Symposium: linke Spalte - Inhalt
|
(Type a title for your page here)
Kreatives Denken und Innovationen in mathematischen Wissenschaften
interdisziplinätes Symposium an der Friedrich-Schiller-Universität Jena |
|
(Type a title for your page here)
Abstracts zu den Vorträgen
Friedrich - Schiller - Universität Jena
Referenten, Vortragsthemen und Abstracts
|
·
Prof. Dr. Ingo Althöfer (Mathematik, Universität Jena)
Computer als Ideengeber oder Das 3 - Hirn - Prinzip oder
Kreativität im Multiple - Choice - Modus
Menschen denken, fühlen und spüren. Rechnen können wir auch,
doch nicht sehr gut. Computer dagegen sind Rechengiganten, aber sie können
eben nur rechnen. Durch geeignetes Kombinieren der unterschiedlichen Gaben und
Stärken von Mensch und Computer sind beeindruckende Erfolge möglich.
Beim
3 - Hirn - Prinzip
sind ein Mensch und zwei Computer beteiligt. Auf den Computern
laufen verschiedene Programme. Der Mensch läßt beide Apparate
rechnen. In einem geeigneten Moment stoppt er sie, wägt ihre
Lösungsvorschläge gegeneinander ab und entscheidet sich für eine
der Alternativen. Der Mensch wählt also aus den Vorschlägen der
Computer aus. Im Leistungsschach sind 3 - Hirne, bestehend aus einem
Amateurspieler und kommerzieller Software, bis in die Weltspitze vorgedrungen.
Im Vortrag wird das 3 - Hirn - Prinzip vorgestellt. Anhand von Beispielen
werden auch 3 -
Hirn - Varianten diskutiert: Doppel - Fritz mit Boß, Listen - 3 - Hirn,
Sukzessives Fixieren
von Teillösungen, Vorauswahl durch Mehrheitsentscheidungen. Es wird
schließlich auf
Entscheidungs - Unterstützungs - Systeme mit Multiple - Choice - Struktur
in der mathematischen Optimierung eingegangen.
·
Prof. Dr. Dietrich Dörner (Psychologie, Universität Bamberg)
Motivation und Kreativität
Gewöhnlich werden, wenn man über Kreativität spricht, die
intellektuelle Kapazität eines Individuums, die verschiedenen
"Denktechniken" und "Heurismen" in den Vordergrund gestellt. Man sollte aber
bei der Frage nach den Bedingungen kreativer Leistungen die motivationalen
Aspekte nicht außer acht lassen. Niemand ist kreativ, verwendet bestimmte
Denktechniken,
entwickelt solche, ohne dafür motiviert zu sein.
Von der motivationalen Grundausstattung des Menschen kommen hier wesentlich in
Frage
die Suche nach Bestimmtheit und die Suche nach Kompetenz. In dem Referat soll
aufgezeigt
werden, in welcher Weise bestimmte Motive mit der kreativen Beschäftigung
mit einem bestimmten Realitätsbereich interagieren und welche Formen von
Kreativität unter verschiedenen motivationalen Bedingungen entstehen.
·
Prof. Dr. Andreas Dress (Mathematik, Universität Bielefeld)
Freiheit und Zwang: Wie entstehen mathematische Begriffe ?
Was ist, mit dieser Frage endet der DREI - GROSCHEN - Film, das Ausrauben einer
Bank
gegen das Gründen einer Bank ? Was ist, so könnte man paraphrasieren,
das Beweisen einer
Vermutung gegen das Aufstellen einer Vermutung ? Das Ausarbeiten von Begriffen
ist, wie
ich bereits in dem Aufsatz "Datenstrukturen und virtuelle Welten - vom
Erfindungsreichtum
der Mathematik" (Mitteilungen der DMV, 1998) darzulegen versucht habe, die
eigentliche
Aufgabe der Mathematik, so spektakulär der Beweis einer lange offenen und
berühmten Vermutung auch immer sein mag.
Was aber tut eine Mathematikerin, wenn sie Vermutungen aufstellt ? Was tut ein
Mathematiker, wenn er Begriffe formt ? Begleitet wird das jedenfalls in der
Regel von dem Gefühl, welches man auch Bildhauern unterstellt, die aus
einem unbehauenen Stein eine Skulptur herausarbeiten: während der
Zuschauer durchaus den Eindruck gewinnen kann, daß die Bildhauerin
nach Belieben verfährt und volle Freiheit besitzt, ihr Werk nach
Gutdünken zu schaffen, sieht
sie selbst sich von der für sie bereits vorhandenen Gestalt in Zwang
genommen, der sie nur
zum Ans - Licht - Treten verhelfen muß.
Allerdings - und diesen Hinweis verdanke ich Ernst Kleinert - ist die
mathematische Vision
vielleicht nicht realisierbar (nicht alle Vermutungen von Ramanujan waren
korrekt), während
die Bildhauerin ihre Vision stets realisieren kann (nur taugt sie vielleicht
nicht viel). Der Mathematiker ist auf Sachverhalte aus, und der Widerstand, dem
er begegnet, liegt immer darin,
daß dies oder das einfach nicht so wie erwartet der Fall ist; dem
Bildhauer geht es um ein Objekt, und er fragt nicht, ob etwas richtig, sondern
ob es gut oder wertlos ist; es ist nicht der
Stein, der ihm den Widerstand bietet.
Versucht man etwa - um ein aktuelles Beispiel, an welchem ich zur Zeit gerade
arbeite, heranzuziehen - die Geometrie von Hyperwürfeln besser zu
verstehen (welche ja als "Raum der
{0, 1} - Sequenzen" in der Genomforschung paradigmatische Bedeutung besitzen -
vgl. z.B.
Manfred Eigens Buch "Steps Toward Life, A Perspective on Evolution" Oxford
University
Press, Oxford, 1992), so sieht man sich früher oder später gezwungen,
"Diametralität" zu thematisieren, also das Phänomen, daß es zu
jedem Teilwürfel X eines Teilwürfels Y den in Y
dem Teilwürfel X genau gegenüberliegenden Teilwürfel gibt. Je
intensiver man sich nun mit
diesem Phänomen beschäftigt, um so deutlicher stellen sich gewisse
Eigenschaften von Diametralität als die eigentlich fundamentalen
geometrischen Eigenschaften von Hyperwürfeln
heraus, ja, sie "schälen sich heraus" wie sich die Skulptur aus dem Stein
"herausschält".
Daß sich aus diesen fundamentalen Eigenschaften dann auch alle weiteren
wichtigen Beziehungen herleiten lassen und daß es dazu oft trickreicher
Argumentation bedarf, ist demgegenüber fast zweitrangig: in der Tat werden
bei immer eingehenderer Beschäftigung mit einer
solchen Fragestellung Argumentationen, die anfangs trickreich anmuten, bald
ganz natürlich
erscheinen - nämlich gerade genau dann, wenn sich die "richtigen", einen
angemessenen Kalkül stringent unterstützenden Leitbegriffe
herausgeschält haben.
Das scheint für "Kreativität" nicht viel Raum zu lassen, jedenfalls
dann, wenn man unter
Kreativität die Fähigkeit versteht, unvorhersehbar Beliebiges in die
Welt zu setzen. Meine
These ist allerdings, daß die für das Betreiben von Mathematik
benötigte Kreativität nicht
größer und nicht kleiner ist als die, die für das
Herausarbeiten von Skulpturen aus unbehauenem Stein benötigt wird.
Hegels leicht als Zynismus mißverstandene Äußerung, daß
Freiheit immer die Einsicht in das
Notwendige sei, ist hier einschlägig: man muß nur die Betonung nicht
auf das Wort "das Notwendige", sondern auf das Wort "Einsicht" legen. Denn -
und das ist die andere Seite des
Prozesses des "Begriffe - Formens" - erst die Einsicht in das für die
Analyse einer Struktur
entscheitende Grundgerüst konzeptioneller Zusammenhänge und dessen
Herausarbeitung in
Form einer geeigneten, auf die gesetzten hohen Ziele abgestimmten begrifflichen
Architektur
erlauben es uns, frei mit den dadurch erfaßten Welten umzugehen - so wie
ein Dompteur erst
dadurch zu großen Leistungen gelangen kann, daß er sich
vorbehaltlos und mit vollem Einsatz auf seine Tiere konzentriert.
Kreativität in der Mathematik: das ist, so werde ich in meinem Vortrag
anhand geeigneter Beispiele darzulegen versuchen, nicht so sehr die
Fähigkeit, mit überraschenden Tricks verblüffende Sätze
beweisen zu können; es ist vielmehr die Fähigkeit, mittels
begrifflicher Abstraktionen die oft sehr tiefliegenden Beziehungen angemessen
zu erfassen, welche ZWISCHEN
den die sogenannte "Realität" anscheinend platterdings ausmachenden
"Dingen" herrschen
(und dadurch diese Realität eigentlich überhaupt erst konstituieren).
Es ist, um es mit den Worten Ernst Kleinerts zu sagen, die Fähigkeit, jene
begrifflichen Netze
zu knüpfen, die wir benötigen, um diese für uns wichtigen, aus
den Dingen selbst aber eben
nicht unmittelbar ableitbaren BEZIEHUNGEN zwischen den Dingen ans Licht zu
ziehen, um
sie dann nach den Regeln strenger Logik - und mit mehr oder weniger technischem
Geschick
- im Detail untersuchen zu können.
·
Prof. Dr. Gottfried Gabriel (Philosophie, Universität Jena)
Finden und Beweisen. Zur Rolle der Logik bei der Erkenntnisgewinnung
Logik hat es traditionellerweise mit der formalen Prüfung von Geltung zu
tun. Danach ist eine
Aussage wahr, wenn sie sich unter Anwendung eines allgemeingültigen
Schlußschemas als
Konklusion aus wahren Prämissen ergibt. Einer solchermaßen
deduktiven Logik ist seit alters
her vorgeworfen worden, daß sie nicht wirklich Neues entdecken
läßt, daß das gewonnene
Ergebnis lediglich eine "Verdünnung" des Inhalts der Prämissen
darstellt. Parallel zu diesem
Vorwurf ist in der Geschichte der Wissenschaften immer wieder die Forderung
nach einer
Entdeckungslogik erhoben worden. In den empirischen Wissenschaften ist der
deduktiven eine
induktive Logik an die Seite gestellt worden. In nicht - empirischen
Disziplinen wie der Mathematik hat man sich von der analytischen Methode einen
entsprechenden Erfolg erhofft. In
meinem Beitrag werde ich die erkenntnistheoretische Seite dieser Diskussion
historisch entfalten und unter der systematischen Frage nach dem
Verhältnis von Beweis und Einsicht diskutieren.
·
Prof. Dr. Lisa Hefendehl - Hebeker (Mathematikdidaktik, Universität
Augsburg)
Anstöße geben und reifen lassen - zur Organisation
kreativitätsfördernder Lernumgebungen im Mathematikunterricht
Die spezielle Natur mathematischen Wissens führt zu einem didaktischem
Dilemma: Wissensinhalt und Wissensbedeutung (z.B. eines mathematischen Begriffs
oder Verfahrens) sind nicht
identisch mit der formalen Darstellung des Wissens bzw. der Definition des
Begriffs. Es muß
also prinzipiell zwischen den Darstellungsmitteln für das Wissen und dem
Wissen selbst unterschieden werden.
Verstehen kann daher nicht einfach Ergebnis einer Mitteilung sein, sondern
muß vom lernenden Individuum durch geistige Aktivität erworben
werden.
Der Mathematikunterricht muß dafür anregende Lernumgebungen
bereitstellen. Dazu sollen
Beispiele vorgestellt und erläutert werden.
·
Dr. Frank Heinrich (Mathematikdidaktik, Universität Jena)
Welches "Steuerungsverhalten" vermag das Entstehen kreativer Produkte beim
Bearbeiten mathematischer Probleme zu fördern ?
Anhand von Fallbeispielen (elementar)mathematischer Problembearbeitungsprozesse
junger
Erwachsener werden im Vortrag zunächst solche Lösungsideen und -
sofern die Ideen erfolgreich umgesetzt wurden - Lösungen vorgestellt, die
als kreative Produkte zweiter Art
beschreibbar sind.
Sie sind Ausdruck der vom Bearbeiter vorgenommenen Veränderungen
bestimmter Teile bzw.
Qualitäten des jeweiligen Problembearbeitungsprozesses. Einer solchen
Veränderungskomponente, im weiteren
Steuerung
genannt, kommt daher eine zentrale Bedeutung zu.
Dies soll auch durch Beispiele von erfolglos verlaufenen
Problembearbeitungsprozessen, also
solchen ohne Lösung, belegt werden.
Abschließend wird diskutiert, welches Steuerungsverhalten das Entstehen
kreativer Produkte
zu fördern vermag und welches Steuerungsverhalten kreatives
Problemlösen möglicherweise
hemmt.
·
Prof. Dr. Günter Höhne und PD Dr. Horst Sperlich (Techn.
Universität Ilmenau)
Kreativität bei der Konstruktion von Produkten
Gedankliche Prozesse beim Konstruieren bestehen aus einem Netz logischer,
heuristischer und
intuitiver Operationen. Bei der Bearbeitung von Konstruktionsaufgaben kann man
inno-vative
Lösungen auf unterschiedlichen Wegen finden. Während logische und
heuristische Operationen durch Methoden steuerbar sind, kann die intuitive
Lösungsfindung nur durch äußere Stimuli unterstützt
werden. Dazu gehören u. a. Gedankenaustausch im Team, Flankie-ren der
Lösungssuche durch Systematik und methodische Kritik, fundierte
Informationsver-sorgung
zum Thema.
Da ein Konstruktionsvorgang mit einem neuen Ergebnis einmalig und nicht
reproduzierbar ist,
lassen sich die vollzogenen Lösungsschritte kaum analysieren und
methodisch auswerten. An
Beispielen wird gezeigt, daß die Lösung eines technischen Problems
stets mehrdeutig und unbestimmt ist und daß durch das Wechselspiel von
Problemerkennung, Erschließen des
Lösungsfeldes und Intuition Innovationen entstehen.
Abstraktionsvermögen und räumliche
Vorstellungsvermögen sind trainierbare Fähigkeiten, die man
dafür benötigt.
·
Prof. Dr. Karl Kießwetter (Mathematikdidaktik, Universität Hamburg)
"Theoriebildung und Kreativität in der Mathematik"
(a) Modellierung von Theoriebildungsprozessen
(b)
Simulation/Realisierung mit besonders begabten Schülern im
elementarmathematischen Bereich
Zentraler Anlaß für die Beschäftigung mit dem Verlauf und den
Bedingtheiten von Theoriebildungsprozessen im Bereich der Mathematik ist das
Anliegen, bei Schülern selbständige
kreative Produktionsprozesse von Mathematik anzuregen und geeignet zu
begleiten. Das Beispielmaterial entstammt deshalb primär aus auch
Schülern zugänglichen Bereichen der Mathematik, insbesondere aus den
Ergebnissen der Arbeit mit Schülergruppen und aus der Geschichte der
Mathematik.
Wie von selbst drängen sich bei der gezielten Beobachtung von kreativen,
Mathematik erzeugenden Prozessen die psychologischen Steuerungselemente in den
Vordergrund. In der Modellierung erhalten deshalb derartige Steuerungselemente
den ihnen zustehenden hohen Stellenwert. Dazu werden auch einschlägige
Äußerungen von bekannten Mathematikern aus der Literatur einbezogen,
darunter insbesondere die leider immer noch viel zu wenig beachteten "Typen und
Strukturen plausibler Folgerung", denen Georg Polya den ganzen zweiten Band von
"Mathematik und plausibles Schließen" (Basel 1963) widmete.
Der Vortrag mündet schließlich in die Beschreibung eines geeigneten
Umfeldes und von Materialien, in dem und mit denen besonders begabte
Schüler kreative, subjektiv oder objektiv
neue Mathematik erzeugende Theoriebildungsprozesse angehen und ertragreich
(mit) gestalten können.
·
Prof. Dr. Werner Krause (Psychologie, Universität Jena)
sowie
Diplompsych. Gundula Seidel (Psychologie, Universität Jena), Dr. Frank
Heinrich (Mathematikdidaktik, Universität Jena), Doz. Dr. Erdmute
Sommerfeld (Psychologie, Universität Leipzig), Dr. Jürgen Ptucha
(Psychologe, Jena ), Dr. Bärbel Schack (Medizinische Statistik,
Universität Jena), Dr. Wilfried Gundlach (Psychologie, Berlin)
Multimodale Repräsentation als Basiskomponente kreativen Denkens
Kreative Denkleistungen werden aus makro- und mikroanalytischer Sicht
betrachtet. Gemeinsam ist beiden Sichtweisen die Annahme, daß begrifflich
- logische und bildhaft - anschauliche Repräsentationen sowie deren
aufwandsabhängiger Wechsel Basiskomponenten kreativen
Denkens sind.
Aus makroanalytischer Sicht wird anhand der Innovationsstrategie nach Prof.
Spies gezeigt,
daß kreatives Denken gefördert werden kann, wenn zum Wechsel
zwischen begrifflich logischer und bildhaft - anschaulicher Repräsentation
durch Maßnahmen aufgefordert wird. Normalbegabte äußern beim
Entwerfen technischer Gebilde mehr neue Funktionsprinzipien pro
Zeiteinheit, wenn sie zur Verarbeitung von Bildern und zur Verbalisierung dazu
durch eine
Gruppe veranlaßt werden.
Aus mikroanalytischer Sicht wird die multimodale Repräsentation als
Basiskomponente kreativen Denkens durch die Doppelrepräsentationshypothese
spezifiziert (Hendricksen 1986, Klix
1992). Begabte sollen danach zur Anforderungsbewältigung eine interne
Repräsentation in
mehreren Modalitäten (multimodal) aktivieren. Zur Analyse der Leistungen
mathematisch
Begabter und Normalbegabter wird ein Versuchsdesign vorgestellt, das zu
prüfen erlaubt, ob
eine Doppelrepräsentation (begrifflich - logisch versus bildhaft -
anschaulich) ausgebildet ist
bzw. ob kurzzeitig dazwischen gewechselt wird oder ob nur eine
Repräsentation zur Anforderungsbewältigung aktiviert ist.
Darüber hinaus wird geprüft, ob diejenige Repräsentation
bevorzugt wird, die den geringeren kognitiven Aufwand zur
Anforderungsbewältigung erfordert.
·
Prof. Dr. Gerhard Schäfer (Physik, Universität Jena)
Paradigmenwechsel auf dem Weg zur Physik des 20. Jahrhunderts
Die Physik des 20. Jahrhunderts ist geprägt durch drei große
Theorien: die Spezielle Relativitätstheorie, die Allgemeine
Relativitätstheorie sowie die Quantentheorie. Erwachsen sind diese
Theorien aus jeweils einer grundlegenden experimentellen Tatsache. Die Konstanz
der
Lichtgeschwindigkeit führte auf die Spezielle Relativitätstheorie,
die Universalität des freien
Falls mündete in die Allgemeine Relativitätstheorie, und die
spezielle Struktur der spektralen
Energieverteilung der Hohlraumstrahlung hatte schlußendlich die
Quantentheorie zur Folge.
Der Vortrag erläutert die genannten experimentellen Tatsachen, beleuchtet
die erfolgten Paradigmenwechsel in der Physik und skizziert die involvierten
mathematischen Strukturen.
·
Prof. Dr. Klaus Spies (Ingenieurwissenschaften, RWTH Aachen)
Kreativität und Methodik - Eine bewährte Kombination zur
Erschließung von ung
e
nutztem Innovationspotential in Industrie und Forschung
Kreativität und Phantasie, zwei in der menschlichen Persönlichkeit
verankerte Eigenschaften
bzw. Fähigkeiten, spielen in vielen Bereichen des Lebens, vor allem in der
Kunst, aber auch in
den Natur- und Ingenieurwissenschaften eine bedeutende Rolle. Bevor sich die
Menschen mit
der Begründung und ständigen Fortentwicklung der Wissenschaft ein
weiteres Instrumen-tarium zu Fortschritt, Mehrung von Erkenntnis und Wohlstand,
aber auch zu Krieg und Ver-nichtung schufen, war der sog. Technische
Fortschritt ausschließlich auf handwerkliche Fer-tigkeiten, Phantasie und
Kreativität gegründet. Auch bei der heutigen hochentwickelten Tech-nik
und Datenverarbeitung der in neue Bereiche expandierenden Wissenschaft ist die
Rolle von
Phantasie und Kreativität nicht geringer geworden. Im Gegenteil: Der
außerordentlich hohe
Grad an Formalismus in Technik und Wissenschaft, erfordert ein "Gegengewicht"
durch Kreativität und Phantasie.
Technologiesprünge gehen sehr häufig auf Erfindungen zurück, die
sich mit Hilfe exakter wissenschaftlicher Vorgehensweise nicht hätten
erarbeiten lassen. Zur Realisierung und Umsetzung, d. h. um aus der Invention
eine Innovation zu machen, sind dann meist wieder die Methoden der exakten
Wissenschaft erforderlich. Kreativität und exakte wissenschaftliche
Vorgehensweise schließen einander nicht aus, sie müssen sich in
sinnvoller Weise ergänzen. Für
das exakte wissenschaftliche Arbeiten, für das Entwickeln neuer Verfahren
und das Konstruieren von Maschinen und Geräten gibt es hochentwickelte
Methoden bis hin zur Computertechnik, für das kreative Erarbeiten neuer
Technologien stand Vergleichbares nicht zur Verfügung.
Daher hat der Verfasser während seiner langjährigen
Entwicklungstätigkeit in der Industrie -
vor allem durch die Analyse eigener Erfindungen - versucht, das intuitive
Erfinden in technischer und kognitionspsychologischer Hinsicht zu verstehen und
zu interpretieren, um daraus
eine Methode herzuleiten, mit welcher der "Kreativitätsbedarf" technischer
Entwicklungen
gesenkt werden kann. Die neue Methode, die wegen der Notwendigkeit engen
Marktbezugs
marktorientierte Innovationstrategie genannt wird, stützt sich auf die
Grundbestandteile des
technischen Erfindungsprozesses, die kognitionspsychologischen
Zusammenhänge beim Entstehen von Erfindungen und die allgemeinen
Gesetzmäßigkeiten beim technischen Entwicklungsgeschehen. Durch die
operativen Ablaufstrukturen wird der beim intuitiven Erfinden im
Unbewußten ablaufende kreative Schöpfungsprozeß in den Bereich
des Bewußten verlagert.
Dadurch wird der "Erfindungssprung" in eine Reihe kleiner, überschaubarer
und kontrollierbarer Einzelschritte zerlegt, welche auch von Wissenschaftlern
und Entwicklungsingenieuren
nachvollzogen werden können, die nur mit einem "normalen Maß" an
Kreativität ausgestattet
sind. Mit der Innovationsstrategie, die sich seit Jahrzehnten bei der
Erarbeitung zahlreicher
Grundsatzinnovationen bewährt hat, wird ein außerordentlich
großes, bisher ungenutztes
"Kreativitätsreservoir" in der Industrie, in den Forschungsinstitutionen
und an den Hochschulen erschlossen.
·
Prof. Dr. Herbert Stoyan (Informatik, Universität Erlangen) und Dr.
Michael Müller
(Bayerisches Forschungszentrum für Wissensbasierte Systeme)
Entdecken interessanter Konzepte und Zusammenhänge mittels Methoden der
symbol
i
schen KI
In der KI hat es nur wenige systematische Arbeiten zum Entdecken interessanter
Konzepte
gegeben. 1985 realisierte D. Lenat ein umstrittenes Entdeckungssystem, das auf
einer heuristischen Interessantheitsbewertung beruhte und symbolische
Konzeptbeschreibungen mit heuristischen Regeln manipulierte. Nur wenige
Arbeiten sind in dieser Richtung weitergeführt
worden; keine hat die Aufmerksamkeit erregt wie das System AM von Lenat.
Heute leben einige der Ideen von 1985 wieder auf im Zusammenhang in
Datenbanken, auf der
technischen Ebene "Datamining" genannt. Die Aussagen, die über die Daten
entdeckt werden
sollen, sind allgemeine Zusammenhänge. Zum Testen werden statistische
Methoden verwendet. Die Erzeugung der Hypothesen und die Auswahl der für
den Anwender interessantesten
getesteten Aussagen findet wieder mit Hilfe von Interessantheitsbewertungen
statt, die jetzt
gemäß einer Theorie der Interessantheit von M. Müller berechnet
werden.
In dem Vortrag wird ein Überblick über beide Entwicklungsstränge
gegeben und an Beispielen illustriert.
·
Prof. Dr. Thomas Weth (Mathematikdidaktik, Universität Erlangen -
Nürnberg)
Kreativität im Geometrieunterricht
Der Vortrag möchte zunächst aufzeigen, welche psychologischen und
pädagogischen Erkenntnisse zum schillernden Kreativitätsbegriff
vorliegen. Hierbei werden Defizite deutlich,
die eine Veränderung der Auffassung von "Kreativität" notwendig
erscheinen lassen, um
Kreativität auch für den Mathematikunterricht lehrbar zu machen.
In einem zweiten Teil soll gezeigt werden, welche "Kreativen Werkzeuge"
für Schüler entwickelt werden können, um sie zu befähigen,
selbst "ein Stückchen Mathematik" zu schaffen.
In einem dritten Teil werden zahlreiche - in Unterrichtsversuchen gewonnene -
Beispiele
gegeben, die zeigen sollen, zu welch kreativen Leistungen die theoretisch
entwickelten mentalen Werkzeuge befähigen.
·
Prof. Dr. Heinrich Winter (Mathematikdidaktik, RWTH Aachen)
Gestalt und Zahl - Perspektiven eines kreativen Mathematikunterrichts in der
Schule
Beziehungen zwischen Gestalt und Zahl haben in der Genese mathematischer
Theorien seit
jeher eine fundamentale Bedeutung gehabt. Berühmte Beispiele sind die
Figurale Arithmetik
der Pythagoreer, die Analytische Geometrie des Descartes, Riemanns
Funktionentheorie und
Minkowskis Geometrie der Zahl.
Im Gegensatz zu einer verbreiteten Einschätzung, wonach die Mathematik
für den Nicht -
Profi fern aller kreativen Betätigungsmöglichkeiten ist, soll im
Vortrag hervorgehoben werden, wie durch das Angebot geeigneter
Erfahrungsmöglichkeiten die Chancen zu mehr Eigeninitiative
vergrößert werden können. Kreativität muß nicht eine
Angelegenheit von Hochbegabten und Hochleistungsfähigen sein. An
unterschiedlichen Beispielen aus der übergeordneten Thematik Gestalt und
Zahl soll demonstriert werden, wie kreatives Verhalten (Fragen,
Vermuten, Formulieren, Umformulieren, Überprüfen, Erfinden,
Abwandeln, Fortspinnen,
Übertragen, Anwenden) angeregt werden kann. Eine besondere Rolle wird die
Betonung ästhetischer Aspekte spielen.
·
Prof. Dr. Bernd Zimmermann (Mathematikdidaktik, Universität Jena)
Kreativität in der Geschichte der Mathematik
In diesem Vortrag sollen zwei Fragen näher untersucht werden:
(1) Welche Faktoren erwiesen sich im Laufe der Geschichte immer wieder als
stimulierend
für die Produktion neuer Mathematik ?
(2) Welche heuristischen Methoden erwiesen sich in der Geschichte der
Mathematik als besonders fruchtbar ?
Auf diese Fragen sollen mögliche vorläufige Antworten in Form von
Thesen gegeben werden,
die anhand von Beispielen entwickelt bzw. gestützt werden sollen.
Personalien der Referenten
|
Ingo A l t h ö f e r
; Jahrgang 1961; Professor für Mathematische Optimierung an der
Friedrich-Schiller-Universität Jena; Promotion (1986) und Habilitation
(1991) an der Fakultät
für Mathematik der Universität Bielefeld über theoretische
Modelle der Spielbaumsuche; aktuelle Forschungsschwerpunkte: experimentelle
diskrete Mathematik, Entscheidungs-Unterstüt-zungs-Systeme mit
Multiple-Choice-Struktur.
Dietrich D ö r n e r
; Jahrgang 1938; Professor am Institut für Theoretische Psychologie der
Universität Bamberg. Promotion zu bestimmten Formen des Denkens an der
Universität Kiel;
Habilitation desgleichen an der Universität Kiel mit einer Arbeit zur
"Kognitiven Organisation
beim Problemlösen"; aktueller Forschungsschwerpunkt: Theorie menschlichen
Handelns in
komplexen Realitäten auf neuronaler Basis.
Andreas W. M. D r e s s
; Jahrgang 1938; Professor an der Fakultät für Mathematik der
Universität Bielefeld; Promotion zu Fragen aus der Spiegelungsgeometrie an
der Universität Kiel,
1962; Habilitation an der Universität Kiel auf dem Gebiet der Grundlagen
der Geometrie,
1965; aktuelle Forschungsschwerpunkte: diskrete Mathematik (vor allem Algebra
und Kombinatorik) und deren Anwendungen in den Naturwissenschaften,
insbesondere Molekularbiologie (vergleichende Sequenzanalyse) und
Kristallographie.
Gottfried G a b r i e l
; Professor für Logik und Wissenschaftstheorie am Institut für
Philosophie der Universität Jena; Promotion zur Definitionstheorie an der
Universität Konstanz 1972;
Habilitation an der Universität Konstanz in Philosophie 1976; Arbeiten zur
Erkenntnis- und
Wissenschaftstheorie, Geschichte der Logik, Sprachphilosophie und
Ästhetik; gegenwärtiger
Forschungsschwerpunkt: Logik und Rhetorik der Erkenntnis.
Wilfried G u n d l a c h
; Trainer (Kreativität und Management); bis 1996 Forschung und Lehre in
Jena, Potsdam und Berlin; Schwerpunkte: Kognitive Psychologie und
Sozialpsychologie;
Promotion zu Problemlösungsprozessen und Kommunikation
Lisa H e f e n d e h l - H e b e k e r;
Jahrgang 1948; Inhaberin des Lehrstuhls für Didaktik
der Mathematik an der Universität Augsburg; 1. und 2. Lehramtsprüfung
(1973 bzw. 1979);
praktische Schulerfahrung; Promotion 1975 an der Universität Erlangen,
Habilitation 1983 an
der Universität Dusiburg, jeweils im Fach Mathematik (Klassifikation von
Algebren); aktuelle
Forschungsschwerpunkte: Untersuchung von mathematischen Lehr- und Lernprozessen.
Frank H e i n r i c h
; Jahrgang 1958; wissenschaftlicher Assistent in der Abteilung Didaktik
für Mathematik und Informatik an der Universität Jena; Diplomlehrer
der Fächer Mathematik
und Physik; praktische Schulerfahrung; Promotion zur Förderung der
Problemlösefähigkeit
eines bestimmten Problemtyps an der Universität Jena 1992; aktueller
Forschungsschwerpunkt: Steuerung der Lösungssuche beim Bearbeiten
mathematischer Probleme; weitere
Interessen- und Tätigkeitsgebiete: Polygon- und Polyedergeometrie,
Betreuung kleiner Forschungsarbeiten von Schülern im Rahmen von
Begabtenförderung
Günter H ö h n e
; Jahrgang 1940; Leiter des Fachgebietes Konstruktionstechnik an der
Fakultät für Maschinenbau der TU Ilmenau; Promotion zu Fragen des
konstruktiven Entwicklungsprozesses 1970; Habilitation zum Thema:
Struktursynthese und Variation beim Konstruieren
1983; aktuelle Forschungsschwerpunkte: Rechnereinsatz in frühen Phasen der
Konstruktion,
Konstruktionsmethodik, Entwurf innovativer Produkte
Karl K i e ß w e t t e r
;
geb. 1930; em. Prof. für Erz.-Wiss. Univ. Hamburg; Vorsitzender der
William-Stern-Gesellschaft für Begabungsforschung u.
Begabtenförderung e.V.; einschlägige
Erfahrungen: Promotion 1954 in Math. (Hoheisel, Hamburger Studienstiftung
(beide Seiten));
10 Jahre Lehrer; Veranstaltungen in Mathematikdidaktik u. Mathematik (unter
hochschuldid.
Aspekten) an verschied. Univ.; Schülerzirkel, Bundeswettbew. Mathematik,
"Hamburger Modell" der Förderung von math. bes. begabten Schülern
seit 1982 (Koop. mit Gruppe der Johns-Hopkins-Univ. Baltimore)
Werner K r a u s e
; Jahrgang 1938; Professor am Psychologischen Institut der Universität
Jena; Promotion zu Fragen des Strategieerwerbs im elementaren Problemlösen
an der
Humboldt-Universität Berlin 1969; Habilitation an der
Humboldt-Universität Berlin auf dem
Gebiet der Allgemeinen Psychologie 1978; aktuelle Forschungsschwerpunkte:
Elementaranalyse von Denkprozessen mit experimentalpsychologischen und
neurowissenschaftlichen Methoden
Michael M ü l l e r
; Jahrgang 1967; stellvertretender Leiter der Forschungsgruppe Wissenserwerb am
Bayerischen Forschungsinstitut für wissensbasierte Systeme; Promotion zu
einer
Theorie der Interessantheit an der Universität Erlangen - Nürnberg
1998; aktuelle Forschungsschwerpunkte: Data Mining, Wissensmanagement
Jürgen P t u c h a
; Jahrgang 1966; Diplompsychologe mit einer Arbeit zur mathematischen
Modellierung kognitiver Prozesse des induktiven Denkens an der Ruprecht - Karls
- Universität Heidelberg 1992; Promotion über analoges
Problemlösen im Bereich technischer Kreativität an der Friedrich -
Schiller - Universität Jena 1996; tätig als forensischer Psychologe,
z.Zt. in Verhaltenstherapie - Ausbildung
Bärbel S c h a c k
; Jahrgang 1952; wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für
Medizinische Statistik und Informatik der Univ. Jena; Mathematikstudium in
Jerewan/Armenien 1970-1975; Promotion zur Existenz stochastischer Felder mit
abhängigen Komponenten an der Mathematischen Fakultät der Univ. Jena
1980; Habilitation zur dynamischen Spektralanalyse biologischer Signale an der
TU Ilmenau 1979; aktuelle Forschungsschwerpunkte: Biosignalanalyse;
multivariate dynamische Spektralanalyse kognitiver Prozesse
Gerhard S c h ä f e r
, Jahrgang 1948; Professor am Theoretisch - Physikalischen Institut der
Universität Jena; Promotion zu Fragen der Atomspektren in expandierenden
Universen; Habilitation an der Universität Konstanz auf dem Gebiet der
Quantenfeldtheorie in gekrümmten
Raumzeiten 1983; aktuelle Forschungsschwerpunkte: Gravitationswellen,
relativistische Doppelsternsysteme
Gundula S e i d e l
; geb. am 19. 7. 1967; 1987-1990 Studium an der Fachschule für Angewandte
Kunst in Schneeberg, danach berufstätig als Designerin in der Plauener
Spitze GmbH;
1993-1998 Psychologiestudium an der FSU Jena, Diplomarbeit im Bereich
Allgemeine Psychologie; seit 1999 Promotionsstudentin am LS Allgemeine
Psychologie der FSU Jena; Thema: Doppelrepräsentation bei mathematisch
Hochbegabten
Erdmute S o m m e r f e l d
; Jahrgang 1943; Hochschuldozentin am Institut für Allgemeine
Psychologie der Universität Leipzig; Promotion zur Analyse und Synthese
von Problemlöseprozessen an der Akademie der Wissenschaften der DDR 1979;
Habilitation zur Thematik
"Mathematisch-psychologische Elementaranalysen der Wissensstrukturierung und
Informationsverarbeitung" an der Humboldt-Universität zu Berlin 1993;
aktuelle Forschungsschwerpunkte: Elementaranalyse von Denkprozessen, Methoden
zur Modellierung und Messung kognitiver Leistungen
Horst S p e r l i c h
; Jahrgang 1937; Leiter des Instituts für Maschinenelemente und
Konstruktion der TU Ilmenau; 1970 Promotion zur Messung der Positionen
künstlicher Erdsatelliten;
1983 Habilitation zum Gestalten im Konstruktionsprozeß; aktuelle
Forschungsschwerpunkte:
Gestaltungslehre und Konstruktionskritik in der Konstruktionsmethodik
Klaus S p i e s
; Jahrgang 1930; von 1980 bis 1995 Professor und Institutsdirektor am Institut
für Bergbaukunde II der RWTH Aachen; Promotion 1956 an der RWTH Aachen;
Habilitation
1963 an der TU Berlin; 1993 Verleihung der Ehrendoktorwürde durch die
Schlesische Technische Hochschule Gleiwitz; 25 Jahre Forschungs- und
Industrietätigkeit, davon 13 Jahre als
Geschäftsführer in zwei großen Maschinenfabriken; Schwerpunkt
während der gesamten Berufstätigkeit: Entwicklung neuer Technologien
im Bergbau, im Maschinenbau, in der Bau- und
Hüttenindustrie; mehr als 170 Patente und Patentanmeldungen, von denen
etwa ca. 100 genutzt wurden und 30 weltweite Verbreitung fanden
Herbert S t o y a n
; Jahrgang 1943; Professor am IMMD der Universität Erlangen -
Nürnberg; Promotion zu Fragen der Marxistisch - Leninistischen
Erkenntnistheorie 1970 Dresden;
Habilitation in Praktischer Informatik an der Universität Erlangen -
Nürnberg 1986; aktuelle
Forschungsschwerpunkte: Wissenserwerb, Wissensrepräsentation, historische
und technische
Informationssysteme
Thomas W e t h
; Jahrgang 1958; Studium Mathematik/Physik (Lehramt Gymnasien), Referendariat
in Erlangen und Würzburg; Studienrat am Bayernkolleg Schweinfurt;
Assistent am
Lehrstuhl für Did. d. Mathematik Uni Würzburg (Vollrath);
Dissertation zum Thema: "Zum
Verständnis des Kurvenbegriffs im Mathematikunterricht" (erschienen bei
Franzbecker); Habilitation zum Thema: "Begriffsbildung als kreatives Tun
imMathematikunterricht" (erscheint
Juli/August 99 bei Franzbecker); Privatdozent an der Uni Würzburg; seit
Oktober 1998 Ordinarius für Didaktik der Mathematik an der
Universität Erlangen / Nürnberg (EWF Nürnberg);
Forschungsgebiete: Kreativität im Mathematikunterricht, Computereinsatz im
Mathematikunterricht und Verbalisierung im Mathematikunterricht
Heinrich W i n t e r
; Jahrgang 1928, em. Professor für Didaktik der Mathematik an der
RWTH Aachen; seit 1969 als ordentlicher Professor in der Mathematikdidaktik
(Neuss, Dortmund, Aachen) tätig; Forschungsschwerpunkte: Heuristik und
Probleme der Curriculum-entwicklung des Mathematikunterrichts in
allgemeinbildenden Schulen
Bernd Z i m m e r m a n n
; Jahrgang 1946; Professor für Mathematikdidaktik an der Fakultät
für Mathematik und Informatik der Friedrich-Schiller Universität
Jena, Diplom in Mathematik; 2. Staatsexamen in Mathematik und Physik; ca. 10
Jahre Lehrer für Mathematik und Physik; Promotion über mathematische
Problemlöseprozesse; Habilitation über Geschichte mathematischer
Heuristik und Vorstellungen über Mathematik und Mathematikunterricht;
Hauptforschungsschwerpunkt: mathematisches Problemlösen
|