Einführung in die Integralrechnung mit ... - idmthemen

Computer im Mathematikunterricht3.2 Technologische ,Werkzeuge’ im MathematikunterrichtIm Mathematikunterricht stehen verschiedene technologische ,Werkzeuge’ zur Verfügung.Ich werde in diesem Abschnitt meiner Arbeit näher auf die drei grundlegenden Bereiche –Computeralgebra-Software, Dynamische Geometrie-Software und Tabellenkalkulations-Software – eingehen. Im österreichischen Mathematiklehrplan für die Oberstufe allgemeinbildender höherer Schulen (bm:ukk, 2004b, S. 3) wird der Einsatz dieser Software alsunverzichtbar angeführt, wobei als minimale Realisierung das zumindest gelegentlicheArbeiten mit solcher Software bezeichnet wird.Laut Elschenbroich (2010, S. 212f) gibt es unter Kritikern den Irrglauben, dass durch dieSoftware ,Mathematik auf Knopfdruck’ durchgeführt werden kann. Der Autor setzt demjedoch entgegen, dass mit Textverarbeitungsprogrammen auch keine ,Literatur aufKnopfdruck’ entsteht und es sehr wohl Wissen bedarf, um die ,Werkzeuge’ entsprechendeinzusetzen. Im Sinne dessen liegt das Hauptaugenmerk bei den Lernzielen für einestandardisierte schriftliche Reifeprüfung aus Mathematik auf dem Planen vonProblemlösungen, während das Berechnen dieser zumindest teilweise dem Computerüberlassen werden kann (siehe Abschnitt 4.4). Zusätzlich betont Elschenbroich (2010, S.212f), dass beim Arbeiten mit dem Computer die mathematischen Ziele im Vordergrundstehen müssen und dass sich die Anwendung dieser Programme nicht zu reinen Software-Bedienkursen entwickeln darf. Dem kann beispielsweise mit vorbereiteten elektronischenArbeitsblättern oder Lernpfaden (siehe Abschnitt 3.1. und Kapitel 6) entgegengewirktwerden.Elschenbroich (2010, S. 212ff) führt weiters an, dass es für den sinnvollen Einsatz dieserInstrumente Änderungen im Mathematikunterricht geben muss. So ist die Anwendung desComputers für Elschenbroich ein Grund, sich von lehrerzentrierten Unterrichtsformenabzuwenden und häufiger Phasen des schülerorientierten Arbeitens im Unterrichteinzubauen. Er weist jedoch darauf hin, dass dies nur ein Grund mehr ist, dass es aber auchohne den Einsatz des Computers sinnvoll wäre, mehr schülerzentrierte Methoden imUnterricht einzusetzen (siehe Kapitel 2 – Methoden im Mathematikunterricht).3.2.1 Computeralgebrasysteme – CASEin Computeralgebrasystem (CAS) ist ein Programm, das Rechenaufgaben ausverschiedenen Bereichen der Mathematik lösen kann. Im Gegensatz zu einem numerischenTaschenrechner, der nur mit Zahlen rechnen kann, können CAS auch mit symbolischenAusdrücken, wie Variablen und Matrizen, umgehen (vgl. Wikipedia, 2011).22