Bücher veröffentlicht von Springer Spektrum

Felicitas Pielsticker stellt sich der für die mathematikdidaktische Forschung zentralen Frage, wie Schülerinnen und Schüler in Aushandlungsprozessen über Anschauungs- und Arbeitsmittel ihr mathematisches Wissen entwickeln. Anhand von drei Fallbeispielen aus der Algebra, Geometrie und Wahrscheinlichkeitsrechnung aus dem Schulunterricht einer 8. Klasse belegt die Autorin, dass Unterricht, der bewusst Rücksicht auf in theoretischen Zusammenhängen gewonnene Erkenntnisse über empirische Schülertheorien nimmt, zu bemerkenswerten Wissensentwicklungsprozessen bei Schülerinnen und Schülern führt. Ein innovatives Element war die 3D-Druck-Technologie, die sich für ein Unterrichten im Sinne eines empirisch-orientierten Mathematikunterrichts auszeichnet. Diese Arbeit liefert wesentliche Impulse für die Analyse und Gestaltung mathematischer Lehr-Lernprozesse in realen Kontexten.

Sabine Helmsen stellt die Untersuchung von Interaktionen der Hitzeschockproteine (Hsp) mit Liganden, wie ATP, und potenziellen Inhibitoren in den Fokus ihrer Studie. Diese dienen im Besonderen zur Aufklärung des Bindungsverhaltens mit Hinweisen zu möglichen strukturellen Eigenschaften, welche hinsichtlich der Wechselwirkungen mit Natur- und Wirkstoffen als Inhibitoren eine Rolle spielen. Unter Verwendung der Microarray-Technologie erfolgen schnelle und präzise Analysen, welche ebenfalls den Einfluss bestimmter isolierter Naturstoffe und Extrakte des Pilzes Hypoxylon rickii auf die Wechselwirkung zwischen Hsp70 und Hsp90 zeigen.¿Die Autorin:Sabine Helmsen absolvierte den Bachelor of Science in Chemie an der Leibniz Universität in Hannover und schloss den Master Analytik dort am BMWZ, Biomolekulares Wirkstoffzentrum, bei Herrn Professor Kirschning und Herrn PD Zeilinger an.

Marieke Roskam entwickelt und erprobt ein Unterrichtskonzept zur Ausbildung eines ¿Prä-algebraischen Struktursinnes¿, welches das erforderliche abstrakte Denken für die Algebra in der Mittelstufe anregen kann. Hierbei wird eine Einführung von natürlichen Zahlen als ¿multiplikative Bausteine¿ im arithmetischen Bereich thematisiert und es wird an konkret-gegenständliche Grundschulerfahrungen angeknüpft, um strukturell-abstraktes Denken durch Operieren mit Zahlobjekten anzuregen. Es gelingt der Autorin, drei Sichtweisen herauszuarbeiten und daraus Strategien aufzuzeigen, wie Sechstklässler mithilfe des Zerlegens, des Konstruierens und des Umsortierens Zahlbeziehungen erschließen.

Die Autoren stellen die Ergebnisse des Projekts IER-SEK zusammenfassend vor. IER-SEK ist das Instrument zur Entscheidungsunterstützung für Großvermieter zur Realisierung von Stadtentwicklungskonzepten und wurde im Rahmen der BMBF-Initiative Kommunen innovativ gefördert. Das Buch gibt aber auch einen Ausblick auf weitere Themen, welche die nachhaltige Stadtentwicklung beeinflussen, dazu gehören Stadtentwicklung und Mensch sowie Technologie und Energie.Die Herausgeber:M.Sc. Tim Neumann ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Westsächsischen Hochschule Zwickau. Dipl.-Ing. Uwe Ziesler arbeitet in der Stabsstelle Stadtentwicklung der Stadt Zwickau. Prof. Dr. rer. pol. habil. Dr.-Ing. Tobias Teich ist Professor für Vernetzte Systeme in der Betriebswirtschaft an der Westsächsischen Hochschule Zwickau.

Dieses Buch behandelt die Geometrie des Anschauungsraums in allen ihren Aspekten. Wie in jedem Teilgebiet der Mathematik geht es darum, das Verborgene auf das Offensichtliche zurückzuführen; die Besonderheit der Geometrie ist, dass das Offensichtliche manchmal im wörtlichen Sinne vor Augen liegt.Ausgehend von der Anschauung werden räumliche Konzepte in das bereits vorhandene mathematische Gerüst der Linearen Algebra und der Analysis eingebettet. Der Weg von der Anschauung zur mathematisch exakten Sprache ist selbst Lerninhalt dieses Buches. Damit soll eine oft beklagte Verstehenslücke geschlossen werden, die sich zwischen der anschaulichen Vorschul- und Schul- Geometrie und den abstrakten Begriffen der Linearen Algebra und Analysis auftut. Zugleich werden damit anschaulich-geometrische Argumentationsweisen gerechtfertigt, weil ihre Einbettung in die strenge mathematische Sprache geklärt wurde.Die Begriffe der Geometrie sind von ganz unterschiedlicher Natur; sie bezeichnen sozusagen verschiedene Schichten geometrischen Denkens: Manche Argumente verwenden nur Begriffe wie Punkt, Gerade und Inzidenz, andere benötigen Winkel und Abstände, wieder andere Symmetrie-Überlegungen. Jedes dieser Begriffsfelder bestimmt ein eigenes Teilgebiet der Geometrie und ein eigenes Kapitel dieses Buches, mit Ausnahme des letztgenannte Begriffsfelds "Symmetrie", das alle anderen durchzieht: - Inzidenz: Projektive Geometrie - Parallelität: Affine Geometrie - Winkel: Konforme Geometrie - Abstand: Metrische Geometrie - Krümmung: Differentialgeometrie - Winkel als Abstandsmaß: Sphärische und Hyperbolische Geometrie - Symmetrie: Abbildungsgeometrie.Die im Anschauungsraum erworbene mathematische Erfahrung lässt sich ohne Mühe mit Hilfe des Vektorraum-Begriffs auf sehr viel abstraktere Situationen übertragen. Die Verallgemeinerungen über die Anschauung hinaus weisen in zwei Richtungen: Erweiterung des Zahlbegriffs und Überschreiten der drei anschaulichen Dimensionen.

Lukas Pehle beschäftigt sich mit der transienten thermischen und strukturmechanischen Analyse einer 19-stufigen Mitteldruck-Dampfturbine. Dafür errechnet und bewertet er Zeitdauern und auftretende Spannungen, um ein breites Spektrum an Vorwärm-Szenarien beschreiben zu können. Das dabei verwendete und weiterentwickelte Festkörpermodell wird an experimentellen Daten kalibriert, um im Anschluss eine Parameterstudie durchführen zu können. Mithilfe des untersuchten Konzepts des Vorwärmens von Dampfturbinen können thermisch induzierte Spannungen beim Kraftwerksstart verringert werden. Dieses Buch leistet aufgrund der dadurch flexibleren Kraftwerke einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit nach der Energiewende, also für den Übergang von fossilen Energieträgern und der Kernenergie zu einer nachhaltigen Energieversorgung mittels erneuerbarer Energien.