Jeder Autofahrer besitzt ein Navigationsgerät, fast alle zeichnen Fahrspuren
auf - mit Positionsangaben im Sekundenabstand. Während die prinzipielle
Funktionsweise der GPS-Technologie als Thema für den Mathematikunterricht
schon vor Jahren erschlossen wurde, blieben die Datenschätze, die diese
Geräte liefern, bisher weitgehend unbeachtet: Mit den funktionalen Abhängigkeiten
zwischen Zeit, Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung trägt man mit seinem
Navigationsgerät „fundamentale Ideen der Analysis“ in der Jackentasche,
ohne es zu wissen. Und wenn man die Bewegung in der Ebene mit Skalar- und Vektorprodukt
untersucht, kann man beim Kurvenfahren Fahrtrichtungen (als Integral der Winkelgeschwindigkeit),
Querbeschleunigungen und Fliehkräfte studieren … und nicht nur Analysis,
sondern auch Vektorrechnung im wahrsten Sinne des Wortes „erleben“.
Die Thematik eignet sich – da alle Bereiche der Schulmathematik angesprochen
und als Werkzeuge genutzt werden, für den Mathematikunterricht ab Klassenstufe
8 bis zum Abitur.
Andreas Kölling schreibt
Gerade im Hinblick auf künftige Projektkurse finde ich das GPS geradezu
als "Offenbarung" - für mich heißt es jetzt erst mal -
Entdecke die Möglichkeiten Im Moment sprudelt es in meinem Kopf nur von
Einsatzmöglichkeiten.
Und das Beste ist, dass es was zum Anpacken ist, nicht so wie die Fahrbahnen
in der Physiksammlung. Es ist einfach was Reales.
... Und das erwartet Sie ...
Köln Süd |
Karussell Nürburgring |
Geschwindigkeit und Drehgeschwindigkeit |
Tangential- und Querbeschleunigung |
Airbus Landeschleife Hürth |
Flug-Köln-Berlin: Routenkreuzung |
Punktlandung
mit Google Landungsanflüge analysieren, GPS im Dienste der linearen
Geometrie pm 73/2017 Dateien
Bewusster S-Bahn fahren Anleitung zu einer GPS-Exkursion, bei der Grundvorstellungen
der Analysis entwickelt/erlebt werden - mnu 5/2017 (mit Katja Löhr)
Mit
Positionen rechenen pm 53/2013 Dateien
Klothoiden "erfahren" - mit GPS, Google und GeoGebra MU 4/2015
(mit Reinhard Schmidt) - Dateien
Mit dem ICE von Hamm
nach Bielefeld Eine Prüfungsaufgabe auf dem Prüfstand, Istron
2014 - Dateien
Die Gaußsche
Schuhbandformel pm (53/2013) Dateien
Die Erde auf dem Schulhof
vermessen pm (53/2013)
Grundvorstellungen der Analysis
"erfahren" : mathematiklehren 160 (2010) Arbeitsblätter
- Dateien
Dem Navi auf der Spur: MNU 62/8
(2009) (pdf) GPS - Mathematik
zum Anfassen : Lambacher-Schweizer Einführungsphase Klett 734401 (NRW)
Dateien
GPS-Stassenbahn
und lineare Modelle : Lambacher-Schweizer 8 Klett 734441 (NRW) Dateien
(gpx, xls)
GPS - Tipps Gebrauchsanweisungen
GPS - Lernzirkel
- Dateien -
Lösungen
Lambacher-Schweizer Kursstufe/Qualifikationsphase Klett 735301 (BW) 735501 (NI)
735401 (NRW)
station 1 lkw-köln-bonn.trk
station 2 lkw-köln-bonn
Station 3 s-bahn-weiden-köln
Station 4 strassenbahn-linie-13
Station 5 keisel-frechen
Station 6 lkw-köln-südkreuz
Station 7 corsa-ausrollversuch
Station 8 ruhendes-navi
Vertiefungsafgaben
zum Stationenlrnen (pdf)
01 nürburgring-nordschleife
02 ice-rb-siegburg-münchen-ohlstadt
03 ec-mainz-bonn-rheinstrecke
04 fahrrad-sportplatz
05 bergfahrt-oberau-ettal
06 autobahn-kleeblatt
07 kleinlaster-luft-rollwiderstand
08 messfehler
09 flug-köln-berlin-köln
Interessante Tracks (Excel)
aufzugsfahrt (gps und barometer kombiniert)
turbo-aufzug osman 30
Mediapark Köln (ohne gps nur mit dem Barometer des oregon 300 gemessen)
linienflug-köln-sardinien-köln
segelflug-binz-eifel - mit Seilwindenstart
motorsegler-binz-eifel
schwimmbad-28-bahnen
drei Runden im Opel-Testkreisel
Dudenhofen (trigonometrische Funktionen)
drei s-bahnfahrten
Köln-Weiden West - Köln HBF: Fahrtenvergleich und Parabeln bei Starten,
Bremsen
Folgende Dateien wurden mit Datenloggern der Firma MeMoTec
/ AIM aufgenommen, die
10 Messwerte/s speichern
daytona-speedway-californien
adria-speedway-rimini (jaguar)