1.2. Wozu kann Programmierung des TI-85 von Nutzen sein ?

Mit dem programmierbaren und graphikfähigen Taschenrechnern wurde den Schülern ein wertvolles Hilfsmittel zur Verfügung gestellt. Mussten vor einigen Jahren die Schüler noch Funktionen im Stoffgebiet der Analysis mit Hilfe von umständlichen und zeitraubenden Wertetabellen skizzieren, so genügt es heute ein paar Tasten zu drücken und der Graph erscheint wenige Sekunden später auf dem Display des Taschenrechners. Das Lösen linearer Gleichungssysteme erledigt die simult- Funktion besser und schneller, als es je ein Schüler könnte. Das Umstellen komplizierter Gleichungen erübrigt sich dank des Solver- Verfahrens sogar ganz und selbst einfache Rechenroutinen wie das Einsetzen von Werten in größere Formeln sind jetzt noch benutzerfreundlicher, weil Eingabefehler auf dem Display überwacht werden können und ähnliche Berechnungen mit Hilfe des noch im Speicher vorhandenen Last Entry mehrfach ausgeführt werden können ohne jedesmal wieder alles neu tippen zu müssen.

Angesichts dieser offensichtlichen Vorteile scheint es den meisten Schülern sicherlich überflüssig sich darüberhinaus noch mit dem Taschenrechner zu beschäftigen und sich die Programmierung anzueignen. In den unteren Klassenstufen sind einige Schüler sicherlich (wie ich aus eigener Erfahrung weiss) etwas überfordert mit den vielen Möglichkeiten und Funktionen, die der TI-85 bietet. Solange man nur die Grundrechenarten nutzen möchte, hat es sicherlich auch wenig Sinn, sich mit der Programmierung auseinanderzusetzen, doch spätestens in der Sekundarstufe II werden die Vorteile offensichtlich:
Im Mathematikunterricht verlangen die meisten Aufgaben eine Lösung, die stets nach einem gleichen Algorithmus abgearbeitet werden muss. Die Analysis bietet sich hier als bestes Beispiel an. Eine immer wiederkehrende Aufgabe in diesem Stoffgebiet ist die Funktionsuntersuchung. Nullstellen, Extrempunkte, Wendestellen, Grenzwerte, all das lässt sich unter Nutzung der Möglichkeiten des TI-85 schnell und einfach anzeigen. Der Lehrplan verlangt allerdings (zu Recht), dass die Schüler das Errechnen der gesuchten Werte auch per Hand können und die mathematischen Hintergründe verstehen. Aus diesem Grund können die Funktionen des TI-85 nur zum Überprüfen der errechneten Werte genutzt werden. Doch auch dies nimmt wertvolle Klausurzeit in Anspruch und in der Hektik vertippt sich jeder schnell und Fehler werden gefunden, wo keine sind, oder es muss mehrmals nachgerechnet werden. An dieser Stelle bietet sich ein Programm geradezu perfekt an. Daheim mit Hilfe des Handbuches geschrieben und in Ruhe mehrmals auf Funktionsfähigkeit getestet, kann ein Kurvendiskussionsprogramm, die angebotenen Möglichkeiten des TI-85 perfekt bündeln und in wenigen Sekunden genau die Werte liefern, die zum Vergleichen benötigt werden. Die gewonnene Zeit kann in der Klausur oder auch im Abitur sicherlich sinnvoll genutzt werden, zumal die Ersteller der Lehrpläne des sächsischen Mathematikunterrichts auch davon ausgehen, dass wirklich alle Möglichkeiten des Taschenrechners eigenständig genutzt werden.
Nicht nur die Analysis, sondern auch andere Stoffgebieten, wie Stochastik oder vor allem die Berechnung geometrischer Körper eignet sich sehr gut für das Erstellen mathematischer Hilfsprogramme.

Ein weiterer Punkt, der bedacht werden sollte, ist, dass wenn man sich mit der Programmierung des TI-85 beschäftigt, auch die mathematischen Hintergründe und Zusammenhänge leichter verstanden werden. Das logische Denken wird geschult und der Umgang mit dem Taschenrechner, der immerhin ein mindestens gleichwertiges Hilfsmittel wie die Formelsammlung ist, wird ganz von allein zur Routine. Es sollte jedem Schüler klar sein, dass sich der gekonnte Umgang mit dem Taschenrechner im Mathematikunterricht wirklich auszahlt und auch bei Problemen mit dem Stoffgebiet sich trotzdem oft noch ein paar Bewertungseinheiten mehr erreichen lassen.

Im heutigen Zeitalter der Informationstechnik gehört es einfach dazu, sich mit Computern einigermaßen auszukennen. Nicht jeder will, kann und muss deswegen gleich zum Programmierer werden, aber an Hand des TI-85 und seiner wirklich leicht zu erlernenden Programmiersprache kann ein Anfänger schon ziemlich gut nachvollziehen, wie Programme funktionieren, wieso ein Computer genau das ausgibt was man sucht und eben wie man programmiert. Andere Schüler haben sich im Informatikunterricht eingehend mit der PASCAL Programmierung beschäftigt, aber sind einfach zu selten auf die Idee gekommen, dass sich die erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten sofort auf die TI-85 Programmierung anwenden lassen. Dadurch lassen sich Programme schreiben, die sicherlich mehr praktischen Nutzen haben, als die bekannten Ratespiele oder Sortieralgorithmen aus dem Turbo PASCAL Unterricht.

Man sollte den TI-85 nicht als reines Schulwerkzeug sehen, das nach dem Mathematikunterricht wieder in der Tasche verschwindet und höchstens noch zum Tetris Spielen taugt, sondern als Hilfsmittel um alle auch im Alltag anfallenden Berechnungen zu erledigen. Natürlich braucht man kein Programm, um beispielsweise die Quadratmetergröße eines Zimmers auszurechnen. Ganz anders sieht die Sache schon aus, wenn man von Beruf Raumgestalter, Heizungsprojekteur oder ähnliches ist und täglich bei mehreren Kunden die stets gleichen Berechnungen durchführt. Auch in der Schule lassen sich sicherlich noch gute andere Anwendungsmöglichkeiten finden. Ein Programm zum Ausrechnen des Zensurendurchschnitts ist schnell geschrieben und der Überblick über den Stand in den einzelnen Fächern geht nie verloren.
Weiterhin bietet sich auch der Physikunterricht als ein perfektes Anwendungsgebiet für grundlegende Programmierkenntnisse an. Bevor man sich beim Umstellen einer Formel verrechnet, oder mit den Variablen im Solver durcheinanderkommt, kann man in wenigen Minuten ein Programm schreiben, welches in der Klausur wertvolle Dienste leisten kann. Ein Physik Experiment, welches viel Zeit in Anspruch nimmt und schließlich kaum Zeit für die Auswertung lässt, kann sicherlich auch mit Hilfe eines daheim vorbereiteten Programmes verbessert werden, dass nach Eingabe aller ermittelten Daten sofort die zu errechnenden Werte und Verhältnisse übersichtlich geordnet ausgibt, welche bedenkenlos einfach nur noch abgeschrieben werden brauchen, falls eine exakte Beweisführung nicht verlangt ist.

Ich hoffe, dass ich mit dieser Belegarbeit wenigstens einigen Schülern die Anregung geben kann, sich vielleicht doch mal in einem ruhigen Moment mit der Programmierung des Taschenrechners zu beschäftigen und von den (offensichtlichen) Vorteilen zu profitieren.