Modellieren mit Mathematik
beschreiben berechnen begreifen

Projekte für LehrerInnen und StudentInnen



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Prof. Dr. Andreas Unterreiter & Dr. Etienne Emmrich
Institut für Mathematik der TU Berlin
Arbeitsgruppe Modellierung, Numerik, Differentialgleichungen

in Zusammenarbeit mit

Dr. Birgit Hoppe
Stiftung SPI - Sozialpädagogisches Institut Berlin
Fachschulen, Qualifizierung, Professionalisierung



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Konzept und Studienreformprojekt

Knapp 20 % eines Schulabgangjahrgangs sind berufsbildungsunfähig, in Brandenburg fallen 50 % aller Schüler eines Jahrgangs durch einen zentralen Mathematiktest, nach der letzten PISA-Studie steht Deutschland bei den Mathematikleistungen von SchülerInnen an 20. Stelle und nur etwa 3 % von getesteten InformatikstudentInnen im dritten Semester wissen, was man unter dem Grenzwert einer Zahlenfolge versteht, immerhin ein Drittel ist in der Lage, den Flächeninhalt eines Trapezes ohne Zuhilfenahme eines Tafelwerks zu berechnen.

Mathematik gilt als schrecklich, langweilig, kompliziert, nutzlos, Angst machend, ...

Mit neuen Wegen in der Aus- und Weiterbildung von LehrerInnen wollen wir dieser Entwicklung entgegentreten!

Wir wollen einen Beitrag leisten, um LehrerInnen zu befähigen, Mathematik praxisnah und nachhaltig zu vermitteln, die Bedeutung von Mathematik als Technologie zu erkennen, Angst vor Versagen zu nehmen und Spaß und Interesse auch bei jenen SchülerInnen zu wecken, die nicht zu den mathematisch Hochbegabten gehören.

In Projektseminaren und Modellierungsveranstaltungen bieten wir:

Aktive Mathematik heißt, sich die für die Lösung eines praktischen Problems erforderliche Mathematik zu erarbeiten. Nicht der zu vermittelnde mathematische Stoff ist gegeben und ein "praktisches Anwendungsbeispiel" ist gesucht, sondern umgekehrt: Ein Problem ist gegeben und soll mit Hilfe von Mathematik gelöst werden.

Reflexion aus psychologischer Sicht heißt, den Problemlösungsprozeß zu beobachten und zu hinterfragen, die Interaktion und Psychodynamik der Projektarbeit zu reflektieren, die Übertragbarkeit auf die Schule zu diskutieren und Interventionsmöglichkeiten bei Konflikten zu trainieren.

Überwindung der Kluft zwischen Aus- und Weiterbildung heißt, StudentInnen und LehrerInnen aus der Praxis zusammenzubringen. LehrerInnen können ihre Praxiserfahrungen einbringen und ihre Anforderungen formulieren. StudentInnen können ihr gerade erlerntes Fachwissen einbringen und frühzeitig in einen Austausch mit LehrerInnen aus der Berufspraxis treten. LehrerInnen und StudentInnen erproben sich selbst in dem, was in aller Munde ist und von SchülerInnen gefordert wird: Probleme lösen in gemeinsamer Projektarbeit.

Um diesen neuen Ansatz in der Aus- und Weiterbildung zu erproben, Erfahrungen zu sammeln und Projektkataloge zu erstellen und zu testen, wird derzeit ein Antrag für ein Studienreformprojekt gestellt, welches auf zwei Jahre angelegt ist. Nach positiver Evaluation werden die erprobten Lehrveranstaltungen Bestandteil der Regelausbildung.

Den Antrag finden Sie hier (PDF-Datei).

Bis dahin wird StudentInnen für das Lehramt die erfolgreiche Teilnahme an den Veranstaltungen in dem Vertiefungsgebiet VI: Mathematik in Anwendungen angerechnet. StudentInnen der Mathematik sowie Techno- und Wirtschaftsmathematik sind ebenso zur Teilnahme eingeladen. Für sie besteht die Möglichkeit der Anrechnung in der Spezialisierungssequenz Modellierung mit Differentialgleichungen. Selbstverständlich können im Anschluß an den Besuch der Veranstaltungen auch Staatsexamens- oder Diplomarbeiten vergeben werden.
 

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Lehr- und Weiterbildungsveranstaltungen

... im Wintersemester 2003/04

Am 1. und 4. Dezember 2003 bieten wir ein Projektseminar an, in dem ein biomathematisches Modell für SARS erarbeitet werden soll. Nähere Informationen finden Sie auf unserem Info-Blatt.

Begleitend zum Seminar wird auf 8 Blättern eine Einführung in verschiedene Themen gegeben.

... im Sommersemester 2004

Blockweise an verschiedenen Tagen bieten wir eine Vorlesungen und Übungen integrierende Veranstaltung an, in der 5 Projekte bearbeitet werden sollen:

Näheres finden Sie auf unserem Info-Blatt und der Terminübersicht.

... im Wintersemester 2004/05

Als reguläre Veranstaltungen bieten wir an:

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Projekte

Demnächst finden Sie hier die Beschreibung (nebst Literaturquellen und weiteren Informationen) zu den Projekten, die in den Lehr- und Weiterbildungsveranstaltungen bearbeitet werden.

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Computerprogramme

Für die numerische Umsetzung, grafische Ausgaben, zum Teil auch symbolisches Rechnen empfehlen wir das Programmpaket MATLAB von The Math Works, Inc. Es bietet eine einfach zu bedienende, sehr effiziente Programmierumgebung.

Informationen zu MATLAB:

Ähnlich wie MATLAB und frei zugänglich ist SCILAB des französischen INRIA - Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique.

Informationen zu SCILAB:

Für fortgeschrittenere Projektbearbeitungen empfehlen wir FEMLAB - ein Programmpaket, welches auf MATLAB aufbaut und für professionelle wissenschaftlich-technische Berechnungen geeignet ist. Zahlreiche Beispiele auf CD aus Bereichen wie Chemical Engineering und Fluid Dynamics sowie eine Testversion sind unter www.comsol.de bzw. www.femlab.com zu erhalten.

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Empfohlene Literatur

Zu biomathematischen und medizinischen Anwendungen empfehlen wir


Außerdem empfehlen wir die folgenden Lehrbücher zur Theorie der Differentialgleichungen und zur Numerischen Mathematik:


Für das weitere mathematische Studium empfehlen wir auch unsere Skripte

und zum Nachschlagen natürlich den modernen Klassiker


Zu psychologischen, pädagogischen und didaktischen Fragen empfehlen wir

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Interessante Links

An dieser Stelle wollen wir auf Links aufmerksam machen, die sich Fragen der Modellierung, der Projektarbeit oder des Mathematikunterrichts widmen. Wir weisen ausdrücklich darauf hin, daß wir uns den Inhalt nicht in jedem Fall zu eigen machen, gelegentlich gar konträre Ansichten vertreten.

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Kontakt und Anmeldung

Anmeldungen zu Lehr- und Weiterbildungsveranstaltungen werden stets unter emmrich@math.tu-berlin.de erbeten.

Besuchen Sie auch unsere Seiten im Internet:     Andreas Unterreiter     Etienne Emmrich     Birgit Hoppe

Sie wollen uns schreiben? Dann bitte an:

Dr. E. Emmrich, Sekr. MA 6-4
TU Berlin, Institut für Mathematik
Straße des 17. Juni 136, 10623 Berlin


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Impressum

Zentrale Adresse der TU Berlin (Impressum) ... Disclaimer: Der Autor zeichnet nur für den Inhalt dieser Seite verantwortlich, nicht aber für den Inhalt von Seiten, auf die hier nur verwiesen wird. Für den Inhalt derartiger fremder Seiten ist ausschließlich der jeweilige Anbieter verantwortlich. E. Emmrich 26/03/04