Diskret - kontinuierlich: Unterschied zwischen den Versionen

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<center><big><big><big><big>Willkommen zum Lernpfad</big>
ÜBERSCHRIFT =Über diesen Lernpfad| INHALT1=Schüler/innen sollen sich mit der Beschreibung von dynamischen Vorgängen beschäftigen und den Unterschied zwischen diskreten Vorgängen (Beschreibung über Differenzengleichungen) und kontinuierlichen Vorgängen (Beschreibung über Differentialgleichungen) kennen lernen.|
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INHALT2=Kompetenzen| INHALT2a='''Das kannst du schon'''
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(Stand August 2011)</big>
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Du erwirbst / stärkst in diesem Lernpfad folgende Kompetenzen &nbsp;{{versteckt|
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'''Das kennst Du schon'''
  
 
*Darstellungsformen von Funktionen
 
*Darstellungsformen von Funktionen
*Kenntnis der Auswirkung von Variationen in verschiedenen Darstellungsformen (lineare, quadratische Funktionen, Potenzfunktionen, trigonometrische Funktionen u.a.)| INHALT2b='''Das kannst du lernen'''
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*Kenntnis der Auswirkung von Variationen in verschiedenen Darstellungsformen (lineare, quadratische Funktionen, Potenzfunktionen, trigonometrische Funktionen u.a.)
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'''Das lernst Du'''
  
 
*Wie beschreibt man diskrete dynamische Vorgänge mit Hilfe von Differenzengleichungen - Lösungsmöglichkeiten und Visualisierung an verschiedenen Beispielen
 
*Wie beschreibt man diskrete dynamische Vorgänge mit Hilfe von Differenzengleichungen - Lösungsmöglichkeiten und Visualisierung an verschiedenen Beispielen
*Wie beschreibt man kontinuierliche dynamische Vorgänge mit Hilfe von Differentialgleichungen - Visualisierung und Lösungsansätze mit Hilfe verschiedener Technologieunterstützungen an verschiedenen Beispielen| INHALT3=[[Diskret - kontinuierlich/Didaktischer Kommentar|Didaktischer Kommentar]]}}
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*Wie beschreibt man kontinuierliche dynamische Vorgänge mit Hilfe von Differentialgleichungen - Visualisierung und Lösungsansätze mit Hilfe verschiedener Technologieunterstützungen an verschiedenen Beispiele
  
== Rekursive Beschreibung von Veränderungen ==
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'''Du stärkst diese Kompetenzen''':
=== Numerische Näherung - Heronverfahren ===
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=== Radioaktiver Zerfall ===
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=== Räuber-Beute-Modell ===
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== Differenzengleichung ==
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* Darstellen, Modellieren (Heronverfahren, Radioaktiver Zerfall, Räuber-Beute-Modell, Rekursionsmodelle und Differenzengleichungen Differentialgleichung)
=== Begriffsbildung ===
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* Rechnen, Operieren (Radioaktiver Zerfall - analytische Herleitung sowie weiterführende Aufgaben, Herleitung der logistischen Gleichung, Lösen von Differentialgleichungen)
Eine Differenzengleichung ist eine Möglichkeit, dynamische Systeme abzubilden. Dabei wird eine Folge von diskreten (einzeln betrachtbaren - "abzählbaren") Ereignissen rekursiv definiert. Jedes Folgenglied ist daher eine Funktion der vorhergehenden Folgenglieder.
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* Interpretieren (exponentielles Wachstum - Lebensmittelkontrolle, exponentielle Abnahme - radioaktiver Zerfall)
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* Argumentieren, Begründen (Unterschied zwischen Differenzen- und Differentialgleichung)n
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* Problemlösen (Erkennen der Einsatzgebiete von Differenzen- und Differentialgleichung)
  
Form: <math>x_{n} = f(x_{n-1},x_{n-2},...,x_{1},x_{0})</math><br />
 
für natürliche Zahlen n.
 
  
Die Veränderung wird durch den '''Differenzenquotienten''' angegeben:
 
<math>\frac{\Delta y}{\Delta n}</math><br />
 
mit <math>n \in</math>N
 
  
Dabei entspricht:<br />
+
 
<math>\Delta y_{n} \Longleftrightarrow y_{n+1}-y_{n}</math> und damit beispielsweise <math>\Delta y_{n}=5 \Longleftrightarrow y_{n+1}-y_{n}=5 \Longleftrightarrow y_{n+1}=y_{n}+5</math>
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}}
  
Links:
 
* [http://statmath.wu-wien.ac.at/~leydold/MOK/HTML/node187.html http://statmath.wu-wien.ac.at/~leydold/MOK/HTML/node187.html], Josef Leydold, Abt. f. angewandte Statistik und Datenverarbeitung, 1997
 
  
=== Marktgleichgewicht - Cobweb-DIagramm ===
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Informationen zum Einsatz des Lernpfads im Unterricht: {{pdf|Didaktischer_kommentar_diskret_kontinuierlich.pdf|Didaktischer Kommentar}}
Cobweb / Spinnwebdiagramme stellen eine gute Möglichkeit dar, Rekursionen darzustellen.
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Links:
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* Spinnwebdiagramme - Lineare Differenzengleichungen 1. Ordnung mit GeoGebra: [http://www.geogebra.org/de/wiki/index.php/Lineare_Differenzengleichung_1._Ordnung http://www.geogebra.org/de/wiki/index.php/Lineare_Differenzengleichung_1._Ordnung]
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== Von der diskreten zur kontinuierlichen Veränderung ==
 
=== Exponentielles Wachstum - Lebensmittelkontrolle ===
 
=== Radioaktiver Zerfall - analytische Herleitung ===
 
  
[http://wikis.zum.de/medienvielfalt/images/6/68/Rad_zerfall_analytisch.pdf|test]
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Der Lernpfad besteht aus vier Kapiteln, die Du in beliebiger Reihenfolge bearbeiten kannst.
  
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<center>[[Bild:Logos_1.jpg]]</center>
  
{{Arbeiten|NUMMER=|
 
ARBEIT=
 
Gegeben ist die Funktion <math> f(x)=x \cdot \ln x </math>. Es gilt <math>\int_{1}^{2}f(x)\mathrm{d}x=0,636294261</math> FE.
 
  
}}
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== [[Rekursive Beschreibung von Veränderungen]] ==
=== '''Aufgaben im pdf-Format''' ===
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Die Angaben zu den Aufgaben findet man unter [http://wikis.zum.de/medienvielfalt/images/7/7a/Integrationsmethoden_mv.pdf Integrationsmethoden_mv.pdf] (41 kb).
 
  
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+
== [[Von der diskreten zur kontinuierlichen Veränderung]] ==
 +
 
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== [[Differentialgleichungen]] ==
  
=== '''Lösungen im pdf-Format''' ===
 
----
 
  
Die Lösungen zu diesen Aufgaben findet man unter [http://wikis.zum.de/medienvielfalt/images/1/1f/Integrationsmethoden_loes_mv.pdf Lösungen zu Integrationsmethoden_mv.pdf] (117 kb).
+
== [[Ausblick]] ==
  
=== Abbau von Giftstoffen ===
 
=== Logistisches Wachstum - beschränktes Wachstum ===
 
=== Ein-Lebewesen-Modell nach Verhulst ===
 
  
== Differentialgleichungen ==
 
=== Begriffsbildung ===
 
Links:
 
*  [http://statmath.wu-wien.ac.at/~leydold/MOK/HTML/node175.html http://statmath.wu-wien.ac.at/~leydold/MOK/HTML/node175.html], Josef Leydold, Abt. f. angewandte Statistik und Datenverarbeitung, 1997
 
  
=== Lösung einfacher Differentialgleichungen ===
 
  
== Ausblick ==
 
=== Visualisierung über Richtungsfelder ===
 
=== Näherungsverfahren ===
 
  
 
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&copy; 2009, Projekt "Medienvielfalt im Mathematikunterricht"

Aktuelle Version vom 3. Juli 2016, 14:00 Uhr

Willkommen zum Lernpfad


Logistisches wachstum.png Bsp rad zerfall.png Wert quadratwurzel.png


Diskret - kontinuierlich


erstellt von

Matthias Kittel und Walter Wegscheider

im Rahmen eines internationalen Projektes von
Medienvielfalt im Mathematikunterricht
(Stand August 2011)



Du erwirbst / stärkst in diesem Lernpfad folgende Kompetenzen  

Das kennst Du schon

  • Darstellungsformen von Funktionen
  • Kenntnis der Auswirkung von Variationen in verschiedenen Darstellungsformen (lineare, quadratische Funktionen, Potenzfunktionen, trigonometrische Funktionen u.a.)

Das lernst Du

  • Wie beschreibt man diskrete dynamische Vorgänge mit Hilfe von Differenzengleichungen - Lösungsmöglichkeiten und Visualisierung an verschiedenen Beispielen
  • Wie beschreibt man kontinuierliche dynamische Vorgänge mit Hilfe von Differentialgleichungen - Visualisierung und Lösungsansätze mit Hilfe verschiedener Technologieunterstützungen an verschiedenen Beispiele

Du stärkst diese Kompetenzen:

  • Darstellen, Modellieren (Heronverfahren, Radioaktiver Zerfall, Räuber-Beute-Modell, Rekursionsmodelle und Differenzengleichungen Differentialgleichung)
  • Rechnen, Operieren (Radioaktiver Zerfall - analytische Herleitung sowie weiterführende Aufgaben, Herleitung der logistischen Gleichung, Lösen von Differentialgleichungen)
  • Interpretieren (exponentielles Wachstum - Lebensmittelkontrolle, exponentielle Abnahme - radioaktiver Zerfall)
  • Argumentieren, Begründen (Unterschied zwischen Differenzen- und Differentialgleichung)n
  • Problemlösen (Erkennen der Einsatzgebiete von Differenzen- und Differentialgleichung)




Informationen zum Einsatz des Lernpfads im Unterricht: Pdf20.gif Didaktischer Kommentar


Der Lernpfad besteht aus vier Kapiteln, die Du in beliebiger Reihenfolge bearbeiten kannst.

Logos 1.jpg


Inhaltsverzeichnis

Rekursive Beschreibung von Veränderungen

Von der diskreten zur kontinuierlichen Veränderung

Differentialgleichungen

Ausblick


© 2009, Projekt "Medienvielfalt im Mathematikunterricht"