Geometrie für das Lehramt

Allgemeine Informationen und ergänzendes Material zur Lehrveranstaltung

Neben den Anfängervorlesungen zur Analysis und Linearen Algebra ist dies die dritte große Lehrveranstaltung in der Mathematik für alle Lehramtsstudiengänge. Ziel dieser Vorlesung ist es, die Grundlagen für die Schulgeometrie, d.h. für die euklidische Geometrie, von einem höheren Standpunkt zu vermitteln. Dabei liegt zu Beginn der Schwerpunkt auf einer präzisen axiomatischen Entwicklung der ebenen Geometrie. Im zweiten Teil werden dann spezielle geometrische Lehrsätze des Schulunterrichts im Detail besprochen und bewiesen. Hierzu zählen insbesondere die Strahlensätze, Kongruenzsätze für Dreiecke, die Satzgruppe des Pythagoras, Kreiswinkelsätze, Konstruktionen mit Zirkel und Lineal sowie Kegelschnitte.

Modulbeschreibung

Regelmäßigkeit

Sommersemester, jährlich

Modulverantwortung

Institut für Differentialgeometrie

Lehrveranstaltungen (SWS)

Vorlesung „Geometrie für das Lehramt“ (4 SWS)
Übung zu „Geometrie für das Lehramt“ (2 SWS)

Leistungsnachweis zum Erwerb der LP

Die Studienleistung ist im Rahmen der Übung zu erbringen.
Prüfungsleistung: Klausur oder mündliche Prüfung (nach Wahl der Dozentin/des Dozenten).

Notenzusammensetzung

Note der Klausur oder der mündlichen Prüfung

Leistungspunkte (ECTS):

10

Präsenzstudium (h):

90

Selbststudium (h):

210

Kompetenzziele:

Erweiterte mathematische Methodenkompetenz in Bezug auf lineare Strukturen und vertieftes Verständnis für algebraische Methoden und ihre Bezüge zu geometrischen Fragestellungen. Einfache Beweise geometrischer Lehrsätze (z.B. Kongruenzsätze für Dreiecke, Strahlensätze, Umkreismittelpunkt, Schwerpunkt, Satz des Pythagoras, Höhensatz, Kreiswinkelsatz, Satz des Thales) anschaulich führen und formal absichern können, Rückführung geometrischer Sätze auf die Axiome nachvollziehen und in einfachen Fällen selbst durchführen können, Richtigkeit geometrischer Konstruktionen begründen können.

Inhalte:

Rekonstruktion der ebenen und räumlichen Schulgeometrie und Einordnung in den axiomatischen Aufbau der euklidischen und nichteuklidischen Geometrie. Kongruenzsätze, Strahlensätze, Kreissätze, Satzgruppe des Pythagoras, kartesisches Modell, affine Geometrie, Reelle und komplexe Vektorräume, lineare Unabhängigkeit und Basis, affine Gerade und affine Ebene, Ellipsen, Hyperbeln, Parabeln, Kegelschnitte Kegelschnittgleichungen

Grundlegende Literatur:

Koecher, Krieg: Ebene Geometrie, Springer, 2007
Smoczyk, Geometrie für das Lehramt, BOD, 2019
(Hier finden Sie die Farb-Bilder zu den entsprechenden Schwarz-Weiß-Bildern aus dem Buch.)

Weitere Literatur wird bei Bedarf in der Veranstaltung bekannt gegeben.

 

Empfohlene Vorkenntnisse:

  • Analysis I

  • Lineare Algebra I

  • oder äquivalente LV

Verwendbarkeit:

  • Fächerübergreifender Bachelorstudiengang (Erstfach und Zweitfach)

  • Masterstudiengang Lehramt an Berufsschulen 

  • Quereinsteiger SprintIng




Übungsblätter aus dem Sommersemester 2020

Übungsblätter aus dem Sommersemester 2019