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Talentförderung Mathematik

schiemann

Talentförderung Mathematik
Ein Tagungsband anlässlich des 25-jährigen Jubiläums der Schülerförderung

Stephanie Schiemann (Hg.)
Münster Lit Verlag 2009, 412 Seiten 24,90 €

ISBN-10: 3643101937
ISBN-13: 978-3643101938

Tagungsbände sind für die Teilnehmer der Tagung von großem Interesse, finden über diesen Kreis hinaus aber häufig nur geringe Verbreitung. Dem vorliegenden Band ist zu wünschen, dass es anders sein wird. Er richtet sich an die immer weiter wachsende Schar von Kolleginnen und Kollegen, die im Rahmen der individuellen Förderung Angebote für mathematisch interessierte Schülerinnen und Schüler machen wollen.

Der Band bietet einen Überblick über Projekte zur Förderung mathematischer Talente und über Wettbewerbsangebote. Dargestellt werden sowohl erprobte Vorschläge zur Lösung der vielfältigen organisatorischen und finanziellen Probleme bei der Durchführung von Fördermaßnahmen, zur Gewinnung von Dozenten und zur Auswahl geeigneter Teilnehmer als auch Ideen zur inhaltlichen Gestaltung. Bei der Vielzahl der vorgestellten Projekte können naturgemäß manche Punkte nur angerissen werden, fast alle Artikel enthalten jedoch nützliche Hinweise auf Internetseiten. Dort werden teilweise komplette Aufgabensätze zum direkten Einsatz in der Talentförderung angeboten.

Beeindruckend sind die Erlebnisberichte ehemaliger Teilnehmer an mathematischen Förderungen, in denen diese nicht nur darstellen, welchen Nutzen sie für ihr Leben daraus gezogen haben, sondern aus denen vor allem große Begeisterung spricht. Vielleicht kann gerade das weitere Kolleginnen und Kollegen motivieren, sich bei der Talentförderung unserer Schülerinnen und Schüler zu engagieren.

Rezension: Michael Rüsing in der MNU 63/2 (1.3.2010)

Unendlichkeiten

unendlichkeiten nachrichten aus dem

Unendlichkeiten
Nachrichten aus dem Grand Canyon des Geistes

Harro Heuser
Teubner Verlag, 2008, 228 Seiten, 29,90 €

ISBN: 3-835-10119-6

"Das Unendliche hat wie keine andere Frage von jeher so tief das Gemüt des Menschen bewegt; das Unendliche hat wie kaum eine andere Idee auf den Verstand so anregend und fruchtbar gewirkt; das Unendliche ist aber auch wie kein anderer Begriff so der Aufklärung bedürftig."
Dieses Zitat des großen Mathematikers David Hilbert stellt den Anfang von Harro Heusers Buch über den Begriff der Unendlichkeit dar. Etwas von den philosophischen, theologischen, kosmologischen und mathematischen Abgründen erahnen zu lassen, ist das Ziel des Buches, welches dazu im Großen und Ganzen den Spuren Georg Cantors folgt, des Mathematikers, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts zum ersten Mal das "mathematisch Unendliche" einer Klärung zugeführt hat.
Die intensivste philosophische Auseinandersetzung führte Cantor dabei wohl mit dem Philosophen Aristoteles, dessen entschiedene Gegnerschaft und Ablehnung dem Unendlichen gegenüber am besten in seiner folgenden Aussage erkennbar wird:
"Die Theorie des Unendlichen hat ihre Schwierigkeiten; mag man die Existenz eines Unendlichen annehmen oder nicht, sofort drohen unannehmbare Konsequenzen."
So schuf Aristoteles den Begriff des "Potential-Unendlichen". Gerade an der Zahlenreihe 1, 2, 3, ... zeigt er dieses Prinzip auf. Diese Reihe ist sicherlich unendlich, da sie nie endet, jedoch denkt er sie nicht als Gesamtheit, sondern immer als Teil, als Anfangsstück 1, 2, ..., n. Die gesamte Zahlenreihe ist für Aristoteles nur die ständig länger werdende Folge von Anfangsstücken. Sie ist also nicht "aktual", sondern nur "im Modus der Möglichkeit", also "potential" unendlich.
Für Aristoteles stellt sich nun jede Form der Unendlichkeit als ein solches "Potential-Unendliches" dar, das "Aktual-Unendliche" gibt es für ihn schlicht und ergreifend nicht.
Cantors Kommentar dazu ist, dass "bestimmte Zählungen [welche gerade die Argumentation von Aristoteles darstellen] wie an endlichen Mengen auch an unendlichen Mengen vorgenommen werden können."

Einen legitimen Nachfolger in der Verbannung des "Aktual-Unendlichen" findet Aristoteles im Mittelalter in Thomas von Aquin, dem princeps philosophorum (König der Philosophen). So heißt es in einer seiner Schriften:
"Das Unendliche ist nicht wirklich, war nicht wirklich und wird nicht wirklich sein." und "Es gibt nicht unendlich viele Einzeldinge."
D.h. die unendlichen Mengen, mit welchen Cantor später arbeiten sollte, existieren nach seiner Sicht der Dinge gar nicht.
Problematisch wird die Argumentation von Thomas von Aquin jedoch bei der "Unendlichkeit Gottes", welche er ausdrücklich angibt. Er "rettet" sich wieder mit dem Aristotelischen Prinzip, dass es zwar nicht unendlich viele Naturdinge gibt, aber doch unendlich viele Geistesdinge [wie eben beispielsweise Zahlen]. Durch Gottes vollkommenen Verstand so Thomas, "erkennt er alles Unendliche dieser Art."

Wie bereits erwähnt ist es schließlich Georg Cantor, der die Unendlichkeit mathematisch zum ersten Mal präzise einfängt. Jedoch gelingt ihm nicht nur dies, sondern er zeigt auch, dass es verschieden große Unendlichkeiten gibt. So sind beispielsweise die Menge der ganzen Zahlen und die der rationalen Zahlen [d.h. die Menge aller Brüche] beide unendlich, jedoch in Cantors Begriffen gleichmächtig. Die Menge der reellen Zahlen hingegen besitzt eine größere Mächtigkeit als die beiden vorherigen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass es genau so viele Brüche wie ganze Zahlen gibt. [Dieses Ergebnis mag verwundern, da schließlich jede ganze Zahl auch ein Bruch, jedoch längst nicht jeder Bruch eine ganze Zahl ist. Man muss sich jedoch daran erinnern, dass es sich an dieser stelle jeweils um unendliche Mengen handelt.] Reelle Zahlen aber gibt es mehr als eben ganze Zahlen oder Brüche.
Cantors Argumentation und überhaupt seine Theorie der unendlichen Mengen schildert Heuser zum Abschluss des Buches ebenso interessant wie die Entwicklungen zuvor.

Neben den historischen Entwicklungen beim Versuch, den Begriff der Unendlichkeit zu fassen, werden auch die berühmten Paradoxa des Unendlichen erwähnt, welche immer wieder gerne benutzt werden, um auf die Schwierigkeit im Umgang mit der Unendlichkeit hinzuweisen.
So erfährt man z.B., wie es in Hilberts Hotel mit unendlich vielen Zimmern möglich ist, noch eine Vielzahl an neuen Gästen aufzunehmen, obwohl alle Zimmer belegt sind.
Ebenso wird die bemerkenswerte Tatsache geschildert, dass ein unendlich langes Leben ebenso viele Tage wie Jahre zählt, was bereits in dem 1760 erschienenen Roman Leben und Meinungen des Tristram Shandy von Laurence Sterne erwähnt wird.

Wie schon angedeutet, werden hier jedoch nicht nur die mathematischen Gesichtspunkte der Unendlichkeit dargestellt, sondern beispielsweise auch, wie schon bei Thomas von Aquin erwähnt, theologische.
So erkennt bereits Origines in der unendlichen Allmacht Gottes gewisse Probleme:
"Man muss auch Gottes Macht für begrenzt erklären und nicht unter dem Vorwand frommer Scheu ihr die Umgrenzung nehmen. Denn wenn Gottes Macht unbegrenzt ist, so folgt, dass sie sich nicht einmal selbst denken kann; denn nur das Unbegrenzte ist in seinem Wesen nach nicht umfassbar."
Die endgültige "Einzäunung" Gottes, wie Heuser sie nennt, findet sich dann wieder bei Thomas von Aquin:
"Gott will nur, was gut ist oder gut sein kann."

(Rezension: Joerg Beyer)

Von Zahlen und Figuren

von zahlen und figuren

Von Zahlen und Figuren

Hans Rademacher, Otto Toeplitz
Springer Verlag, 1933/2001, 174 Seiten, 39,95 €

ISBN: 3540633030

Was ist Mathematik? 22 Vorlesungen über Themen aus der Geometrie, Kombinatorik, Zahlentheorie und anderen Gebieten geben einen Eindruck davon, was Mathematik wirklich ist. Dabei geht es den Autoren nicht darum, Faktenwissen zu vermitteln oder die Nützlichkeit der Mathematik für andere Wissenschaften darzulegen, als vielmehr darum, durch Mitdenken bei mathematischen Gedankengängen den Leser die Faszination und Schönheit der Mathematik miterleben zu lassen.
Ausdrücklich an Nichtmathematiker richtet sich dieses Buch, Reprint der 2. Auflage von 1933. Die erwarteten Vorkenntnisse sind in der Tat gering - Mittelstufenmathematik tut's -, die erwartete Bereitschaft, manchmal auch schwierigeren Gedankengängen zu folgen, nicht.
Störend wirken an einigen Stellen die Benutzung zuvor nicht erklärter Symbole, vor allem aber, dass durch neue Entwicklungen überholte Bemerkungen (dass etwa Kontinuums-, Vierfarben- und Fermatproblem noch immer ungelöst seien) unkommentiert bleiben. Dem Ziel des Buches, vom Wesen der Mathermatik zu sprechen, tut dies allerdings keinen Abbruch.



(Rezension: Bernd Schmidt)

Was ist Mathematik?

was ist mathematik

Was ist Mathematik?

Richard Courant, Herbert Robbins
Springer Verlag, 2001, 39,95 €

ISBN: 354063777

Dies ist die 5. Auflage eines Klassikers aus dem Jahre 1941. Courant und Robbins geben keine philosophische Antwort auf die Frage "Was ist Mathematik?", sondern antworten, indem sie einige wichtige Gebiete der Mathematik gründlich darstellen: das Zahlensystem, Analytische Geometrie, Analysis,... Für Mathematikstudenten des ersten Semesters sollte dieses Buch zur Pflichtlektüre gehören. Anregungen kann es auch für die Oberstufe in der Schule geben. Für interessierte Laien ist es zwar ohne Vorkenntnisse lesbar, erfordert aber sicher etwas Ausdauer.
Obwohl das Buch nun schon 60 Jahre alt ist, ist es immer noch nicht veraltet. Im Jahre 2001 würde man sicher einige Schwerpunkte anders setzen, und natürlich neuere Entwicklungen mit einbeziehen - aber diese Grundlagen der Mathematik sind im Wesentlichen unverändert geblieben.

(Rezension: Silke Göbel)

Lügen mit Zahlen

bosbach

Lügen mit Zahlen
Wie wir mit Statistiken manipuliert werden

Gerd Bosbach und Jens Jürgen Korff
Wilhelm Heyne Verlag München, (2011), 320 Seiten, 18,99 €

ISBN-10: 3-453-17391-0
ISBN-13: 9783453173910

1954 erschien das Buch von Darrell Huff „How to lie with statistics“. Schon damals wurden in den Medien wie Radio, Zeitungen und Bücher Aussagen manipuliert und Statistiken verfälscht. Seitdem hat der Einfluss der Medien über das Fernsehen und später das Internet erheblich zugenommen. Zusätzlich ist mit dem enormen Anstieg der Rechenleistung von Computern die Datenerfassung und Datenverarbeitung massiv vereinfacht worden. Musste früher eine Grafik mühselig per Hand manipuliert werden, sind heute nur ein paar Mausklicks nötig. Das gleiche gilt von speziellen statistischen Kenngrößen. Daher werden Bücher wie das alte Buch von Darrell Huff und das Buch von Gerd Bosbach und Jens Jürgen Korff immer wichtiger.

Das vorliegende Buch greift viele bekannte Manipulationstricks auf wie das unvollständige Zeigen von Achsen in Grafiken, die Auswahl von speziellen Datenpunkten, um Trends zu zeigen, und die spekulative Fortsetzung von Trends. Auch das Will-Rogers-Phänomen, bei dem sich der Mittelwert in beiden Gruppen erhöht, wenn der schlechteste der besseren Gruppe in die schlechtere Gruppe verschoben wird, fehlt nicht. Ebenso wird auf das Simpson-Paradoxon eingegangen, bei dem durch das Zusammenfassen von Gruppen Aussagen möglich werden, die das Gegenteil zu den Aussagen in den einzelnen Gruppen sind. Es wird der Unsinn von Rankings vorgestellt und wie aus Korrelationen nichtvorhandene Kausalitäten abgeleitet werden.

Zahlreiche Beispiele stammen aus dem erfolgreichen Buch von Walter Krämer „So lügt man mit Statistik“, von dem gerade eine Neuauflage erschienen ist. Andere Beispiele wurden aus Büchern entnommen wie „Der Hund, der Eier legt“ von Hans-Peter Beck-Bornholdt und Hans-Hermann Dubben oder „Das Einmaleins der Skepsis. Über den richtigen Umgang mit Zahlen und Risiken“ von Gerd Gigerenzer. Manchmal ist daher nicht ganz klar, ob es konstruierte Beispiele oder echte Beispiele sind. Viele Beispiele in diesem Buch sind gezielte Manipulationen, die wirklich vorgekommen sind und von denen etliche aus der Tätigkeit von Herrn Bosbach im Statistischen Bundesamt stammen. Andere Beispiele sind aber eindeutig konstruiert und manche davon empfand ich auch als kindisch wie das Beispiel von den Schnibbler, Tröstern und Knochenflickern im Staat Hansistan, um das Simpson-Paradoxon zu erläutern. Dabei gibt es so viele realistischere Beispiele dazu. Aber sicherlich sollte damit wie mit den Dialogen und kleinen Sticheleien zwischen den beiden Autoren das Ganze aufgelockert werden. Es ist ja nicht ganz einfach, die doch recht trockene Materie der Zahlen und Statistiken ansprechend darzustellen.

Insbesondere da die Autoren nicht verheimlichen, ein politisches Anliegen zu haben. Dies ist vor allem aus ihren philosophischen und politischen Betrachtungen in den Kapiteln „Konstrierte Explosion“, „Stiftung Warentest im Renditerausch“, „Die bösen Armen“ und „Die Dummen und die Bösen“ ersichtlich. Die Autoren appellieren an die Menschen, sich nicht von Politik und Wirtschaft durch manipulierte Statistiken täuschen zu lassen und ihren Verstand einzusetzen. Bosbach und Korff geben sogar noch zum Schluss Aufgaben mit Lösungen, damit jeder testen kann, wie viel er in dem Buch gelernt hat, Manipulationen zu erkennen. Nur ist es heutzutage oft nicht einfach die Tricksereien der Mächtigen zu durchschauen.

So fordern Bosbach und Korff in Kapitel 15 „Resigniert wird nicht!“ die Daten hinter Grafiken und Statistiken anzufordern und zu prüfen. Doch oft geht das gar nicht. Auch ich würde gerne ihre Grafiken zur Staatsverschuldung und zum Netto-Geldvermögen der privaten Haushalte in Deutschland auf den Seiten 288 und 295 überprüfen. Als Datenquelle wird die Bundesbank angegeben. Aber ich glaube nicht, dass es einfach ist, an die Rohdaten für diese Grafiken heranzukommen.

Eigentlich könnte es im Internetzeitalter ganz einfach sein. Zu jeder veröffentlichen Grafik oder Statistik müssten die zugrunde liegenden Daten im Internet veröffentlicht werden, zumindest wenn es sich um Studien handelt, die von der öffentlichen Hand finanziert wurden oder die für Entscheidungen benutzt werden, die die Öffentlichkeit betreffen. Selbst personenbezogene Daten können mittlerweile effizient anonymisiert werden. Trotzdem sind die meisten Rohdaten nicht frei zugänglich. Dass das nicht der Fall ist, liegt an den Debatten zu Datenschutz, Urheberschutz und Vorratsdatenspeicherung, interessante aktuelle politische Themen, die in dem Buch nicht erwähnt werden. Dabei fand ich gerade die politischen Aspekte, die schon in diesem Buch angesprochen wurden, interessant, auch wenn ich nicht alle Schlussfolgerungen geteilt habe. Wie viel interessanter könnte das Buch noch sein, wenn die Problematik der offenen Daten diskutiert würde. Die Demokratie lebt schließlich von der Diskussion.

Trotz aller neuen nicht behandelten Aspekte, die es 1954 noch nicht gab, ist das Buch sehr lesenswert. Gerade weil die Autoren offen den demokratischen und ökologischen Standpunkt vertreten.

Rezension: Christine Müller, Dortmund