Hans-Stefan Siller – författare

This edited volume documents research on mathematical modelling education, before, during, and after the Covid 19 pandemic. Mathematical modelling is essential for understanding natural and human generated phenomena, and informs decision-making about events such as the pandemic, climate change, and other disruptive events. Communication to the public, often by the media, makes use of mathematical modelling to justify changes to public policy, as seen during the COVID-19 crisis. Consequently, mathematical modelling has assumed an increasingly prominent role in curricula internationally, providing opportunities to understand how it is used in current circumstances and to plan for the needs of future societies. This book focuses on research on mathematical modelling education and its implementation at school and tertiary level. Contributions to the book and point to directions for further innovation in mathematical modelling education.

Authors of this volume are members of the International Community of Teachers of Mathematical Modelling, the peak research body for the teaching and learning of mathematical modelling.

This book provides international perspectives on the use of digital technologies in primary, lower secondary and upper secondary school mathematics. It gathers contributions by the members of three topic study groups from the 13th International Congress on Mathematical Education and covers a range of themes that will appeal to researchers and practitioners alike. The chapters include studies on technologies such as virtual manipulatives, apps, custom-built assessment tools, dynamic geometry, computer algebra systems and communication tools. 

Chiefly focusing on teaching and learning mathematics, the book also includes two chapters that address the evidence for technologies’ effects on school mathematics. The diverse technologies considered provide a broad overview of the potential that digital solutions hold in connection with teaching and learning. The chapters provide both a snapshot of the status quo of technologies in school mathematics, and outline how they might impact school mathematics ten to twenty years from now.

Modellierungskompetenz ist gefragt! Realitätsbezogener Mathematikunterricht, wie er in diesem Buch an 10 aktuellen Beispielen vorgestellt wird, motiviert die SchülerInnen und trägt wesentlich zur Modellierungskompetenz bei. Die Palette der Themen reicht von 3D-Grafik in Computerspielen und Teamtraining im Radsport über den Weltrekordsprung von F. Baumgartner bis in die Niederungen des Wettbetrugs, von Finanzmathematik über den Wärmetod der Erde zu Genauigkeitsfragen beim Kalender und nicht zuletzt zu Unterrichtsvorschlägen zum funktionalen Denken und zur probabilistischen Modellbildung. Die AutorInnen sind erfahrende LehrerInnen und MathematikdidaktikerInnen, die für dieses Buch im Mathematikunterricht erfolgreich einsetzbare Unterrichtsvorschläge aufgeschrieben haben.​

Dies ist der zweite Band mit "Neuen Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht" von ISTRON, einer Gruppe von Lehrenden an Schulen und Hochschulen sowie in der Lehrerbildung tätigen Personen,der innerhalb der Reihe "Realitätsbezüge im Mathematikunterricht" erscheint.

Im Sammelband werden wichtige Impulse aus den verschiedenen Bereichen der Lehrerbildung – Hochschule, Studienseminar und Schule – vernetzt und es wird eine Bestandsaufnahme zur Zusammenarbeit der an der Lehrerbildung Beteiligen vorgenommen. Als ein erfolgsversprechender Ansatz für die Kommunikation auf Augenhöhe werden hybride Räume der Zusammenarbeit in den Fokus genommen. Mit einem Schwerpunkt auf die schulpraktische Lehrerprofessionalisierung werden verschiedene Formen und Aspekte der Zusammenarbeit thematisiert. Ziel ist es, Möglichkeiten zur Weiterentwicklung und erweiterte Kommunikationsräume aufzuzeigen. Im Buch werden Forschungsergebnisse und Impulse aus zahlreichen Projekten vorgelegt bzw. vorgestellt.

Der vorliegende Band ist der vierte Band mit "Neuen Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht". Er enthält eine Sammlung von aktualisierten und überarbeiteten Beiträgen zur Istron-Schriftenreihe aus den letzten 25 Jahren, die uns als besonders fruchtbar und anregend erschienen, als „Best of“ dieser Schriftenreihe.

Seit 1991 gibt es eine deutschsprachige ISTRON-Gruppe, die das Ziel verfolgt, Modellierungen und Realitätsbezüge in den (all-)täglichen Mathematikunterricht zu integrieren. Die ISTRON-Gruppe gibt seit dieser Zeit eine Schriftenreihe mit Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht heraus. Diese Reihe richtet sich an Mathematiklehrende an Schulen und Hochschulen, aber auch an Studierende und Dozierende in der Weiterbildung. Die Beiträge zeigen, wie man mathematische Anwendungen und Modellierungen im alltäglichen Mathematikunterricht implementieren kann. Es werden interessante, relevante und aktuelle Themen aufgegriffen, für denUnterricht aufbereitet und lernerorientiert dargestellt.

Im Mathematikunterricht der Sekundarstufe II kommt der Analysis eine zentrale Rolle zu. Dieses Buch bietet eine umfassende Darstellung der Didaktik der Analysis unter Berücksichtigung der aktuellen didaktischen Diskussion, theoretischer Konzepte, praktischer Unterrichtserfahrungen und der Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz. Es unterstützt Studierende, Referendarinnen und Referendare, aber auch Lehrkräfte dabei, das Gebiet angemessen – kompetenzorientiert - unterrichten zu können. Dazu gibt es Orientierung über die allgemeinbildende Bedeutung der Analysis und beleuchtet die zentralen Begriffe Funktion, Folge, Grenzwert, Ableitung und Integral. Für diese, für den Analysisunterricht, zentralen Begriffe werden wichtige Aspekte und Grundvorstellungen herausgearbeitet sowie typische unterrichtliche Zugänge vorgestellt. Die Chancen digitaler Mathematikwerkzeuge für das Lernen und ihre Bedeutung im Analysisunterricht werden besprochen. Übungsaufgaben geben Impulse für selbstständiges Anwenden und Vertiefen der Inhalte.  ​

Dieses Buch zeigt, wie verschiedene digitale Medien als Lern- und Lehrhilfsmittel in den Mathematikunterricht integriert werden können: Es stellt theoretische Überlegungen und Konzeptionen dar und zeigt an vielen unterrichtspraktischen Beispielen, wie Taschenrechner, Laptop und Smartphone mit der entsprechenden Software und dem Internet im Unterricht eingesetzt werden können. Das dargestellte Programm-Spektrum reicht von Computeralgebrasystemen über dynamische Geometriesysteme, Tabellenkalkulationen und 3D-Druck bis hin zu interaktiven Lernumgebungen, auch mit Virtueller Realität und Augmented Reality. Der Einsatz der Medien orientiert sich dabei stets am zentralen Ziel, die Entwicklung vielfältiger Kompetenzen bei Schülerinnen und Schülern nachhaltig zu unterstützen.

Das vorliegende Buch ist eine vollständige Neubearbeitung des Buches „Computer im Mathematikunterricht“ von Hans-Georg Weigand und Thomas Weth aus dem Jahr 2002.