Zielsetzung des Seminars:
Die Schüler sollen die geometrischen Eigenschaften der einzelnen Kegelschnitte erfassen und diese mit Hilfe geometrischer Überlegungen in Gleichungen formulieren. Auch der Zusammenhang zwischen der Parabel als Kegelschnitt und der Parabel als Graph der den Schülern bekannten quadratischen Funktion soll gezeigt werden.
In der sphärischen Geometrie (Kugelgeometrie) lernen die Schüler eine andere Art von Geometrie als bisher im Unterricht kennen. Grundbegriffe müssen
definiert werden um anschließend Lehrsätze zu entwickeln und beweisen zu
können. Die Schüler sollen erkennen, dass auf einem anders definierten
Grundgerüst eine völlig andere Art von Geometrie entsteht, die eigene Gesetze besitzt. So beträgt z. B. die Innenwinkelsumme eines Kugeldreiecks nicht
(wie gewohnt) 180°. Dadurch lernen die Schüler die Struktur eines mathematischen Teilgebiets von Grund auf kennen. Außerdem bietet die sphärische
Geometrie unzählige praktische Anwendungsmöglichkeiten z. B. in Geographie und Astronomie.
Mögliche Themen für die Seminararbeit:
- Ellipse
- Hyperbel
- Parabel
- Konstruktion von Kegelschnitten
- Kegelschnitte in praktischen Anwendungen
- Grundbegriffe der sphärischen Geometrie
- Das Kugeldreieck (rechtwinklig und schiefwinklig)
- Anwendungen auf Probleme der Geographie
- Koordinatensysteme
- Anwendungen in der Astronomie
- Zeit – und Ortsbestimmung mit Hilfe der sphärischen Geometrie