Umgang mit Daten
Beispiele für den Unterricht
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1. Mortalität bei Fliegen
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In diesem Beispiel, das mit Excel bearbeitet wurde, wird der Einsatz des Solvers zur Ermittlung einer logistischen Näherungsfunktion vorgestellt. Ausgehend von einem selbst vorgegebenen Funktionsterm können bei dieser Vorgehensweise die Parameter durch Minimierung der quadratischen Abweichungen bestimmt werden.
Die Datenquelle findet sich im Internet.
Mit Hilfe der Tabellenkalkulation Excel untersuchen Schülerinnen und Schüler den Primärenergiebedarfs in Deutschland in den Jahren 1950 bis 2010. Sie erkennen anhand eines Schaubilds auf Grund ihrer Vorerfahrungen, dass der Primärenergiebedarf in Deutschland logistisch gewachsen sein könnte. Der hier vorgestellte Unterrichtsgang ist nur möglich, wenn die Schülerinnen und Schüler bereits Vorkenntnisse im Umgang mit Excel haben.
Eine diskrete Betrachtungsweise dieser Thematik scheint geradezu auf eine
Tabellenkalkulation zugeschnitten. Die rekursiv erstellten Tabellen lassen
sich überdies hervorragend visualisieren. Hier entlastet die Tabellenkalkulation
von einem ansonsten enormen rechnerischen und zeichnerischen Aufwand.
Sehr anschaulich erfahrbar wird damit auch eine Veränderung von Startwerten
oder Wachstumsfaktoren. Insofern ermöglicht eine Behandlung dieser Themen
mithilfe einer Tabellenkalkulation ein vielfältiges Experimentieren
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4. Simulation dynamischer Systeme
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Nachdem sich Schülerinnen und Schüler mit dynamischen Systemen auseinandergesetzt haben, können die Berechnungsschritte automatisiert werden. Dazu dient die vorgegebene Beispieldatei. Hier wird ein dynamisches System (B(n)) mit diskreten Zeitschritten vorgegeben und die Euler-Cauchy-Iteration benutzt. Die Werte für den Anfangsbestand, die Startzeit und den Zeitschritt können ebenso verändert werden wie die Funktion der Änderungsrate. Die Daten werden tabellarisch und grafisch aufbereitet.
Diese Datei enthält ein Makro, das aktiviert werden sollte, damit die Funktion der Änderungsrate automatisch kopiert und weiter verarbeitet werden kann.
Hinweise zur Simulation dynamischer Systeme und zu dem Simulationsprogramm PowerSim Lite finden Sie in der Werkstatt und auf der Navigationsleiste unter Links.
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5. Wahrscheinlichkeitsrechnung
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Der in Excel implementierte Zufallsgenerator erlaubt vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Wahrscheinlichkeitstheorie. So kann z.B. das empirische Gesetz der großen Zahl mit geringem zeitlichen Aufwand behandelt werden, es können Modelle simuliert werden oder ganz einfach Wahrscheinlichkeitsverteilungen graphisch aufbereitet werden.
Beispiele und Workshops finden Sie unter
Material
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