Experimente im Mathematikunterricht

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Die Mathematik erhält seit jeher wesentliche Impulse zu ihrer weiteren Entwicklung aus der sie umgebenden realen Welt. Insbesondere an der vordersten Forschungsfront auch der mathematischen ist das Experimentieren ein wesentliches Element der Erkenntnisgewinnung. Aufgabe des Mathematikunterrichts muss es daher auch sein, Mathematik nicht nur als fertiges Konstrukt zu präsentieren, sondern als eine lebendige Wissenschaft.

Inhaltsverzeichnis 1 Innermathematische Experimente 1.1 Statistik 1.2 Geometrie 1.3 Dynamische Systeme 1.4 Exponentialfunktion 2 Physikalische Experimente 2.1 Differentialrechnung 2.2 Exponentialfunktion

Innermathematische Experimente

Statistik

• Würfeln (im engeren und weiteren Sinn, wie Münzwurf, Glücksrad,...
• Pi-Bestimmung nach Monte-Carlo
• Galton-Brett

Geometrie

• Hypotesenbildung unter Einsatz dynamischer Geometriesoftware

Dynamische Systeme

• Räuber-Beute-Modelle: unterstützt durch Modellierungssoftware wie Dynasys

Exponentialfunktion

• Exponentieller Zerfall: Simuliert mit Würfeln

Physikalische Experimente

Differentialrechnung

Die Differentialrechnung wurde ganz stark von physikalischen Fragestellungen (Ort-Geschwindigkeit-Beschleunigung) beeinflusst:

• Einsatz eines Abstandmessers in der Analysis

Exponentialfunktion

• Laden und Entladen eines Kondensators
• Es ist kalt, zieh eine Mütze auf!
• Bierschaumzerfall
• Abkühlen einer Tasse Kaffee