Pädagogische Hochschule Freiburg

Visuelle Wahrnehmung: Computergestützte Experimente, mathematische Modelle und Simulationen

von Anne Schüller
Name der Institution: RWTH Aachen
Art des Beitrags: Vortrag
Zugeordnet der Sektion: Modelle und Simulationen zu authentischen Problemen im Mathematikunterricht

In der Zielsetzung und Gewichtung des Mathematikunterrichtes hat sich in den letzten Jahren eine deutliche Verschiebung zu Gunsten von Anwendungsbezug und Modellierung ergeben. Damit einher geht die Aufgabenstellung, Lehreinheiten in authentischen und aktuell relevanten Themenfeldern zu entwickeln, die auf vorhandenem Schulwissen aufbauen und dieses erweitern und vertiefen können. Das physiologische und neurobiologische Thema „Tiefensehen“ stellt nicht nur einen authentischen Anwendungsbereich in der Mathematik und in der Naturwissenschaft dar, sondern hat im Zeitalter der 3D-Filme auch direkten Bezug zum Alltagsleben der Schüler. Es kann unter verschiedenen mathematischen Aspekten und mit verschiedenen mathematischen Werkzeugen Schülern unterschiedlicher Jahrgangsstufen näher gebracht werden. Im Vortrag werden verschiedene Ansätze, das Thema im Unterricht auf unterschiedlichem Niveau zu behandeln, vorgestellt. In der Sekundarstufe I können nach geeigneter Modellierung des Sehprozesses, vor allem geometrische Aspekte sowohl anhand von elementargeometrischen Formeln als auch konstruktiv mit Hilfe eines dynamischen Geometriesystems betrachtet werden. Einsatzgebiete für die Sekundarstufe II sind zum einen eine mathematische Beschreibung und Analyse des Modells zum Sehprozess mit Hilfe einer Abbildungsvorschrift und zum anderen die mathematische Auswertung und Analyse von Daten, die Schüler eigenständig in computergestützten Experimenten zum Tiefensehen erheben können.

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