Argumentieren und Beweisen

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Handbuch der Mathematikdidaktik

Zusammenfassung

Unter einem mathematischen Beweis versteht man die deduktive Herleitung eines mathematischen Satzes aus Axiomen und zuvor bereits bewiesenen Sätzen nach spezifizierten Schlussregeln. Axiome sind unbewiesene Aussagen, die man an den Anfang einer Theorie stellt. Modellhaft ist dieser axiomatisch-deduktive Aufbau einer mathematischen Theorie erstmals durch den griechischen Mathematiker Euklid in seinem Buch „Elemente“ (ca. 300 v. C.) realisiert worden.

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Literatur

  • Arzarello, F., Bartolini-Bussi, M., Leung, A. Y. L., Mariotti, M. A., & Stevenson, I. (2012). Experimental approaches to theoretical thinking: Artefacts and proofs. In G. Hanna & M. de Villiers (Hrsg.), Proof and proving in mathematics education. The 19th ICMI Study (S. 97–137). Dordrecht: Springer.

    Google Scholar 

  • Balacheff, N. (1988a). A study of students’ proving processes at the junior high school level. Paper presented at the 66th Annual Meeting of the National Council of Teachers of Mathematics, USA.

    Google Scholar 

  • Balacheff, N. (1988b). Aspects of proof in pupils’ practice of school mathematics. In D. Pimm (Hrsg.), Mathematics, teachers and children (S. 216–238). London: Hodder & Stoughton.

    Google Scholar 

  • Bender, P., & Jahnke, H. N. (1992). Intuition and rigour in mathematics instruction. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 24(7), 259–264.

    Google Scholar 

  • Blum, W., & Kirsch, A. (1991). Preformal proving: Examples and reflections. Educational Studies in Mathematics, 22(2), 183–203.

    Article  Google Scholar 

  • Boero, P. (1999). Argumentation and mathematical proof: A complex, productive, unavoidable relationship in mathematics and mathematics education. International Newsletter on the Teaching and Learning of Mathematical Proof, 7/8.

    Google Scholar 

  • Bruder, R., & Pinkernell, G. (2011). Die richtigen Argumente finden. mathematik lehren (168), 2–7.

    Google Scholar 

  • Brunner, E. (2013). Innermathematisches Beweisen und Argumentieren in der Sekundarstufe I. Münster: Waxmann.

    Google Scholar 

  • Chinnappan, M., Ekanayake, M. B., & Brown, C. (2011). Knowledge use in the construction of geometry proof by Sri Lankan students. International Journal of Science and Mathematics Education, 10(4), 865–887.

    Article  Google Scholar 

  • Clements, D., & Battista, M. (1992). Geometry and spatial reasoning. In D. Grouws (Hrsg.), Handbook of research on mathematics teaching and learning (S. 420–464). New York: Macmillan.

    Google Scholar 

  • Collet, C. (2009a). Problemlösekompetenzen in Verbindung mit Selbstregulation fördern. Wirkungsanalysen von Lehrerfortbildungen. Münster: Waxmann.

    Google Scholar 

  • Dormolen, J. (1977). Learning to understand what giving a proof really means. Educational Studies in Mathematics, 8, 27–34.

    Article  Google Scholar 

  • Dörner, D. (1979). Problemlösen als Informationsverarbeitung. Stuttgart: Kohlhammer.

    Google Scholar 

  • Duval, R. (1991). Structure du raisonnement déductif et apprentissage de la démonstration. Educational Studies in Mathematics, 22(3), 233–262.

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  • Einstein, A. (1921). Geometrie und Erfahrung. Sitzungsberichte der Preußischen Akademie der Wissenschaften (1. Halbband, S. 123–130).

    Google Scholar 

  • Fischer, R., & Malle, G. (2004). Mensch und Mathematik. Eine Einführung in didaktisches Denken und Handeln (2. Aufl.). München: Profil-Verlag.

    Google Scholar 

  • Freudenthal, H. (1973). Mathematik als pädagogische Aufgabe. Stuttgart: Klett.

    Google Scholar 

  • Grabiner, J. V. (2012). Why proof? A historian’s perspective. In G. Hanna & M. de Villiers (Hrsg.), Proof and proving in mathematics education. The 19th ICMI study (S. 147–167). Dordrecht: Springer.

    Google Scholar 

  • Hadas, N., Hershkowitz, R., & Schwarz, B. (2000). The role of contradiction and uncertainty in promoting the need to prove in dynamic geometry environments. Educational Studies in Mathematics, 44, 127–150.

    Article  Google Scholar 

  • Hanna, G. (1983). Rigorous proof in mathematics education (Bd. 48). Toronto: OISE.

    Google Scholar 

  • Hanna, G. (2000). Proof, explanation and exploration: An overview. Educational Studies in Mathematics, 44, 5–23.

    Article  Google Scholar 

  • Hanna, G., & Jahnke, H. N. (2002a). Another approach to proof. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 34(1), 1–8.

    Article  Google Scholar 

  • Hanna, G., & Jahnke, H. N. (2002b). Arguments from physics in mathematical proofs: An educational perspective. For the Learning of Mathematics, 22, 38–45.

    Google Scholar 

  • Hanna, G., & de Villiers, M. (Hrsg.). (2012). Proof and proving in mathematics education. The 19th ICMI study. Dordrecht: Springer.

    Google Scholar 

  • Hanna, G., de Villiers, M., Arzarello, F., Dreyfus, T., Durand-Guerrier, V., & Jahnke, H. N., et al. (2012). ICMI study 19: Proof and proving in mathematics education: Discussion document. In G. Hanna & M. de Villiers (Hrsg.), Proof and proving in mathematics education. The 19th ICMI study (S. 443–452). Dordrecht: Springer.

    Chapter  Google Scholar 

  • Harel, G., & Sowder, L. (1998). Students proof schemes – Results from exploratory studies. In A. Selden, E. Dubinsky, & G. Harel (Hrsg.), Research in collegiate mathematics education. CBMS – Issues in mathematics education (Bd. 7, S. 234–283). Providence: American Mathematical Society.

    Google Scholar 

  • Healy, L., & Hoyles, C. (2007). Curriculum change and geometrical reasoning. In P. Boero (Hrsg.), Theorems in school. From history, epistemology and cognition to classroom practice (S. 81–116). Rotterdam: Sense Publisher.

    Google Scholar 

  • Hefendehl-Hebeker, L., & Hußmann, S. (2003). Argumentieren und Begründen im Mathematikunterricht. In T. Leuders (Hrsg.), Mathematik-Didaktik. Berlin: Cornelsen.

    Google Scholar 

  • Heintz, B. (2001). Die Innenwelt der Mathematik. Zur Kultur und Praxis einer beweisenden Disziplin. Wien: Springer.

    Google Scholar 

  • Heinze, A., & Reiss, K. (2004). Teaching of proof at the lower secondary level – A video study. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 36(3), 98–104.

    Article  Google Scholar 

  • Heinze, A., Reiss, K., & Rudolph, F. (2005). Mathematics achievement and interest in mathematics from a differential perspective. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 37(3), 212–220.

    Article  Google Scholar 

  • Heinze, A., Ufer, S., Cheng, Y.-H., & Lin, F.-L. (2008). Geometric proof competency and its individual predictors: A Taiwanese – German study. 11th International Congress on Mathematics Education, Topic Study Group 12, 6.–13. Juli 2008, Monterrey, Mexico.

    Google Scholar 

  • van Hiele, P. M. (1959). A child’s thought and geometry. In D. Fuys, D. Geddes, & R. Tischler (Hrsg.), English translation of selected writings of Dina van Hiele-Geldorft and Pierre M. van Hiele (S. 243–252). Brooklyn: Brooklyn College, School of Education.

    Google Scholar 

  • Hilbert, D. (1930). Naturerkennen und Logik. Naturwissenschaften, 18(47–49), 959–963.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Hilbert, T., Renkl, A., Kessler, S., & Reiss, K. (2008). Learning to prove in geometry: Learning from heuristic examples and how it can be supported. Learning & Instruction, 18, 54–65.

    Article  Google Scholar 

  • Hölzl, R. (1994). Im Zugmodus der Cabri-Geometrie. Interaktionsstudien zum Mathematiklernen mit dem Computer. Weinheim: Deutscher Studienverlag.

    Google Scholar 

  • Inglis, M., Mejia-Ramos, J. P., & Simpson, A. (2007). Modelling mathematical argumentation: The importance of qualification. Educational Studies in Mathematics, 66, 3–21.

    Article  Google Scholar 

  • Jahnke, H. N. (2007). Proofs and hypotheses. ZDM-The International Journal on Mathematics Education, 39(1–2), 79–86.

    Article  Google Scholar 

  • Jahnke, H. N. (2008). Theorems that admit exceptions, including a remark on Toulmin. ZDM -The International Journal on Mathematics Education, 40(3), 363–371.

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  • Jahnke, H. N. (2009a). The conjoint origin of proof and theoretical physics. In G. Hanna, H. N. Jahnke, & H. Pulte (Hrsg.), Explanation and proof in mathematics. Philosophical and educational perspectives (S. 17–32). New York: Springer.

    Google Scholar 

  • Jahnke, H. N. (2009b). Hypothesen und ihre Konsequenzen. Ein anderer Blick auf die Winkelsummensätze. Praxis der Mathematik für die Schule, 51(30), 26–30.

    Google Scholar 

  • Kadunz, G., & Sträßer, R. (2008). Didaktik der Geometrie in der Sekundarstufe I. Hildesheim: Franzbecker.

    Google Scholar 

  • Kirsch, A. (1979). Beispiele für prämathematische Beweise. In W. Dörfler & R. Fischer (Hrsg.), Beweisen im Mathematikunterricht (S. 261–274). Klagenfurt: Hölder-Pichler-Temspsky.

    Google Scholar 

  • Kleiner, I. (1991). Rigor and proof in mathematics: A historical perspective. Mathematics Magazine, 64(5), 291–314.

    Article  MATH  MathSciNet  Google Scholar 

  • Knip**, C. (2002). Die Innenwelt des Beweisens im Mathematikunterricht. Vergleiche von französischen und deutschen Mathematikstunden. Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 34(6), 258–266.

    Article  Google Scholar 

  • Koeppen, K., Hartig, J., Klieme, E., & Leutner, D. (2008). Current issues in competence modelling an assessment. Journal of Psychology, 216(2), 61–73.

    Google Scholar 

  • Krummheuer, G. (1995). The ethnology of argumentation. In P. Cobb & H. Bauersfeld (Hrsg.), The emergence of mathematical meaning: Interaction in classroom cultures (S. 229–269). Hillsdale: Erlbaum.

    Google Scholar 

  • Kuntze, S. (2006). Themenstudienarbeit Konzeption einer Lernumgebung für den gymnasialen Mathematikunterricht und Evaluation einer Themenstudienarbeit zum mathematischen Beweisen und Argumentieren. Dissertation an der LMU München.

    Google Scholar 

  • Kuntze, S. (2009). Beweisen – was ist das? Gesprächs-„Rahmen“ und Reflexionsanlässe schaffen. mathematik lehren, (155), 12–17.

    Google Scholar 

  • Lin, F.-L. (2000). Investigating local learning issues in mathematics education from international perspectives. (Keynote Speech on Second International Conference on Science, Mathematics and Technology Education, Jan 10–13, Taipei, Taiwan).

    Google Scholar 

  • Lin, F.-L., & Yu, J.-Y. W. (2005). False proposition – As a means for making conjectures in mathematics classrooms. Paper presented at the Asian Mathematics Conference, Singapore.

    Google Scholar 

  • Mevarech, Z. R., & Kramarski, B. (1997). IMPROVE: A multidimensional method for teaching mathematics in heterogenous classrooms. American Educational Research Journal, 34(2), 365–394.

    Article  Google Scholar 

  • Müller, H. (1995). Zur Komplexität von Beweisen im Mathematikunterricht. Journal für Mathematikdidaktik, 16(1/2), 47–77.

    Article  Google Scholar 

  • Neubrand, M. (1989). Remarks on the acceptance of proofs: The case of some recently tackled major theorems. For the Learning of mathematics, 9(3), 2–6.

    Google Scholar 

  • Pedemonte, B. (2007). How can the relationship between argumentation and proof be analysed? Educational Studies in Mathematics, 66(1), 23–41.

    Article  Google Scholar 

  • Piaget, J., & Inhelder, B. (1972). Die Psychologie des Kindes. München: dtv. (Neuauflage 1993).

    Google Scholar 

  • Polya, G. (1962). Mathematical discovery. On understanding, learning, and teaching problem solving. New York: Wiley.

    Google Scholar 

  • Reichersdorfer, E., Vogel, F., Fischer, F., Kollar, I., Reiss, K., & Ufer, S. (2012). Different collaborative learning settings to foster mathematical argumentation skills. In T.-Y. Tso (Hrsg.), Proceedings of the 36th conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education (Bd. 3, S. 345–352). Taipei: PME.

    Google Scholar 

  • Reiss, K. & Ufer, S. (2009). Was macht mathematisches Arbeiten aus? Empirische Ergebnisse zum Argumentieren, Begründen und Beweisen. Jahresbericht der DMV, 4-2009, 155–177.

    Google Scholar 

  • Reiss, K., Heinze, A., Kessler, S., Rudolph-Albert, F., & Renkl, A. (2007). Fostering argumentation and proof competencies in the mathematics classroom. In M. Prenzel (Hrsg.), Studies on the educational quality of schools. The final report on the DFG priority programme (S. 251–264). Münster: Waxmann.

    Google Scholar 

  • Senk, S. L. (1989). Van Hiele levels and achievement in writing geometry proofs. Journal for Research in Mathematics Education, 20(3), 309–321.

    Article  Google Scholar 

  • Stein, M. (1984). Beweisen. Bad Salzdetfurth: Franzbecker.

    Google Scholar 

  • Stein, M. (1988). Beweisfähigkeiten und Beweisvorstellungen von 11–13 jaehrigen Schülern. Journal für Mathematik-Didaktik, 9(1), 31–53.

    Article  Google Scholar 

  • Steiner, M. (1975). Mathematical knowledge. Ithaca: Cornell University Press.

    Google Scholar 

  • Steinhöfel, W., & Reichold, K. (1971). Zur Behandlung mathematischer Sätze und ihrer Beweise im Mathematikunterricht. Mathematik in der Schule, 11, 707–711.

    Google Scholar 

  • Stigler, J., Gonzales, P., Kawanaka, T., Knoll, S., & Serrano, A. (1999). The TIMSS videotape classroom study. U.S. Department of Education. National Center for Education Statistics. Washington, DC: Government Printing Office.

    Google Scholar 

  • Toulmin, S. (1975). Der Gebrauch von Argumenten (Übers. U. Berk). Kronberg: Sciptor.

    Google Scholar 

  • Usiskin, Z. (1982). Van Hiele levels and achievement in secondary school geometry. CDASSG Project. Forschungsbericht der University of Chicago. www.eric.ed.gov, ERIC #ED220288.

  • Ufer, S. (2011). Problem solving in geometry – Competencies in complex calculation and proof. In B. Ubuz (Hrsg.), Proceedings of the 35th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education (Bd. 1, S. 409). Ankara: PME.

    Google Scholar 

  • Ufer, S., & Reiss, K. (2010). Inhaltsübergreifende und inhaltsbezogene strukturierende Merkmale von Unterricht zum Beweisen in der Geometrie – eine explorative Videostudie. Unterrichtswissenschaft, 38(3), 247–265.

    Google Scholar 

  • Ufer, S., Heinze, A., & Reiss, K. (2008). Individual predictors of geometrical proof competence. In O. Figueras & A. Sepúlveda (Hrsg.), Proceedings of the joint meeting of the 32nd Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, and the XX North American chapter (Bd. 4, S. 361–368). Mexico: Cinvestav-UMSNH.

    Google Scholar 

  • Ufer, S., Heinze, A., Kuntze, S., & Rudolph-Albert, F. (2009). Beweisen und Begründen im Mathematikunterricht. Die Rolle von Methodenwissen für das Beweisen in der Geometrie. Journal für Mathematik-Didaktik, 30(1), 30–54.

    Article  Google Scholar 

  • Verschueren, N., Schaeken, W., & d’Ydewalle, G. (2005). A dual-process specification of causal conditional reasoning. Thinking & Reasoning, 11(3), 239–278.

    Article  Google Scholar 

  • de Villiers, M. (1990). The role and function of proof in mathematics. Pythagoras, 24, 17–24.

    Google Scholar 

  • de Villiers, M. (2009). Experimentation and proof in mathematics. In G. Hanna, H. N. Jahnke, & H. Pulte (Hrsg.), Explanation and proof in mathematics. Philosophical and educational perspectives (S. 205–221). New York: Springer.

    Google Scholar 

  • Walsch, W. (1972). Zum Beweisen im Mathematikunterricht. Berlin: Volk und Wissen.

    Google Scholar 

  • Weigand, H.-G., Filler, A., Hölzl, R., Kuntze, S., Ludwig, M., Roth, J., Schmidt-Thieme, B., & Wittmann, G. (2009). Didaktik der Geometrie für die Sekundarstufe I. Heidelberg: Spektrum Akademischer.

    Book  MATH  Google Scholar 

  • Winter, H. (1978). Geometrie vom Hebelgesetz aus – ein Beitrag zur Integration von Physik- und Mathematikunterricht der Sekundarstufe I. Der Mathematikunterricht, 24(5), 88–125.

    Google Scholar 

  • Winter, H. (1983). Zur Problematik des Beweisbedürfnisses. Journal für Mathematik-Didaktik, 1, 59–95.

    Article  Google Scholar 

  • Winter, H. (1989). Entdeckendes Lernen im Mathematikunterricht. Braunschweig: Vieweg.

    Book  Google Scholar 

  • Winter, H. (1995). Mathematikunterricht und Allgemeinbildung. Mitteilungen der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 61, 37–46.

    Google Scholar 

  • Wittmann, E.C. (1985). Objekte-Operationen-Wirkungen. Das operative Prinzip in der Mathematikdidaktik. mathematik lehren, Heft 11, 7–11

    Google Scholar 

  • Wittmann, E. C., & Müller, G. (1988). Wann ist ein Beweis ein Beweis. In P. Bender (Hrsg.), Mathematikdidaktik: Theorie und Praxis. Festschrift für Heinrich Winter (S. 237–257). Berlin: Cornelsen.

    Google Scholar 

  • Yackel, E., & Cobb, P. (1996). Sociomathematical norms, argumentation, and autonomy in mathematics. Journal for Research in Mathematics Education, 27(4), 458–477.

    Article  Google Scholar 

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Jahnke, H., Ufer, S. (2015). Argumentieren und Beweisen. In: Bruder, R., Hefendehl-Hebeker, L., Schmidt-Thieme, B., Weigand, HG. (eds) Handbuch der Mathematikdidaktik. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-35119-8_12

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