EDV - Einsatz im Mathematikunterricht II

Mathematik Fortbildung am 19.07. und 27.09.2001 an der Wolffskeel - Schule

ComputerAlgebraSysteme (CAS)

Sie unterscheiden sich von den zahlreichen Programmen zum numerischen Rechnen dadurch, dass sie (auch) symbolisch rechnen.
Sie können Terme umformen, Gleichungen und Gleichungssysteme lösen, differenzieren, integrieren, Taylorreihen bilden, Differenzialgleichungen lösen, 2D- und 3D-Graphen plotten und vieles mehr.

Special purpose Systeme:Sie dienen zur Behandlung von speziellen mathematischen Problemen, z.B. DELiA zum Lösen von Differentialgleichungen.
General purpose Systeme: Derive, MathView, MathCad, AxiomMacsyma, Reduce in LISPMathematica, Maple, mupad in C

Mathematica

Das erste System mit einer benutzerfreundlichen Oberfläche.
Das z.Zt. leistungsfähigste Werkzeug für den math. Bereich
Programmiersprache zur Entwicklung eigener Programme f. Prozeduren, Funktionen u. Relationen.
beliebig genaue u. alle Standard-Funktionen der math. Physik, Fourier-Transformation, lin. Algebra, Kurvenanpassung, num. Integration u. Minimierung, lineare Optimierung, Differentialgleichungen 1. Ordnung, Entwickeln, Faktorisieren, Vereinfachen v.Polynomen, algebraische Ergebnisse v. Matrix-Operationen, Integrale u. Ableitungen, Prozentreihen-Approximation, 2-D- u. 3-D-Plot v. Funktionen mit Schattierung, Farbe u. Lichteffekten.

Maple

Ein überaus mächtiges, interaktives CAS und als solches ein Werkzeug zur Lösung von Problemen in Mathematik, Physik, Ingenieurwissenschaften und in der Schulmathematik.
Wegen seiner graphischen Möglichkeiten ist MAPLE zur Veranschaulichung mathematischer Sachverhalte geeignet.
Hunderte komplexe mathematische Routinen sind direkt verfügbar, weitere können in MAPLEs Sprache vom Benutzer leicht selbst programmiert werden

MuPAD

Seit 10 Jahren gibt es nun das MuPAD-Projekt an der Universität Paderborn, das in der Abteilung von Professor Fuchssteiner zunächst als Werkzeug zum Lösen spezieller mathematischer Probleme entwickelt wurde.
Im Laufe der Jahre ist aus dem "kleinen Programm" ein ausgesprochen leistungsfähiges universelles CAS geworden, das in Universitätskreisen bereits seit langem weltweites Ansehen genießt.
Zukunft von "MuPAD als Rechenkomponente im Web"

Mathematica, Maple, MuPAD

Sie sind stärker für den professionellen Einsatz in der Hochschule oder im Ingenieurbereich konzipiert sind.Ihr Leistungsumfang ist immens, dafür ist die Handhabung nur schwer erlernbar, weil sie größtenteils befehlsorientiert arbeiten.

MathCad

Rechensoftware für Techniker und Ingenieure
Gleichungen, Text und Grafiken können an jeder beliebigen Stelle des Mathcad-Arbeitsblatts stehen.Die Gleichungen werden nach dem WYSIWYG-Prinzip und dynamisch angezeigt.
MathcadExplorer kostenlos

Didaktische Programmpakete auf Grundlage eines CAS

1. Paetec auf der Basis von MathCad

Das preisgekrönte Elektronische Tafelwerk von Paetec stellt in Form
von MathCad-Notebooks eine interaktive Formelsammlung bereit.

2. StudyWorks auf der Basis von MathCad

3. MathSchoolHelp
auf der Basis von Notebooks zu Mathematica

Derive

In den Schulen ist als CAS vorwiegend Derive vertreten
Grundlage für eine neue Generation von Taschenrechnern (TI 89/92) mit den Fähigkeiten von CAS
Mängel: zeilenorientiert, wenig Dynamik, keine Internet-Einbindung.

LiveMath ist das bisher erste CAS, das mittels Plugin dynamisch in Webseiten integriert werden kann.
LiveMathe ist im Leistungsumfang gegenüber anderen CAS reduziert und auf den Unterricht zugeschnitten.
Einfach und elegant in der Bedienung und vergleichsweise preisgünstig.
Es hat seine besonderen Stärken in der interaktiven, dynamischen Verknüpfung von Termen, Graphen und Tabellen.

Der LiveMathMakerdient zum Erstellen der Notebooks.
Das LiveMathPlug-in ist zum Betrachten der Notebooks im Internet erforderlich.
Es ist kostenlos.

Dadurch entfallen die Anschaffungskosten für eine Klassenraumlizenz. Benötigt werden nur PCs mit Internet-Browser, das kostenlose Plug-in und eine Einzelplatzlizenz für den Lehrer.
Die Schüler müssen sich nicht in den LiveMathMaker einarbeiten. Sie arbeiten mit den Seiten, die der Lehrer vorbereitet hat.
Im Programm enthalten ist eine Starter-Library mit über 1000 Notebooks.

Das Team

Es gibt Versionen für Windows, Linux und Macintosh.
Der Vorgänger MathView wurde noch vom Schroedel-Verlag vertrieben.
Früher war es auch unter den Namen Mathplus und Theorist bekannt.
Die deutsche Version von LiveMath ist zur Zeit nur im Internet-Vertrieb erhältlich