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M@th Desktop

Blended learning Software für Mathematik mit Mathematica

Was ist M@th Desktop?

M@th Desktop (MD) ist eine moderne, interaktive, netzwerkfähige blended learning Software für Mathematik.

• Paletten-Arbeitsblatt Konzept
• Unterricht unterstützend
• Lehrer Tools
• Schüler Tools

Geeignet für: Fachhochschulen, Sekundarstufe II, Gymnasien Oberstufe, berufsbildende höhere Schulen und Mathematikstudenten des ersten Studienabschnittes.

Die aktuelle Version von MD besteht aus den 4 Modulen MD Basics, MD Differenziation, MD Integration und MDTools. Jedes Modul beinhaltet viele Paletten und Notebooks, in denen die Mathematik steckt.

Sie benötigen Mathematica V 4.0 - 5.2, M@th Desktop ist nicht kompatibel zu V6.

Das Paletten-Arbeitsblatt Konzept von M@th Desktop

Das Arbeiten mit M@th Desktop erfolgt hauptsächlich über Paletten, die von Arbeitsblättern unterstützt werden.

M@th Desktop dient dem Lehrer als unterstützende Mathematiksoftware.

Die Arbeitsblätter, sogenannte Notebooks, sind so gestaltet, dass der Lehrer und die Schüler Text, Formeln, Rechnungen, Grafiken und Internetlinks verwenden und selbst erstellen können.

Die Arbeitsblätter enthalten folgende Elemente:

• Text
• Formeln
• Rechnungen
• Übungsbeispiele
• Grafik
• Internetlinks

Schüler als auch Lehrer erstellen Paletten. Das sind kleine Windows, in denen man die Befehle, die man öfter für ein Kapitel braucht, als klickbaren Button abspeichert. M@th Desktop liefert die Tools zur Erzeugung samt Bibliotheken mit.

Die Paletten enthalten folgende Elemente:

• Funktionen
• Tools
• Navigation Bsp
• Pool
• Hilfe

Flexibles Paletten-Arbeitsblatt Konzept von M@th Desktop

Bei M@th Desktop ist ein überlegtes Design festzustellen, das die Oberfläche für Schüler attraktiv und übersichtlich macht, sowie eine einfache Bedienung ermöglicht. Damit soll das Interesse und die Motivation, Mathematik auch am Computer zu betreiben, gefördert werden.

Hauptbestandteil ist dabei die Bedienung über Paletten. Mit diesen Paletten wird in den Arbeitsblättern gerechnet, gezeichnet und Antwortsätze geschrieben. Die Arbeitsblätter sind bereits vorgefertigt. Der Schüler bearbeitet sie interaktiv.

Auf der Palette stehen dem Schüler Buttons zur Verfügung, die ihm das Eingeben von Zuweisungen, Definitionen, Formeln, etc. sehr erleichtern. Die Buttons auf der Palette sind auch konkret auf die Mathematik des Arbeitsblattes zugeschnitten. Der Schüler braucht also die Syntax von Mathematica nicht mehr im Detail zu lernen. Die Buttons sind auch so gestaltet, dass vom Schüler das mathematische Verständnis trotzdem gefordert bleibt.

Die Arbeitsblätter haben meist denselben Aufbau und bestehen aus fünf Teilen:

• Einführungsbeispiel
• Definitionen
• Musterbeispiel
• Übungsbeispiele
• Zusammenfassung & Internet

Didaktisches Konzept von M@th Desktop

Für den Aufbau der Paletten und Arbeitsblätter bilden bereits bewährte didaktische Konzepte die Grundlage. Für die Palette und das Arbeitsblatt z.B. Mittlere Geschwindigkeit ist das sogenannte genetische Prinzip sehr gut geeignet.

Das genetische Prinzip sagt, dass man an Vorerfahrungen der Schüler anknüpfen soll. Die mittlere Änderungsrate von Größen ist ein Begriff, der für die Schüler verständlich ist und den sie in ihrem täglichen Leben vorfinden (mittlere Geschwindigkeit). Darauf aufbauend und unter Hilfestellung des Lehrers lässt man die Schüler weitere Erfahrungen (Movie, Fragen zum Movie) sammeln, um schließlich recht anschaulich die Definitionen vom Differenzen- und später in weiterer Folge vom Differenzialquotienten zu erhalten.

Didaktische Überlegungen

Wie arbeite ich mit dem MD Differenziationsmodul?

Dieser Abschnitt kommt aus der Erfahrung. Jeder Lehrer hat seinen eigenen Unterrichtsstil und kann daher vollkommen frei verfügen, wie er den PC in seinem Unterricht einsetzt.

Der folgende Weg hat sich als möglich und günstig erwiesen. Er wird am Beispiel des Differenzenquotienten erklärt. Als Zugang dient die mittlere Geschwindigkeit eines Schulbusses zur Zeit t0 über das Zeitintervall Delta t.

1. Erklärung der Begriffe
   Der Lehrer erarbeitet zuerst an der Tafel die Begriffe und die Konzepte der Diff.rechnung. Er erklärt, worum es eigentlich geht. Handrechnungen sind nach wie vor wichtig! Zum Veranschaulichen z.B. der mittleren Geschwindigkeit, ist dann das Movie in AverageVelocity recht brauchbar. Das kleiner werdende Delta t zeigt die Verbesserung der Approximation durch die Gerade. Die Delta t's stellt der Schüler selber ein.
2. Praktisches Arbeiten
   Am Schulbusbeispiel kommt jetzt das Ausrechnen des Differenzenquotienten. Die Schüler führen jetzt mit Papier und Bleistift die Rechnungen durch. Also kein Computer! Wie segensreich ist es, genau dieselben Beispiele mit dem MD Differenziationsmodul nach zu rechnen. Der PC als "Lösungsheft" wird zum Hit bzw. zur Experimentierwiese. Die Palette hat genau für dieses Standardaufgabe die nötige Formel implementiert. Die lästigen Syntaxprobleme fallen praktisch weg.

Jetzt kommen schwierigere Beispiele mit dem Tennisball und Arnold Schwarzenegger aus Average Velocity. Im Test your Knowledge Abschnitt kann der Lehrer dann das Wissen der Schüler testen und bewerten bzw. benoten. Manche Kollegen, die andere Schwerpunkte setzen oder gar nur 2 Wochenstunden Mathematik haben, lassen das Ausrechnen des Differenzenquotienten ganz aus und verwenden nur das Movie, was völlig in Ordnung ist.

So kann eine Unterrichtsstunde mit MD aussehen. MD kann nicht Wunder wirken, aber die didaktische Arbeit des Lehrers doch unterstützen.

Mathematica als Grundlage für M@th Desktop

Es gibt bereits viele Computeralgebrasysteme am Markt, die auch in der Schule einsetzbar sind. Jedes dieser Programme hat seine Stärken in bestimmten Bereichen und bietet dort hervorragende Möglichkeiten. Doch insgesamt gesehen scheint Mathematica am besten einsetzbar zu sein und dient deshalb als Grundlage für M@th Desktop.

Einige Stärken von Mathematica sind:

• exzellente grafische Fähigkeiten des Programms
• saubere mathematische Notation, die auf dem Funktionsbegriff basiert

Mathematica Arbeitsblätter basieren auf der Idee, dass Grafik, Text, Rechnungen, Videoclips, Internetlinks, etc. in einer Oberfläche ausgegeben werden können. Paletten und Buttons ermöglichen den Aufbau einer schüler- und lehrerfreundlichen Oberfläche.

Features im Überblick

Für Lehrer, Schüler und Studenten

• Sekundarstufe II
• Gymnasien Oberstufe
• Berufsbildende höhere Schulen
• High Schools
• Fachhochschulen
• Mathematik-Didaktik Institute

Power mit Konzept

• Paletten - Arbeitsblatt Konzept
• Text
• Grafik
• Algebra
• Numerik
• leistungsstarke Engine (Mathematica ab Version 3.0)

Modularer Aufbau

• Einteilung in Module: Elementare Funktionen, Differenziation, Integral, Statistik, Lineare Algebra, Finanz
• Kernbereich
• Erweiterungsbereich
• Projekte für den Mathematikunterricht

Modernes didaktisches Design

• Spiralprinzip nach Bruner
• BlackBox/White Box, White Box/BlackBox nach Buchberger
• Gut durchdachte Musterbeispiele
• Genetisches Prinzip (an Bekanntes anknüpfen)

Tools für Lehrer

• Schularbeiten nachrechnen
• Schularbeiten zusammenstellen
• Formeln leicht eingeben
• gewohnte Textverarbeitung
• eigene Beispiele hinzufügen
• eigene Paletten und Arbeitsblätter leicht integrieren
• Abitursammlung
• Hochwertige Internet Java applets einsetzen
• Zugriff auf zusätzliche Internetressourcen für den Unterricht

Tools für Schüler

• Helpbrowser mit ausführlichen Beispielen
• Funktionen plotten
• Termumformungen
• Gleichungen lösen
• viele Übungsbeispiele
• ein eigenes "Schulübungs- und Hausübungsheft"
• Ausdruck mit eigenem Namen
• Internetressourcen

Personal Notes - "Schulübungs- und Hausübungsheft"

• gefälliges Design
• Kapitel, Abschnittseinteilung
• eigene Beispiele dazugeben
• Formeln, Grafik, Text, Internetlinks abspeichern

M@th Desktop - Lizenz

Um M@th Desktop auf Ihrem PC zu starten benötigen Sie Mathematica V 4.0 - 5.2, M@th Desktop ist nicht kompatibel zu V6.

Wenn Sie mehr über Preise und Lizenzen wissen möchten, mailen Sie unserem Mathematica-Vertrieb oder kontaktieren Sie uns telefonisch unter 06172-5905-30.