• Keine Ergebnisse gefunden

Die TOP 10 des Einstiegs: T rifft der Ball den Korb?

HeikeJacoby-Schäfer, Kepler-Gymnasium, Tübingen

ZieldiesesBeitragsistes, TI-NspireTM-NeueinsteigerneinesolideGrundlage imUmgangmit dem Rechner anzubieten, auf die man bei komplexeren Aufgaben zurückgreifen oder auf-bauen kann (Erwerb von technologiebezogenen Basiskompetenzen und Nutzungskompe-tenzen).

AnhandeineskonkretenBeispiels, dasausmeinerErfahrungauch gutimUnterricht einsetz-bar ist, sollen die „TOP 10 des Einstiegs“, d. h. die „10 wichtigsten Bedienungstechniken“

erläutert werden. Die Auswahl dieser TOP 10 erhebt keinesfalls Anspruch auf Vollständig-keit. Sie ergibt sichvielmehrausbisherigenWorkshoperfahrungenundsolltevonFallzuFall überprüft undggf. angepasst werden.

Aufgabe:

Kann man anhand des Stroboskopbildes vorhersagen, ob der Ball bei diesem Freiwurfden Korbtrifft?

DidaktischerKommentar:

Im Unterricht sollten die Schülerinnen und Schüler das Bild selbst vermessen und die Koor-dinaten der Ballpositionen bestimmen. Dabei legt man den Ursprung des Koordinatensys-tems geeignet, z. B. an die Füße des Werfers auf der Freiwurflinie. Der Ballmittelpunkt soll durch dieKorbringmitte gehen. Die Freiwurflinieliegt4,60 mvomKorb entfernt, der in einer Höhevon3,05mbefestigtist.

ExemplarischsindhierMesswertederjeweiligenBallpositionenvorgegeben:

In dem nachfolgend beschriebenen Lösungsweg werden die notwendigen Bedienungstech-nikenrechtdetailliertausgeführt, sodassdieAufgabeohneweitereVorkenntnissebearbeitet werden kann.

PositionendesBalls (x | y)

(Wurfweite in m) x y

(Ballhöhe in m)

0 1,63

0,84 3,17

1,88 3,99

3,5 3,66

©T3 2008 DieTOP 10 desEinstiegs 21

1. Daten eingeben

1.1 Neues Dokument die erste Seite

SollteIhrBildschirmaussehenwierechts (kaum Kon-trast), stellenSievorBeginndenKontrastein. Der Kon-trast wird durch[/,+]erhöht, durch[/,-] verrin-gert.

ÖffnenSiemit[c,6]einNeuesDokument.

Die ersteSeitemit[3:Lists & Spreadsheet]einfügen.

EserscheinteineleereTabelle.

1.2 Wertetabelle eingeben

Spaltennamen (z. B. „weite“und„höhe“) gibtmaninder oberstenZeile ein.

Dorthingelangtman mitdenPfeiltasten (¡ ¢ £ ¤). Die Eingabewirdjeweilsmitder[·]-Tasteabgeschlossen.

UmdieNamenvollständiglesenzukönnen, vergrößert mandieSpaltenbreite[b, 1:Aktionen, 2:Größeändern].

Mit[¢]kanndieSpalteverbreitert werden. Mit[·] schlie-ßenSiedieEinstellungab.

GebenSiedieWerte ein, nutzenSiedazu diePfeiltasten, dieZahlentastenundzumAbschließenjeweilsdie [·]-Taste. BittebeachtenSie:EinZahlenkommaisteinPunkt [^].

(DabeinichtdieZeilemitderRautebenutzen–darin kann manbeiBedarfSpaltenformelneingeben).

TOPIV:

Dateneingebenundvisualisieren TOPIII:

Menüsnutzen TOPII:

DokumenteundApplikationen öffnen

TOPI:

DasGerät vorbereiten:Kontrast einstellen

22 DieTOP 10 desEinstiegs ©T3 2008

2. Daten visualisieren und analysieren

EsgibtdafürimWesentlichenzweiMöglichkeiten:

2.1 mit „SchnellGraph“

BeideSpalten markieren. Dazuauf„weite“gehen, [£] drücken, abschließend[g]und[¢]gleichzeitigdrücken.

Nachdem [b, 3, 4: SchnellGraph] gewählt wurde, öff-net sich einFenstermitderGraphik.

Um mitdenDatenweiter zuarbeitenund dieFlugkurve desBalles zumodellieren, istdie folgendeMöglichkeit bessergeeignet.

2.2 mit „Graphs & Geometry“

[c,2]wählen. Es öffnet sichdasGraphikfensterder ApplikationGraphs & Geometry. UmdieDatenpaare darzustellen, wähltman[b,3, 4:Streu-Plot]. Mit[·]

öffnensichdieFelder, indenen mandiepassende Zutei-lungderVariablenzudenAchsenvornimmt. Mit[e]

springtmanindasnächsteFeld. WeitereInfos unter Lis-tengraphischdarstellen.

Fenstereinstellung anpassen

Einen passendenFensterausschnitterhältman mit[b, 4, 9:Statistik-Zoom]. DerRechner wähltdabei einen Ausschnitt, indendiePunkte genaupassen.

MöchtemandasFenster vonHandeinstellen, umz. B.

dieKorbweitemitdabeizuhaben, wähltman

dieAchseneinstellungenselbst[b,4, 1:Dialogfeld Achseneinstellungen]. Esgibtauchzahlreicheandere Möglichkeiten, dieEinstellungenderKoordinatenachsen anzupassen (Koordinatenachsenverändern).

Man kanndieBeschriftung(weite,hoehe)löschen, indem mandenCursordortplatziert–eserscheintdieHand. Mit [.]wird dieBeschriftung gelöscht. So kann manfast al-lenichterwünschtenObjektelöschen.

TOPV:

Objekte, z. B. Koordinatenach-sen,anpassen

©T3 2008 DieTOP 10 desEinstiegs 23

2.3 Eine Funktion bestimmen

TI-NspireTMbietetdieMöglichkeit, dieGrapheneinfacher Funktionen (linear, quadratisch…), interaktivanzupassen.

Da dieFlugbahndesBallseineParabelbeschreibt, arbei-tenwirhiermitderFunktionf(x) =x2.

DenentsprechendenModusaktivierenSiemit[b,3, 1:

Funktion].

Inder Eingabezeile gebenSiedenFunktionstermx2 ([Xq]) einund bestätigen mit[·](Graph einerFunktion zeichnen).

DenGraphenderParabel könnenSienun mitdemZeiger greifen. BewegenSiedenZeigerdafürindieNähedes Scheitelpunktes. DrückenSie[x]für ungefähr eine Se-kunde. DerZeiger verwandelt sich ineine geschlossene Hand, dieParabel lässt sichnunverschieben. Durch wie-derholtesDrückenvon[x]wird dieParabel platziert.

GreifenSienundieParabelaneinemihrerArme. So lässt sichdieStreckungderParabelvariieren.

Esbedarf einigerFeinarbeit, umdieParabelandie Punk-teanzupassen. SchließlichsolltenSie jedochzueinem ähnlichenFunktionstermwiewirkommen.

MitdieserGraphik kann mandasProblem nunschonfast lösen. Wir zeichnen nunzusätzlichnochdenKorbein, der sich imPunkt (4,60|3,05) befindet.

Dazu wirdeinPunktgezeichnet[b,6, 1:Punkt]. Las-senSiedieKoordinatendesPunktesbestimmen[b,1, 6:Koord. undGlch.], indemSieaufdenPunktklickenund anschließend dieAnzeigederKoordinaten platzieren.

Istdasgelungen, beendenSiedenaktuellenModusmit Hilfeder[d]-Taste. KoordinatensindebensoObjekte wiedieParabel oderdieKoordinatenachsen. Man kann deswegenauch ihreEigenschaftenverändern. Klicken [x]Siedazu zweimal kurzaufdiex-Komponente. Mitder TastaturkönnenSiedenZahlenwertlöschenund durch 4,60 ersetzen. EntsprechendersetzenSiedeny-Wert durch3,05. Ergo:DerBalltrifftdenKorbnicht.

Tipp:BeimVerschiebenderParabel oderdemSetzen desPunkteskannespassieren, dassmaneinenanderen Fensterausschnittbenötigt. WennSiedenZeigerineinen freienBereichbewegenund die[x]-Tasteungefähreine Sekundelangdrücken, kanndaskomplette Koordinaten-systemverschobenwerden.

TOPVII:

GeometrischeObjektedarstellen undplatzieren

TOPVI:

Graphenzeichnenund verän-dern

24DieTOP 10 desEinstiegs ©T3 2008

2.4 Rechnerische Prüfung

FügenSie eineneueApplikationhinzu, dieApplikation Calculator. Hierkönneneinfache (z. B. 7+3) und komple-xeRechnungendurchgeführt werden.

DievonunserzeugteFunktion (f1(x)) ist weiterhinim Speicher. WennderBalltrifft, sollteder Funktionswertan derStelle4,60 mungefähr3msein. Einsetzenergibt je-dochungefähr 2,2 m. Der Balltrifftalsoauch hiernicht.

Natürlichkönnte es sein, dass unsereMethodezur Be-stimmungderFunktionvielzu ungenau war. Deswegen zeigenwirhier (ohne esdetailliert zubeschreiben), dass auch eine exaktdurchdieletztendreiPunkte gelegte Pa-rabel keinebesserePrognose ergibt.

Tipp:FallsSiedenScreenshotnachbasteln möchten, könnenSieaufVorlagen (Templates) zurückgreifen. Die-seöffnenSiemit[k,5]. WeitereHilfenfindenSieunter Formeln kopieren, FormelnWerte einsetzen, Funktionen speichernundGleichungssystemelösen.