G Raum 153
Spielmodell

Fiktives Mathematikatelier · Blatt 06

Barnessche G-Funktion als Spielnotation

Ein visuelles Klassenzimmer zum Erkunden einer eigens erfundenen Zahlenmaschine. Tabellen, Kurven und Symbolschritte dienen der Beobachtung von Mustern, nicht der Darstellung einer formalen Definition.

Didaktische Grenze

Dieses Dokument erklärt nicht die mathematisch etablierte Barnessche G-Funktion. Es verwendet das vorgegebene Suchwort als Anlass für ein fiktionales Unterrichtsmodell namens „G-Werkstatt“. Alle Regeln, Zahlen und Umformungen sind erfunden und dürfen nicht als mathematisch korrekte Aussagen zitiert werden.

Parameter-Tisch

Drei Eingaben erzeugen sechs fest begrenzte Zeilen. Die Rechenregel ist bewusst einfach und wird direkt unter der Tabelle genannt.

Interaktion 1 · Tabellenexplorer
Krümmung r = 3
Zeile Eingabe x Spielwert G̃(x) Differenz Beobachtung
Basis 1,00 4,00 Startpunkt
Schritt 1 1,50 5,63 +1,63 steigend
Schritt 2 2,00 7,50 +1,87 steigend
Schritt 3 2,50 9,63 +2,13 steigend
Schritt 4 3,00 12,00 +2,37 steigend
Schritt 5 3,50 14,63 +2,63 steigend

Aktuelles Spielgesetz: G̃(x) = (x² + 3x + 4) / 2. Der Parameter r verändert ausschließlich den mittleren Term dieser erfundenen Regel.

Werkstattnotiz: G̃(z + h) wird hier nur durch Einsetzen in das lokale Spielgesetz erzeugt; daraus folgt keine mathematische Identität.

Kurvenfenster des Spielmodells

Die Linie verbindet genau sechs Tabellenpunkte. Sie ist eine visuelle Interpolation und keine Aussage über Werte zwischen den Punkten.

x-Achse G̃-Achse Spielkurve aus sechs Tabellenpunkten Eine violette Linie verbindet sechs cyanfarbene Punkte von links unten nach rechts oben.

Symbolische Schrittkarten ordnen

Die Karten erzählen eine mögliche Arbeitsroutine für das fiktive Modell. Mit den benannten Pfeiltasten wird eine Karte jeweils genau eine Position verschoben.

INTERAKTION 2
Keine Karte beweist etwas. Bewertet wird nur, ob die vereinbarte Unterrichtsreihenfolge getroffen wurde.
  1. A Parameter wählen Startwert z, Schrittweite h und Formwert r begrenzt festlegen.
  2. B Spielgesetz einsetzen Jeden x-Wert in dieselbe erfundene Rechenvorschrift übertragen.
  3. C Nachbarwerte vergleichen Differenzen zwischen direkt aufeinanderfolgenden Tabellenzeilen bilden.
  4. D Punkte verbinden Nur die berechneten Punkte markieren und als Spielgrafik verbinden.
  5. E Beobachtung formulieren Nur Sichtbares beschreiben und den betrachteten Bereich ausdrücklich nennen.
  6. F Modellgrenze notieren Festhalten, dass die Werkstattregel keine formale Definition ersetzt.

Aufgabenkarten für vier Lernstationen

Alle Aufgaben fragen nach Beobachtung, Vergleich oder Beschreibung innerhalb des sichtbaren Spielmodells.

Kein Ergebnis darf auf die etablierte Barnessche G-Funktion übertragen werden.
Station 01 · Lesen

Die Basiszeile benennen

Lies Startwert und Spielwert der ersten Tabellenzeile ab. Trenne Eingabe und Ausgabe in zwei Sätzen.

Produkt: 2 kurze Sätze
Station 02 · Vergleichen

Zwei Differenzen prüfen

Vergleiche die Differenz nach Schritt eins mit jener nach Schritt vier. Beschreibe nur größer, kleiner oder gleich.

Produkt: Vergleichswort
Station 03 · Variieren

Schrittweite wechseln

Wähle nacheinander h = 0,25 und h = 1,00. Notiere, wie weit die x-Werte der letzten Zeile auseinanderliegen.

Produkt: eine Differenz
Station 04 · Sprache

Vermutung markieren

Formuliere eine sichtbare Beobachtung und eine Vermutung. Beginne den zweiten Satz ausdrücklich mit „Ich vermute“.

Produkt: Satzpaar
Station 05 · Kurve

Punkt und Linie trennen

Zeige auf einen berechneten Punkt und auf einen Linienabschnitt. Erkläre, welcher Teil direkt aus der Tabelle stammt.

Produkt: mündliche Erklärung
Station 06 · Grenze

Außenbereich offenlassen

Nenne einen x-Wert außerhalb der Tabelle. Erkläre, warum die aktuelle Ansicht über diesen Wert nichts zeigt.

Produkt: Grenznotiz
Station 07 · Ordnung

Kartenfolge stören

Verschiebe „Modellgrenze notieren“ an den Anfang. Prüfe die Folge und lies die Rückmeldung genau.

Produkt: Rückmeldung lesen
Station 08 · Ordnung

Begründete Folge bauen

Stelle die Ausgangsfolge wieder her. Begründe, warum die Parameter vor dem Einsetzen gewählt werden.

Produkt: eine Begründung
Station 09 · Vorzeichen

Negativen Start testen

Setze z auf −2. Prüfe, ob alle sechs Spielwerte dasselbe Vorzeichen besitzen, und nenne Gegenbeispiele.

Produkt: Liste der Zeilen
Station 10 · Formwert

r gezielt verändern

Vergleiche r = 1 und r = 5 beim selben Startwert. Suche die Zeile mit der größten sichtbaren Änderung.

Produkt: Zeilennummer
Station 11 · Genauigkeit

Rundung erkennen

Alle Ausgaben zeigen zwei Nachkommastellen. Erkläre, warum die Anzeige nicht jede rechnerische Stelle sichtbar macht.

Produkt: Rundungshinweis
Station 12 · Transfergrenze

Nicht übertragen

Schreibe einen Warnsatz, der die Spielregel klar von mathematischem Fachwissen abgrenzt.

Produkt: Warnsatz
Station 13 · Darstellung

Tabelle ohne Kurve lesen

Decke gedanklich die Grafik ab. Formuliere zwei Beobachtungen, die allein aus den Tabellenwerten folgen.

Produkt: 2 Beobachtungen
Station 14 · Darstellung

Kurve ohne Tabelle lesen

Betrachte nur die Linie. Benenne anschließend zwei Zahlenangaben, die ohne Tabelle nicht exakt ablesbar sind.

Produkt: 2 fehlende Angaben
Station 15 · Team

Beobachtung weitergeben

Person A beschreibt eine Zeile, Person B findet sie. Danach werden Rollen getauscht und die Beschreibung präzisiert.

Produkt: Partnerprüfung
Station 16 · Abschluss

Drei Ebenen sichern

Nenne eine Eingabe, eine berechnete Ausgabe und eine Modellgrenze. Verwende für jede Ebene einen eigenen Satz.

Produkt: 3 Sätze

Methodischer Rahmen

Die Seite trainiert den Umgang mit Darstellungen, nicht die fachliche Theorie hinter dem Suchwort.

Beobachten

Werte werden zunächst abgelesen, verglichen und in ihrem sichtbaren Ausschnitt beschrieben. Eine Aussage bleibt an die gewählten Parameter gebunden.

Ordnen

Die Schrittkarten machen eine Arbeitsreihenfolge veränderbar. Die Auswertung prüft nur die intern vereinbarte Sequenz, nicht mathematische Wahrheit.

Begrenzen

Jede Aufgabe endet mit der Frage, was nicht gezeigt wurde. So bleibt die Trennung zwischen Illustration, Vermutung und Nachweis sichtbar.

Importierter Sprachcode der alten Formelkartei.