Reihe: In Mathe einfach besser …
Wir wissen: Die Prüfung, ob zwei Vektoren aufeinander senkrecht stehen oder nicht, kann mithilfe der Eigenschaft „skor“ für skalare Multiplikation geklärt werden. Gibt es eine Rechenvorschrift, die aus den Vektoren die Winkelgröße ermittelt?
Um diese Frage beantworten zu können, ergänzen wir die Skizze in zu einem Dreieck und wenden darauf den Kosinussatz der ebenen Trigonometrie an. …

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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 2/2005 Seiten 7-12.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2005.

© Frank Schumann 2005 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Eine Gleichung dritten Grades lässt sich mit dem Voyage 200 nicht immer symbolisch lösen. Aber es gibt am Rechner Möglichkeiten, mit de
nen man approximierte Lösungen aufzeigen kann. Die vom Rechner gefundenen Näherungslösungen werden anschließend auf verschiedenen Wegen auf ihre Richtigkeit und Bedeutung durch Kontrollrechnungen getestet.
Nach der Rechnerarbeit sind in einer exaktifizierend en Phase die erforderlichen Beweise für die Existenz und Eindeutigkeit der reellen Lösungen unabhängig von allen Rechnerdarstellungen zu führen. Grundlage für die Beweise bilden in unserem folgenden Beispiel Sätze aus Klasse 11, die wir als bekannt voraussetzen dürfen:

• Satz über die Existenz reeller Nullstellen ganzrationaler Funktionen und der
• Nullstellensatz von Bolzano. …

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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 2/2005 Seiten 2-6.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2005.

© Frank Schumann 2005 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Kopiervorlage / Eine Grafisch-numerische Applikation (GNA) für den Voyage 200 und TI-89 Titanium von Texas Instruments.
Wir wissen: Das Rechnen mit Zahlen beruht auf bestimmten Rechengesetzen. Gesetze dieser Art sind zum Beispiel das Kommutativgesetz der Multiplikation reeller Zahlen, das Assoziativgesetz der Addition rationaler Zahlen, das Distributivgesetz ganzer Zahlen u.a.

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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 1/2006 Seiten 16-24.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2006.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Die erste Lerntechnik, die ich heute vorstellen möchte, richtet sich auf ein schülergerechtes Interpretieren von Sätzen und Regeln aus dem Mathematikunterricht der Mittelstufe und kann von Schülerinnen und Schülern in relativ kurzer Zeit unter Anleitung erlernt und selbstständig auch zuhause praktiziert werden. Durch spezielle Übungen, abgestimmt in drei Stufen, bekommt der Lernende einen weitaus stärkeren inhaltlichen Bezug zu den Sätzen als durch reines Auswendiglernen.

Teil 3:

• Binomische Formeln und Auswendiglernen
• Drei typische Anwendungsaufgaben aus der Schule

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• Zu Teil 2
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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 1/2006 Seiten 9-15.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2006.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Kai ist es bisher nicht gelungen, reelle Lösungen oder auch wenigstens Näherungslösungen für die Gleichung x³ − x +1 = 0 zu finden. Wir greifen sein Problem erneut auf und definieren aus seinen beiden Umformungsversuchen zwei Funktionen.
In Teil 1 wird die Lösungsmenge dreier Gleichungen im Zahlenbereich der reellen Zahlen bestimmt. Der Voyage 200 wird dabei als Kontrollwerkzeug verwendet.

Teil 2:

• Wie erhalte ich Näherungslösungen der Gleichung x³ – x + 1 = 0?

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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 1/2006 Seiten 2-7.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2006.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Die erste Lerntechnik, die ich heute vorstellen möchte, richtet sich auf ein schülergerechtes Interpretieren von Sätzen und Regeln aus dem Mathematikunterricht der Mittelstufe und kann von Schülerinnen und Schülern in relativ kurzer Zeit unter Anleitung erlernt und selbstständig auch zuhause praktiziert werden. Durch spezielle Übungen, abgestimmt in drei Stufen, bekommt der Lernende einen weitaus stärkeren inhaltlichen Bezug zu den Sätzen als durch reines Auswendiglernen.

Teil 2:

• Die drei Ebenen eines mathematischen Satzes
• Der Voyage 200, ein nützlicher Helfer und Experte
• Binomische Formeln in Mein-Aussagen

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• Zu Teil 3

Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 2/2005 Seiten 15-23.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2005.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Wir sind zu Gast in einer Privatstunde im Fach Mathematik, Klassenstufe 11. Anwesende sind Herr Rainer Müller-Herbst, Lehrer für Mathematik und Physik und der Schüler Kai Sperling. Herr Rainer Müller-Herbst wird im laufenden Text abgekürzt mit RMH und Schüler Kai Sperling mit Kai. Herr RMH wiederholt mit Kai das Thema „Lösungsmengen von Gleichungen“.
In Teil 2 kannst du einen einfachen Algorithmus kennen lernen, mit dessen Hilfe man Näherungslösungen sehr genau bestimmen kann.

Teil 1:

• Eine harte Nuss von Gleichung

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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 2/2005 Seiten 2-10.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2005.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Kopiervorlage / Eine ComputerAlgebraSystem-Applikation (CAS) für den Voyage 200 und TI-89 Titanium von Texas Instruments.
5 Lernaufträge werden erteilt:

• Wir gestalten eine CAS-Applikation, um mit dieser rechnergestützt die Orthogonalität zweier Vektoren in Spaltenform schnell und einfach überprüfen zu können, hilfreich hierbei ist der When-Befehl.
• Interpretieren Sie die symbolischen Ausgaben der abgebildeten CAS-Applikation. Begründen Sie Ihre Interpretationen.
• Beweisen Sie Aussagen.
• Belegen Sie durch zwei Zahlenbeispiele, dass die Gleichung nicht eindeutig lösbar ist.
• Versuchen Sie zu dem Skalarprodukt eine passende Umkehroperation zu definieren. Welches Problem tritt dabei auf?

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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 2/2005 Seiten 11-15.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2005.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: In Mathe einfach besser …
Kopiervorlage / Eine Grafisch-numerische Applikation (GNA) für den Voyage 200 und TI-89 Titanium von Texas Instruments.
Eine Gleichung, bei der die Lösungsvariable im Argument von Winkelfunktionen auftritt, heißt goniometrische Gleichung. Aufgabe: Lösen Sie die zwei goniometrischen Gleichungen.

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Zeitschrift: In Mathe einfach besser… Nr. 1/2005 Seiten 10-14.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Wertheim 2005.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Kopiervorlage / Eine Grafisch-numerische Applikation (GNA) für den Voyage 200 und TI-89 Titanium von Texas Instruments.
11 Lernaufträge zum Thema Kreisberechnungen. Gefragt wird nach Lagebeziehungen, Sekante, Tangente, Passante, Schnittpunktbestimmung, Geraden-Ortsvektor, Tangentengleichung, Koordinatengleichung, Peripheriepunkt, Mittelpunkt des Kreises usw.

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Veröffentlicht auf der Homepage des Verlages am 30.10.2004.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Sangerhausen 2004.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Kopiervorlage / Eine Grafisch-numerische Applikation (GNA) für den Voyage 200 und TI-89 Titanium von Texas Instruments.
Mittels eines Geometrieprogramms wurde innerhalb eines kartesischen Koordinatensystems ein Kreis dargestellt. Zu der computerunterstützten Zeichnung liefert das Programm auch die zugehörige Kreis-gleichung. Bestimmen Sie aus der Gleichung die Koordinaten des Mittelpunktes und die Länge des Radius.

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Veröffentlicht auf der Homepage des Verlages am 30.10.2004.
Verlag: Schumanns Verlagshaus Sangerhausen 2004.

© Frank Schumann 2006 (vormals Schumanns Verlagshaus Wertheim)

Reihe: Ein Lehrbuch des Math-College.
Ein Strategiebuch für alle Benutzer des TI-89 und TI-89 Titanium von Texas Instruments. Es vermittelt grundlegende Handlungsstrategien für den sinnvollen Umgang mit dem Symbolrechner, wie z.B. symbolische Manipulation, Was ist ein CAS?, Rechnen und Rechengesetze etc.
Grundlagen der Mathematik und Informatik. Konkret auf den CAS-Teil des Rechners zugeschnitten. Es werden viele Fragen aus dem täglichen Supportservice des math-college-shop.de beantwortet. Reproduzierbare Dokumentationsführung.

Buch kostenfrei zum Herunterladen:

• Einleitung und Inhaltsverzeichnis (PDF 0,1 MB)
• Buchteil (PDF 1,8 MB)

© Frank Schumann 2004 (vormals Schumanns Verlagshaus Sangerhausen, Wertheim)

Reihe: Ein Lehrbuch des Math-College.
Ein Arbeitsbuch für alle Benutzer des Voyage 200 von Texas Instruments. Es vermittelt grundlegende Handlungsstrategien für den sinnvollen Umgang mit dem Symbolrechner, wie z.B. symbolische Manipulation, Was ist ein CAS?, Rechnen und Rechengesetze etc.
Grundlagen der Mathematik und Informatik. Konkret auf den CAS-Teil des Rechners zugeschnitten. Es werden viele Fragen aus dem täglichen Supportservice des math-college-shop.de beantwortet. Reproduzierbare Dokumentationsführung.

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Einleitung und Inhaltsverzeichnis (PDF 0,1 MB)
Buchteil (PDF 1,8 MB)

© Frank Schumann 2004 (vormals Schumanns Verlagshaus Sangerhausen, Wertheim)

Reihe: Ein Lehrbuch des Math-College.
Ein Lese- und Arbeitsbuch für Schüler ab Klasse 11, Lehrer und Studenten. Mit vielen Applikationen zum Experimentieren mit dem Voyage 200 (auch für den TI-89 und TI-89 Titanium geeignet).

Buch kostenfrei zum Herunterladen:

Einleitung und Inhaltsverzeichnis (PDF 0,2 MB)
Buchteil (PDF 2,7 MB)

© Frank Schumann 2004 (vormals Schumanns Verlagshaus Sangerhausen, Wertheim)

Reihe: CALIF – CASIO Lehrerinformation und Lehrerfortbildung.
Der Algebra FX 2.0 ist ein leistungsstarker Grafikrechner mit gleich drei Computer-Algebra-Systemen, der den derzeitigen Anforderungen in der Schule von Klasse 7 bis 13 bestens gerecht wird.

Dem Autor, Frank Schumann, ist es mit diesem Unterrichtsmaterial gelungen, die besonderen Vorteile dieses CAS-Taschenrechners mit den Lehrplanzielen der Sekundarstufe I in Einklang zu bringen. Am Thema Terme zeigt er in überzeugender Art und Weise, wie man einen Symbolrechner sinnvoll als selbstverständliches Unterrichtsmittel integrieren kann. Er benutzt den Rechner einerseits als exploratives Werkzeug im Sinne eines zu befragenden „Mathematikexperten“ und andererseits als ein vertrautes Rechenhilfsmittel für die Hand des Schülers, ohne dabei eine Abhängigkeit von diesem Werkzeug überhaupt erst aufkommen zu lassen. Traditionelle Grundlagen, wie beispielsweise die Rechengesetze der elementaren Algebra, haben ihren festen Platz und werden vielseitig und vor allem bewusst angewendet.

Das Material ist eine Sammlung von Kopiervorlagen und kann sofort im Unterricht eingesetzt werden. Viele aufeinander abgestimmte Aufträge und Musterbeispiele ermöglichen ein nahezu selbstständiges Lernen, was nicht zuletzt auch durch die ausführlichen Bedienungshinweise und detaillierten Tastenfolgen unterstützt wird.

• Praktisches Rechnen
• Terme
• Termtransformationen.

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• Einleitung und Inhaltsverzeichnis (PDF 0,1 MB)
• Buchteil (PDF 1,7 MB)

Vergabe der Vertriebslizenz durch das Schumanns Verlagshaus, Fachverlag für Schulmathematik, Sangerhausen, Deutschland an die CASIO Computer Co. GmbH (heute: CASIO Europe GmbH) Norderstedt, Deutschland für die 1. Auflage, Juli 2001.

© Frank Schumann 2001 (vormals Schumanns Verlagshaus Hannover, Sangerhausen, Wertheim)

Reihe: „CALIF“ – CASIO Lehrerinformation und Lehrerfortbildung.
Mit diesem Einführungsbuch kann im Handumdrehen ein jeder in kurzer Zeit den sicheren Umgang mit dem Algebra FX 2.0 erlernen.
Die umfangreichen Funktionen und Befehle des Algebra FX 2.0 werden an schulrelevanten Beispielen aus dem heutigen Mathematikunterricht der Klassenstufen 5 bis 13 handlungsorientiert präsentiert. Die mehr als 1000 Screendarstellungen und die in einzelnen Handlungsbausteinen eingebetteten Tastenfolgen geben dem Einsteiger die notwendige Orientierung für ein erfolgreiches Erlernen der entsprechenden Bedienungstätigkeiten mit dem Algebra FX 2.0.

• Das Menü System
• Das Menü Numerik-Matrizen
• Das Menü Grafik und Tabellen
• Das Menü Grafik-Tabellen
• Das Menü Computer-Algebra-System (CAS)
• Das Menü Algebra
• Das Menü Tutor
• Das Menü Statistik
• Das Menü Dynamik
• Das Menü Rekursion
• Das Menü Kegelschnitte
• Das Menü Gleichungen
• Häufige Fehlermeldungen
• Übersicht der wichtigsten Befehle.

Dieses Buches ist ein Bestseller unter den Bedienungshandbüchern für Taschenrechner mit einer nahezu fünfstelligen Auflage und hat in Bezug auf Verständnis, Design und Handlungsorientierung Maßstäbe und Standards beim Aufbau nachfolgender Handbücher zu wissenschaftlichen, grafikfähigen und CAS-Taschenrechnern verschiedener Hersteller gesetzt und das Design wird bis heute teilweise kopiert.
Jede Seite des Buches beginnt zur Orientierung mit dem Menü-Icon und einer Überschrift, danach folgt die zumeist mathematische Aufgabenstellung. Der weitere Aufbau zeigt drei Spalten, von denen die erste mittels Schlagworte eine Handlungsorientierung vermitteln soll. In der mittleren Spalte sind sämtliche, zur Lösung der Aufgabe relevanten Bildschirme dargestelt, die jeweils den Endzustand der in der rechten Spalte angegebenen Tastenkombination darstellen. Die dort aufgeführten ausführlichen Kommentare haben das Erlernen der Bedienung, vor allem aber die Orientierung vereinfacht.

Dieses Buch, ebenso wie der beschriebene Taschenrechner, sind leider nicht mehr erhältlich.

© Frank Schumann 2000 (vormals Math-College Hannover, Sangerhausen)

Workshop 1 für Einsteiger

Eine Einführung in die Bedienung des grafikfähigen CAS-Rechners Algebra FX 2.0 in den Sekundarstufen I und II.
Dauer: ca. 300 Minuten.
Die Workshopteilnehmer erhalten einen umfassenden Einblick in die elementare Bedienung des ALGEBRA FX 2.0 von CASIO. Schulrelevante Aufgaben dienen als Vehikel für das Erlangen von Bedienungsfertigkeiten. Sowohl traditionelle als auch computerorientierende Aufgaben aus verschiedenen Klassenstufen werden unter der Prämisse bestehender Lehrpläne in diesem Zusammenhang behandelt. Fragen, wie zum Beispiel: Worin unterscheiden sich Rechner mit Computer-Algebra-System (kurz: CAS) gegenüber grafikfähigen Taschenrechnern? werden anschaulich und prägnant beantwortet. Ebenso werden didaktisch-technologische Orientierungen und fachlichpädagogische Begründungen gegeben, die aufzeigen, ab wann es sinnvoll ist, diese unterschiedlichen Systeme in den Unterrichtsalltag zu integrieren.
Zum Abschluss erhalten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer einen Überblick über Zubehör für den ALGEBRA FX 2.0.

Workshop 2 für Fortgeschrittene

Aspekte der didaktischen Veränderungen in der Wahl der Aufgaben zur elemantaren Algebra der Sekundarstufe I unter Einflussnahme von Computeralgebra- und grafikfähigen Taschenrechnern.
Dauer: ca. 240 Minuten.
Im Workshop werden vorwiegend heuristische Wege zum selbstentdeckenden Lernen an verschiedenen Unterrichtsthemen („Von Bruchrechnung bis hin zu Winkelfunktionen“) im Zusammenhang mit dem ALGEBRA FX 2.0 vorgestellt und mit den Teilnehmern gemeinsam weiterführend erarbeitet. Im Mittelpunkt steht dabei das virtuelle Mathematiklabor und das sich dahinter verbergende didaktische Modell, Zuordnung nach Programm, welches im besonderen Maße funktionales Denken bei den Schülerinnen und Schülern ansprechen soll.

Workshop 3 für Fortgeschrittene

Veränderte Arbeitsweisen bei Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe II im Umgang mit dem Algebra FX 2.0.
Dauer: ca. 240 Minuten.
An konkreten Themen aus der Analysis und der linearen Algebra wird der Umgang mit bereits fest implementierten CAS-Bausteinen aus dem Rechner behandelt. Diese CAS-Bausteine ermöglichen eine vorwiegend handlungsorientierte Erarbeitung wichtiger Begriffe aus den o.a. Teilgebieten. Ebenso werden für die Schülerinnen und Schüler wichtige Fertigkeiten für eine sinnvolle Benutzung von modernen Grafikrechnern vorgestellt.
Dabei steht das Visualisieren komplexer Zusammenhänge und das Interpretieren entsprechender Bildschirmrepräsentationen im Mittelpunkt des aktiven Geschehens dieses Workshops.