Bøger udgivet af Springer Spektrum

LenaRakers synthetisiert und charakterisiert neuartige NHC-Liganden ausgehend vonden Biomolekülen Cholesterol und Campher. Die von Cholesterol abgeleitetenStrukturen konnten in der mizellaren Katalyse sowie in ersten biochemischenUntersuchungen getestet werden. Zusätzlich stellte die Autorin bidentateNHC-Thioether-Hybridliganden für die Stabilisierung von Pd-Nanopartikeln her, wobeisie über die Auswahl der Liganden unterschiedliche Löslichkeiten der Partikelerzielen und variable Aktivitäten in der Hydrierung von ungesättigten Systemenbeobachten konnte.

Corinna Hankeln untersucht, wie sich der Einsatz einer dynamischen Geometrie-Software auf den Kompetenzerwerb beim mathematischen Modellieren auswirkt. Sie stellt eine Interventionsstudie in 30 neunten Klassen vor, in der die Kompetenzentwicklung einer Gruppe, die durchgängig mit einer dynamischen Geometrie-Software arbeitet, mit einer mit Zirkel und Lineal lernenden Gruppe verglichen wird. Mithilfe der Item-Response-Theorie weist die Autorin nach, dass sich die Teilkompetenzen des Modellierens auch empirisch als unterschiedliche Leistungsdispositionen erfassen lassen. Die Befunde zeigen, dass der Einsatz eines digitalen Werkzeugs nicht unmittelbar zu einer veränderten Kompetenzentwicklung beider Gruppen führt. Differenziert nach Teilkompetenzen lassen sich aber unterschiedliche, die Kompetenzentwicklung beeinflussende Faktoren, wie etwa die Computer-Selbstwirksamkeitserwartung oder das Geschlecht der Versuchsperson, identifizieren.

Eine zentrale Idee eines kompetenzorientierten Mathematikunterrichts ist die Unterstützung Lernender beim Aufbau mathematischer Modellierungskompetenzen zur Bearbeitung realitätsbezogener Probleme. Maike Hagena geht davon aus, dass die Bearbeitung eines Modellierungsproblems aus theoretischer Sicht immer auch eine Auseinandersetzung mit Größen erfordert. Die Autorin analysiert daher empirisch den Einfluss von Größenvorstellungen auf den Erwerb von Modellierungskompetenzen angehender Mathematiklehrkräfte. Ihre Ergebnisse zeigen eindrucksvoll, welche Auswirkungen bereits eine kurze Intervention mit dem Inhalt Größen auf den Erwerb von Größenvorstellungen und Modellierungskompetenzen hat, und Hochschullehrende erhalten gleichzeitig eine Vorlage, um diese Thematik mit ihren Studierenden zu vertiefen.

Michael Hauschild führt den Leser dieses essentials zurück in den September 2008 zum holprigen Start des Large Hadron Collider LHC, des größten Teilchenbeschleunigers der Welt und der heutigen Weltmaschine am CERN, dem Europäischen Forschungszentrum für Teilchenphysik bei Genf - einem der faszinierendsten Forschungszentren überhaupt. Der Autor erläutert, wie ausgehend von den ersten Ideen die großen Kollaborationen am LHC entstanden, Zusammenschlüsse von bis zu 3.000 Physikern. Die Kollaborationen sind es, die mit Hilfe von riesigen Teilchendetektoren die Kollisionen am LHC vermessen und dabei auf die Entdeckung von neuen Teilchen hoffen. Nach einer Pause von mehr als zwei Jahren wurde der LHC im Frühjahr 2015 wieder in Betrieb genommen, um mit höherer Energie als je zuvor die Geheimnisse der Natur zu enträtseln.Der AutorDr. Michael Hauschild ist Teilchenphysiker am CERN in Genf und seit 2005 Mitglied des ATLAS Experiments am Large Hadron Collider LHC. Während der ersten langen Messperiode des LHC von 2010 bis 2012 hat er die Entdeckung des Higgs-Teilchens im Sommer 2012 unmittelbar miterlebt.

Michael Hauschild führt den Leser zurück ins Jahr 2012, als am CERN, dem Europäischen Forschungszentrum für Teilchenphysik bei Genf - einem der faszinierendsten Forschungszentren überhaupt - die Entdeckung des Higgs-Teilchens nach einer langen Jagd am Large Hadron Collider LHC verkündet wurde. Der Autor erläutert anschaulich den Higgs-Mechanismus zur Erzeugung von Masse mit der zentralen Rolle des Higgs-Teilchens in der aktuellen Teilchenphysik. Nach einer Pause von mehr als zwei Jahren wurde der LHC, der größte Teilchenbeschleuniger der Welt und die heutige Weltmaschine, im Frühjahr 2015 wieder in Betrieb genommen, um mit höherer Energie als je zuvor die Geheimnisse der Natur zu enträtseln. Ein Überblick über zukünftige Projekte bildet den Abschluss dieses essentials.Der Autor Dr. Michael Hauschild ist Teilchenphysiker am CERN in Genf und seit 2005 Mitglied des ATLAS Experiments am Large Hadron Collider LHC. Während der ersten langen Messperiode des LHC von 2010 bis 2012 hat er die Entdeckung des Higgs-Teilchens im Sommer 2012 unmittelbar miterlebt.

Im vorliegenden Band wird verdeutlicht, welche Kompetenzen Lehrkräfte haben sollten, um Schülerinnen und Schülern im Unterricht mathematisches Modellieren zu vermitteln. Im ersten Teil des Buches liegt der Fokus auf den zum Unterrichten von Modellierung in der Schule nötigen Lehrerkompetenzen. Dabei werden auch Möglichkeiten zur Förderung solcher Kompetenzen aufgezeigt. Im zweiten Teil des Buches stehen Konzepte für die Lehreraus- und -fortbildung im Vordergrund, die angehenden und praktizierenden Lehrkräften jene Kompetenzen vermitteln können. Lehrende in Schule und Hochschule wie auch Studierende des Lehramts finden in diesem Buch zahlreiche Anregungen aus Forschung und Praxis zu Lehrerkompetenzen in Bezug auf Modellieren und zu deren Erwerb.

Michaela Lichti stellt in ihrem Buch die Ergebnisse einer Interventionsstudie zur Förderung des funktionalen Denkens in Jahrgangsstufe 6 vor, die unter Verwendung von Experimenten mit gegenständlichen Materialien und Computer-Simulationen durchgeführt wurde. Basierend auf einer quantitativen und qualitativen Betrachtung der Ergebnisse arbeitet die Autorin eine Empfehlung aus, wie eine effektive Förderung funktionalen Denkens erreicht werden kann. Funktionales Denken, verstanden als das Verständnis funktionaler Zusammenhänge, ist grundlegend für das Bestehen von Schülerinnen und Schülern im Mathematikunterricht. Seine Förderung ist entsprechend von Beginn an von zentraler Bedeutung.

Das vorliegende essential stellt die Protyposis als abstrakte bedeutungsoffene Qubits (AQIs) vor. Dies sind die physikalisch und mathematisch einfachsten Quantenstrukturen. Deren fundamentale Rolle begründet eine durchgängige Erklärung der kosmischen Entwicklung, der Herausformung materieller Teilchen, von Leben und Bewusstsein. Aus ihr folgen Strukturen der Wechselwirkungen, der gravitativen, elektromagnetischen, schwachen und starken. In einem Lebewesen werden AQIs für dieses auch zu bedeutungsvoller Information. Die AQIs formen Körper und Psyche als "Uniware" zu einer Einheit, die ein hochentwickeltes Bewusstsein zu freien Entscheidungen befähigt. Es agiert sowohl logisch als auch spontan, im Gegensatz zur KI sogar nicht-algorithmisch.

Konstruktive Analysis wird in diesem Buch mit anschaulichen Graphiken und bestechenden Beispielen so vorgestellt, dass sie bereits mit elementaren Schulkenntnissen als Voraussetzung verstanden wird. Sie stellt eine höchst attraktive Alternative zur konventionellen, auf den willkürlich gesetzten Axiomen der Mengentheorie fußenden formalen Mathematik dar. Und sie führt zu spektakulären Einsichten über Stetigkeit und gleichmäßige Stetigkeit, über gleichmäßige Konvergenz und über die Vertauschung von Limes und Integral, die der konventionellen Mathematik gänzlich verwehrt sind.