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Anwendung
Mathematikunterricht
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Dynamische Mathematiksoftware erlaubt Visualisierungsmöglichkeiten, die mit Papier und Bleistift oder an der Tafel nicht realisierbar sind. Durch einfaches Ziehen mit der Maus lassen sich geometrische Figuren kontinuierlich variieren, einzelne Objekte können bei derartigen Bewegungen Spuren auf der Zeichenfläche (Ortskurven) hinterlassen. Die Grundlage dafür bildet das kostenlose Programm GEONExT. Es kann von der Grundschule bis zur Analysis der gymnasialen Oberstufe vielfältig und flexibel genutzt werden, als eigenständige Anwendung oder im Rahmen dynamischer Arbeitsblätter auf HTML-Basis. Material steht zum Download zur Verfügung.

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Dynamische Arbeitsblätter, die mit der kostenfreien Software GeoGebra erzeugt wurden, ermöglichen eine anschauliche Bearbeitung der Thematik. Mit ihrer Hilfe wird der Einfluss des Wachstumsfaktors auf die Graphen von Exponentialfunktionen in Partnerarbeit oder in Kleingruppen am Rechner erarbeitet. Der Zusammenhang zwischen dem Wachstumsfaktor und seinem Kehrwert und der damit verbunden Anwendung der Begriffe Exponentielles Wachstum und Exponentieller Zerfall werden dabei ebenfalls anschaulich vermittelt. Material steht zum Download zur Verfügung.

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Die beiden in dieser Unterrichtseinheit verwendeten dynamischen GeoGebra-Arbeitsblätter können bei der Ein- und Fortführung des Themas in Klasse 9 beziehungsweise Klasse 10 eingesetzt werden. Zunächst lernen die Schülerinnen und Schüler Sinus, Cosinus und Tangens eines Winkels in rechtwinkligen Dreiecken kennen und berechnen fehlende Seiten und Winkel. Im Laufe der Unterrichtsreihe gelangen die Schülerinnen und Schüler dann zum Sinus- und Cosinussatz, deren Anwendung häufig - insbesondere in Klasse 9 - an algebraischen Schwächen zu scheitern droht. Material steht zum Download zur Verfügung.

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Der Einstieg in die Thematik erfolgte über einen U-Bahn-Plan Londons. Neben dem `üblichen` Zeichnen und Messen in den Schülerheften wurden zur Veranschaulichung der Winkelsätze Applets der Dynamischen-Geometrie-Software (DGS) Cinderella verwendet. Das Thema `Winkel an Geradenkreuzungen` wird in der Jahrgangsstufe 7 behandelt und von den Lernenden zwiespältig aufgenommen: Einerseits erweist es sich als beliebt, weil es wenig mit Algebra zu tun hat. Geometrie und deren Anwendung impliziert aber auch stets sauberes und genaues Zeichnen - ein Alptraum mancher Schülerinnen und Schüler. In dieser Unterrichtsreihe ging es hauptsächlich darum, anschaulich verständlich zu machen, wie sich die Winkel an Geradenkreuzungen und insbesondere an parallelen Geraden zueinander verhalten. Die Lernenden haben dabei den Neben-, Stufen- und Wechselwinkelsatz kennen gelernt. Die Unterrichtseinheit wurde durch den Satz über die Innenwinkelsumme im Dreieck und dessen Beweis abgeschlossen. Material steht zum Download zur Verfügung.

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Vor der Behandlung einfacher Extremwertprobleme setzen sich die Lernenden intensiv mit Differentialrechnung und Kurvendiskussion auseinander. In dieser Unterrichtsreihe werden Extremwertprobleme, deren Behandlung eine direkte Anwendung der Kurvendiskussion darstellt, mit dem Computeralgebrasystem (CAS) Derive 5.0 behandelt. Material steht zum Download zur Verfügung.

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EUKLID DynaGeo ist ein Computerprogramm zur ``beweglichen Geometrie``. Es ermöglicht die Erstellung von dynamischen Zeichnungen d.h. von Zeichnungen, in denen (manche) Punkte nachträglich (mit der Maus) verschoben werden können, ohne daß dabei die bei der Erstellung der Zeichnung festgelegten Zusammenhänge zwischen den geometrischen Objekten verloren gehen. Die Shareware Version des Programms steht zum Download zur Verfügung. Sie hat nur kleine Einschränkungen in der Anwendung und kann 60 Tage getestet werden. Verschiedene Beispiele für den Einsatz in der Realschule sind abrufbar.

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Das Thema Steckbriefaufgaben begegnet den Schülerinnen und Schülern in der Sekundarstufe I in Form des Lösens linearer Gleichungssysteme sowie in der Sekundarstufe II bei der Bestimmung von Funktionsgleichungen quadratischer Funktionen. Die `Kurvendiskussion rückwärts` stellt eine Anwendung der Schemata der Kurvendiskussion dar. In der Regel zeigen sich die Lernenden beim Aufstellen der Gleichungen beziehungsweise beim Lösen der linearen Gleichungssysteme motiviert. Mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad stoßen sie jedoch an ihre Grenzen. Um die damit verbundene Frustration zu vermeiden, hat ein Grundkurs der Jahrgangsstufe 12 ab dem Beginn des Schuljahres einen virtuellen Klassenraum bei lo-net genutzt, in dem außerhalb der Unterrichtszeit Probleme diskutiert und Dateien ausgetauscht werden konnten. Material steht zum Download zur Verfügung.

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Im Rahmen der Berechnung von Prozentwerten erstellen Schülerinnen und Schüler mithilfe einer Tabellenkalkulationssoftware verschiedene Diagrammtypen. Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit erstellen die Schülerinnen und Schüler mithilfe von Excel Kreis- sowie Streifendiagramme. Bei dem Einsatz einer Tabellenkalkulation soll die Frage thematisiert werden, welche Algorithmen dabei zur Anwendung kommen (`Wie macht die Software das eigentlich?`). Material steht zum Download zur Verfügung.

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Mit der kostenlosen ChemSketch-Software können Sie Strukturformeln und räumliche Darstellungen von Molekülen erzeugen und vielseitig weiterverwenden: zur Bestückung Ihrer Arbeitsblätter oder zum interaktiven `Begreifen` der Moleküle im Computerraum. Ihr volles Potenzial entfalten die computergenerierten Moleküle, wenn Sie im Unterricht per Beamer gezeigt werden oder wenn die Schülerinnen und Schüler am Computer damit arbeiten. Schließlich können Lernende mit dem Programm, in das man sich schnell einarbeitet, auch selbstständig Moleküle kreieren, in Webseiten einbinden und zu virtuellem Leben erwecken. (Kl. 10-13)