Hans-Stefan Siller - Böcker

This book provides international perspectives on the use of digital technologies in primary, lower secondary and upper secondary school mathematics. 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.

This open access book presents a structural model and an associated test instrument designed to provide a detailed analysis of professional competences for teaching mathematical modelling.

This open access book presents a structural model and an associated test instrument designed to provide a detailed analysis of professional competences for teaching mathematical modelling.

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 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 survey addresses the use of technology in upper secondary mathematics education from four points of view: theoretical analysis of epistemological and cognitive aspects of activity in new technology mediated learning environments, the changes brought by technology in the interactions between environment, students and teachers, the interrelations between mathematical activities and technology, skills and competencies that must be developed in teacher education. Research shows that the use of some technologies may deeply change the solving processes and contribute to impact the learning processes. The questions are which technologies to choose for which purposes, and how to integrate them, so as to maximize all students’ agency.  In particular the role of the teacher in classrooms and the content of teacher education programs are critical for taking full advantage of technology in teaching practice.

This book provides international perspectives on the use of digital technologies in primary, lower secondary and upper secondary school mathematics. 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.

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.

Dieses Buch widmet sich dem Einsatz digitaler Medien und Werkzeuge im Zusammenhang mit Modellierungsprozessen im Mathematikunterricht. Modellierung mit digitalen Werkzeugen und Simulation sind auch für die aktuelle mathematikdidaktische Diskussion und die Lehrerbildung im Fach Mathematik von großem Interesse.

Der open access Sammelband zeigt auf, wie digitalisierungsbezogene Kompetenzen von Studierenden und Dozierenden der Lehrpersonenbildung auf Basis interdisziplinären Zusammenwirkens von Bildungswissenschaften und Fachdidaktiken unter besonderer Berücksichtigung der Mensch-Computer-Interaktion gefördert werden können.

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 Buch wendet sich an Studierende des Lehramts Mathematik, an Referendarinnen und Referendare sowie praktizierende Lehrkräfte. Es konzentriert sich auf zentrale Inhalte der Sekundarstufe I – also Zahlen, Algebra, Funktionen, Geometrie sowie Daten und Zufall. Um Leserinnen und Leser zur eigenständigen Auseinandersetzung mit digitalen Medien anzuregen, sind am Ende jedes Kapitels Aufgaben zur individuellen Bearbeitung angefügt. Materialien zu den Inhalten, vor allem interaktive Elemente, sind auf einer eigenen Internetseite zusammengestellt.Das vorliegende Buch ist eine vollständige Neubearbeitung des Buches „Computer im Mathematikunterricht“ von Hans-Georg Weigand und Thomas Weth aus dem Jahr 2002.

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 sowie Lehrkräfte, die das Gebiet angemessen – kompetenzorientiert – unterrichten möchten. Dazu gibt es Orientierung über die allgemeinbildende Bedeutung der Analysis und beleuchtet die zentralen Begriffe Funktion, Folge, Reihe, Grenzwert, Ableitung und Integral. Für diese, insbesondere für den Analysisunterricht der gymnasialen Oberstufe zentralen Begriffe, werden Grundvorstellungen herausgearbeitet sowie typische unterrichtliche Zugänge vorgestellt. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, mit digitalen Mathematikwerkzeugen das Lehren und Lernen im Analysisunterricht zu unterstützen. Übungsaufgaben geben Impulse für selbstständiges Anwenden und Vertiefen der Inhalte.Für die 2. Auflage wurden alle Kapitel grundlegend überarbeitet und erweitert. Insbesondere wurden unterrichtspraktische Zugänge zu zentralen Begriffen der Analysis und deren Anwendungen durch die Einbeziehung aktueller Schulbuchliteratur und -aufgaben gestärkt, digitale Ressourcen aktualisiert und ergänzt sowie weitere, vertiefende Materialien von den Autoren online bereitgestellt.