T 3 Regionaltagung Bielefeld

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1 T 3 Regionaltagung Bielefeld Graphikfähige Taschenrechner im Mathematikunterricht der S I und S II Termin: 16. März 2013 Ort: Ceciliengymnasium Niedermühlenkamp Bielefeld Hinweis zur Anreise mit öffentlichen Verkehrsmitteln: Vom Hauptbahnhof mit der Linie 3 Richtung Stieghorst, verkehrt samstags morgens viertelstündlich, Haltestelle Krankenhaus Mitte, Fahrzeit 7 Minuten. Von der Haltestelle ca. 150 m in Fahrtrichtung, dann links in die Eduard-Windhorst- Straße, dort 50 m bis zum Eingang auf den Schulhof. Anmeldung: Bitte per mit Angabe des gewünschten Workshops und mindestens eines Ersatzwunsches an Barbara Ringel b_ringel@t-online.de Der Tagungsbeitrag in Höhe von 20,- beinhaltet ein Mittagessen und Getränke während der Pausen. Ihre Anmeldung wird gültig, wenn Sie den Betrag bis zum auf das folgende Konto überwiesen haben: Konto-Nr.: Inhaber: Barbara Ringel BLZ: Bank: Volksbank Bielefeld Stichwort: T3 Tagung Bielefeld 2013 Wir freuen uns auf Ihren Besuch! Barbara Ringel

2 Programm Ab 8.30 Uhr Anmeldung im Tagungsbüro Uhr Begrüßung und Eröffnung Uhr Vortrag: Bernd Reckelkamm Helmholtzgymnasium Bielefeld Der Graphikrechner in der Oberstufe in NRW - Perspektiven für seinen Einsatz im Unterricht Uhr Hauptvortrag Prof. Dr. Regina Bruder TU Darmstadt Chancen und Risiken digitaler Werkzeuge für die mathematische Kompetenzentwicklung - Erfahrungen aus Langzeitprojekten Uhr Kaffeepause und Lehrmittelausstellung Uhr Workshops Teil I Uhr Mittagspause und Lehrmittelausstellung Uhr Workshops Teil II (Fortsetzung vom Vormittag) Workshops: 1. Stochastik mit GTR (TI Nspire CX) 2. Physik mit dem TI-Nspire Messungen mit verschiedenen Sensoren (TI Nspire CX) 3. Mathematik mit GTR für Einsteiger (TI Nspire CX) 4. Mit dem Grafikrechner zum Abitur (TI Nspire CX) 5. Analysis mehr als Tangenten und Flächen (TI Nspire CX CAS) 6. Der GTR in der Sekundarstufe 2 Materialien zur Einführung und Vertiefung der Arbeit mit dem TI-84 (TI 84 Plus) 7. Der GTR in der Sekundarstufe 1 Materialien zur Einführung in das Arbeiten mit dem TI-84 (TI 84 Plus) 8. Dynamisch Geometrie entdecken mit TI-Nspire (TI Nspire CX) Sie finden das Programm auch unter:

3 Hauptvortrag Prof. Dr. Regina Bruder TU Darmstadt Chancen und Risiken digitaler Werkzeuge für die mathematische Kompetenzentwicklung - Erfahrungen aus Langzeitprojekten Ausgehend von dem großen Potenzial, das geeignete digitale Werkzeuge (z.b. GTR) für die mathematische Kompetenzentwicklung in den beiden Sekundarstufen haben, werden Erfahrungen aus mehrjährigen Modellprojekten in Niedersachsen zur Sekundarstufe I (CAliMERO) und in Hamburg zur Oberstufe (CIMS) diskutiert. Die entscheidende Erkenntnis besteht in der Notwendigkeit, ein breit akzeptiertes materialbasiertes Unterrichtskonzept mit Technologieeinsatz mit den Lehrkräften gemeinsam zu entwickeln und über entsprechende Fortbildung schrittweise in den Unterricht zu implementieren. Die Eckpfeiler eines solchen Konzeptes werden an Beispielen vorgestellt. In diesem Konzept haben auch technologiefrei zu bearbeitende Aufgaben zum mathematischen Grundwissen und -können einen festen Platz. Workshops: 1. Stochastik mit GTR (TI Nspire CX) Ziel des Workshops ist es zu erarbeiten, wie die im Lehrplan vorgesehenen Stochastik Themen (Bedingte Wahrscheinlichkeiten, Zufallsgrößen und ihre Verteilungen, Binomial- und Normalverteilung, Hypothesentest) im Unterricht behandelt werden können. Dabei wird insbesondere auf die Möglichkeiten eingegangen, die sich aus dem Einsatz von grafikfähigen Taschenrechnern (GTR) ergeben. Im Workshop wird mit einem TI-Nspire gearbeitet, der den Teilnehmern gestellt wird. Moderation: Heinz Klaus Strick 2. Physik mit dem TI-Nspire Messungen mit verschiedenen Sensoren (TI Nspire CX) Viele schulübliche graphikfähige Taschenrechner bieten - in Verbindung mit einem geeigneten Interface und Sensoren für die unterschiedlichsten Messgrößen die Möglichkeit, schnell ablaufende Vorgänge im Physikunterricht computerunterstützt zu messen und auszuwerten. Solche Taschenrechner sind an vielen Schulen eingeführt und das Interface sowie viele der Sensoren sind im Vergleich zu den Computersystemen vieler Lehrmittelfirmen relativ preisgünstig. Der Workshop gibt eine kurze Einführung in das Messprogramm und verschiedene Mess- und Auswertemöglichkeit des TI-Nspire. Anschließend besteht die Möglichkeit, mit Hilfe detaillierter Anleitungen Experimente mit verschiedenen Sensoren kennenzulernen und durchzuführen. Die Messideen sind problemlos auf andere Computer-Messsysteme übertragbar. Im Workshop wird mit einem TI-Nspire gearbeitet, der den Teilnehmern gestellt wird. Moderation: Bärbel Fromme

4 3. Mathematik mit GTR für Einsteiger (TI Nspire CX) Im Workshop soll anhand erprobter Arbeitsmaterialien in die Bedienung des graphikfähigen TI-Nspire eingeführt werden. Der Workshop richtet sich an Anfänger, die die Möglichkeiten des TI-Nspire CX kennenlernen möchten. Im Workshop wird mit einem TI-Nspire gearbeitet, der den Teilnehmern gestellt wird. Moderation: Udo Brinkmann 4. Mit dem Graphikrechner zum Abitur (TI Nspire CX) Die Nutzung eines grafikfähigen Taschenrechners bietet im Mathematikunterricht an vielen Stellen neue Möglichkeiten und Chancen. Andererseits befreit er nicht davon notwendige Techniken, Fakten und Algorithmen zu lernen. Er kann den Lernprozess an vielen Stellen unterstützen und eröffnet mit seinen Möglichkeiten auf einfache Weise mehr als eine Zugangsebene zu mathematischen Problemen gemäß dem The- Rule-Of-The-Three-Prinzip, nach dem jedes mathematische Problem numerisch, graphisch und analytisch betrachtet werden kann. Der Einsatz von computergestützten Funktionsplottern und Tabellenkalkulationsprogrammen mit dem dafür nötigen erhöhten technischen und organisatorischen Aufwand wird überflüssig. Daneben eröffnet ein GTR den Schülern eine erweiterte Selbstkontrollmöglichkeit. Im Rahmen des Workshops werden an Beispielen aus der Unterrichtspraxis verschiedene Einsatzmöglichkeiten eines GTR aus dem Bereich der Analysis, linearen Algebra und Stochastik gezeigt und erarbeitet. Darüber hinaus sollen die sich aus den vielfältigen Möglichkeiten eines GTR ergebenden Probleme in der Formulierung von Aufgaben und Bewertung von Klausuren und Prüfungen, speziell im Abitur angesprochen und diskutiert werden. Im Workshop wird mit einem TI- Nspire gearbeitet, der den Teilnehmern gestellt wird. Moderation: Oliver Wagener 5. Analysis mehr als Tangenten und Flächen (TI Nspire CX CAS) Während des Workshops wird je ein Einstieg in die Differential- und Integralrechnung vorgestellt, bei dem Anwendungen der Analysis im Vordergrund stehen. Passend zu den Einstiegen werden Aufgaben (auch aus Klausuren) angeboten, die die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Analysis widerspiegeln. Tangenten und Flächen tauchen dabei lediglich als eine unter vielen Möglichkeiten auf. Kurvendiskussionen spielen nur eine sehr untergeordnete Rolle. Zur Unterstützung wird ein Computer-Algebra-System verwendet, das auch in der unterrichtlichen Erprobung eingesetzt wurde. Sowohl die Einstiege als auch die Aufgaben sind in Grund- und Leistungskursen erprobt worden. Den Teilnehmern wird während des Workshops ein TI-Nspire-CAS-Rechner für das eigene Erproben zur Verfügung gestellt. Moderation: Michael Rüsing

5 6. Der GTR in der Sekundarstufe 2 - Materialien zur Einführung und Vertiefung der Arbeit mit dem TI-84 (TI 84 Plus) Aus der verbindlichen Einführung des GTR in den Mathematikunterricht ergibt sich für die Lehrkräfte eine Vielzahl von Fragen, z. B. Welche unterrichtlichen Alternativen eröffnet das Gerät? Um auf derartige Fragen eine Antwort zu finden, werden wir: 1. die typischen "Funktionalitäten" eines GTR kennenlernen, insbesondere die Arbeit mit Listen und Funktionen, auch in Kombination. 2. eine Einführungssequenz zum Thema "Modellieren mit Exponentialfunktionen" bearbeiten. 3. die o.g. Funktionalitäten nutzen, um die Potenzregel (für Ableitungen) zu entdecken. 4. kennenlernen, welche Routinerechnungen ein GTR in der Differentialrechnung übernehmen kann und untersuchen, welchen didaktischen Mehrwert man daraus ziehen kann. 5. in einem Ausblick auf Q1/Q2 entsprechende Überlegungen für die Analytische Geometrie und die Stochastik anstellen. 6. Strategien für das Konstruieren von Klausuraufgaben diskutieren. Der Workshop ist konzipiert für Einsteiger (Teil 1. bis 4.) und Fortgeschrittene (Teil 2. bis 5.). Im Workshop wird mit einem TI-84 Plus gearbeitet, der den Teilnehmern zur Verfügung gestellt wird. Moderation: Barbara Ringel 7. Der GTR in der Sekundarstufe 1 - Materialien zur Einführung in das Arbeiten mit dem TI-84 (TI 84 Plus) Es lohnt sich, einen versierten Umgang mit Grafikrechnern langfristig vorzubereiten und bereits ab der 7. Klasse mit der Einführung eines Taschenrechners Grafikrechner einzusetzen. In dem Workshop wird anhand eines Schulcurriculums für die Klassen 7 und 8 ein Konzept vorgestellt, wie bereits ab der 7. Klasse der Einsatz von Graphikrechnern sinnvoll und allmählich in den Mathematikunterricht integriert werden kann. Die Arbeit mit Tabellen, das Plotten von Tabellen und weiter die Untersuchung von Funktionen wird schrittweise an die SuS herangetragen. Zufallsversuche, Histogramme und Boxplots ergänzen das Spektrum der Themen, die so bereits frühzeitig in die Arbeit mit dem Grafikrechner einführen. Bis zur Oberstufe sind so bereits die grundlegenden Techniken vertraut und systematisiert, der Rechner ist zum selbstverständlich benutzten Hilfsmittel geworden, das bei Bedarf hinzugezogen wird. Im Workshop wird mit einem TI-84 Plus gearbeitet, der den Teilnehmern zur Verfügung gestellt wird. Moderation: Christiane Böger, Christian Niedworok

6 8. Dynamisch Geometrie entdecken mit TI-Nspire (TI Nspire CX) Dynamische Geometrie-Software ist zu einem Standard-Werkzeug des Geometrieunterrichts geworden. Auf der Grundlage von erprobten dynamischen Arbeitsblättern für TI-Nspire (sowie GeoGebra), ergänzt durch MasterTool- Arbeitsblätter, lernen die Workshop-Teilnehmer, wie man mit DGS einfach und erfolgreich Geometrie unterrichten kann. In dem Workshop sollen dazu zahlreiche schultypische Beispiele aus Schülersicht durchlebt werden, um die Stärken der dynamischen Geometrie (Zugmodus, Ortslinien, erhöhte Schüleraktivität) kennenzulernen. Der Schwerpunkt liegt in den Klassen 7 9. Dabei wird auch darauf eingegangen, wie man mit DGS klassische Beweise der Schulgeometrie umsetzen kann. Es wird mit der PC-Version von TI-Nspire bzw. TI-Nspire CAS gearbeitet und die Applikation Graphs & Geometry benutzt. Alle Beispieldateien sind auch auf den TI- Nspire Handhelds lauffähig. Bitte bringen Sie eigene Laptops mit installierter TI-Nspire-Software mit. Im Workshop kann auch mit einem TI-Nspire gearbeitet werden, der den Teilnehmern zur Verfügung gestellt wird. Moderation: Hans Jürgen Elschenbroich