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13. Mitteldeutscher Computeralgebra-Tag
Thema: Computermathematik im Schulunterricht


Termin:   Freitag, der 1. Oktober 2010, 10 - 17 Uhr
Ort: Universität Leipzig, Campus Augustusplatz


Ankündigung

Das Programm richtet sich (vor allem, aber nicht nur) an interessierte Lehrer/innen, Fachberater/innen und Multiplikatoren aller Schularten in den Bundesländern Sachsen, Thüringen und Sachsen-Anhalt.

Mit der Ganztagsveranstaltung am Rande der Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik soll interessierten Lehrerinnen und Lehrern vor allem der Fachrichtung Mathematik ein Überblick über aktuelle europäische Entwicklungen des Computereinsatzes zur Vermittlung mathematischer Themen gegeben werden.

Das Thema ist dem Fortbildungsschwerpunkt 10-0047 Einsatz von CAS im Mathematikunterricht des einschlägigen sächsischen Katalogs zuzuordnen, richtet sich aber auch an Mittelschullehrer (Fortbildungsschwerpunkt 10-0221 Fachbezogene Fortbildung Technik und Computer an Mittelschulen und Gymnasien sowie mit einem eigenen Angebot auch an Grundschullehrer.

Die Veranstaltung ist in den Bundesländern Sachsen (L06746, Grundschulprogramm L06308), Sachsen-Anhalt (WT 2010-041-17 LISA) und Thüringen (ALX-72-71) als Lehrerfortbildung anerkannt. Bitte beachten Sie, dass Sie sich nicht zur GI-Jahrestagung anmelden müssen, wenn Sie nur diese Veranstaltung besuchen wollen. Wir bitten jedoch um Anmeldung per E-Mail unter Angabe des gewünschten Workshops.

Organisation: Dr. Wolfgang Ludwicki (Winckelmann-Gymnasium Stendal), Dr. Wolfgang Moldenhauer (ThILLM Bad Berka), Ines Petzschler (Heisenberg-Gymnasium Leipzig), Dr. Horst Ocholt (Gymnasium St. Afra Meissen), Prof. Hans-Gert Gräbe (Uni Leipzig, lokale Organisation)

Bitte beachten Sie auch insgesamt die (archivierte) Mailingliste zu CA-Aktivitäten im Mitteldeutschen Raum.

Link: http://www.informatik.uni-leipzig.de/~graebe/MCAT/mcat13.html


Programm

Am Vormittag (10 bis 13 Uhr) werden im Plenum relevante Entwicklungen vorgestellt. Zunächst wird Mag. Josef Böhm in einer gemeinsamen Veranstaltung über das WIRIS-Projekt berichten. Danach referieren in parallelen Veranstaltungen Dr. Gerd Richter über "Computermathematik in der Grundschule" (Grundschulbereich) und Prof. Ulich Kortenkamp über "Europaweite interaktive Geometrie" (Oberstufenbereich).

Interessenten am ursprünglich geplanten Vortrag von Dr. Ludwicki zu Einsatzmöglichkeiten von GeoGebra verweisen wir auf den Workshop 2.

10-11 Uhr

Hs 14 -- Mag. Josef Böhm (Würmla bei Wien, ACDCA): Wiris - Web-basierte CAS im Mathematikunterricht

WIRIS ist ein Computeralgebra-Programm, das von einem spanischen Team speziell für den Einsatz in der Schulmathematik entwickelt wurde. Das Programm besticht durch seine bequeme Handhabung, seine schöne 2D- und 3D-Grafik und durch viele Funktionen, die auf den Schulgebrauch abgestimmt sind (wie z.B. kurvendiskussion(...), Funktionen für Kegelschnitte, Statistikfunktionen und vieles mehr).
Es lassen sich ohne viel Aufwand Programme schreiben. Damit kann man die Vorteile einer Programmiersprache mit den Möglichkeiten eines starken Computeralgebra-Programms verbinden.
Mit WIRIS kann man im Online- und im Offline arbeiten. Die Dokumente lassen sich auch im html-Format speichern und so an die Schüler weiter leiten.

11:30-12:30 Uhr

Hs 20 -- Dr. Gerd Richter (Uni Halle/S.): Computermathematik in der Grundschule

Auch wenn computergestützter Mathematikunterricht Thema vor allem in der Mittel- und Oberstufe ist, so wird doch immer deutlicher, dass der altersangemessene Einsatz von Computern in der Grundschule an Bedeutung gewinnt. Dieser Einsatz wird sicher nur punktuell, lernzielbezogen und propädeutisch sein können. Gerade im Bereich der Computermathematik gibt es aber inzwischen interessante Anwendungen im und Entwicklungen für den Grundschulbereich, über die berichtet werden soll. Darüber hinaus können diese Instrumente in der Unterrichtsvorbereitung sowie bei der Erstellung von Lernmaterialien unterstützend eingesetzt werden.

Hs 14 -- Prof. Dr. Ulrich Kortenkamp (PH Karlsruhe): Intergeo - Interoperable Interactive Geometry for Europe

Das Intergeo-Projekt wird von einem Konsortium aus Software-Entwicklern (open source, halbkommerziell und kommerziell) sowie Mathematikdidaktikern getragen, die es sich zum Ziel gemacht haben, die Verbreitung von interaktiver Geometrie im Schulunterricht zu fördern. Dabei ist das Hauptproblem nicht, dass keine guten Unterrichtsmaterialien existieren, sondern dass die existierenden Materialien nicht eingesetzt werden. Das Projekt setzt an drei Stellen an: Zum einen wird über das Portal http://i2geo.net Zugriff auf viele Materialien geboten, in denen mit Hilfe geeigneter Metadaten Lehrplan- und Sprachen-übergreifend gesucht werden kann. Auf der technischen Ebene wird dafür gesorgt, dass Material zwischen verschiedenen Systemen ausgetauscht werden kann. Schließlich wird auf der Ebene des Unterrichtseinsatzes die Qualität der Materialien nach mathematikdidaktischen Kriterien bewertet. Damit leistet das Projekt einen konkreten Beitrag nicht nur zur besseren Verankerung des Computers im Mathematikunterricht, sondern auch zur Entwicklung einer dazu passenden Unterrichtskultur.

13:30-16:30 Uhr: Workshops

16:30-17:30 Uhr

Hs 14 -- Zur Zukunft der Computermathematik im Schulunterricht (Abschlussdiksussion im Plenum)

Workshops

Für den Nachmittag (14 bis 17 Uhr) sind parallele Workshops vorgesehen, in denen das Thema selektiv und zielgruppenspezifisch vertieft wird. Mit Blick auf die Anmeldezahlen haben wir die Workshops wie folgt zusammengefasst:

WS 1: Arbeiten mit WIRIS (Mag. Josef Böhm, Würmla) -- Pool Z 01, Seminargebäude

Im WIRIS-Workshop sollen einige schultypische Aufgaben aus verschiedenen Gebieten behandelt und der durch den Einsatz von WIRIS gewonnene didaktische Mehrwert diskutiert werden. Thematisch wird es gehen um Gleichungen und Gleichungssysteme, Aufgaben aus der Analysis, die Simulation eines Glückspiels sowie eine Aufgabe zur Geometrie im Raum.

WS 2: Arbeiten mit GeoGebra in der Oberstufe (Dr. Wolfgang Ludwicki, Stendal) -- Pool Z 01, Seminargebäude

Unter dem Thema Zehn verschiedene Charakterisierungen der Ellipse werden u.a. folgende Techniken mit GeoGebra eingeübt: Ortslinien, Herstellung von Werkzeugen, parametrische Kurven, implizit definierte Kurven, Schieberegler, Kegelschnitt durch 5 Punkte, dynamischer Text, Abbildungen, Tabellenansicht. Alle behandelten Beispiele eignen sich zum inhaltlichen Verallgemeinern. Die Übertragung auf analoge Aufgaben ist leicht möglich.

WS 3: Unterrichtsmaterialien zur "Mathematik mit dem Computer" im Netz -- entfällt

WS 4: Geometrie-Software als Werkzeug für den Mathematikunterricht in der Grundschule (Dr. Gerd Richter, Halle) -- Pool Z 04, Seminargebäude

Ausgehend von Erfahrungen im Einsatz verschiedener Geometriesoftwarepakete in der Grundschullehrerausbildung werden die Teilnehmer an die dynamische Mathematiksoftware GeoGebra herangeführt. Ausgewählte Beispiele sollen die Nützlichkeit von GeoGebra sowohl bei der Vorbereitung des Unterrichts als auch in der Arbeit mit den Schülern in der Grundschule aufzeigen.

WS 5 (zusammen mit WS 8): Computermathematik im Unterricht mit TI-Nspire -- Seminarraum 2-10, Seminargebäude

Chancen eines Mathematikunterrichts mit CAS (Dr. Wilfried Zappe, Ilmenau)

Zunächst werden in einem kurzen Vortrag Positionen und Beispiele für einen Mathematikunterricht mit CAS (auch mit Bezug auf die Situation in Thüringen) vorgestellt. Die Beispiele orientieren sich an den mathematischen Kompetenzen der Bildungsstandards für den mittleren Schulabschluss, berühren aber auch die Sekundarstufe II.
Im anschließenden Workshopteil können die Teilnehmer selbstständig an solchen Beispielen (auf der Basis des TI-Nspire-Touchpad CAS) arbeiten. Je nach dem Stand der Vorkenntnisse der Teilnehmer können Beispiele nachvollzogen oder verändert und verbessert werden.
Abschließend erhalten die Teilnehmer die Gelegenheit, Ergebnisse ihrer Arbeit kurz vorzustellen.

Medienunterstützes Lernen mit TI-Nspire CAS 2.0 und TI-Navigator im Mathematik-Unterricht (Thomas Busch)

Im Workshop wird das Paket TI-Nspire CAS, das aus der Software für PC oder MAC, dem TI-Nspire Handheld und - optional - dem TI-Navigator besteht, anhand einer Fragestellung vorgestellt. Dabei wird das Zusammenspiel des Systems verdeutlicht und gezeigt, welche verschiedenen Wege zur Bearbeitung und Problemlösung TI-Nspire ermöglicht und unterstützt. Durch die stets mögliche Kontrolle der Schülerarbeit stellt TI-Nspire ein probates Mittel für selbstständiges wie auch für kollaboratives Lernen dar. Im weiteren Verlauf des Workshops bearbeiten die Teilnehmer auch selbst eine gestellte Aufgabe und entdecken Möglichkeiten für Lernzuwachs, Unterrichtsvorbereitung und Sicherung Schülerleistungen.
Link: www.ti-unterrichtsmaterialien.net

Hinweis an die Teilnehmer: eigene Rechner nicht erforderlich, Leihrechner verfügbar.

WS 6: Effektiver und sinnvoller Einsatz von CAS im Abitur und in Klausuren (Thomas Schönfeld, Bernhard Rodigast, Leipzig) -- entfällt

WS 7: Analysis, Lineare Algebra und Stochastik mit ClassPad (Gunther Gageur, Norderstedt)-- Seminarraum 2-20, Seminargebäude

Die Möglichkeiten des ClassPad in den drei Gebieten Analysis, Lineare Algebra und Stochastik werden gezeigt und an Hand von Aufgaben angewendet. Dabei können die Teilnehmer individuell auswählen, welches der Themen Sie besonders vertiefen wollen.


apl. Prof. Dr. H.-G. Gräbe