Einführung in die Mathematik I (P,SI)

letzte Änderung: Mi, 25. Apr 2007

Das Kennenlernen der Zahlen und ein (abstraktes) Verständnis für sie zu entwickeln, ihre Schreibweise im Zehnersystem, das sichere und systematische Zählen, das Erlernen der Rechenregeln, insbesondere Multiplikation und Division sind zentrale Inhalte der Grundschulmathematik und der Sekundarstufe I in den unteren Klassen. 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 Flexibilität 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 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.

Vorlesung

Zeiten:
Mittwoch, 8 - 10 Uhr, kleiner Hörsaal im Hörsaalgebäude (Keksdose)
Donnerstag, 13 - 15 Uhr, NW2, Hörsaal 1

Planungsübersicht
Thema
Dauer (Wochen)
Beispiele:
- Figurierte Zahlen
- iterative Zahlenfolgen
- verallgemeinerte Fibonacci-Folgen
- Pascalsches Dreieck
1
Einführung in die Logik 1

Kongruenzrechnung
- Zeit- und Kalenderrechnung

1
Teilbarkeitsregeln:
2
Elementare Zahlentheorie:
- Primzahlen
- Primfaktorzerlegung, Teilerdiagramme
- ggT, kgV, euklidischer Algorithmus
- Kryptologie
3
Stellenwertsysteme:
1
Kombinatorik:
2
Summenformeln und vollständige Induktion:
3

Übungen

Es gibt 5 Übungsgruppen:

Zeit
Ort
TutorIn
Montag, 8.00 - 10.00 MZH 7230 Jana Kösters
Montag, 10.00 - 12.00 MZH 5300 Ronny Fenske
Montag, 13.00 - 15.00 GW2 B3770 Frederik Hagemann
Dienstag, 10.00 - 12.00 MZH 7220 Sabrina Schultze
Dienstag, 13.00 - 15.00 GW2 B3770 Julia Hövelmann

Die Hausübungen werden am Donnerstag nach der Vorlesung abgegeben, korrigiert und in der nächsten Übungsstunde am Montag oder Dienstag zurückgegeben und besprochen.

Material zur Veranstaltung

Woche Thema Information Material Übung Lösung
1 Einführung, Beispiele Info 1.1
Info 1.2
Info 1.3
Info 1.4
Übungsblatt 1 Lösung 1
2 Einführung in die Logik Info 2.1
Info 2.2 (Faust)
Info 2.3
Übungsblatt 2 Lösung 2
3 Kongruenzrechnung Info 3.1
Info 3.2
Info 3.3
Kreise für mod-Rech. Übungsblatt 3 Lösung 3
4 Restklassen, Teilbarkeitsregeln Info 4.1 Osterberechnung (Excel) Übungsblatt 4 Lösung 4
5 Pascalsches Dreieck, Teilbarkeit Info 5.1
Info 5.2
Programm Pascal Übungsblatt 5 Lösung 5
6 Teilermengen, -diagramme, Primzahlen Info 6.1
Info 6.2
Primzahlen Liste
Primzahlen Exceltabelle
Übungsblatt 6 Lösung 6
7 Primfaktorzerlegung, ggT, kgV Info 7.1 Teilerdiagramm 210
Listen für Sieb
Übungsblatt 7 Lösung 7
8 Sätze und Anwendungen ggT
Euklidischer Algorithmus
Info 8.1 Übungsblatt 8 Lösung 8
9 Dezimalsystem, andere Stellenwertsysteme
Weihnachtsvorlesung
Info 9.1 Übungsblatt 9 Lösung 9
Weihnachtspause 20.12.04 - 2.1.05
Aufgabe zur Begrüßung des neuen Jahres
Wie lautet das kleinste Produkt von zwei Primzahlen, deren Summe 406 ergibt?
Excel-Tabellen für die Extraaufgaben freiwillige Extraübung
10 Rechnen in anderen Stellenwertsystemem Info 10.1 Übungsblatt 10 Lösung 10
11 Kombinatorik Übungsblatt 11 Lösung 11
12 Kombinatorik Übungsblatt 12
Lösung 12
13 Kombinatorik Kombinatorik Beutelspacher Übungsblatt 13 Lösung 13
14 vollständige Induktion vollständige Induktion für Kinder Formular als doc und pdf
vollst. Induktion Beutelspacher
Übungsblatt (14) Lösung 14
15 vollständige Induktion

Literatur:
Gerhard N. Müller, Heinz Steinbring, Erich Chr. Wittmann (Hg), Arithmetik als Prozess
Markus Stroppel: Skript zur Vorlesung "Begegnung mit Mathematik"
Hans-Joachim Gorski, Susanne Müller-Philipp: Leitfaden Arithmetik
Ulrich Diekert: Kopfrechnen um die Wette 10 bis 19

Klausur

Termin: Dienstag, 22.2.2005, 10 - 12 Uhr.
Ort: beide Hörsäle des Hörsaalgebäudes (Keksdose)
Zugelassene Hilfsmittel: Taschenrechner, 4 handschriftliche Seiten (= 4 einfach beschriebene oder 2 doppelt beschriebene DIN A4 Blätter) "Schummelzettel"
Mitzubringen: Lichtbildausweis, Schreibzeug, Papier

Bei bestandener Klausur erhält man für die Vorlesung einen Leistungsschein.

Informationen zur Klausur
 
Text der Klausur
Lösungen für die Klausur
Klausurergebnisse

Hier gibt es die Klausur aus dem letzten Wintersemester. Und das sind die Lösungen dazu.