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Veröffentlicht von:Belinda Wolk Geändert vor über 10 Jahren
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Wie viel Neues braucht die Schule? Wie viel verträgt sie?
Martin M. Klauer Bereitet die Schule noch auf das Studium der Natur- und Ingenieurwissenschaften vor?
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Gliederung Zustandsanalyse Unterrichtszeit
Einschnitte in die Curricula Entwicklung der Lerngruppen Anwendungsorientierung Konsequenzen Lösungsansätze Naturwissenschaften als Anwendung CAS im Unterricht Gezielte Förderung
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Zustandsanalyse
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39 32 Unterrichtszeit Wochenstunden in Mathematik gegen Jahrgangsstufe
Neunjähriges Gymnasium Achtjähriges Gymnasium 39 32 Wochenstunden in Mathematik gegen Jahrgangsstufe
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Einschnitte in die Curricula
Unterstufe Brüche mit max. zweistelligen Nennern Mittelstufe Wegfall der Binomische Formeln Oberstufe Wegfall Kugeln, Kegel nur noch Integration von Polynomen
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Lerngruppe inhomogen unterschiedliche Interessenlage
großes Leistungsgefälle Unterforderung der Starken mangelende Vorbereitung auf Studium Überforderung der Schwachen Binnendifferenzierung ist illusorisch
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Gefahren übertriebener Anwendungsorientierung
Förderung falscher Vorstellungen Scheinanwendungen falsche Einschätzung der Komplexität von Praxisproblemen weniger Umgang mit abstrakten Begriffen mangelnde Vorkenntnisse für das Studium
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Konsequenzen viel zu wenige Schüler studieren Natur- oder Ingenieurwissenschaften Universitäten beklagen Vorkenntnisse hohe Zahl an Studienabbrechern zu wenige Absolventen Entwicklungsstandorte in Europa gefährdet
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Lösungsansätze
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Naturwissenschaften als Anwendung
Mittelstufe Physik: Geometrische Optik Mathematik: Strahlensätze Oberstufe Physik: Bewegungsgesetze, Kinematik Mathematik: Differentialbegriff
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Beispiel Mathematik Physik Differenzenquotient Differentialbegriff
Bedingungen für Extrem- und Wendestellen Physik Geschwindigkeit als Weg-Änderungsrate Würfe: höchster Punkt, maximale Wurfweite
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Epochenunterrichtsmodell
Mathematische Grundlagen und Anwendung in den Naturwissenschaften werden im Zusammenhang gesehen Flexibilität bei Jahreskonzeption Synergieeffekt Möglichkeit zur Wiederholung, Vertiefung und Weiterführung in Mathematik
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CAS ingenieurwissenschaftliche Studiengänge erwarten sicheren Umgang mit CAS falls Vorkenntnisse nicht vorhanden, „studienbegleitend“ im 1. Semester schulübliche Hilfsmittel etwa (graphikfähige) Taschenrechner in der Praxis unüblich
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Typischer Ablauf Schaffen eines Problembewusstseins durch ein konkretes Beispiel Auswerten per Hand Rekonstruieren per Rechner Visualisieren Lösung berechnen Verallgemeinern
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Begabten-Arbeitsgruppe: Themen
Algebra Herleitung der Lösungsformel von Cardano Komplexe Zahlen (Einheitswurzeln, Polarkoordinaten) Funktionentheorie Trigonometrische Funktionen als komplexe e-Funktion Arcus-, Hyperbolicus- und Areafunktionen Analysis Integration (Partielle, Substitution, Umkehrfunktion) Funktionsuntersuchung mehrdimensionaler Funktionen Ebenen 2. Ordnung (z.B. Paraboloide)
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Begabten-Arbeitsgruppe: Themen
Statistik und Stochastik Normalverteilung Signifikanztests Lineare Algebra Geometrie im IR³ (im besonderen Kegel und Kugeln) Affine Abbildungslehre Lineare Abbildung (Vektor- und Matrixrechnung) Eigenwertprobleme Differentialgleichungen Klassifikation Variablentrennung, Substitution, Konstantenvariation
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Zusammenfassung Hürde zum Studium der Natur- und Ingenieurswissenschaften wird höher Bildungspolitische, (von uns) nicht änderbare Rahmenbedingungen Lösungsansätze müssen auf Schulebene gefunden werden Didakten sollten Ideen, Konzepte und Material liefern
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Martin M. Klauer Südhang 4 D-56281 Emmelshausen info@mmklauer.de
Kontakt Martin M. Klauer Südhang 4 D Emmelshausen
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