Maximal, minimal, optimal
mathematik lehren Nr. 159/2010
- Erscheinungsdatum:
- Apr. 2010
- Schulfach / Lernbereich:
- Mathematik
- Bestellnr.:
- 58159
- Medienart:
- Zeitschrift
- Seitenzahl:
- 69
- Lieferstatus:
- lieferbar
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Rekorde und Extreme aller Art faszinieren: der höchste Berg, die tiefste Temperatur, der älteste Baum, der kleinste Mensch, der schnellste Computer, die kleinstmögliche Änderung, die größte Primzahl...
Das Optimieren ist aber auch eine fundamentale Idee der Mathematik, eine ihrer Triebkräfte.
Dies zeigt sich in vielen ihrer Begriffe (kleinster gemeinsamer Teiler, beste Approximation, …). Ganze Forschungszweige widmen sich Spielarten des Optimierens: Lineares Programmieren, Konvexe Optimierung, Variationsrechnung, Dynamische Optimierung. Selbst die Entstehung der Analysis geht nicht zuletzt auf Extremalprobleme zurück.
Diese Ausgabe von mathematik lehren zeigt, wie die inspirierende Kraft des Optimierens in vielfacher, oftmals überraschender Weise im Unterricht erfahrbar gemacht und der analytische Lösungskalkül als Fortschritt von den Schülerinnen und Schülern erlebt werden kann.
Aus dem Inhalt:
- Aufgaben mit Ziffernkarten:
Rechnungen mit größtem und kleinstem Ergebnissen legen - "Ich suche das Paket, in das am meisten geht"
Ein Extremwertproblem aus dem Alltag - Extremwertaufgaben mit Differenzialrechnung
Bitte beachten Sie auch die Downloads zu diesem Heft:
- In der zip-Datei "500–08159_Ziffernkarten" finden Sie eine Kopiervorlage für Ziffernkarten sowie die Lösungen zu Arbeitsblatt 1 – 3 zum Beitrag "Aufgaben mit Ziffernkarten" von Maria Koth.
- In der Datei "500–08159_Rekorde_im_Tierreich" finden Sie drei Arbeitsblätter zum Beitrag "Rekorde im Tierreich" von Helge Woschitz.
- In der zip-Datei "500–08159_Daten" finden Sie je ein dynamisches Tabellenblatt (Excel und OpenOffice) ergänzend zum Arbeitsblatt 2 im Beitrag "Optimieren – Leitidee für den Umgang mit Daten" von Dankwart Vogel.
- In der Datei "500–08159_Humenberger" finden Sie Ergänzungen zum Beitrag "Das Quadrat als optimales Rechteck" von Hans Humenberger.
- Die Datei "500–08159_Legespiele_mit_Quadraten" enthält 21 Polyominos (Figuren aus einem bis fünf Quadraten) zum Folieren und Ausschneiden und einen Spielplan, ergänzend zur Mathe-Welt.
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Abstract
Titel: Maximal, minimal, optimal...
Quelle: In: Mathematik lehren,(2010) 159, S. 4–13
Abstract: Optimieren ist eine fundamentale Idee der Mathematik, deren Vielfalt an Problemstellungen, heuristischen Strategien und mathematischen Methoden den Unterricht über alle Klassenstufen hinweg bereichern und beleben kann. Der Beitrag gibt einen Überblick über Optimierungen im Alltag, in der Natur, in Wirtschaft und Technik sowie in der Mathematik und zeigt, wie Extremwertaufgaben mit elementaren (d.h. nichtanalytischen) Lösungsmethoden schon in der Sekundarstufe I einsetzbar sind. Dabei stehen weniger algorithmische Fertigkeiten als Modellieren, Problemlösen und funktionales Denken im Mittelpunkt.
Schlagwörter: Optimierung, Strategie, Idee, Unterrichtsanalyse, Funktionales Denken, Problemlösen, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Modellbildung, Aufsatz, '>Extremwert
Bisher erschienene Ausgaben:
- 242/2024 - Qualitätsvoll Mathematik unterrichten — vergriffen
- 241/2023 - Geometrisch konstruieren
- 240/2023 - Gute Lernatmosphäre gestalten
- 239/2023 - Numerische Mathematik
- 238/2023 - Methoden passend einsetzen
- 237/2023 - Mathe macht MINT
- 236/2023 - Grundvorstellungen unterrichten
- 235/2022 - Wettbewerbe
- 234/2022 - Mathematik in Krisensituationen
- 233/2022 - Flexibel adaptiv unterrichten
- 232/2022 - Sinnvoll stochastisch modellieren
- 231/2022 - Mathematik im Kontext Physik
- 230/2022 - Gleichheit, Gerechtigkeit, Fairness
- 229/2021 - Spielend diagnostizieren
- 228/2021 - 3D-Geometrie – virtuell und real
- 227/2021 - Mathe – heute für morgen
- 226/2021 - Mit Funktionen denken und arbeiten
- 225/2021 - Learning to the test: Passung schaffen
- 224/2021 - Visualisierungen als Arbeitsmittel
- 223/2020 - Didaktische Prinzipien
- 222/2020 - Gesichter der Mathematik
- 221/2020 - Motivation
- 220/2020 - Risiken begegnen
- 219/2020 - Codieren & Verschlüsseln
- 218/2020 - Transfer
- 217/2019 - 3D-Druck
- 216/2019 - Pythagoras vielfältig erleben
- 215/2019 - Mathe digital: Apps & Co
- 215/2019 - Mathe digital: Apps & Co — vergriffen
- 214/2019 - Lernen fördern – Fördern lernen
- 213/2019 - Den Zufall erfassen
- 212/2019 - Zum Handeln befähigen
- 211/2018 - Strategien
- 210/2018 - Messen
- 209/2018 - Aufgaben sind eine Aufgabe
- 208/2018 - Irrationale Zahlen
- 207/2018 - Wie Modellieren gelingt
- 206/2018 - Weil Sprache zählt – Sprachsensibel unterrichten
- 206/2018 - Weil Sprache zählt – Sprachsensibel unterrichten — vergriffen
- 205/2017 - Welche Methode passt? — vergriffen
- 204/2017 - Periodische Vorgänge
- 203/2017 - Explorieren
- 202/2017 - Algebra – Strukturen erkennen und nutzen
- 201/2017 - Inklusion
- 200/2017 - Mathematik auf den Punkt bringen: Reduktion
- 199/2016 - Bestand und Änderung
- 199/2016 - Bestand und Änderung — vergriffen
- 198/2016 - Langfristiger Kompetenzaufbau
- 198/2016 - Langfristiger Kompetenzaufbau — vergriffen
- 197/2016 - Statistische Grundbildung
- 196/2016 - Problemlösen lernen in der Geometrie
- 195/2016 - Interesse wecken, Talente fördern
- 194/2016 - Nutzt Mathematik!?!
- 193/2015 - Mathematik- Schönheit erleben
- 192/2015 - Übergänge gestalten
- 191/2015 - Fehler – Hindernis und Chance
- 190/2015 - Mathe 3D – Raumgeometrie unterrichten
- 189/2015 - Digitale Medien nutzen
- 188/2015 - Algorithmen
- 187/2014 - Funktionen analysieren
- 187/2014 - Funktionen analysieren — vergriffen
- 186/2014 - Mit Mathe spielen(d) lernen — vergriffen
- 186/2014 - Mit Mathe spielen(d) lernen
- 185/2014 - Der rechte Winkel
- 184/2014 - Forschendes Lernen
- 183/2014 - Zugänge zu negativen Zahlen
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- 182/2014 - Das Spiralprinzip
- 181/2013 - Überraschungen
- 180/2013 - Die faszinierende Welt der Grenzwerte — vergriffen
- 179/2013 - Verhältnisse
- 179/2013 - Verhältnisse — vergriffen
- 178/2013 - Unterrichten mit dem interaktiven Whiteboard — vergriffen
- 177/2013 - Mathe im Fächerverbund — vergriffen
- 176/2013 - Mathe real – mit Material
- 175/2012 - Gesundheit und Mathematik
- 174/2012 - Simulieren: Mit Modellen experimentieren
- 173/2012 - Vernetzungsideen
- 172/2012 - Begriffe bilden
- 171/2012 - Zahlbeziehungen erkennen und nutzen
- 170/2012 - Beurteilen und Bewerten
- 169/2011 - Gleichungen verstehen — vergriffen
- 168/2011 - Argumentieren — vergriffen
- 167/2011 - Kopfmathematik — vergriffen
- 166/2011 - Förderkonzepte
- 165/2011 - Kreis & Kugel
- 164/2011 - Systematisieren & Sichern
- 163/2010 - Sternstunden
- 162/2010 - Differenzieren — vergriffen
- 162/2010 - Differenzieren
- 161/2010 - Symmetrie — vergriffen
- 160/2010 - Außerschulische Lernorte — vergriffen
- 159/2010 - Maximal, minimal, optimal
- 158/2010 - Unterricht planen — vergriffen
- 157/2009 - Kunst Kreative Zugänge zur Mathematik — vergriffen
- 156/2009 - Mathematische Sprache entwickeln
- 155/2009 - Wege zum Beweisen
- 154/2009 - Wissen vernetzen – Geometrie und Algebra — vergriffen
- 153/2009 - Bewerten und Entscheiden
- 152/2009 - Unterricht gemeinsam entwickeln
- 151/2008 - Geschichte der Mathematik
- 150/2008 - Diagnose: Schlüssel zum individuellen Fördern — vergriffen
- 150/2008 - Diagnose
- 149/2008 - Projekte
- 148/2008 - Funktionale Zusammenhänge — vergriffen
- 147/2008 - Üben mit Konzept
- 146/2008 - Medien vernetzen
- 145/2007 - Der mathematische Blick
- 144/2007 - Geometrie erkunden
- 144/2007 - Geometrie erkunden — vergriffen
- 143/2007 - Präsentieren
- 142/2007 - Auf dem Weg zu neuen Zahlen — vergriffen
- 141/2007 - Experimentieren
- 140/2007 - Hausaufgaben
- 139/2006 - Kooperatives Lernen — vergriffen
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- 138/2006 - Daten und Zufall — vergriffen
- 138/2006 - Daten und Zufall
- 137/2006 - Mit Tabellen kalkulieren
- 136/2006 - Terme — vergriffen
- 135/2006 - Freude wecken – Ängste nehmen
- 134/2006 - Rund ums Geld
- 133/2005 - Koordinaten und Vektoren — vergriffen
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- 132/2005 - Bewusster Lernen — vergriffen
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- 131/2005 - Individuelles Fördern — vergriffen
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- 130/2005 - Kurven — vergriffen
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- 129/2005 - Diskrete Mathematik
- 128/2005 - PISA – neue Ergebnisse und Anregungen
- 127/2004 - Mathematik aus Schülersicht — vergriffen
- 126/2004 - Reichhaltige Lernsituationen — vergriffen
- 125/2004 - Fehler als Orientierungsmittel — vergriffen
- 124/2004 - Geometrie: Die Erde vermessen — vergriffen
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- 123/2004 - Brüche und Verhältnisse — vergriffen
- 122/2004 - Lernwerkstatt Mathematik
- 121/2003 - Merkwürdige Zahlen — vergriffen
- 120/2003 - Zukunft berechnen... Zukunft gestalten — vergriffen
- 119/2003 - Zentrale Ideen
- 118/2003 - Grundvorstellungen entwickeln
- 118/2003 - Grundvorstellungen entwickeln — vergriffen
- 117/2003 - Darstellen und Interpretieren
- 116/2003 - Interkulturelles Lernen — vergriffen
- 115/2002 - Heuristik – Problemlösen lernen — vergriffen
- 114/2002 - Prozente und Proportionalität — vergriffen
- 113/2002 - Modellieren — vergriffen
- 112/2002 - Unendlich — vergriffen
- 111/2002 - Mathematik und Natur — vergriffen
- 110/2002 - Begründen — vergriffen
- 109/2001 - Einstiege — vergriffen
- 108/2001 - Antworten auf TIMSS
- 107/2001 - Leistungen bewerten — vergriffen
- 106/2001 - Kreativität
- 105/2001 - Mathematik entdecken
- 104/2001 - Anders unterricht – aber wie? — vergriffen
- 103/2000 - Funktionen untersuchen — vergriffen
- 102/2000 - Computeralgebrasysteme — vergriffen
- 101/2000 - Ganzheitlich unterrichten — vergriffen
- 100/2000 - Aufgaben öffnen — vergriffen
- 99/2000 - Mathematik und Sprache — vergriffen
- 98/2000 - Mathematik zum Anfassen — vergriffen
- 97/1999 - Daten und Modelle — vergriffen
- 96/1999 - Folgen — vergriffen
- 95/1999 - Sport – Beispiele projektartigen Unterrichts — vergriffen
- 94/1999 - Übergänge – Wechsel in eine neue Schulstufe — vergriffen
- 93/1999 - Ganz genau und ungefähr — vergriffen
- 92/1999 - Internet und Multimedia — vergriffen
- 91/1999 - Mathematik historisch verstehen — vergriffen
- 90/1998 - TIMSS – Anstöße für den Matheu — vergriffen
- 89/1998 - Innere Differenzierung — vergriffen
- 88/1998 - Wahlen — vergriffen
- 87/1998 - Zahlen — vergriffen
- 86/1998 - Erlebnisweisen von Mathematik — vergriffen
- 85/1997 - Stochastisches Denken — vergriffen
- 84/1997 - Anregung aus England — vergriffen
- 83/1997 - Zum genetischen Unterricht — vergriffen
- 82/1997 - Computer im Geometrieunterrich — vergriffen
- 81/1997 - Optimieren — vergriffen
- 80/1997 - Architektur — vergriffen
- 79/1997 - Wege zur freien Arbeit — vergriffen
- 78/1996 - Grundvorstellungen — vergriffen
- 77/1996 - Neue Impulse für die Raumgeometrie — vergriffen
- 76/1996 - Umwelt — vergriffen
- 75/1996 - Funktionen — vergriffen
- 74/1996 - Mathematik aus der Zeitung — vergriffen
- 73/1995 - Bruchrechnung verstehen — vergriffen
- 72/1995 - Praktisches Lernen — vergriffen
- 71/1995 - Mädchen und Jungen im Mathematikunterricht — vergriffen
- 70/1995 - Vom Leben und Sterben — vergriffen
- 69/1995 - Mathematik und Verkehr — vergriffen
- 68/1995 - Textaufgaben-Aufgabentexte — vergriffen
- 67/1994 - Raumgeometrie – mit und ohne Computer — vergriffen
- 66/1994 - ...noch mehr Spiele — vergriffen
- 65/1994 - Aus- und Fortbildung — vergriffen
- 64/1994 - Lebendiger Mathematikunterrich — vergriffen
- 63/1994 - Optimale Entscheidungen — vergriffen
- 62/1994 - Freie Themen — vergriffen
- 61/1993 - Primzahlen II — vergriffen
- 60/1993 - Üben im Mathematikunterricht — vergriffen
- 59/1993 - Der Taschenrechner im Mathematikunterricht — vergriffen
- 58/1993 - Vernetzung — vergriffen
- 57/1993 - Primzahlen I — vergriffen
- 56/1993 - Freie Themen — vergriffen
- 55/1992 - Der Goldene Schnitt — vergriffen
- 54/1992 - Optimale Entscheidungen — vergriffen
- 53/1992 - Beiträge zum Geometrieunterricht — vergriffen
- 52/1992 - Problemlösen lernen — vergriffen
- 51/1992 - Gleichungen — vergriffen
- 50/1992 - Freie Themen — vergriffen
- 49/1991 - Die Individualität des Schüler — vergriffen
- 48/1991 - Klassenarbeiten/Beurteilen/Leistungsbewertung — vergriffen
- 47/1991 - Historische Quellen für den Mathematikunterricht — vergriffen
- 46/1991 - Geometrie – (k)ein Sorgenkind — vergriffen
- 45/1991 - Umgang mit Größen — vergriffen
- 44/1991 - Freie Themen — vergriffen
- 43/1990 - Spiele im Mathematikunterricht — vergriffen
- 42/1990 - Geometrie – (k)ein Sorgenkind — vergriffen
- 41/1990 - Preiswert, qualitäts- und umwe — vergriffen
- 40/1990 - 'Zauberhafte' Mathematik mit natürlichen Zahlen — vergriffen
- 39/1990 - Näherungsrechnen — vergriffen
- 38/1990 - Freie Themen — vergriffen
- 37/1989 - Parabeln — vergriffen
- 36/1989 - Geometrie — vergriffen
- 35/1989 - 'Minuszahlen' — vergriffen
- 34/1989 - Software II — vergriffen
- 33/1989 - Allgemeinbildender Mathematikunterricht — vergriffen
- 32/1989 - Abstände — vergriffen
- 31/1988 - Von Null bis unendlich — vergriffen
- 30/1988 - Eisenbahn — vergriffen
- 29/1988 - Anwendungsorientierung im Mathematikunterricht — vergriffen
- 28/1988 - Entdecken — vergriffen
- 27/1988 - Freie Themen — vergriffen
- 26/1988 - Mathematik im Alltag — vergriffen
- 25/1987 - Handlungsorientierung — vergriffen
- 24/1987 - Software — vergriffen
- 23/1987 - Mathematik und Kunst — vergriffen
- 22/1987 - Mit Geld rechnen — vergriffen
- 21/1987 - Blick über den Zaun – Großbritannien — vergriffen
- 20/1987 - Unser Geld — vergriffen
- 19/1986 - Geschichte – Geschichten — vergriffen
- 18/1986 - Rechner III — vergriffen
- 17/1986 - Zeichnen II — vergriffen
- 16/1986 - Brüche — vergriffen
- 15/1986 - Buchstaben-Rechnen — vergriffen
- 14/1986 - Zeichnen I — vergriffen
- 13/1985 - Rechner II — vergriffen
- 12/1985 - Galton-Brett — vergriffen
- 11/1985 - Das Operative Prinzip — vergriffen
- 10/1985 - Vertretungsstunde — vergriffen
- 9/1985 - Mathematik und Deutsch — vergriffen
- 8/1985 - Mittelwerte — vergriffen
- 7/1984 - Rechner I — vergriffen
- 6/1984 - Fliegen — vergriffen
- 5/1984 - Fehler — vergriffen
- 4/1984 - Olympia — vergriffen
- 3/1984 - Spiegel — vergriffen
- 2/1984 - Üben — vergriffen
- 1/1983 - Rechnen — vergriffen
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