Würzburg (Online), .
- Quarder, J.; Gerber, S.; Siller, H.-S.; Greefrath, G. : „Transmissive Überzeugungen zum Einsatz digitaler Werkzeuge beim Lehren des Simulierens und Modellierens“. 56. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik (GDM), Frankfurt am Main, .