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Materialien für Mathematik, Physik, Informatik
 
 
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Mathematik

Kompetenzen: was hab ich in Mathe eigentlich alles gelernt? Zusammenfassende Rückblicke für Heranreifende (work in progress)

(Dank an Peter Manhart für Ergänzungen & Korrekturlesen!)

Logik kann man lernen. Mit einigen Beispielen kommt man dieser Denkweise rasch auf die Spur...

(Dank an Peter Manhart fürs Korrekturlesen! Verbliebene Tippfehler habe ich ganz alleine gemacht.)

Eine kurze Anleitung zu Eigenmath, einem praktischen kleinen Programm zum symbolischen Rechnen.
Eine kurze Anleitung zu Maxima, einem umfassenden Mathematik-Paket.
Zahlenmengen und Unendlichkeit (PDF)
Der Pythagoreische Lehrsatz (PDF)
Höhere Dimensionen (PDF)
Wahrscheinlichkeitsverteilungen Typische Aufgaben lösen - Binomial, Normal, Poisson usw.
Paradoxien von Zeno (pdf)
Hamiltonrundreisen - Wanderungen auf dem Dodekaeder, mit Leerformular zum Selberdenken. (pdf)
Markov-Ketten als Textgeneratoren - wie wahrscheinlich ist es, zufällig einen guten Text zu verfassen? (pdf)
Numerische Integration - die Lösung von komplizierten Differentialgleichungen (pdf)
Richtige Sprache - welche Sprachfehler Du vermeiden solltest. Auch als pdf-Datei im Angebot..
Der Kalender der französischen Revolution - oder was passieren kann, wenn man die Zeitrechnung vereinfachen (metrisieren) möchte...
Wie man ein SUDOKU lösen kann - Strategien und Methoden (pdf)
Sensation - Das verlorene Theorem des Eukid wurde gefunden!

Optische Täuschungen und unmögliche Figuren (Unterrichtssprache Englisch):

Binomial, Normal und Poisson: Statistische Verteilungen mit Python berechnen.
Was ist dran am Freitag, dem 13. (pdf)
Dimensionsbegriff: Ein Dimensionsgenerator
Die Rotation eines Hyperwürfels (Python)
Die Berechnung des Osterdatums, mit einem Arbeitsblatt (pdf)
Warum man gegen Mathematiker keine Würfelspiele wagen sollte: nicht transitive Würfel (pdf)
Abenteuer im n-dimensionalen Raum: Volumen und Oberfläche der Hyperkugel (pdf)
Eine Übersicht zu den Formeln für Kegelschnitte (pdf)
Das Lügner-Paradoxon: selbstbezügliche Aussagen von der Antike über Russel und Gödel bis heute (pdf), inklusive einer Beschreibung des Halteproblems
 

Physik

Simulation von Wellenbewegungen gekoppelter Oszillatoren (Runge-Kutta, Python)
Simulation von Fall- und Wurfvorgängen mithilfe numerischer Methoden (Runge-Kutta, Python)
Simulation von Bewegungen: Gravitation und andere Zentralkräfte mithilfe numerischer Methoden (Runge-Kutta, Python)
Die Eigenschaften unserer Euro-Münzen
Raumfahrt mit extrem hoher Geschwindigkeit:
der Flug einer relativistischen Rakete:
    Bewegungsgleichungen (pdf),
    das Treibstoffproblem (pdf) und
    fertige Funktionen zur Berechnung (Python)
Mathematische Akustik: Fourier-Reihen und Fouriertransformation
Welche Temperaturen herrschen im Himmel und in der Hölle?
Der Schöpfungsbericht physikalisch (pdf)
Das Problem mit dem kalten Kaffee: wie kühlt heißer Kaffee schneller ab - wenn man die kalte Milch sofort zugibt, oder erst später? (Python Programm)
Unser Planetensystem: einige Daten (pdf)
Intervalle und Akkorde kennen und erkennen
Tonleitern, Skalen, Temperaturen: wichtige Stimmungen und ihre Eigenschaften (pdf)
Das wohltemperierte Tasteninstrument: Wie stimmte Bach sein Cembalo?
Eine Übersicht zu wichtigen musikalische Stimmungen
 

HowTo

Vorwissenschaftliche Arbeiten

Eine Arbeit mit LibreOffice formatieren: kurze Anleitung (PDF) und eine ganz einfache Vorlage (herunterladen und abspeichern) zum sofortigen Loslegen.
Die Größe von CD- und DVD Cover-Inlays
Windows: die HAL mithilfe der boot.ini ändern
Ein bebildertes Kochrezept
Grub: Splashscreen im Startmenü
Windows einrichten: die Festplatte partitionieren
Linux: MBR Reparatur und Linux im Windows-Startmenü auswählen
Linux: Bootdiskette erstellen
 
Einen Prüfungsstick erstellen (PDF)
 

Informatik

Software im Informatikunterricht. Welche Programme wir verwenden.
Eine Bedienungsanleitung für die Virtual Box (PDF)
Ein Python-Script bekommt einen Installer für Windows (py2exe, NSIS)
Bouncing Balls (Python 2)
Seltsame Attraktoren (Processing)
3D im Bild: Anaglyphentechnik , Stereobilder mit POV-Ray , Anaglyphen mit dem Gimp , Wackelbilder
Eine ganz kurze Python-Referenz und Tkinter-Referenz (PDF)
Was man über XHTML wissen muss
Memory : das beliebte Spiel zeigt, wie man mit Computerhilfe Schummeln kann (Python2.4, xturtle).
Die XTurtles spielen das Frosch-Spiel (Python2.4, xturtle).

Processing

Die Beispiele verlangen ein aktuelles Java-Plugin im Browser. Opera oder ein Browser der Mozilla-Familie ist zu bevorzugen.

Python, CGI, xampp

POV-RAY

Der Computer löst SUDOKUs (Python)

Wir untersuchen Audio-CDs, spielen sie ab und befragen den FreeDB-Server: freedb.py (Python, ZIP)

Wir basteln ASCII-Stereogramme und berechnen Autostereogramme im Stil von Magic Eye

Informatik und Wirtschaftskunde: die EAN Strichcodes mit zugehörigem Programm ean.py
Grundbegriffe zu den Cascading Style Sheets
HTML ist (endlich) tot. Lang lebe XHTML. (pdf)
Veranschaulichung der wichtigsten Farbmodelle für Grafiker (Python)
Ein Farbmischer für HTML-Texte (Python)
Schiebepuzzle: ohne und mit Grafik
Das Josephus-Problem, seine Lösung, sowie einige Ergänzungen
Das Rätsel von den vier nächtlichen Wanderern vor der Brücke
Irrgärten und Labyrinthe: Das Python-Programm maze.pyw demonstriert Algorithmen zu ihrer Erstellung. (Verbesserte Version mit wertvollen Tips des unvergleichlichen Gregor Lingl - www.python4kids.net)
Das Ratespiel 'Hangman' in einer Version, die Du selbst nach Belieben ändern kannst.
Das Strategie-Glücksspiel 'Risiko': Die Untersuchung der Glückskomponente (pdf).
Virtuelle Welten: Eine Kurzinformation zum Programmieren mit VRML und X3D (pdf).
Do-It-Yourself e-Mail: Python als Postbote (pdf)
Client/Server Technik: Kommunikation zwischen Computern (pdf).
Ein Chat-Server (pdf).
Das famose HIB Smiley-Puzzle (pdf). Für Entmutigte gibt es eine Lösung zu sehen. Aber nicht vergessen: Der Weg ist das Ziel (wie immer im Unterricht...).
Hochqualitative Bastelvorlagen werden von unseren Schülern erzeugt.
Turingmaschinen und fleißige Biber (pdf). Wir studieren den einfachsten Computer der Welt mit einer Simulation.
Noch mehr über Automaten (pdf): Ameisen, lineare totalitäre und Life.
Mehr zum Experimentieren und Forschen: Ants.pyTruchet.pyw (Python 2.4, xturtle), LineareAutomaten.py (alle interaktiv für die IDLE) und Life.pyw.
Und eine Ameise in einer Truchet-Kachel-Welt Truchet.pyw (Python 2.4, xturtle)
Das 8-Damen Problem (pdf). Wir lösen ein altes Schach-Rätsel.
Logik-Rätsel (pdf) - gelöst mit dem Computer. Fortsetzung: Das Fischrätsel.
SEND+MORE=MONEY (pdf). Wie man Zahlenrätsel mit dem Computer und mehr oder weniger Intelligenz löst.
Die Türme von Hanoi (pdf) und die Frage nach dem Bestehen des Universums
Objektorientierte Programmierung mit Objekten und Klassen (pdf)
Das Problem 196 (pdf) der Palindrom-Zahlen mit einem Ausflug in die Lyrik
Wer die netten Farbbilder aus dem Buch 'Ein Esel lese nie' von Karl Günter Kröber nachvollziehen will, oder noch besser eigenen Forscherdrang verspürt, kann als Ausgangspunkt das Programm Palindromizer.py verwenden. Hier werden Zahlen in beliebigen Basen durch Additions- und Subtraktions-Regeln ähnich den linearen Automaten in neue Werte übergeführt. Einige Beispiele sind bereits enthalten.
Design-Techniken für Algorithmen (pdf): Das Problem der maximalen Teilsummen - eine Geschichte, die das Leben schrieb
Ordnung und Komplexität (pdf) von Algorithmen
Die Rekursion (pdf) als Programmiertechnik
Jede Menge Zahlen: einige Übungsaufgaben für Programmierwütige, mit einer kleinen Hilfestellung (pdf)

Die Fibonacci-Folge

(pdf) Ein Vergleich unterschiedlicher Algorithmen und deren Umsetzung in

- Python.
sowie:
   - Maschinensprache
   - Assembler
   - Basic
   - Pascal
   - Oberon
   - C
   - Java
   - Icon
   - Forth
   - Logo
   - Common Lisp
   - Scheme
   - Prolog

Sortieralgorithmen:

   - Vorbemerkung für Lehrer (pdf)
   - nötige Vorkenntnisse (pdf)
   - Selection Sort (pdf)
   - Insertion Sort (pdf)
   - Shell Sort (pdf)
   - Quicksort (pdf)
   - Heap Sort (pdf)
   - Merge Sort (pdf)
   - Bubble Sort mit parental advisory (pdf)
   - Vergleich der Algorithmen (pdf)
   - Benchmarks (pdf)

Das Format der WAVE-Dateien (pdf)
MIDI und MIDI-Files (pdf)
Musik im Computer: das MP3-Format und die Spezifikationen der ID3-Tags
 

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