Die Geokiste ist ein leicht verständliches Computerprogramm für die Grund- und Förderschule, mit dem Schülerinnen und Schüler eindrucksvoll geometrische Figuren, Muster oder Modelle am Computer gestalten können. Dieses Beispiel zeigt eine von vielen Einsatzmöglichkeiten der Software im Unterricht. Im vorliegenden Fall wurde das Programm in einer dritten Grundschulklasse im Rahmen der Einführung in den Themenbereich Symmetrie eingesetzt. Im Vordergrund der Unterrichtssequenzen steht der Konstruktionstyp `Figuren auf Kästchengitter zeichnen`. Material steht zum Download zur Verfügung.
Simulationsumgebungen erlauben, Differenzialgleichungen und Differenzialgleichungssysteme näherungsweise zu lösen. Diese Unterrichtseinheit beschreibt einen möglichen Einstieg in die Nutzung verschiedener Simulationswerkzeuge am Beispiel des Lorenz-Systems. Geeignete Themen lassen sich ab Klasse 9 in nahezu allen Fächern (Informatik, Mathematik, Natur- und Gesellschaftswissenschaften) finden und im Unterricht mit großem Gewinn entsprechend aufbereiten. Material steht zum Download zur Verfügung.
Die Visualisierung mathematischer Zusammenhänge wird durch dynamische Arbeitsblätter, die mit GeoGebra erzeugt wurden, erreicht. Das ebenfalls kostenlose Programm Overtone verdeutlicht die praktische Relevanz der Funktionen an einem Beispiel aus der Physik (Akustik). Den Schülerinnen und Schülern wurde demonstriert, wo im Alltag an einem Beispiel aus der Akustik Sinus- und Cosinuskurven zu finden sind und wie sich Töne und die entsprechenden sinusförmigen Schwingungen mit wechselnden Dezibelzahlen verändern (Overtone, Demonstrationsrechner mit Lautsprecher, Beamer). Material steht zum Download zur Verfügung.
Für den schulischen Kontext ist die Modellierung zur Schätzung eines Populationsbestandes ein geeignetes Beispiel, um mithilfe eines Realexperimentes und einer Simulationsumgebung den Prozess der Modellbildung und die Qualität von Modellen zu diskutieren. Diese Unterrichtseinheit liefert dafür neben der Beschreibung eines Realexperimentes (`Bonbons aus einem Eimer fischen`) eine kleine Simulation (`Wenn der Förster seine Hasen zählen will ... `), mit der die Schülerinnen und Schüler das Fang-Wiederfang-Verfahren zur Schätzung einer virtuellen Hasenpopulation selbstständig und explorativ durchführen können. Material steht zum Download zur Verfügung.
Die Unterrichtseinheit dient dem Einstieg in die Vektoraddition am Beispiel von Kräften im Physikunterricht der Klasse 8. In dem verwendeten Applet lassen sich Beträge, Richtungen und Zahl der Einzelkräfte variieren. Per Mausklick führt das Applet dann die erforderlichen Parallelverschiebungen der Kraftpfeile aus und zeichnet anschließend den Pfeil für die Gesamtkraft. Material steht zum Download zur Verfügung.
Diese Unterrichtsreihe zeigt, wie mithilfe des Computer-Algebra-Systems (CAS) Derive Schülerinnen und Schüler die Begriffe und Sachverhalte der Differenzialrechnung erlernen und ein anwendungsbezogenes Verständnis entwickeln können. Die Reihe orientiert sich an dem Konzept des aktiven und selbstständigen Lernens. Das CAS leistet dabei einen enormen Beitrag. Das Thema Differenzialrechnung begegnet den Schülerinnen und Schülern erstmals in der Sekundarstufe II. In Nordrhein-Westfalen wird es zum Beispiel in der Jahrgangsstufe 11/2 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt verfügen die Schülerinnen und Schüler im günstigsten Fall über ein sehr geringes Vorwissen. Eine sorgfältige und gelungene Einführung der Differenzialrechnung ist von besonderer Bedeutung, da diese in der Jahrgangsstufe 12 noch vertieft wird. Der Computer wird in dieser Unterrichtsreihe hauptsächlich als Zeichen- und Rechenknecht verwendet. Damit wird ein wichtiger Beitrag zum Aufbau der Kompetenz im Umgang mit neuen Medien geleistet. Darüber hinaus steht diese Reihe unter dem Aspekt des selbstständigen Lernens, das heißt, die Schülerinnen und Schüler müssen kreativ sein, ihre Problemlösefähigkeit entwickeln und das Gelernte auf andere Aufgaben transferieren. Material steht zum Download zur Verfügung.
Diese Unterrichtseinheit setzt das didaktisch-methodische Konzept des WebQuest zur Nutzung neuer Medien im handlungsorientierten Mathematikunterricht um und eröffnet pädagogisch sinnvolle Einsatzmöglichkeiten des Internets. Der WebQuest zum Thema Strahlensätze soll Schulklassen ermutigen, das Internet vermehrt für das Lernen zu nutzen: Die Lernenden sammeln und verarbeiten im Team viele neue Informationen. Danach präsentieren sie ihre gewonnenen Erkenntnisse auf einer Website und machen diese so auch anderen Schülerinnen und Schülern über das Netz zugänglich. Alternative Präsentationsformen der Ergebnisse, zum Beispiel auf Postern, können natürlich auch eingesetzt werden. Dieser WebQuest ermöglicht den Lernenden das weitgehend selbstständige Entdecken interessanter und fächerverbindender Sachverhalte in einer computergestützten Umgebung. Material steht zum Download zur Verfügung.
Für Schauexperimente werden sie gerne benutzt - Reaktionen mit oszillierendem Verlauf. Was antwortet man aber neugierigen Schülerinnen und Schülern auf die Frage nach der Ursache für den in regelmäßigen Zeitabständen zu beobachtenden Farbumschlag? Die Theorie des chemischen Gleichgewichtes hilft hier nicht weiter - im Gegenteil, handelt es sich bei den oszillierenden Reaktionen doch zumeist um Systeme weitab vom Gleichgewicht. Am Beispiel einer Belousov-Zhabotinsky-Reaktion wird ein Einstieg in dieses Thema gewagt, wobei auch die informatische Modellierung nicht zu kurz kommt. Zum Einsatz kommen dabei unter anderem unter Windows ausführbare Simulationen sowie Excel-Dateien. Ein Video zum Verlauf einer oszillierenden Reaktion wird zur Verfügung gestellt, aber natürlich darf die Demonstration einer realen Belousov-Zhabotinsky-Reaktion nicht fehlen. Material steht zum Download zur Verfügung.
Mithilfe des Computers lassen sich überraschend einfach dreidimensionale Molekülmodelle generieren, die nicht nur als bloße `eyecatcher` beeindrucken, sondern Strukturen und Eigenschaften der Teilchen interaktiv `begreifbar` machen. Die für das Basteln virtueller Moleküle erforderliche Software (zum Beispiel ChemSketch) ist für den Schulgebrauch voll tauglich und im Internet frei verfügbar. Ein kleines - ebenfalls kostenloses - Plugin (Chime) und eine einfache Scriptsprache (RasMol) ermöglichen es, die Eigenbau-Moleküle in html-Dokumente einzubinden und zu virtuellem Leben zu erwecken. Dieser Artikel beschreibt am Beispiel des Glycerins, wie Schülerinnen und Schüler im Rahmen eines Unterrichtsprojekts eine eigene Website mit einer interaktiven Molekül-Animation erstellen. Material steht zum Download zur Verfügung.
Grundvorstellungen sind für viele Themen des Mathematikunterrichts in der Sekundarstufe I wichtig, für den Bereich der Bruchrechnung sind sie unverzichtbar. Am Beispiel der Veranschaulichung der Subtraktion gemischter Zahlen soll gezeigt werden, wie tragfähige Grundvorstellungen entwickelt werden können. Das Material wird vom BMBF-Projekt Naturwissenschaften entdecken! auf Lehrer-Online zur Verfügung gestellt.