Arithmetik als Prozess (P,SI)

letzte Änderung: Mi, 11. Feb 2009

Das Kennenlernen der Zahlen und ein (abstraktes) Verständnis für sie zu entwickeln, ihre Schreibweise im Zehnersystem, aber auch in anderen Zahlsystemen, das sichere und systematische Zählen und das Erlernen der Rechenregeln sind zentrale Inhalte der Grundschulmathematik. Zusammen mit der Erweiterung des Zahlenraums auf negative und Bruchzahlen sind es auch die wesentlichen Themen in den unteren Klassen der Sekundarstufe I .
Diese Themen stehen auch in dieser Vorlesung im Zentrum. Wir werden sie vom höheren Standpunkt aus betrachten und erforschen. Insbesondere bei verschütteten Kenntnissen und geringer Sicherheit erfordern diese Themen ein großes Maß an eigener Übungstätigkeit. Diese Mathematik muss man nicht lernen, man muss sie tun.
Eng damit verbunden sind sichere (Kopf-)Rechenfähigkeiten und der sinnvolle Einsatz von Rechenhilfsmitteln. Neben einfachen Taschenrechnern gehören dazu vor allem Tabellenkalkulationsprogramme, die beispielhaft in der Vorlesung eingesetzt werden und stellenweise auch in Übungen einfließen.

Neben dem sicheren Beherrschen der Kenntnisse und Verfahren geht es vor allem um ihre Begründung. Zum einen als erweiterter Lerninhalt (passiv), zum anderen aber auch als Absicherung und Verdeutlichung des eigenen Tuns (aktiv). Dabei gilt es, verschiedene Stufen der Begründung zu kennen und erkennen, denn nicht jede(r) ist sofort in der Lage, die höchste Stufe, den formalen, mathematischen Beweis, zu verwenden. Das gilt für Sie selbst als auch für Ihre zukünftigen SchülerInnen. Daher sind Stufen der Begründung mit geringeren formalen Ansprüchen sinnvoll und hilfreich und der sichere Umgang mit diesen unterschiedlichen Stufen eine Grundvoraussetzung für erfolgreiches Unterrichten.

Manche StudentIn befürchtet, dass sie in den Mathematik-Vorlesungen (nicht nur dieser) zu viel lernt: "Wozu soll ich das lernen? Das brauche ich doch in der Schule nie. Schon gar nicht in der Grundschule." Diesen Einwand habe ich schon oft gehört. Und noch viel öfter in den Gesichtern gelesen. Hier ist ein kleines Szenario, das ich mir sehr gut in der Realität vorstellen kann:
Am Montag morgen steht die kleine Mona vor Ihnen und erzählt Ihnen von der Zauberkugel, die sie im Internet zusammen mit ihrem Opa gesehen hat. Die kann Gedanken lesen!. Mona ist schwer beeindruckt und ein wenig verunsichert bei der Erzählung und ist froh, dass sie endlich mit ihrer Mathelehrerin reden kann. "Ne, das ist doch nur ein Trick, oder?" Die ganze Hoffnung der Kleinen ist auf Sie fixiert. Gibt es Zauberei? Dunkle Mächte? Oder siegt nicht doch der Glaube an die rationale Erklärung. Und Sie sollen diesem Glauben zum Sieg verhelfen! Nun sind Sie gefordert. Mit der Mathematik, die Sie in dieser Vorlesung lernen, ist der Schwindel leicht aufzudecken.
Testen Sie sich selbst. Hier ist die Zauberkugel.

Diese Vorlesung ist der erste Teil des Moduls "EM1 - Mathematisches Denken in Arithmetik und Geometrie".
Es wird im Sommersemester fortgesetzt mit der Vorlesung "Geometrie erleben".
Erst danach wird das Modul mit einer Klausur abgeschlossen. Die offizielle Modulbeschreibung finden Sie hier.

Planungsübersicht
Thema
Dauer (Wochen)
Beispiele:
- Experimente mit Zahlen
2
Einführung in die Logik 1

Kongruenzrechnung

1
Stellenwertsysteme
1
Teilbarkeitsregeln
2
Elementare Zahlentheorie:
- Primzahlen
- Primfaktorzerlegung, Teilerdiagramme
- ggT, kgV, euklidischer Algorithmus
2
Kombinatorik
2
Summenformeln und vollständige Induktion
2

Literatur:
Hans-Joachim Gorski, Susanne Müller-Philipp: Leitfaden Arithmetik
Gerhard N. Müller, Heinz Steinbring, Erich Chr. Wittmann (Hg): Arithmetik als Prozess
Markus Stroppel: Skript zur Vorlesung "Begegnung mit Mathematik"

Übungen

Es gibt 3 Übungsgruppen:

Zeit
Ort
TutorIn
Mo, 19-21 MZH 7230 Julia Hövelmann
Di, 17-19 GW1 A0150 Inga Niehsner
Mi, 8-10 MZH 5210 Nikolai Tetzlaw

Die Übungszettel werden Mitte der Woche in der nachfolgeneden Tabelle veröffentlicht (als PDF-File). Die Hausübungen werden am Donnerstag nach der Vorlesung abgegeben, korrigiert und in der nächsten Übungsstunde (Montag, Dienstag oder Mittwoch) zurückgegeben und besprochen.

Material zur Veranstaltung

Woche Datum Thema Information Material Übung Lösung
1 23.10.-27.10. (kein Raum in dieser Herberge) Übung 1 Lösung 1
2 30.10.-3.11. Logik Tabellen zum Kopfrechnen Übung 2 Lösung 2
3 6.11.-10.11. Logik, Kongruenzrechnung Stroppel: Logik Übung 3 Lösung 3
4 13.11.-17.11. Quadrat- und Dreieckszahlen
Restklassen
Stroppel:
Rechnen mit Resten
Übung 4 Lösung 4
5 20.11.-24.11. Kreisdiagramme, Teilerrelation Diagramme für 7 und für 12
für 13
Übung 5
6 27.11.-1.12. Teilbarkeitsregeln, Stellenwertsysteme Fingerzahl Diagrammzeichner (Programm) Übung 6 Lösung 6
7 4.12.-8.12. Teilbarkeitsregeln in allgemeinen Stellenwertsystemen Calc98 freeware, rechnet auch
in anderen Stellenwertsystemen
Übung 7 Lösung 7
8 11.12.-15.12. Primzahlen, Primfaktorzerlegung Stroppel Primzahlen
Stroppel Primzahlfabrik
Primzahlliste PDF
Primzahlliste Excel
Rechner "Eigenmath"
(Computeralgebrasystem)
Übung 8 Lösung 8
9 18.12.-22.12 Euklidischer Algorithmus, Weihnachtsvorlesung Übung 9 Lösung 9
Weihnachtspause vom 23.12.2006 bis 6.1.2007
Ich wünsche allen Studentinnen und Studenten dieser Vorlesung
ein schönes und erfolgreiches neues Jahr 2007
10 9.1.-13.1. Kombinatorik: Zählprinzipien, Urnenmodell Kombinatorik
Beutelspacher
Übung 10 Lösung 10
11 16.1.-20.1. Urnenmodell, Übungen Übung 11 Lösung 11
12 23.1.-27.1. vollständige Induktion Vollständige Induktion
für Kinder
Formular vollst. Induktion pdf doc Übung 12 Lösung 12
13 30.1.-3.2. vollständige Induktion, Wiederholung Übung 13 Lösung 13
14 6.2.-10.2. Wiederholung, Vorbereitung Klausur

Informationen zur Klausur

Extratutorien zur Klausurvorbereitung
Fr 16.2. 15-17 Uhr MZH 7250 Sven
Di 20.2. 15-17 Uhr MZH 7250 Inga
Mi 21.2. 15-17 Uhr MZH 7250 Sven
Do 22.2. 15-17 Uhr MZH 7250 Inga
Fr 23.2. 15-17 Uhr MZH 7250 Sven

Die Klausur zu diesem Semester ist eine Prüfungsvorleistung für die eigentliche Modulabschlussklausur, die nach dem Sommersemester geschrieben wird.
Die Zensur dieser Klausur kann die Abschlussnote für das Modul verbessern (1/3 WiSe und 2/3 SoSe)
Voraussetzung: Mindestens 50% der Punkte aller Leistungen (Übungszettel und einmal Vorrechnen) aus den Übungen.
Bestehensgrenze f.d. Klausur: Die übliche 50%-Grenze (Es gibt kein "Punktepolster" aus den Übungspunkten)

Termin: 26.2.2007, 14.59 - 17.00 Uhr
Ort:

Hilfsmittel: Taschenrechner, 4 DIN A4-Seiten (einseitige Blätter) "Schummelzettel", Formular für vollständige Induktion
Ausweise: ein Lichtbildausweis
Krankheit: Wer an der Klausur wegen Krankheit nicht teilnehmen kann, muss das durch eine ärztliche Bescheinigung nachweisen.

Informationen zu entsprechenden Klausuren
aus den vergangenen Jahren
Wintersemester 2005/06: reguläre Klausur Klausur Lösung
Wintersemester 2005/06: Wiederholungsklausur Klausur Lösung
Wintersemester 2004/05: reguläre Klausur Klausur Lösung

Ergebnis der Klausur Klausurtext Lösung zur Klausur


Wer diese Klausur nicht besteht, kann an einer Nachholklausur teilnehmen:
Termin: 19. März, 13.00 Uhr bis 15.00 Uhr
Ort: SFG 0140
Ergebnis der Klausur Klausurtext Lösung zur Klausur