Mathematischer und Naturwissenschaftlicher Unterricht Heft 1/2009 ...

Mathematischer und Naturwissenschaftlicher Unterricht
Heft 1/2009 (62. Jg.)
MNU-Standpunkt
Arnold a Campo MNU feiert ein Jubiläum - feiern Sie mit!
Aus Bildung und Wissenschaft
Doris Elster Naturwissenschaftlicher Unterricht und Beruf
Schulpraxis
Carsten Stoeter, Klaus Wohlrabe Vergessene Längen
Manfred Engel Eine gestufte Wiederholung von quadratischen Gleichungen
Dieter Götzl Fibonacci - und ein wenig mehr
Heinz Schmidkunz, Inge Frigge-
Hagemann
Die interessanten Reaktionen mit Calciumnitrat
Arnold Zenkert Die stereografische Rechenscheibe
H. Joachim Schlichting Alltägliche Lichtbahnen mit interessanten 3D-Effekten
Dirk Krüger Bezaubernde Biologie
Zur Diskussion gestellt
Elke Sumfleth, Nina Nicolai Kooperative Hausaufgaben im Chemieunterricht
Hans Jürgen Schack Lage der Umkehrpunkte bei den Parallelkurven von Parabeln
Diskussion und Kritik
Aktuelles aus dem Förderverein
- Expertentagung von MNU und VDI
- Erinnerung an Wolfgang Ruth
- Reisestiftung Deutsches Museum München
Informationen/Tagungen
- Eine astronomische Studienreise
- Astronomische Bildung
- Einstellung und Wissen zu Evolution und Wissenschaft in Europa
- Heinrich Winters Kanon zum Geometrieunterricht und der heutige Geometrieunterricht
- MatheKoffer im Einsatz
- Mathematik vernetzen
- Siegerehrung
Besprechungen
- Zeitschriften Biologie
- Bücher
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Abstracts Heft 1/2009
Aus Bildung und Wissenschaft Schulpraxis
Naturwissenschaftlicher Unterricht und Beruf
Doris Elster, doris.elster@univie.ac.at
In der gymnasialen Oberstufe werden
naturwissenschaftliche Leistungskurse zunehmend
abgewählt. Auswirkungen auf die Wahl
naturwissenschaftlicher Studien und Berufe sind zu
befürchten. In dieser Studie wird deshalb erhoben, welche
Einstellungsausprägungen bezogen auf den
naturwissenschaftlichen Schulunterricht und die Berufswahl
am Ende der Sekundarstufe I vorliegen. Die Erhebung
wurde unter Beteiligung von 1247 Schülerinnen und
Schülern in jeweils 26 Klassen in Deutschland und
Österreich im Rahmen der internationalen Vergleichsstudie
ROSE (The Relevance of Science Education) durchgeführt.
Die Ergebnisse belegen, dass die Jugendlichen den
naturwissenschaftlichen Unterricht zwar interessant und
durchaus relevant für ihr Leben erachten, dass aber
dennoch ihre Bereitschaft, einen naturwissenschaftlichtechnischen
Beruf zu ergreifen, gering ist. Bezüglich ihrer
allgemeinen Berufsorientierung lassen sich
faktorenanalytisch sechs unterschiedliche Einstellungen
identifizieren (sozial-, kreativ-, leitungs-, handwerklich-,
natur- und erlebnisorientiert). Von diesen Ergebnissen
ausgehend werden Impulse für den Unterricht abgeleitet.
Eine gestufte Wiederholung von quadratischen
Gleichungen
Manfred Engel, manfred.engel.rotenburg@t-online.de
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Vergessene Längen
Carsten Stoeter, carsten.stoeter@t-online.de,
Klaus Wohlrabe
Von einem Punkt der gleichmäßig in n Teile unterteilten
Peripherie des Einheitskreises ziehe man die n-1 Sehnen
nach den anderen n-1 Teilungspunkten. Dann gelten die
Sätze: Die Summe der Quadrate der Sehnenlängen ist 2n
und das Produkt der Sehnenlängen ist n.
MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 4 MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 10
Auch im Zeitalter der CAS-Rechner wird den Schülern der
eigenständige Umgang mit quadratischen Gleichungen nicht
erspart bleiben. Bei dem folgenden Vorschlag geht es aber
nicht nur um das sichere Beherrschen eines elementaren
Lösungskalküls, vielmehr soll das eigenständige Finden von
Fragestellungen, das Formulieren von Ansätzen, zu einer
gestuften Komplexität beim Lösen von quadratischen
Gleichungen führen. Ein Wechselspiel zwischen
zeichnerischer und rechnerischer Bearbeitung ermöglicht ein
Handeln auf unterschiedlichen Ebenen, die Möglichkeit zur
Gruppenarbeit mit Präsentation drängt sich geradezu auf.
Die interessanten Reaktionen mit Calciumnitrat
Heinz Schmidkunz, h.schmidkunz@online.de,
Inge Frigge-Hagemann
Schulpraxis Schulpraxis
Fibonacci - und ein wenig mehr
Dieter Götzl, dieter-goetzl@t-online.de
Zunächst wird mit einer einfachen Überlegung die Formel
zur direkten Berechnung einer Fibonacci-Zahl hergeleitet.
Die dabei verwendete Argumentation wird anschließend
genutzt, um einige Verallgemeinerungen der Fibonacci-
Folge zu diskutieren.
MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 15 MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 17
Calciumnitrat ist als Mauersalpeter schon lange bekannt.
Unbekannt ist jedoch, dass das kristalline Tetrahydrat des
Salzes eine Reihe von eindrucksvollen spontanen
endothermen Reaktionen mit anderen kristallinen Salzen
eingeht. Die Reaktionspartner reagieren schnell im festen
Zustand miteinander, wobei Temperaturen um oder sogar
unter Null Grad gemessen werden, wenn von
Raumtemperatur ausgegangen wird. Interessant ist auch der
theoretische Hintergrund dieser Reaktionen, denn ihre
Triebkraft wird ausschließlich von der Entropiezunahme
bestimmt. Hier könnte man auch von "Entropie -
experimentell" sprechen.
Schulpraxis Schulpraxis
Die stereografische Rechenscheibe
Arnold Zenkert, a.zenkert@gmx.de
Die Transformation der Koordination vom Horizontsystem in
das Äquatorsystem I (ruhender Himmel) bzw. im
umgekehrten Vorgang ist eine wichtige Aufgabe in der
sphärischen Trigonometrie. Sie wird mit Hilfe des nautischen
Dreieckes (Pol-Zenit-Gestirn) gelöst. Die Berechnungsformeln
für die Horizontkoordination Höhe (h) und Azimut (a)
sowie die Äquatorkoordination Deklination und
Stundenwinkel und deren Transformationen sind bekannt.
Wer in der Schule keine sphärische Trigonometrie hatte,
wird erstaunt sein, wie man mit Hilfe der Rechenscheibe, die
auf der stereografischen Projektion beruht, ohne langwierige
Berechnungen eine Vielzahl von Aufgaben lösen kann. Neu
ist, dass die Rechenscheibe auch bei der Berechnung von
Sonnenuhren verwendet werden kann.
MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 20 MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 25

Alltägliche Lichtbahnen mit interessanten 3D-Effekten
H. Joachim Schlichting, schlichting@uni-muenster.de
Lichtbahnen beobachtet man nicht nur auf welligem Wasser,
sondern auch auf beliebigen Oberflächen, die regelmäßige
oder unregelmäßige Riefen oder Kratzspuren aufweisen.
Diese Lichtbahnen können bei binokularer Betrachtung zu
3D-Phänomenen führen. Durch diese Beobachtung
angeregt, können einfache 2D-Strukturen so mit
ringförmigen Kratzern versehen werden, dass sie bei der
geeigneter Beleuchtung dreidimensional erscheinen und wie
ein reales Objekt aus verschiedenen Winkeln betrachtet
werden können.
Kooperative Hausaufgaben im Chemieunterricht
Elke Sumfleth, elke.sumfleth@uni-due.de, Nina Nicolai
Abstracts Heft 1/2009
Schulpraxis Schulpraxis
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Bezaubernde Biologie
Dirk Krüger
Es wird ein "Zauber"-Experiment vorgestellt, das in
verblüffender und beeindruckender Weise ein Handeln
initiiert und ein Nachdenken über verschiedene Schritte beim
Experimentieren anregt. Das Beispiel führt über sein hohes
Motivationspotenzial an den naturwissenschaftlichen
Problemlösungsprozess heran. Weil das intuitive Handeln
der Schüler im Rahmen dieses Experimentes weitgehend
naturwissenschaftlich angemessen ist, entfällt eine
"Mängeldiskussion" identifizierter Defizite im Vorgehen der
Schüler. Die Schüler erfahren und lernen, was auch in
anderen Experimentalsituationen im Biologieunterricht gelten
sollte: Fragen von Hypothesen abzugrenzen, viele
Hypothesen aufzustellen, Untersuchungen zu planen,
Kontrollen einzufordern, durch wiederholte Prüfungen
(Falsifizieren) von Hypothesen einer Erklärung für das
Phänomen schrittweise näher zu kommen und schließlich zu
erkennen, dass Theorien ihr Vorgehen geleitet haben. Die
Überwindung der zunächst suggerierten Antwort zur
Erklärung des Phänomens löst Entdeckerfreude aus und
lässt die Schüler aktiv nach der Lösung suchen. Mit
gleichem Antrieb gehen engagierte Forscher bei ihrer
wissenschaftlichen Arbeit vor.
MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 34 MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 41
Internationale Studien zeigen, dass Hausaufgaben auch im
Unterricht der Naturwissenschaften effektiv genutzt werden
können. Um die Ideen des "parent involvement" zur
Optimierung der Elternarbeit nutzen zu können, müssen
nicht nur die Rahmenbedingungen und die Effekte im
deutschen Schulsystem untersucht, sondern auch häusliche
Lernmodelle entwickelt und evaluiert werden. Im Folgenden
werden Durchführung und Ergebnisse einer Videostudie
zum Einsatz kooperativ - d. h. von Kindern und Eltern
gemeinsam - zu bearbeitender Chemiehausaufgaben
vorgestellt.
Zur Diskussion gestellt Zur Diskussion gestellt
Lage der Umkehrpunkte bei den Parallelkurven von
Parabeln
Hans Jürgen Schack
Aus Zeichnungen von Kurven wird deutlich, dass die
Umkehrpunkte (die singulären Punkte) der inneren
Parallelkurven von Parabeln mit verschiedenen Abständen a
> 0 allesamt auf der zugehörigen Evolute dieser Parabeln
liegen. Die Ortslinie der Umkehrpunkte, also die Evolute der
Parabeln, ist aber gleichzeitig auch eine Neilsche Parabel
(William Neil (1637 bis 1670)). Verallgemeinerungen werden
durch Beispiele angedeutet. Es wird ganz bewusst die Hilfe
von Programmen (CAS und DGS) bei der Bearbeitung der
Probleme in den Vordergrund gestellt.
MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 46 MNU Heft 1/2009, (62. Jg.), S. 52