Beschreibung:
Einführung -- Aufbau und Einsatzmöglichkeiten des Lehr- und Lernmaterials -- Erneuerbare Energien - Modellierung und Optimierung eines Solarkraftwerks -- Gibt es den Klimawandel wirklich? - Statistische Analyse von realen Temperaturdaten -- Einblicke in unseren Körper durch Computertomographie -- Musik-Streamingdienste - Datenkomprimierung am Beispiel von Liedern -- Wie erkennt die App Shazam ein Musikstück?- Anhang A zum Kapitel Aufbau des Lernmaterials -- Anhang B zum Kapitel Solarkraftwerk -- Anhang C zum Kapitel Klimawandel -- Anhang D zum Kapitel Computertomographie -- Anhang E zur Abgrenzung der Kapitel Datenkomprimierung und Shazam -- Anhang F zum Kapitel Datenkomprimierung -- Anhang G zum Kapitel Shazam.
Erprobte Materialien mit authentischen und realen Modellierungsproblemen für den eigenen Mathematikunterricht? Dieses Buch liefert genau das. (Angehende) Lehrkräfte erhalten digitale und direkt einsetzbare Lehr- und Lernmaterialien für die Umsetzung von schülernahen Projekten zur mathematischen Modellierung. Es werden fünf Workshops zu realen Problemstellungen inklusive der zugehörigen digitalen Lernmaterialien detailliert beschrieben, die allesamt zahlreiche Anknüpfungspunkte an schulmathematische Inhalte liefern. In den fünf Workshops können die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung mathematischer Modellierung im Bereich Solarenergie erkunden, diskutieren und statistisch begründen, inwieweit der Klimawandel existiert, die Funktionsweise von Computertomographen erarbeiten, am Beispiel von Liedern ein eigenes Modell zur Datenkomprimierung entwickeln oder der Funktionsweise der Musikerkennungs-App Shazam auf den Grund gehen. Die Materialien der Workshops wurden bereits in verschiedenen Modellierungsveranstaltungen mit Schülerinnen und Schülern unterschiedlicher Jahrgangsstufen (ab Klasse 9) bearbeitet und kontinuierlich weiterentwickelt. Dieser Band liefert Hintergrundwissen zu allen fünf Workshops sowie didaktische Tipps für deren Umsetzung im Mathematikunterricht oder in fächerübergreifenden Projekten. Zugleich erhalten die Lehrkräfte Zugang zu dem digitalen Lernmaterial der Workshops. Dieses liegt auf einer Workshop-Plattform zum direkten Unterrichtseinsatz bereit. Lehrkräfte sowie Schülerinnen und Schüler können die Workshopmaterialien im Webbrowser bearbeiten. Die Zielgruppen Mathematiklehrerinnen und -lehrer der Sekundarstufen Lehrende in der Fort- und Weiterbildung für Lehrkräfte (für Mathematiklehrkräfte) Studierende des Lehramts Mathematik ab dem 1. Semester Lehrende der Mathematik und ihrer Didaktik an Hochschulen Herausgegeben von: Martin Frank ist Professor für Computational Science and Mathematical Methods und Direktor des Steinbuch Centre for Computing am Karlsruher Institut für Technologie. Gemeinsam mit Christina Roeckerath baute er an der RWTH Aachen das Schülerlabor CAMMP (Computational and Mathematical Modeling Program) auf. Christina Roeckerath ist Lehrerin am Kaiser-Karls-Gymnasium Aachen und lehrt an der RWTH Aachen mathematische Modellierung für Lehramtsstudierende. Selbst Mutter von drei Kindern ist es ihr ein besonderes Anliegen, jungen Menschen Nutzen und Relevanz von computergestützter mathematischer Modellierung zu verdeutlichen.