Mit GeoGebra mehr Mathematik verstehen: Beispiele für die Förderung eines tieferen Mathematikverständnisses aus dem GeoGebra Institut Köln/Bonn
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Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2011
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adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort
V
1 Zu einem tieferen Mathematikverständnis 1
1.1 Mathematische Perspektiven auf Stangenvierecke................ 2
1.2 Von Beispielen lernen............................... 8
2 Erziehen im Mathematikunterricht 13
2.1 Probieren versus Konstruieren.......................... 13
2.2 Konstruktionen beschreiben ........................... 15
2.3 Erziehen zu sauberem Zeichnen ......................... 17
2.4 Resümee...................................... 20
3 Umfängliches und Diametrales 21
3.1 Konstruktion und algebraische Berechnung ................... 26
3.2 Mathematisches Objekt und Problemlösemethode................ 35
4 Auf Entdeckungsreise zu den Nullstellen quadratischer Funktionen 41
4.1 Nullstellen quadratischer Funktionen mit GeoGebra............... 41
4.2 Der Kreis von Captain
Lill
............................ 46
4.3
Ulls
Methode................................... 49
4.4 Über Nullstellen hinaus.............................. 53
4.5 Resümee...................................... 54
5
Diskriminante
und Nullstellen von Polynomen 57
5.1 Einleitung..................................... 57
5.2 Nullstellen von zufälligen quadratischen Polynomen.............. 58
5.3 Polynome höheren Grades............................ 62
5.4 Resümee und Ausblick.............................. 67
6 Bleistiftrollen - Beurteilende Statistik im Federmäppchen 69
6.1 Mit Bleistiften „würfeln ............................. 70
6.2 Erst simulieren - Erwartungshaltung aufbauen.................. 70
6.3 Dann experimentieren............................... 72
6.4 Visualisieren in GeoGebra............................ 73
6.5 Vertiefende Aufgaben............................... 75
6.6 Resümee...................................... 76
6.7 Anhang...................................... 77
7 Ableitungsregeln mit GeoGebra selbst entdecken - nicht nur für Polynome 85
7.1 Tangenten und ihre Steigungen.......................... 85
7.2 Die Tangentensteigung
an
der Stelle
χ
= 0 bzw.
χ
=
α
bei Polynomfunktionen . 89
7.3 Faktor-, Summen- und Produktregel für Polynome an der Stelle
χ
— 0..... 93
7.4 Die allgemeine Ableitungsregel für Polynome.................. 94
7.5 Die Quotientenregel für Polynomquotienten selbstständig entdecken...... 95
7.6 Verallgemeinerung auf alle Funktionen...................... 96
7.7 Die Zahl
e
wird entdeckt............................. 98
7.8 Die allgemeine Exponentialfunktion und ihre Tangentensteigungsfunktion ... 98
7.9 Die Ableitung der Umkehrfunktion........................ 100
7.10 Resümee...................................... 101
8 Die Eulersche Zahl 103
8.1 Wege der Begriffsgenese mit Geogebra durchschauen.............. 103
8.2 Zur Geschichte der Eulerschen Zahl....................... 103
8.3 Empirischer Zugang zur Eulerschen Zahl über die stetige Verzinsung...... 104
8.4 Zugang über den Flächeninhalt unter der Hyperbel ............... 105
8.5 Graphische Umkehrung der natürlichen Logarithmusfunktion und Ableitung der
Umkehrfunktion.................................. 108
8.6 Vertiefende Einsichten in den Standardweg mit Geogebra............ 109
9 Iteration: Ein Weg zu Ordnung & Chaos 111
9.1 Relevanz...................................... 111
9.2 Lineare Iteration - Rekursion - Verkettung - Rückkopplung .......... 113
9.3 Quadratische Iteration............................... 119
9.4 Hat das Chaos Struktur? ............................. 124
9.5 Kann man Chaos messen? ............................ 126
9.6 ... und was gibt es noch?............................. 130
9.7 Anhang: Experimente und Übungen....................... 131
10 Funktionen kann man nicht sehen 147
10.1 Nomogramme................................... 149
10.2 Gratwanderang.................................. 160
10.3 Ausblick...................................... 163
Sachverzeichnis 167
Autorenverzeichnis 171
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