wie lässt sich Mathematik so unterrichten, dass sie als Werkzeug zum Verstehen unserer Welt erfahrbar wird?
Ob Klimawandel, Künstliche Intelligenz, medizinische Fragestellungen oder die Analyse realer Daten – viele wichtige Themen unserer Zeit lassen sich nur verstehen, wenn mathematische Modelle entwickelt, hinterfragt und weitergedacht werden. Genau hier setzt unser Fortbildungstag „Modellierung & Interdisziplinarität“ an.
Im Rahmen der ISTRON-Herbsttagung 2026 laden wir Sie herzlich an die Universität Koblenz ein, um gemeinsam zu entdecken, wie mathematische Modellierung lebensnahe, motivierende und fachlich anspruchsvolle Lerngelegenheiten schaffen kann. Freuen Sie sich auf zwei Hauptvorträge und sechs praxisorientierte Workshops, die vielfältige Zugänge zum Modellieren eröffnen – von Fermi-Aufgaben über Nachhaltigkeit, Künstliche Intelligenz und Data Science bis hin zu realen Fragestellungen aus den Bereichen Medizin, Batterieforschung und Datenanalyse.
Im Mittelpunkt stehen dabei nicht fertige Rezepte, sondern die Frage, wie authentische Problemstellungen den Mathematikunterricht bereichern, fachübergreifendes Lernen ermöglichen und Schülerinnen und Schüler dabei unterstützen können, Mathematik als hilfreiches Werkzeug zum Verstehen und Gestalten ihrer Lebenswelt zu erleben.
Wir freuen uns sehr, Ihnen diesen Fortbildungstag im Rahmen der ISTRON-Herbsttagung anbieten zu können, und laden Sie herzlich ein, gemeinsam mit uns neue Impulse für einen modernen Mathematikunterricht zu entdecken.
Wir freuen uns auf Sie in Koblenz!
Prof. Dr. Martin Bracke, Lukas Bayer und Martin Klauer
Rahmendaten
Der Fortbildungstag 2026 findet am 17.09.2026 am Campus der Universität Koblenz unter dem Motto „Modellierung und Interdisziplinarität“ statt. Es erwarten Sie:
zwei rahmende Hauptvorträge
eine breite Auswahl an Workshops zu Mathematikunterricht in interdisziplinären Kontexten
kostenfreie Verpflegung (Mittagessen sowie Kaffee und Getränke)
Zeit für Austausch, Diskussion und Vernetzung mit Kolleginnen und Kollegen sowie den Referierenden
Bitte melden sie sich im Anmeldeformular bis zum 07. September 2026 am Ende dieser Seite sowohl für die Teilnahme am Fortbildungstag als auch für Ihre gewünschten Workshops an.
Die Rahmendaten können sie auch unserem Flyer entnehmen.
Zeitplan
Die Hauptvorträge sowie die Begrüßung finden in Raum M 001 statt. Die Registrierung erfolgt im Foyer des M-Gebäudes, direkt vor dem Hörsaal. Die Räume der Workshops entnehmen Sie bitte den Beschreibungen weiter unten.
Zeit
Programm
Wo?
08:30 - 09:00
Registrierung
Foyer des M-Gebäudes
09:00 - 09:15
Begrüßung
M 001
09:15 - 10:15
Hauptvortrag 1 - Dr. Michael Fischer
M 001
10:15 - 10:45
Kaffeepause
Foyer des M-Gebäudes
10:45 - 12:15
Workshops - Slot 1
K 101, K 107, K 208
12:15 - 13:15
Mittagspause
13:15 - 14:45
Workshops - Slot 2
K 101, K 107, K 208
14:45 - 15:15
Kaffeepause
Foyer des M-Gebäudes
15:15 - 16:15
Hauptvortrag 2 - Prof. Dr. Willy Dörfler
M 001
16:15 - 16:30
Verabschiedung
M 001
Hauptvorträge
Hauptvortrag 1: Modellieren zwischen den Disziplinen – Perspektiven, Konflikte und Lerngelegenheiten
Dr. Michael Fischer
Universität Graz
Mathematische Modellierung ist ihrem Wesen nach interdisziplinär: Sie beginnt dort, wo reale Phänomene, gesellschaftliche Fragen oder wissenschaftliche Probleme in mathematische Strukturen übersetzt werden. Dennoch gelingt diese Verbindung im Unterricht keineswegs automatisch.
Der Vortrag zeigt anhand vielfältiger Beispiele – von Bioinformatik, CO₂-Emissionen und Bewertungssystemen bei Olympischen Spielen über Programmierung bis hin zur Modellierung von Fußgängerdynamiken –, welche besonderen Lerngelegenheiten an den Grenzen zwischen Mathematik und anderen Disziplinen entstehen. Im Mittelpunkt steht dabei nicht nur die Anwendung bereits vorhandener Mathematik, sondern auch die Frage, wie neue mathematische Ideen aus realen Problemen hervorgehen, wie unterschiedliche fachliche Perspektiven produktiv aufeinandertreffen und wie Modellierung zu einem kritisch-reflektierten Umgang mit komplexen Fragen und Entscheidungen beitragen kann. Dazu greift der Vortrag Beispiele und Vorschläge aus der ISTRON-Community auf, um daraus konkrete Anregungen für den Unterricht zu entwickeln.
Hauptvortrag 2: Numerische Batteriesimulation bei Jugend Forscht - ein Bericht
Prof. Dr. Willy Dörfler
Karlsruher Institut für Technologie
Nach einer Themenbörse für Hector-Schüler-Projekte haben sich zwei Schüler für das Projekt einer numerischen Batteriesimulation auf der Basis des Doyle-Fuller-Newmann Modells interessiert. Die Gleichungen wurden in Python implementiert. Die Neuerung besteht darin, dass der Code verschiedene Geometrien von Aktivpartikeln verwenden kann.
Im Vortrag werden die mathematischen, interdisziplinären und programmiertechnischen Anforderungen eines solchen Projekts sowie der gemeinsame Arbeitsprozess mit den Schülern vorgestellt. Dabei werden auch die Herausforderungen bei der Umsetzung und Erfahrungen aus der Betreuung eines solchen Projekts beschrieben.
Workshops
Slot 1 (10:45 - 12:15)
WS1: Modellierung zum Verständnis von modernen Technologien mit digitalen Materialien
Clara Müller
Computational And Mathematical Modeling Program (CAMMP), Karlsruher Institut für Technologie
Die Relevanz von Künstliche Intelligenz (KI) und Data Science (DS) für Alltag, Industrie und Forschung erfordert es, dass auch im Schulunterricht bereits Themen aus den Bereichen DS und KI mit Schüler:innen diskutiert werden. Dies kann und sollte zu einem großen Teil auch im Mathematikunterricht geschehen.
In diesem Workshop erhalten Sie daher einen Überblick über die (mathematischen) Grundlagen der KI und ihrer Anwendungen. Sie erkunden das im Rahmen von CAMMP / Simulierte Welten entwickelte und erprobte Lernmaterial eines oder mehrerer Lernmodule, welches Schüler:innen einen aktiv-handelnden Einblick in die Bedeutung von Mathematik für KI-Methoden erlaubt und zudem reichhaltige Modellierungsaktivitäten ermöglicht.
WS2: Interdisziplinäre Nachhaltigkeitskontexte im Unterricht implementieren – Problemorientierte Lernsettings aus der Schnittstelle von Biologie und Mathematik
Prof. Dr. Katrin Vorhölter, Till Burchert, Tobias Herzog
Technische Universität Braunschweig
Nachhaltigkeitsbezogene Fragestellungen sind häufig komplex und erfordern eine Betrachtung aus unterschiedlichen Fachperspektiven. Der Workshop zeigt Möglichkeiten auf, wie interdisziplinäre Nachhaltigkeitskontexte durch das Zusammenwirken von Biologie und Mathematik problemorientiert im Unterricht verschiedener Jahrgangsstufen multiperspektivisch erschlossen werden können, wobei der Fokus auf die Mathematik gelegt wird.
Die Teilnehmenden analysieren exemplarisch den Problemkontext der „Eliminierung des Hepatitis B Virus“, indem sie selbst Problemstellungen identifizieren, Handlungsoptionen faktenbasiert herleiten und aus verschiedenen Perspektiven diskutieren. Im Anschluss wird der gesamte Prozess didaktisch diskutiert und eingeordnet.
WS3: dim²ension: Eine App zum mathematischen Modellieren im Kontext der Bildung für nachhaltige Entwicklung
Simon Barlovits & Prof. Dr. Matthias Ludwig
Goethe-Universität Frankfurt
Das mathematische Modellieren kann Lernende unterstützen, die globalen Herausforderungen unserer Zeit besser zu verstehen. So können ökologische, ökonomische und soziale Aspekte des Zusammenlebens auf authentische Weise in den Unterricht eingebunden und thematisiert werden. Doch wie kann dies konkret im Schulunterricht gelingen?
Im Workshop wird das dim²ension-Projekt vorgestellt, in dessen Rahmen erstens eine Vielzahl von Unterrichtsmaterialien für mathematische Modellierungen zum Thema Nachhaltigkeit entwickelt und frei zugänglich gemacht werden. Zweitens wird die kosten- und werbefreie sowie DSGVO-konforme dim²ension-App in den Blick genommen: Sie ermöglicht die digital gestützte Bearbeitung von Modellierungsaufgaben im Kontext der Nachhaltigkeit. Die App unterstützt Lernende dabei, komplexe Probleme in handhabbare Teilfragen zu zerlegen, das eigene Ergebnis zu validieren und den eigenen Lösungsweg zu dokumentieren.
Da die Bearbeitung von Modellierungsaufgaben mit der dim²ension-App im Workshop ausprobiert wird, wird zur Teilnahme ein Smartphone oder Tablet mit Android- oder iOS-Betriebssystem benötigt.
Woran erkennt man die Art eines Pinguins? Welche Merkmale eignen sich zur Unterscheidung – und lassen sich daraus mathematische Entscheidungsregeln entwickeln?
In diesem Workshop beschäftigen Sie sich mit einem Modellierungsprojekt zur Klassifikation von Pinguinarten. Anhand eines reduzierten Datensatzes entwickeln Sie zunächst Entscheidungsregeln zur Klassifikation, die Sie anschließend am vollständigen Datensatz anwenden und validieren. Mithilfe einer Tabellenkalkulation (z. B. Excel) automatisieren Sie die entwickelten Modelle, um auch größere Datenmengen effizient zu verarbeiten.
Das Projekt ist so konzipiert, dass es sich in fünf bis sechs Unterrichtsstunden umsetzen lässt und sowohl innermathematische als auch überfachliche Kompetenzen wie Computational Thinking (informatisches bzw. algorithmisches Denken) fördert. Neben der Hands-on-Erfahrung aus Lernendenperspektive wird der Workshop durch kurze theoretische Impulse und Hinweise zur schulischen Umsetzung ergänzt.
Ein Rechner mit installiertem Tabellenkalkulationsprogramm (idealerweise Excel) oder ein entsprechender Online-Zugang wird für die Teilnahme vorausgesetzt.
WS5: Nachhaltig denken, mathematisch handeln – Gute Aufgaben für eine BNE im Regelunterricht der Sek I/II
Prof. Dr. Hans-Stefan Siller [1], Prof. Dr. Katrin Vorhölter [2], , Till Burchert [2], Tobias Preißer [1], Nina Unshelm [1]
[1] Julius-Maximilians-Universität Würzburg, [2] Technische Universität Braunschweig
Die großen globalen Herausforderungen sind ohne Mathematik nicht zu erfassen. Doch wie lässt sich Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) abseits bekannter Ansätze und Unterrichtsbeispiele (wie CO₂ oder Müllvermeidung) im Mathematik-Regelunterricht der Sek I und II verankern?
Im Rahmen des Workshops werden nach einem kurzen theoretischen und konzeptionellen Input ausgewählte Aufgaben erprobt, sowie deren Einsatzmöglichkeiten reflektiert und diskutiert.
Die Aufgaben, im Rahmen eines Kooperationsprojekts der TU Braunschweig und Universität Würzburg entwickelt, adressieren weniger präsente Nachhaltigkeitsthemen und bahnen gezielt die Kompetenzen des Orientierungsrahmens Globale Entwicklung der Sek I und II an.
WS6: Mathematik ohne eindeutige Lösung? Praxiswerkstatt Fermi zwischen Alltagsfragen und Modellieren
Isabel Kampe
Universität Paderborn
Wie viel Mathematik steckt im Schätzen – und wie können Sie dieses Potenzial für Ihren Unterricht nutzbar machen?
In dieser Praxiswerkstatt lernen Sie Fermi-Aufgaben als motivierenden Zugang zu offenem, kompetenzorientiertem Mathematikunterricht kennen und erproben diese praktisch.Nach einem kurzen theoretischen Impuls, arbeiten Sie praktisch mit ausgewählten Materialien einer Unterrichtseinheit: Ein Leitfaden-Puzzle zur Einführung, eine exemplarische Fermi-Aufgabe und weitere Bausteine geben Ihnen einen erprobten Einstieg in das Themenfeld der Fermi-Aufgaben. Sie schätzen, modellieren und diskutieren selbst verschiedene Lösungswege, reflektieren typische Lernervorstellungen und -probleme.
Die angebotenen Fermi-Aufgaben wurden im Kontext von Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und kultureller Vielfalt entwickelt. Dadurch lassen sie sich besonders gut in fachübergreifende Unterrichtssequenzen integrieren und bieten sinnstiftende, lebensweltnahe Kontexte, die Lernende motivieren und differenzierte Zugänge ermöglichen. Den Abschluss bildet ein Erfahrungsaustausch, in dem wir praxistaugliche Tipps sammeln: Wie finden Sie geeignete Aufgaben? Wie integrieren Sie diese nachhaltig in Ihren Unterricht?
Anmeldung
Die Anmeldung ist bis einschließlich 07.09.2026 möglich.
Die ISTRON-Gruppe
Der Lehrkräftefortbildungstag ist eingebettet in die ISTRON-Tagung 2026. Informationen zum internen Treffen für Zugehörige der ISTRON-Gruppe finden sich hier: https://uni-ko.de/istron-herbsttagung
Wer oder was ist die ISTRON-Gruppe?
"[...] Im Jahre 1990 hat sich in Istron Bay auf Kreta eine internationale Gruppe konstituiert mit dem Ziel, durch Koordination und Initiierung von Innovationen – insbesondere auch auf europäischer Ebene – zur Verbesserung des Mathematikunterrichts beizutragen. Schwerpunkt der Aktivitäten soll sein, Realitätsbezüge des Mathematikunterrichts zu fördern. Konstitutiv dabei ist die Netzwerk-Idee: Die Verbindung von Aktivitäten und der sie tragenden Menschen auf lokaler, regionaler und internationaler Ebene (hieran soll auch das Logo erinnern).
Seit 1991 gibt es – als Teil dieses Netzwerkes – eine deutsch-österreichische ISTRON-Gruppe. Sie gibt diese Schriftenreihe heraus. Ihr gehören derzeit etwa sechzig Personen an: Lehrende aus Schulen und Hochschulen, Curriculumsentwickler, Schulbuchautoren, Lehrerfortbilder, Zeitschriftenherausgeber.
Die Gruppe hat – ganz im Sinne der Netzwerk-Idee – wechselseitige Verbindungen sowohl mit Lehrenden auf lokaler und regionaler Ebene als auch mit der internationalen ISTRON-Gruppe. Zu den Aktivitäten der Gruppe gehören (neben dieser Schriftenreihe) die Dokumentation und Entwicklung von schulgeeigneten Materialien zum realitätsorientierten Lehren und Lernen von Mathematik sowie alle Arten von Anstrengungen, solche Materialien in die Schulpraxis einzubringen – durch Lehreraus- und fortbildung, über Schulbücher und Lehrpläne sowie natürlich vor allem durch direkte Arbeit vor Ort mit Lernenden.
Werner Blum"
Wörlich übernommen nach Werner Blum von der ISTRON-Website, eigene Hervorhebungen
