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Die professionelle Handlungskompetenz von Lehrkräften wird als zentrales Element für erfolgreiches Lehren und Lernen in der Schule angesehen. Daran anknüpfend untersucht Georg Bruckmaier die Bedeutung fachdidaktischer Kompetenzen von Lehrkräften für die Qualität von Mathematikunterricht. Er erweitert die bisherige Konzeption fachdidaktischen Wissens im Rahmen der COACTIV-Studie um zwei handlungsnähere Facetten: Zum einen um die Kompetenz von Mathematiklehrkräften, Mathematikaufgaben auszuwählen und für den Unterricht anzuordnen, und zum anderen um die Kompetenz, anhand von in Videovignetten gezeigten Unterrichtsszenen den Unterricht didaktisch adäquat fortzuführen.

Christian Schöttler entwickelt und erforscht Lernumgebungen, in denen Lernende im inklusiven Mathematikunterricht mit unterschiedlichen Kompetenzen auf verschiedenen Niveaus an einem gemeinsamen Gegenstand lernen und sich fachlich austauschen können. Inhaltlich wird das Verständnis des Dezimalsystems in der unteren Sekundarstufe I gefördert. Die kooperativ ausgelegten Aufgaben initiieren Interaktionen, in denen die Lernenden gemeinsam dezimale Beziehungen aushandeln; die daraus entstehenden Deutungs- und Aushandlungsprozesse werden in der empirischen Studie analysiert. Die Ergebnisse zeigen, wie heterogene Paare miteinander interagieren und welches Verständnis des Dezimalsystems sie in ihren Deutungen zeigen. Zudem werden gemeinsame Lernsituationen für den inklusiven Mathematikunterricht konkretisiert.

Dieses Buch behandelt in verständlicher und klarer Sprache den klassischen Inhalt einer "Analysis 1"-Vorlesung. Das Besondere dabei ist die Zusammensetzung des Autorenteams: zwei Promotions-Studenten und ein Professor. In die Darstellung der einzelnen Themen wie Folgen, unendliche Reihen, Stetigkeit, Differential- und Integralrechnung, fließen so einerseits die Erfahrungen eines Hochschullehrers - der die Vorlesung mehrmals gehalten hat - und andererseits die Erfahrungen ehemaliger Studenten über typische Schwierigkeiten beim Übergang von der Oberstufen- zur Hochschulmathematik ein.Die mathematisch exakt formulierten Sätze und Definitionen werden durch viele Beispiele, Erklärungen sowie Anschauungen aufgelockert, die das Behandelte greifbar machen und das Verständnis erleichtern. Historische Exkurse beleuchten die Entwicklung des Gebietes, sind harmonisch in den Text eingefügt und dienen der Motivation. Zudem fördern didaktisch aufbereitete Beweise den Einstieg in die mathematische Denkweise. Am Ende eines jeden Kapitels wird schließlich das Wichtigste noch einmal übersichtlich zusammengefasst. Auf Grund der zahlreichen Aufgaben samt Lösungsvorschlag eignet sich dieses Buch nicht nur zur Vorlesungsbegleitung, sondern auch zum Selbststudium und zur Prüfungsvorbereitung.Die ZielgruppenLehramtsstudierende der Mathematik sowie Bachelorstudierende der Mathematik, Physik und Informatik, aber auch Lehrerinnen und Lehrer an Gymnasien und Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe

Rudolf Holze stellt in diesem essential Möglichkeiten, Systeme und Verfahren der Wandlung elektrischer Energie in andere Energieformen wie auch aus diesen zurück in elektrische Energie mit einem Schwerpunkt auf elektrochemischen Verfahren vor. Der Autor erläutert ausgewählte Beispiele ausführlich unter Einbeziehung grundlegender Erkenntnisse der Elektrochemie. Aufgrund der besonderen Bedeutung dieser Speicher und Wandler in einer sich ändernden Energielandschaft, die durch eine rasch zunehmende Einbeziehung erneuerbarer Energiequellen und die noch immer wachsende Zahl mobiler und netzunabhängiger Anwendungen elektrischer Energie gekennzeichnet ist, werden diese Aspekte besonders berücksichtigt. In dieser komplexer werdenden Landschaft vermittelt das essential Orientierung und grundlegende Informationen zum besseren Verständnis und zur sachlichen Diskussion.

Im Gegensatz zur Entwicklung chemischer Reaktionen durch verständnisbasiertes, rationales Design stellen Screeningmethoden eine komplementäre Herangehensweise dar. Felix Strieth-Kalthoff koppelt zwei Screeningkonzepte ¿ Lumineszenzquenching (mechanismusbasiert) und kombinatorische Chemie (reaktionsbasiert) ¿ synergistisch, um die Entdeckung neuartiger oder unerwarteter Reaktivität zu forcieren. Als Modellsystem hierfür wählt der Autor die Photokatalyse mit sichtbarem Licht, die sich im letzten Jahrzehnt zu einem bedeutenden synthetischen Werkzeug entwickelt hat. Zwei so entdeckte Reaktionen werden exemplarisch optimiert und mittels synthetischer sowie mechanistischer Studien im Detail untersucht. Die detailliert verstandenen Umsetzungen dienen als Grundlage für weiteres rationales Design und aufbauende Entwicklungen.Der Autor: Felix Strieth-Kalthoff (M. Sc.) studierte Chemie an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster und promoviert dort am Organisch-Chemischen Institut im Arbeitskreis von Prof. Dr. Frank Glorius.

Die Planung und Durchführung statistischer Erhebungen sind zwei bedeutende Phasen im Gesamtprozess einer statistischen Untersuchung und durch die nationalen Bildungsstandards verbindliche Unterrichtsinhalte der Sekundarstufen I und II. Candy Walter liefert mithilfe einer qualitativen Interviewstudie Hinweise, welche Schwierigkeiten und Fehler bei Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufen 9 und 10 verschiedener Realschulen und Gymnasien vorliegen können, die sich mit Aufgabenstellungen zum statistischen Planen auseinandersetzen. Darüber hinaus entwickelt der Autor ausgehend von theoretischen Phasenmodellen, die das Vorgehen beim Planen statistischer Untersuchungen im Rahmen der Betriebswirtschaftslehre und der Verkehrsentwicklungsplanung verdeutlichen, mit etablierten Methoden der didaktischen Reduktion ein eigenes Phasenmodell, welches als Leitfaden für den Mathematikunterricht genutzt werden kann.

Birgitta Hörnschemeyer entwickelt in Anbindung an das stadthydrologische Modell SWMM (US EPA) ein Simulationsmodell, das die standortgerechte Simulation der Verdunstung von Vegetation im urbanen Raum erlaubt. Für urbane Freiflächen erfolgt die Prozessmodellierung des Energie- und Wasserhaushalts für das gesamte System Boden¿Pflanze¿Atmosphäre. Das Prozessmodell ermöglicht mithilfe meteorologischer und vegetationskundlicher Kenndaten eine raum-zeitlich differenzierte Berechnung, die auch die jährliche Vegetationsdynamik darstellt. Dabei wird die Modellierung blau-grüner Infrastruktur zur Regenwasserbewirtschaftung explizit berücksichtigt. Aufgrund der Skalierbarkeit für mikro- und mesoskalige Untersuchungen bietet das Modell darüber hinaus die Möglichkeit, verschiedene Effekte in der urbanen Wasser- und Energiebilanz zu analysieren.

Goerg Michler fasst das große Gebiet der Elektronenmikroskopie zusammen und stellt die verschiedenen Techniken übersichtlich dar. Der Autor beschreibt anschaulich die Einsatzmöglichkeiten der Mikroskopie und die Anforderungen an eine Probenpräparation. Mit Bildbeispielen aus der Praxis illustriert er die Darstellungen.Der Autor:Prof. Dr. rer. nat. habil. Goerg H. Michler war Leiter des Instituts für Werkstoffwissenschaften an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, ist Ehrenvorsitzender des Instituts für Polymerwerkstoffe e.V. und Vorsitzender der Heinz-Bethge-Stiftung für angewandte Elektronenmikroskopie.