galton

 

Es gibt vielfältige und tragende Gründe für einen Computereinsatz ganz speziell im Mathematikstudium aber auch im Studium anderer Fächer - vornehmlich des MINT-Bereichs. Darüber können Sie auf meiner Seite Computereinsatz nachlesen. Um Ihnen diese sinnvolle Verwendung zu ermöglichen, sollten Sie zuvor mit den vielfältigen Möglichkeiten vertraut werden. Genau dies ist der Zweck dieser Veranstaltung: Ihnen – wenigstens ausschnittsweise – die Möglichkeiten aufzuzeigen, die sich Ihnen heute in der Verbindung zwischen Computer und entsprechender Software bieten, um Ihnen das Verstehen manch neuer und komplexer Inhalte zu vereinfachen. Die Softwareauswahl ist freilich subjektiv, aber kaum jemand dürfte ernsthaft bestreiten, dass Sie mit einer Tabellenkalkulation, einem dynamischen Geometriesystem und einem Computer-Algebra-System bereits ganz gut ausgestattet sind! Im Übrigen geht es weniger darum, spezielle Softwarepakete im Detail zu erlernen, sondern mit den zugehörigen Denkweisen und Lösungsansätzen vertraut zu werden.

Wohl auf jedem Rechner steht ein Tabellenkalkulationssystem zur Verfügung. Da Sie mit einem Tabellenkalkulationssystem bereits in der Schule in Berührung gekommen sein dürften, werden wir im Rahmen dieser Veranstaltung mit diesem Werkzeug beginnen. Relativ neu dürfte für Sie hingegen der Einsatz dynamischer Geometriesysteme sein. Die Beschäftigung mit einem Computer-Algebra-System wird schließlich diese Veranstaltung abrunden.

Die Veranstaltung findet zwar im Computerraum statt, auf dessen Rechnern die genannten Programme installiert sind. Einen wirklichen Nutzen erfahren Sie aber nur, wenn Sie Ihren persönlichen Laptop mit in die Veranstaltung bringen, auf welchem Sie die verwendeten Programmpakete installiert haben. Hinweise zur Installation von Cinderella und Maxima finden Sie auf meiner Seite Computereinsatz. Falls auf Ihrem Computer die Tabellenkalkulation von Open Office oder Numbers von Apple installiert ist, so ist das prinzipiell kein Problem. Völlig kompatibel sind die Programme allerdings nicht miteinander und ich kenne mich mit diesen Alternativen nicht besonders gut aus!

Der grundsätzliche Umgang mit diesen drei Programmpaketen (EXCEL, Cinderella, Maxima) wird in dieser Veranstaltung jeweils in einer Veranstaltung anhand einer ersten Aufgabenstellung von mir erläutert. Weitere Problemstellungen sollen Sie dann mit Hilfe von Anleitungen im Skript selbst bearbeiten, wobei ich hierbei für Ihre individuellen Rückfragen zur Verfügung stehe. Schließlich bearbeiten Sie das Problem der kleinsten Quadrate in allen drei Programmpaketen.

Sehen Sie diese Veranstaltung als wöchentlichen, persönlichen Freiraum, um sich speziell mit den genannten Programmpaketen und ganz allgemein mit den Einsatzmöglichkeiten des Computers in der Mathematik vertraut machen zu können. Diskutieren Sie Ihre Probleme und Lösungen mit Ihren benachbart sitzenden Kommilitoninnen und Kommilitonen und wenn Sie dabei nicht weiterkommen, dann stehe ich Ihnen zur Verfügung. Allerdings eher nicht, indem ich Ihnen die Lösung eintippe, sondern indem ich versuche, Sie durch ergänzende Fragen und Hinweise  auf den Lösungsweg zu bringen.

Alle die bearbeiteten Probleme sind mathematisch-naturwissenschaftlicher Natur, deren fachliche Grundlagen im Skript ausführlich dargestellt werden. Vorbereitend zur wöchentlichen Veranstaltung müssen Sie diese fachlichen Grundlagen durcharbeiten, nur mit diesem Vorwissen können Sie dann die Probleme mit Hilfe der Programmpakete einer Lösung zuführen. Bei diesen Themen handelt es sich um die nachfolgend aufgeführten:

  • Bearbeitung mit EXCEL:
  • Euklidischer Algorithmus
  • Galtonbrett
  • Optimieren mit EXCEL
  • Bearbeitung mit Cinderella:
  • Der Feuerbachkreis
  • Funktionsgraphen
  • Abbildungen
  • Bearbeitung in MAXIMA:
  • Einkommenssteuer
  • Newton-Verfahren
  • RSA-Verschlüsselung
  • Bearbeitung mit allen drei Paketen:
  • Methode der kleinsten Quadrate

An dieser Stelle sei noch ein Hinweis auf Ihren workload erlaubt: Die Veranstaltung „Computer als Arbeitsmittel im MINT-Bereich“ ist mit 2 cp ausgezeichnet, diesen zwei ECTS-Punkten entspricht ein Arbeitsaufwand von 60 Zeitstunden. Bei 14 mal 1,5 Std.  = 21 Std. Anwesenheit verbleiben somit 39 Stunden für Ihre Vor- und Nachbereitung. Auf die 14 Wochen der Vorlesungszeit bezogen sind dies gut 2,75 Stunden wöchentlich, die Sie sich außerhalb des Veranstaltungsbesuchs mit der Thematik befassen müssen. Hierzu gehört zum einen Ihre Vorbereitung den fachlichen Themenkreis betreffend und zum anderen die Vollendung des in der Veranstaltung erstellten Programms. Häufig enden die Übungen mit einer etwas komplexeren Problemstellung, welche Sie dann außerhalb der Veranstaltung einer Lösung zuführen sollen.

Außer im Angebot des Fachs Mathematik wird diese Veranstaltung auch noch unter den Grundlagen des Studiums II sowie in der Medienbildung (Modul 2) ausgebracht.

Um für einen dieser Bereiche eine erfolgreiche Teilnahme bescheinigt zu bekommen, werden Sie in der letzten Veranstaltung des Semesters eine einfache Problemstellung allein und ohne fremde Hilfe zur Lösung bringen.

Diese Veranstaltung wird in der Regel im Wintersemester angeboten. Bitte melden Sie sich rechtzeitig in Moodle an.

Zum Seitenanfang