Zusammenfassung
Geometrie hat in deutschen Schulklassen eine Doppelfunktion: Einerseits geht es um die logische Analyse geometrischer Sachverhalte, andererseits ist Geometrie die „natürliche“ Analyse des uns umgebenden Raumes. Dieser Gegensatz wird aus historisch-genetischer, lern- und kognitionstheoretischer wie auch unterrichtlicher Perspektive entfaltet. Curriculare Fragen spielen ebenso eine Rolle wie aktuelle Entwicklungen des Einsatzes Dynamischer Geometrie-Software (also „neuer Technologien“), die zunehmende Bedeutung der Raumgeometrie und die Rolle geometrischer Begriffe für die Veranschaulichung (Visualisierung) außergeometrischer Sachverhalte. Auch internationale Entwicklungslinien zu einer Didaktik der Geometrie werden skizziert. Zum Abschluss werden Themen und damit verbundene Dichotomien benannt, die auch künftig eine didaktisch orientierte Beschäftigung mit der Geometrie und ihrer unterrichtlichen Realisierung lohnend machen.
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Notes
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Es soll hierdurch ausgedrückt werden, dass jeglicher mathematischer Zusammenhang durch natürliche Zahlen und deren Verhältnisse berechnet, gemessen bzw. erklärt werden kann.
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Aus Euklids Formulierung ist zunächst nicht einmal unmittelbar einsichtig, dass es sich hier um Aussagen über Parallelen handelt. Dies wird deutlicher in der logisch äquivalenten Formulierung von Playfair: „Durch einen Punkt, der nicht auf einer gegebenen geraden Linie oder ihrer Verlängerung liegt, kann nicht mehr als eine parallele gerade Linie gezeichnet werden (Trudeau 1998, S. 187).
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Unter Unabhängigkeit versteht Hilbert, dass ein Axiom nicht aus anderen Axiomen hergeleitet bzw. bewiesen werden kann. Widerspruchsfreiheit bedeutet, dass logische Schlussfolgerungen und Beweise auf Grundlage der als gültig angenommenen Axiome nicht auf Widersprüche führen dürfen. Zudem muss das System vollständig in der Weise sein, dass alle in dieser Struktur geltenden Sätze auch bewiesen werden können.
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Die Fähigkeit zu mentalen Rotationen beschreiben Linn und Petersen (1985) darin, zwei- oder dreidimensionale Figuren schnell und präzise mental im Raum zu drehen.
- 6.
Die Fähigkeit der räumlichen Wahrnehmung erfordert die Bestimmung räumlicher Beziehungen von Objekten unter Berücksichtigung der eigenen Körperorientierung.
- 7.
Räumliche Visualisierung beschreibt die Fähigkeit, Aufgaben durch mehrschrittige und komplexe Manipulationen räumlicher Informationen zu lösen. Hierbei können multiple Lösungsstrategien verwendet werden, welche auch Fähigkeiten zu ‚mentalen Rotationen‘ oder ‚spatial perception‘ verwenden.
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The International Group for the Psychology of Mathematics Education (PME) ist eine Forschergruppe, die auf dem International Congress on Mathematical Education-3 (ICME-3) im Jahr 1976 in Karlsruhe gegründet wurde und sich inzwischen zu einer internationalen Vereinigung von Mathematikdidaktikern entwickelt hat, welche alljährlich Kongresse organisiert, die von Kolleginnen und Kollegen aus der ganzen Welt besucht werden. Für weitere Informationen vgl. http://igpme.org.
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Virtueller Realität.
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Die internationale Mathematische Unterrichtskommission (‚IMUK‘, bekannt als ‚International Commission for Mathematics Instruction (ICMI)‘ initiiert immer wieder internationale Studien zu bestimmten Fragen des Lehrens und Lernens von Mathematik. Die Geometrie-Studie ist dafür ein Beispiel.
- 13.
Für die Kongressberichte vgl. http://www.mathunion.org/icmi/publications/icme-proceedings/.
- 14.
Für die Kongressberichte vgl. http://ermeweb.free.fr/index.php oder die jährlichen Tagungen der internationalen Forschergruppe PME ‚International Group for the Psychology of Mathematics Education‘, gut dokumentiert beim Dokumentationszentrum ERIC, vgl. www.eric.ed.gov oder http://www-didactique.imag.fr/preuve/PME/PMEProceedings.html.
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Hattermann, M., Kadunz, G., Rezat, S., Sträßer, R. (2015). Geometrie: Leitidee Raum und Form. In: Bruder, R., Hefendehl-Hebeker, L., Schmidt-Thieme, B., Weigand, HG. (eds) Handbuch der Mathematikdidaktik. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-35119-8_7
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