Arithmetik als Prozess (P,SI)

letzte Änderung: Di, 25. Apr 2006

Das Kennenlernen der Zahlen und ein (abstraktes) Verständnis für sie zu entwickeln, ihre Schreibweise im Zehnersystem, 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.

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

Kongruenzrechnung
- Zeit- und Kalenderrechnung

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 5 Übungsgruppen:

Zeit
Ort
TutorIn
Montag, 17.00 - 19.00 Uhr NW2 B3246 Julia Hövelmann
Dienstag, 8.00 - 10.00 Uhr GW2 B1170 Peter Lasch
Dienstag, 13.00 - 15.00 Uhr MZH 7220 Inga Niehsner
Dienstag, 13.00 - 15.00 Uhr NW1 W3040 Frederik Hagemann
Mittwoch, 10.00 - 12.00 Uhr GW1 B0100 Sabrina Schultze

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 24.10.-28.10. Experimente mit Zahlen, Logik Stroppel_Logik Aus Faust Übung 1 Lösung 1
2 31.10.-4.11. Logik, Kongruenzrechnung Stroppel Kongruenz Kreise für Diagramme Übung 2 Lösung 2
3 7.11.-11.11. Restklassen, Osterberechnung, Teilbarkeitsregeln Osterberechnung PTB Osterberechnung (Excel) Übung 3 Lösung 3
4 14.11.-18.11. verallgem. Teilbarkeitsregeln, Stellenwertsysteme Übung 4 Lösung 4
5 21.11.-25.11. Umwandlung, Rechnen in anderen Stellenwertsystemen Übung 5 Lösung 5
6 28.11.-2.12. Teilbarkeitsregeln, Teilerrelation, Teilermengen Stroppel Primzahlen
Teilerdiagramm 210
Primzahlliste Übung 6 Lösung 6
7 5.12.-9.12. Primzahlen, Primfaktorzerlegung, Primzahlsuche Stroppel Primzahlfabrik Primzahltabelle (Excel)
Listen für Eratosthenes
Übung 7 Lösung 7
8 12.12.-16.12. Euklidischer Algorithmus, ggT, kgV Übung 8 Lösung 8
Weihnachtspause vom 19.12.2005 bis 6.1.2006

Ich wünsche allen StudentInnen ein schönes und erfolgreiches Jahr 2006

Aufgabe zur Begrüßung des neuen Jahres
Gesucht ist eine Zahl. Schreibt man sie im Zweiersystem, so ist sie 11-stellig und endet auf 0. Schreibt man sie im Vierersystem, so ist die Quersumme 11. Schreibt man sie im Sechzehnersystem, so ist die Quersumme 26 und die alternierende Quersumme Null. (alle Zahlenangaben sind im Zehnersystem geschrieben)
Wie lautet die gesuchte Zahl im Zehnersystem?
9 9.1.-13.1. Kombinatorik Kombinatorik Beutelspacher Tabellen zum Kopfrechnen Übung 9 Lösung 9
10 16.1.-20.1. Kombinatorik, vollständige Induktion Formular.doc Übung 10 Lösung 10
11 23.1.-27.1. vollständige Induktion Formular.pdf Übung 11 Lösung 11
12 30.1.-3.2. vollständige Induktion, Pascalsches Dreieck Vollständige Induktion Beutelspacher Übung 12 Lösung 12
13 6.2.-10.2. Wiederholung Übung 13 Lösung 13

Informationen zur Klausur

Voraussetzung: Mindestens 50% der Punkte aller Leistungen aus den Übungen, das sind 3,8+12·2+2=29,8
Polster: Ein Drittel der Punkte aus den Übungen werden als Startpolster angerechnet.
Bestehensgrenze: Die Maximalpunktzahl aus den Übungen (also 29,8) ist Bestehensgrenze für die Klausur.

Termin: Samstag, 18.2.06, 9.59 - 12.00 Uhr, Hörsaalgebäude, beide Hörsäle
Hilfsmittel: Taschenrechner, 4 DIN A4-Seiten (einseitige Blätter) "Schummelzettel"
Ausweise: ein Lichtbildausweis und (Nachweis für Immatrikulation für FBW/Staatsexamen)

Text der Klausur Lösungen zur Klausur

Link zu den Ergebnissen

Wiederholungsklausur: Montag, 13.3.06, 9.59 - 12.00 Uhr, Bibliothekshörsaal
Voraussetzung: Nicht bestandene Klausur vom 18.2.06 oder offizielle Krankmeldung für den 18.2.06
Polster: Ein Drittel der Punkte aus den Übungen werden als Startpolster angerechnet.
Bestehensgrenze: Die Maximalpunktzahl aus den Übungen (also 29,8) ist Bestehensgrenze für die Klausur.
Hilfsmittel: Taschenrechner, 4 DIN A4-Seiten (einseitige Blätter) "Schummelzettel"
Ausweise: ein Lichtbildausweis und (Nachweis für Immatrikulation für FBW/Staatsexamen)

Text der Klausur Lösung zur Klausur

Link zu den Ergebnissen