MatheGrafix

Überblick und grundlegende Daten

MatheGrafix ist ein geometrisches Zeichenprogramm und ein Funktionenplotter. Ein Funktionenplotter stellt Funktionsgraphen grafisch dar. Das Programm dient außerdem dazu, Funktionsgraphen, Fraktale und geometrische Objekte zu drucken, zu präsentieren und in Office-Dokumente einzubinden. Es ermöglicht interaktives Arbeiten.

MatheGrafix wird von Roland Hammes entwickelt. Die aktuelle Version ist MatheGrafix 12.1 vom 1. August 2022. Es gibt eine Freeware- und eine Pro-Version. Das Programm ist deutschsprachig, portabel und läuft unter Windows XP bis Windows 11. Es gehört zu den Kategorien Lernsoftware und Grafiksoftware und wird über MatheGrafix.de angeboten.

Einsatz im Mathematik- und Physikunterricht

MatheGrafix wird im Mathematik- und Physikunterricht aller Schularten von der 5. bis zur 13. Jahrgangsstufe eingesetzt. In der Orientierungsstufe wird vor allem das Geometrie-Modul verwendet. Ab der 9. Klasse steht die Arbeit mit Funktionsgraphen im Mittelpunkt.

Da das Programm Graphen zeichnet, aber keine zusätzlichen Berechnungen durchführt, eignet es sich besonders zur Visualisierung und Dokumentation mathematischer Zusammenhänge. Schülerinnen und Schüler können Ergebnisse darstellen und dokumentieren, ohne dass das Programm ihnen die mathematische Untersuchung vollständig abnimmt. Deshalb bleiben beispielsweise Kurvendiskussionen in der Analysis sinnvoll: Ableitungen, Extremwerte und Wendepunkte werden nicht vorweggenommen.

Im ZUM-Wiki der Zentralen für Unterrichtsmedien im Internet e. V. (ZUM) gibt es Anleitungen und Projekte zum Einsatz von MatheGrafix. Auf der MatheGrafix-Webseite stehen außerdem Hilfen sowie Unterrichts- und Arbeitsmaterialien zur Verfügung.

Interaktive Möglichkeiten

Mit MatheGrafix lassen sich die Auswirkungen wichtiger Parameter interaktiv untersuchen. Dazu gehören die Steigung und der y-Achsenabschnitt einer linearen Funktion sowie die Parameter in der Scheitelpunktform einer Parabel. Durch die Veränderung dieser Parameter können Lernende beobachten, wie sich die Funktionsgleichung beziehungsweise der zugehörige Graph verändert.

Auch geometrische Linien und Figuren werden interaktiv gezeichnet. Als Werkzeuge stehen ein Geodreieck, ein Zirkel und ein Lineal zur Verfügung. Damit unterstützt das Programm sowohl das dynamische Erarbeiten geometrischer Inhalte als auch die anschauliche Darstellung von Funktionen.

Schwerpunkt und Grenzen

Der Schwerpunkt von MatheGrafix liegt auf dem Drucken und Präsentieren geometrischer Objekte und Funktionsgraphen. Außerdem können die erstellten Darstellungen in Office-Dokumente eingebunden werden. Das Programm ist daher für Unterrichtsmaterialien, Präsentationen und Hausaufgaben geeignet.

Nicht im Mittelpunkt stehen Berechnungen wie Integrale oder die vollständige Erstellung von Kurvendiskussionen. MatheGrafix unterstützt vor allem die grafische Darstellung und Dokumentation; mathematische Auswertungen wie Ableitungen, Extremwerte und Wendepunkte müssen weiterhin im Unterricht oder mit anderen Verfahren erarbeitet werden.

Entwicklung und wichtige Erweiterungen

Die Entwicklung von MatheGrafix begann mit der 16-Bit-Version MatheGrafix 4.02 im Jahr 1994. Im November 2007 erschien MatheGrafix 5.02 als 32-Bit-Version; dafür wurde die 16-Bit-Version auf 32 Bit portiert. Mit MatheGrafix 6.02 im Mai 2008 erhielt das Programm sein endgültiges Speicherformat. Die erste Veröffentlichung der Version 6 erfolgte am 9. Mai 2008 auf dem landesweiten Bildungsforum „iMedia“ in Mainz.

Im August 2008 wurde MatheGrafix 7.02 in einer deutschen und einer englischen Version veröffentlicht. MatheGrafix 8 brachte im November 2008 interaktive Erweiterungen. Im Januar 2011 folgten mit MatheGrafix 9.0 eine russische Version, ein Geometriemodul sowie eine Online-Hilfe mit Text und Video. MatheGrafix 9.40 ergänzte im August 2011 Fraktale, darunter Mandelbrot- und Julia-Mengen, sowie Ljapunow-Diagramme. Im Januar 2012 kam für Ljapunow-Diagramme ein Formeleditor hinzu.

MatheGrafix 10.4 erweiterte das Programm im Januar 2016 um Kurven in Polarkoordinaten, Parameterkurven wie Lissajous-Figuren, 3D-Oberflächenplots sowie Vektoren, Ebenen und Körper im dreidimensionalen Koordinatensystem der Analytischen Geometrie. Im Juli 2017 kamen mit MatheGrafix 11.0 Themen der Stochastik hinzu: Baumdiagramme, das Urnenmodell, Binomialverteilung, Normalverteilung und das Testen von Hypothesen. Die Version 12.1 vom August 2022 ermöglicht Formeln mit Parametersteuerung über Schieberegler, die Übernahme von Daten aus Excel-Dateien und deren Auswertung durch Regression sowie eine logarithmische Skalierung der Koordinatenachsen.

Verbreitung

MatheGrafix wird seit 1994 von Schulen, Lehrkräften und Institutionen verwendet. Im rheinland-pfälzischen Schulnetzwerk MNS+ gehört das Programm zur Software-Grundausstattung, die auf dem rheinland-pfälzischen Bildungsserver abgelegt ist. Dadurch ist MatheGrafix aktuell in vielen Schulen vertreten.