Examensarbeit, 2014
89 Seiten, Note: 1
1. Einleitung
2. Spielfilme mit und ohne biographischen Hintergrund
2.1 „A Beautiful Mind“
2.1.1 Inhalt
2.1.2 Mathematische Hintergründe
2.1.3 Das Leben des John Nash
2.1.4 John Nash und das Leben mit seiner Krankheit
2.1.5 Kritik am Film
2.2 „Good Will Hunting“
2.2.1. Inhalt
2.2.2. Mathematische Hintergründe
2.2.3 Kritik am Film
3. Dokumentation
3.1. „Die Musik der Primzahlen“
3.1.1. Inhalt
3.1.2. Mathematische Hintergründe
4. Kurzfilm
4.1 Möbius Transformationen beleuchtet
4.1.1 Die Mathematik der Möbiustransformation
4.1.2 Die Darstellung der Möbiustransformation im Film
5.Schluss
Die Arbeit untersucht, ob und wie Mathematik in verschiedenen Filmformaten – Spielfilmen, Dokumentationen und Kurzfilmen – fachlich korrekt und verständlich dargestellt wird, um das Interesse an mathematischen Sachverhalten zu wecken und potenzielle Anwendungsmöglichkeiten im Unterricht zu prüfen.
Die Spieltheorie – der Grundgedanke
Bei dem Begriff Nash-Gleichgewicht handelt es sich um einen essentiellen Begriff der Spieltheorie. Was ist überhaupt die Spieltheorie? Wie erklärt man ein Spiel?
1928 legte John von Neumann durch seine Arbeit „Zur Theorie der Gesellschaftsspiele“ den Grundstein für die Spieltheorie (vgl. [3], Einleitung). Die Spieltheorie ist keineswegs ein mathematisches Verfahren, durch welches die Ausgänge eines Zufallsexperimentes vorausgesagt werden können. Niemand kann, durch welche Rechnung auch immer, die individuelle Entscheidung eines Spielers während eines Spielverlaufes vorhersagen. Die Spieltheorie beschäftigt sich auf Grund dessen hauptsächlich mit dem Modellieren und dem Analysieren von Spielen. Wissenschaftler versuchen, durch Untersuchungen von Strategien und Entscheidungen eine Antwort auf die Frage, was eigentlich rationales Handeln bedeutet, zu finden (vgl. [15]). So kann die Spieltheorie allenfalls einen Ratschlag erteilen, wie sich ein Spieler im besten Fall verhalten sollte, um seine Ziele zu erreichen. Die Spieltheorie versucht also, strategische Interaktionen zwischen rationalen Spielern mathematisch zu modellieren (vgl. [8], S. 22).
In der Spieltheorie finden sich weniger Axiome und exakte Definitionen als in anderen Teilgebieten der Mathematik. Der Spieltheoretiker geht vielmehr folgendermaßen vor: Er modelliert eine bestimmte Situation und errichtet sich mehr und mehr eine Art „Spielgerüst“ um diesen Sachverhalt. Dabei handelt es sich nicht nur um Spiele im klassischen Sinne (vgl. [6], S.12). Jede Situation in z. B. der Wirtschaft oder der Politik lässt sich in eine Spielform übertragen.
1. Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die Motivation der Arbeit und die Fragestellung, ob Mathematik in Film und Fernsehen fachlich fundiert oder rein spekulativ dargestellt wird.
2. Spielfilme mit und ohne biographischen Hintergrund: Dieses Kapitel analysiert die Darstellung mathematischer Inhalte und deren Korrektheit in den Filmen "A Beautiful Mind" und "Good Will Hunting".
3. Dokumentation: Das Kapitel befasst sich mit der Vermittlung komplexer mathematischer Probleme, konkret der Riemannschen Vermutung, innerhalb der Dokumentationsreihe "Die Musik der Primzahlen".
4. Kurzfilm: Hier wird untersucht, wie es Kurzfilmen gelingt, komplexe Themen wie die Möbius-Transformation in sehr kurzer Zeit anschaulich und verständlich zu erklären.
5.Schluss: Der Schluss fasst die Ergebnisse zusammen und diskutiert das Potenzial der analysierten Filme für den Einsatz als didaktische Medien im Mathematikunterricht.
Mathematik, Spielfilm, Dokumentation, Kurzfilm, Nash-Gleichgewicht, Spieltheorie, Graphentheorie, Primzahlen, Riemannsche Hypothese, Möbius-Transformation, Schizophrenie, didaktische Anwendung, Mathematikunterricht, Modellierung, Wissensvermittlung.
Die Arbeit untersucht die mathematischen Inhalte in verschiedenen Medienformaten wie Spielfilmen, Dokumentationen und Kurzfilmen, um deren fachliche Korrektheit und didaktische Einsetzbarkeit zu bewerten.
Die Schwerpunkte liegen auf der Spieltheorie (anhand von Spielfilmen), der Graphentheorie, der Verteilung von Primzahlen und der Funktionentheorie, insbesondere der Möbius-Transformation.
Das Ziel ist es, herauszufinden, ob Filmemacher komplexe mathematische Konzepte fundiert darstellen oder nur auf oberflächliche Effekte setzen, und inwieweit diese Filme das Interesse von Schülern an der Mathematik fördern können.
Die Autorin führt eine Literaturrecherche durch, analysiert die im jeweiligen Film präsentierten mathematischen Sachverhalte und vergleicht diese mit wissenschaftlichen Fachgrundlagen.
Der Hauptteil gliedert sich in Analysen zu Spielfilmen (Nash, Graphentheorie), einer Dokumentation (Primzahltheorie) sowie einem Kurzfilm (Möbius-Transformation), wobei jeweils erst ein inhaltlicher Überblick und dann die mathematischen Grundlagen erarbeitet werden.
Wichtige Begriffe sind Mathematik im Film, Nash-Gleichgewicht, Graphentheorie, Primzahlen, Riemannsche Hypothese und die didaktische Einsetzbarkeit mathematischer Filme im Unterricht.
Das Gefangenendilemma dient als anschauliches Beispiel, um das Nash-Gleichgewicht zu erklären, wobei die Arbeit kritisch hinterfragt, ob die im Film gezeigte Szenenlogik mathematisch vollumfänglich korrekt ist.
Diese Graphen bilden eine der mathematischen Aufgaben im Film, deren korrekte Lösung Will Hunting an der Tafel notiert, was seine mathematische Genialität für den Zuschauer sichtbar macht.
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