Hans-Wolfgang Henn

Das Buch gibt einen umfassenden Einblick in zentrale Aspekte des Stoffgebietes Analytische Geometrie/ Lineare Algebra in der S II. Es ist als Leitfaden für Studierende des gymnasialen Lehramts, aber auch für Lehrkräfte geeignet, die den Unterricht in diesem oft als trocken geltenden Stoffgebiet lebendiger und interessanter gestalten wollen. Das Buch berücksichtigt die neuen Bildungsstandards für die S II und folgt durchgängig zentralen didaktischen Prinzipien: Entwicklung eines tragfähigen Grundverständnisses zentraler Begriffe und Zusammenhänge bei Herausarbeiten fundamentaler Ideen, Anschaulichkeit bei gleichzeitiger sorgfältiger Vornahme von Abstraktionen, Anknüpfung an Unterrichtsinhalte der S I sowie Herstellung von Bezügen zu den anderen Stoffgebieten des Mathematikunterrichts der S II, Behandlung interessanter und für Schülerinnen und Schüler attraktiver Anwendungen.

Diese 2., überarbeitete und erweiterte Auflage des bisher unter dem Titel „Elementare Geometrie und Algebra“ erschienenen Lehrbuches weist deutlicher auf die angestrebte Vernetzung der Mathematik in Schule und Hochschule hin. In dem neuen ersten Kapitel wird die „Philosophie“ des Buches mit seinen zentralen didaktischen Prinzipien dargestellt. In jedem der folgenden fünf Kapitel wird zunächst im ersten Abschnitt ausführlich die Wechselwirkung der jeweiligen Thematik mit dem schulischen Mathematikunterricht dargestellt. Der dann folgende mathematische Inhalt der Kapitel ist im Wesentlichen eine Überarbeitung der Kapitel der ersten Auflage. Dieses Buch setzt eine gewisse „mathematische Grundbildung“ voraus, wie sie z. B. in den ersten zwei mathematischen Studiensemestern erworben wird. Die Kapitel sind unabhängig voneinander lesbar, möglichst oft wurden historische Zusammenhänge eingearbeitet und auch passende interessante mathematische Anekdoten erwähnt.

1 Einleitung.- 1.1Was ist "Elementare Analysis'?.- 1.2 Wie ist dieses Buch aufgebaut?.- 1.3 Was ist bei der Lekt re dieses Buchs zu beachten?.- 2 Funktionale Zusammenh nge und Funktionen.- 2.1 Funktionale Zusammenh nge.- 2.2 Funktionen.- 2.3 Grundvorstellungen und Darstellungen von Funktionen.- 2.4 Elementare Funktionstypen und ihre Charakteristika.- 2.5 Exkurs: Funktionen und Kurven.- 3 Ein anschaulicher Zugang zu Differenzial-und Integralrechnung.- 3.1 Ableiten: nderungsraten als fundamentale Idee.- 3.2 Integrieren: Rekonstruktion als fundamentale Idee.- 3.3 Anschaulicher Zusammenhang von "Ableiten' und "Integrieren'.- 3.4 Grenzender Anschauung.- 4 Mathematische Grundlagen der Analysis.- 4.1 Die vollst ndige Zahlengerade: reelle Zahlen.- 4.2 Folgen und ihre Grenzwerte.- 4.3 Grenzwerte von Funktionen und Stetigkeit.- 5 Grenzwerte von Differenzenquotienten: die Ableitung.- 5.1 Die Ableitung an einer Stelle und die Ableitungsfunktion.- 5.2 Berechnung von Ableitungen und Ableitungsregeln.- 6 Grenzwerte von Riemann'schen Summen: das Integral.- 6.1 Anschaulicher Standpunkt aus Kapitel 3.- 6.2 Das bestimmte Integral und Integralfunktionen.- 6.3 Erste Berechnungen von ("einfachen') Integralen.- 7 Zusammenhang von Differenzial-und Integralrechnung.- 7.1 Stammfunktionen und Richtungsfelder.- 7.2 Der Hauptsatz der Differenzial-und Integralrechnung.- 7.3 Integrieren bedeutet auch Mitteln.- 7.4 Von Ableitungsregeln zu Integrationsregeln.- 8 Anwendungen in Theorie und Praxis.- 8.1Funktionenuntersuchen.- 8.2Das Wechselspiel von Theorie und Anwendungen.- Literaturverzeichnis.- Index

In diesem Lehrbuch wird ein anwendungsorientierter Zugang zur mathematischen Theorie der Daten und des Zufalls entwickelt, der von Phänomenen des Alltags ausgeht und bis in die axiomatische Theorie der Wahrscheinlichkeit hineinreicht. Es richtet sich vor allem an Studierende des Lehramts Mathematik, ist aber auch als sinnstiftender Zugang zur Stochastik für andere Studierende der Mathematik (Diplom, BA) geeignet. Im Kapitel "Beschreibende Statistik" werden Konzepte der Datenreduktion und -präsentation entwickelt. Der Aufbau der "Wahrscheinlichkeitsrechnung" erfolgt von typischen Beispielen aus, wobei die geschichtliche und inhaltliche Entwicklung des Wahrscheinlichkeitsbegriffs ausführlich dargestellt werden. Diese beiden Teilgebiete werden im Kapitel "Beurteilende Statistik" zusammengeführt. Den Abschluss bildet ein Ausblick auf die Anwendung stochastischer Methoden in den empirischen Wissenschaften. Zahlreiche Abbildungen sowie Lern- und Übungsaufgaben mit Lösungshinweisen runden die Darstellung ab.