MA-3 ist für alle Studierenden verpflichtend. Im Titel der Veranstaltung werden die zwei Seiten der Rolle der Mathematik in dieser Veranstaltung, aber auch insgesamt für die Digitalisierung deutlich. Zum einen wird betrachtet, welche Rolle die Mathematik bei der Entwicklung von digitalen Werkzeugen spielte und immer noch spielt (Stellenwertsysteme insbesondere das Dualsystem, Verbreitung von Rechenverfahren z.B. schriftliche Addition u.ä. ) und auf der anderen Seite wird betrachtet, wie Digitale Werkzeuge bei der Auseinandersetzung mit Mathematik genutzt werden können (Taschenrechner, Excel, VBA usw.)
Am Beispiel eines einfachen Taschenrechners wird untersucht: Wie funktioniert das eigentlich im Innern. Wie werden Zahlen gespeichert? Welche Probleme resultieren daraus? (Begrenztheit der Darstellung, Endlichkeit von Fließkommazahlen, Fehler bei der Umrechnung Dezimal in Dual.) Woher kennt der Taschenrechner die Wurzel? Zwei Näherungsverfahren (Heron und Intervallhalbierungsverfahren zunächst handschriftlich mit Taschenrechner).

Die Näherungsverfahren werden auch wieder bei Excel thematisiert und implementiert. Was ist anderes als beim TR? Was ist gleich? Syntax und Semantik formaler Sprachen werden mathematisch definiert und dienen als Vorbereitung auf Zahlensysteme. Diese Inhalte werden zur Erläuterung der Datentypen genutzt,
die dann für die Strukturierte Programmierung (in VBA) benötigt werden. Einfache Algorithmen (Zählschleifen, Euklidischer Algorithmus, Berechnung Umfang, Flächeninhalt usw. und wieder Heronverfahren) werden mit VBA programmiert. Dazu werden Hilfsmittel wie PAPs, Struktogramme und Top-Down-Entwurf genutzt. Es folgt noch eine mathematische Betrachtung der Ermittlung der Effektivität (Einteilung in Komplexitätsklassen mithilfe der Landausymbolik) von Algorithmen am Beispiel klassischer Sortier- und Suchalgorithmen.

Zum Abschluss lernen die Studierenden die für Schülerinnen und Schüler geeignete Programmiersoftware Scratch kennen, in der sie die zuvor erlernten Inhalte zum großen Teil wiederfinden. Der Umgang mit Scratch wird dabei selbstverständlich an mathematischen Inhalten der GS bzw. der Sek I geübt.

 

 

 

Opens internal link in current windowzurück