Term-Domino - mathematikundschule.de
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Seminar für das Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen Jülich<br />
Unterrichtsentwurf zum 5. Unterrichtsbesuch<br />
I. Datenvorspann:<br />
Studienreferendarin: Maria Schöning<br />
Schule: Gymnasium <strong>de</strong>r Stadt Baesweiler<br />
Fach: Mathematik<br />
Datum: 13.01.2012<br />
Zeit: 08.05-08.50h<br />
Raum: 4.205<br />
Klasse: 7d (13 Schülerinnen, 15 Schüler)<br />
Fachlehrerin:<br />
Fachleiterin:<br />
Schulleiter:<br />
Email: maria.schoening@googlemail.com<br />
II. Thema <strong>de</strong>r Unterrichtsstun<strong>de</strong>:<br />
<strong>Term</strong>-<strong>Domino</strong> – Wie lassen sich <strong>Term</strong>e umformen und vereinfachen?<br />
III. Stun<strong>de</strong>nziel:<br />
Die SuS sollen Regeln für die Vereinfachung und Umformung von <strong>Term</strong>en erarbeiten,<br />
in<strong>de</strong>m sie mittels Think-Pair-Share <strong>Term</strong>e in einem <strong>Domino</strong>-Spiel einan<strong>de</strong>r zuordnen und<br />
sich Regeln hierfür überlegen.<br />
Teilziele<br />
Die SuS sollen im Beson<strong>de</strong>ren<br />
erkennen, dass es verschie<strong>de</strong>ne und <strong>de</strong>nnoch gleichwertige <strong>Term</strong>e gibt, in<strong>de</strong>m sie bei <strong>de</strong>r Be-<br />
sprechung <strong>de</strong>s Einstiegsproblem mitarbeiten und ihre Hausaufgabe überprüfen. (TZ 1)<br />
gleichwertige <strong>Term</strong>e in Einzelarbeit einan<strong>de</strong>r zuordnen, in<strong>de</strong>m sie anhand individueller Strategien<br />
überlegen, welche <strong>Term</strong>e zueinan<strong>de</strong>r passen, und dann die Steine nebeneinan<strong>de</strong>r legen.<br />
(TZ 2)<br />
Regeln aufstellen, wie sich die Gleichheit von <strong>Term</strong>en feststellen lässt, in<strong>de</strong>m sie in Partnerarbeit<br />
mit ihrer Partnerin/ ihrem Partner die Zuordnungen besprechen und Grün<strong>de</strong> hierfür<br />
überlegen. (TZ 3)<br />
1"
üben, mit einem Partner zusammenzuarbeiten, in<strong>de</strong>m sie gemeinsam die Regeln formulieren.<br />
(TZ 4)<br />
Regeln für <strong>Term</strong>umformungen nachvollziehen, in<strong>de</strong>m sie am Unterrichtsgespräch teilnehmen<br />
und die Regeln in ihr Heft übernehmen. (TZ 5)<br />
ihre Fähigkeiten im Umgang mit <strong>Term</strong>umformungen trainieren, in<strong>de</strong>m sie gleichwertige <strong>Term</strong>e<br />
erstellen, mit <strong>de</strong>nen sie das <strong>Domino</strong>spiel ergänzen, und anschließend das <strong>Domino</strong>spiel<br />
einer an<strong>de</strong>ren Gruppe spielend überprüfen. (Eventualziel)<br />
IV. Die Unterrichtsreihe:<br />
Thema <strong>de</strong>r Unterrichtsreihe:<br />
<strong>Term</strong>e<br />
Stellung <strong>de</strong>r Stun<strong>de</strong> im Reihenkontext:<br />
• Das Geburtstagzahlenrätsel – Einführung von <strong>Term</strong>en<br />
• Streichholzketten - <strong>Term</strong>e aufstellen und berechnen<br />
• <strong>Term</strong>e und Flächen<br />
• Übungsaufgaben zu <strong>Term</strong>en<br />
• <strong>Term</strong>-<strong>Domino</strong> – Wie lassen sich <strong>Term</strong>e umformen und vereinfachen?<br />
• Übungsaufgaben zu <strong>Term</strong>umformungen<br />
• Vorbereitung auf die Klassenarbeit<br />
V. Didaktische und Unterrichtsmethodische Entscheidungen<br />
Die Lerngruppe ist sehr lebhaft. Hieraus ergeben sich folgen<strong>de</strong> Konsequenzen. Zum einen<br />
bringen die SuS viele gute I<strong>de</strong>en ein und trauen sich zu, ihnen unbekannte Probleme zu lösen.<br />
Zum an<strong>de</strong>ren herrscht in <strong>de</strong>r Klasse gelegentlich Unruhe und die SuS benötigen zu Beginn<br />
einer neuen Phase Zeit, um zu Ruhe zu kommen und sich mit <strong>de</strong>m Arbeitsauftrag zu befassen.<br />
Daher ist es beson<strong>de</strong>rs wichtig, auf eine klare, <strong>de</strong>n SuS <strong>de</strong>utliche Phasierung <strong>de</strong>s Unterrichts<br />
zu achten.<br />
<strong>Term</strong>umformungen sind für die Zukunft <strong>de</strong>r SuS relevant, da sie in ihrer gesamten Schullaufbahn<br />
immer wie<strong>de</strong>r <strong>Term</strong>e vereinfachen und umformen müssen, um verschie<strong>de</strong>ne Aufgaben<br />
zu lösen. Laut Kernlehrplan sollen die SuS lernen, mit <strong>Term</strong>en zu operieren und diese<br />
umzuformen. 1 Der schulinterne Lehrplan sieht vor, dieses Thema in <strong>de</strong>r Jahrgangsstufe 7 zu<br />
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""<br />
1<br />
Kernlehrplan für das Gymnasium. Sekundarstufe I NRW. Frechen 2007: S. 26, 34.<br />
2"
ehan<strong>de</strong>ln. 2 Fachlich soll <strong>de</strong>n SuS <strong>de</strong>utlich wer<strong>de</strong>n, dass bereits bekannte Rechengesetze<br />
auch für <strong>Term</strong>umformungen gelten, sowie, dass Summan<strong>de</strong>n mit gleicher Variablen zusammengefasst<br />
wer<strong>de</strong>n können<br />
Der didaktische Schwerpunkt liegt darin, dass die SuS gleichwertige <strong>Term</strong>e einan<strong>de</strong>r zuordnen<br />
und hierfür Regeln fin<strong>de</strong>n. Hierzu wur<strong>de</strong> das <strong>Term</strong>-<strong>Domino</strong> ausgewählt, da es möglich<br />
ist, verschie<strong>de</strong>ne Arten von <strong>Term</strong>umformungen in das Spiel zu integrieren. Eine Alternative<br />
wäre es, beim Einstiegsbeispiel zu bleiben und Flächeninhalt o<strong>de</strong>r Umfang weiterer geometrischer<br />
Formen beschreiben zu lassen. Dies hat jedoch einen höheren Schwierigkeitsgrad, <strong>de</strong>nn<br />
die SuS müssten zusätzlich selbst <strong>Term</strong>e aufstellen und sich mit geometrischen Formen befassen.<br />
Dies wür<strong>de</strong> beson<strong>de</strong>rs bei schwächeren SuS bereits zum Einstieg in dieses Thema Verständnisschwierigkeiten<br />
verursachen.<br />
Das Stun<strong>de</strong>nziel ist, dass die SuS selbstständig Regeln für die Umformung von <strong>Term</strong>en erarbeiten.<br />
Hierin besteht auch <strong>de</strong>r Lernzuwachs, <strong>de</strong>nn diese Regeln sind mit <strong>de</strong>n SuS noch nicht<br />
explizit thematisiert wor<strong>de</strong>n. Es ist jedoch bereits mehrfach die Situation aufgetaucht, dass<br />
verschie<strong>de</strong>ne <strong>Term</strong>e eine mögliche Lösung waren und die SuS haben bereits durch Einsetzen<br />
einer Zahl die Gleichwertigkeit überprüft.<br />
Es wer<strong>de</strong>n prozessbezogenen Kompetenzen geför<strong>de</strong>rt, wie zum Beispiel mit einem Partner<br />
zu kooperieren, Regeln zu formulieren und die eigene Lösung zu kommentieren. Als fachbezogene<br />
Kompetenzen treten auf, dass die SuS <strong>Term</strong>e zuordnen, <strong>Term</strong>e aufstellen und<br />
gleichwertige <strong>Term</strong>e bil<strong>de</strong>n.<br />
In <strong>de</strong>r Einstiegsphase wird die Hausaufgabe besprochen. Die SuS sollen ihren <strong>Term</strong> für <strong>de</strong>n<br />
Flächeninhalt nennen und an<strong>de</strong>re sollen diesen anhand <strong>de</strong>r Figur, die vor Stun<strong>de</strong>nbeginn an<br />
die Tafel gezeichnet wird, auf seine Richtigkeit überprüfen. So soll <strong>de</strong>n SuS <strong>de</strong>utlich wer<strong>de</strong>n,<br />
dass alle diese <strong>Term</strong>e gleichwertig sein müssen, da sie <strong>de</strong>nselben Flächeninhalt beschreiben.<br />
Die <strong>Term</strong>e wer<strong>de</strong>n an Tafel festgehalten, damit in <strong>de</strong>r Sicherungsphase auf sie zurückgegriffen<br />
wer<strong>de</strong>n kann. Durch die Beschäftigung mit <strong>de</strong>m Problem sollen die SuS motiviert wer<strong>de</strong>n,<br />
im <strong>Term</strong>-<strong>Domino</strong> die <strong>Term</strong>e einan<strong>de</strong>r zuzuordnen und sich Regeln zu überlegen. Die SuS<br />
haben bereits zuvor bei Aufgaben bemerkt, dass verschie<strong>de</strong>ne <strong>Term</strong>e eine Lösung waren, jedoch<br />
wur<strong>de</strong> dies noch nicht systematisch besprochen. Im Anschluss erklärt die Lehrkraft<br />
Stun<strong>de</strong>nverlauf und Aufgabenstellung, um diese für die SuS transparent und verständlich zu<br />
machen.<br />
Die Erarbeitungsphase beginnt mit einer Einzelarbeitsphase, <strong>de</strong>nn je<strong>de</strong>/ je<strong>de</strong>r soll sich zuerst<br />
allein mit <strong>de</strong>r Aufgabe befassen und eigene I<strong>de</strong>en entwickeln. Eine mögliche Strategie zur<br />
Zuordnung ist es, Zahlen einzusetzen und so die Gleichwertigkeit zu prüfen. Die SuS können<br />
aber auch durch einen Vergleich <strong>de</strong>r <strong>Term</strong>e o<strong>de</strong>r aber durch Überlegungen, wie sich die Ter-<br />
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""<br />
2<br />
Schulinterner Lehrplan Mathematik für die Sekundarstufe I <strong>de</strong>s Gymnasiums <strong>de</strong>r Stadt<br />
Baesweiler."<br />
3"
me ineinan<strong>de</strong>r überführen lassen, zum Ergebnis kommen. Die erste Variante entspricht eher<br />
<strong>de</strong>m prädikativen die zweite <strong>de</strong>m funktionalen Denken. Im anschließen<strong>de</strong>n Austausch mit<br />
<strong>de</strong>m Partner können die SuS ihre Lösungen vergleichen und gemeinsam Regeln formulieren.<br />
Sie können sich hierbei gegenseitig ergänzen und korrigieren. Als Binnendifferenzierung ist<br />
vorgesehen, dass die SuS, die bereits fertig sind, schon damit beginnen, dass <strong>Domino</strong>spiel zu<br />
erweitern.<br />
In <strong>de</strong>r Sicherungsphase sollen Teams zuerst ihre Zuordnung präsentieren, in<strong>de</strong>m sie die Steine<br />
passend zueinan<strong>de</strong>r hängen und dies kurz erläutert. Im Anschluss an je<strong>de</strong> Zuweisung wird<br />
dann die dazugehörige Regel besprochen und an <strong>de</strong>r Tafel festgehalten. Die SuS übernehmen<br />
das Tafelbild. Abschließend wer<strong>de</strong>n gemeinsam die <strong>Term</strong>e <strong>de</strong>s Einstiegsproblems so umgeformt,<br />
dass ihre Gleichwertigkeit erkennbar ist. In <strong>de</strong>r Eventualphase sollen die SuS mit ihrem<br />
Partner das <strong>Domino</strong> um Spielsteine ergänzen. Sie müssen hierbei beachten, dass sich<br />
nach wie vor eine geschlossene Kette ergeben soll. Die SuS müssen selber überlegen, welche<br />
<strong>Term</strong>e gleichwertig sind. Kontrolliert wird ihre Ergänzung, in<strong>de</strong>m sie mit einem an<strong>de</strong>ren<br />
Team tauschen, welches ihr <strong>Domino</strong> spielen soll. Dies ist zugleich auch eine weitere<br />
Übungsmöglichkeit. SuS, die bereits in <strong>de</strong>r Erarbeitungsphase begonnen haben, erhalten Steine,<br />
um ein neues Spiel zu erstellen.<br />
In <strong>de</strong>r Hausaufgabe üben die SuS, <strong>Term</strong>e umzuformen. Sie sollen zu je<strong>de</strong>m <strong>Term</strong> zwei<br />
gleichwertige <strong>Term</strong>e fin<strong>de</strong>n. Dies erfor<strong>de</strong>rt eine intensivere Beschäftigung mit je<strong>de</strong>m <strong>Term</strong><br />
als nur einen <strong>Term</strong> anzugeben. Die SuS sollen im Sinne <strong>de</strong>s reflektieren<strong>de</strong>n Übens jeweils die<br />
Regeln nennen, die sie angewen<strong>de</strong>t haben. Ferner sollen sie die Regel, wie sie es gewohnt<br />
sind, ihr Regelheft übernehmen.<br />
Schwierigkeiten können zum einem beim Einstieg auftreten. Sollten sich alle SuS <strong>de</strong>nselben<br />
<strong>Term</strong> überlegt haben, wird die Lehrkraft <strong>de</strong>n weiteren <strong>Term</strong> nennen und die SuS sollen prüfen,<br />
ob dieser richtig ist. Die unterschiedlichen Arbeitstempi sollen in <strong>de</strong>r Erarbeitungsphase<br />
durch die Zusatzaufgabe als binnendifferenzieren<strong>de</strong> Maßnahme ausgeglichen wer<strong>de</strong>n. In <strong>de</strong>r<br />
Sicherungsphase ist die Beteiligung <strong>de</strong>r Lehrkraft davon abhängig, inwieweit die SuS auch<br />
fachsprachlich korrekt formulieren. Gegebenenfalls wird sie sich hier verstärkt einbringen<br />
müssen, damit die Regeln richtig gesichert wer<strong>de</strong>n können. Sollten sich Einstieg o<strong>de</strong>r Sicherung<br />
länger ziehen als erwartet, wird die Eventualphase wegfallen beziehungsweise <strong>de</strong>r zweite<br />
Teil, das Spielen <strong>de</strong>r <strong>Domino</strong>-Spiele wird entfallen. Die Spiele wer<strong>de</strong>n erneut eingesetzt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
VI. Literatur<br />
• Kernlehrplan für das Gymnasium. Sekundarstufe I NRW. Frechen 2007.<br />
• Schulinterner Lehrplan Mathematik für die Sekundarstufe I <strong>de</strong>s Gymnasiums <strong>de</strong>r Stadt<br />
Baesweiler.<br />
• Fokus Mathematik. Gymnasium Klasse 7. Berlin 2007.<br />
4"
VII. Geplanter Stun<strong>de</strong>nverlauf:<br />
PHASEN<br />
INHALTLICHE SCHWERPUNKTE / OPE-<br />
SOZIAL- und AK-<br />
MEDIEN<br />
ANMERKUNGEN ZUM LERNPROZESS<br />
RATIONEN<br />
TIONSFORMEN<br />
Einstieg<br />
TZ 1<br />
Erarbeitung<br />
TZ 2, TZ<br />
3, TZ 4<br />
Sicherung<br />
TZ 5<br />
Eventualphase<br />
Eventualziel<br />
Besprechung <strong>de</strong>r Hausaufgabe. Die SuS<br />
sollen die unterschiedlichen <strong>Term</strong>e an <strong>de</strong>r<br />
Figur auf ihre Richtigkeit prüfen. L hält<br />
die <strong>Term</strong>e an <strong>de</strong>r Tafel fest.<br />
L erklärt die Aufgabe und das Vorgehen.<br />
Think: Die SuS ordnen alleine die <strong>Term</strong>e<br />
zu.<br />
Pair: Die SuS vergleichen ihre Zuordnung<br />
und überlegen sich Regeln, nach <strong>de</strong>nen<br />
hierbei vorgegangen wer<strong>de</strong>n kann.<br />
Share: Je ein Team präsentiert eine Zuordnung,<br />
in<strong>de</strong>m sie die Steine an die Tafel<br />
hängen und die Regeln, die sie hierzu<br />
überlegt haben, vortragen. Gemeinsam<br />
wer<strong>de</strong>n die Regeln ausformuliert und die<br />
SuS übernehmen diese in ihre Hefte. Im<br />
Anschluss wird die Gleichheit <strong>de</strong>r Einstiegsterme<br />
überprüft.<br />
Die SuS überlegen sich zu zweit ergänzen<strong>de</strong><br />
Steine für das <strong>Domino</strong>spiel und<br />
tauschen das Spiel mit einem an<strong>de</strong>ren<br />
Team<br />
UG Tafel Den SuS wird <strong>de</strong>utlich, dass <strong>de</strong>r Flächeninhalt durch mehrere verschie<strong>de</strong>ne<br />
<strong>Term</strong>e beschrieben wer<strong>de</strong>n kann und es <strong>de</strong>mnach möglich<br />
sein muss, die Gleichheit von <strong>Term</strong>en zu ermitteln.<br />
Für die SuS wer<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r Verlauf <strong>de</strong>r Stun<strong>de</strong> transparent und die Aufgabenstellung<br />
<strong>de</strong>utlich gemacht.<br />
EA; PA AB Je<strong>de</strong>/je<strong>de</strong>r soll sich zuerst allein mit <strong>de</strong>m Problem befassen.<br />
Die SuS sollen ihre Lösungen vergleichen, sich gegenseitig ergänzen<br />
und im Dialog eine Regel erarbeiten.<br />
UG Tafel Mehrere Teams beteiligen sich an <strong>de</strong>r Präsentation.<br />
Im Gespräch wer<strong>de</strong>n die Regeln überarbeitet, damit alle SuS die<br />
richtigen und fachsprachlich korrekt formulierten Regeln übernehmen.<br />
Durch <strong>de</strong>n Rückgriff auf <strong>de</strong>n Einstieg soll <strong>de</strong>n SuS ihre Lernprogression<br />
<strong>de</strong>utlich wer<strong>de</strong>n.<br />
PA AB Zur Anwendung <strong>de</strong>r gemeinsam erarbeiteten Regeln (eigenständige<br />
Transferleistung) ergänzen die SuS das <strong>Domino</strong>. Der Austausch mit<br />
einem an<strong>de</strong>ren Team ermöglicht die gegenseitige Kontrolle.<br />
HAUSAUFGABE: zur Stun<strong>de</strong>: <strong>Term</strong> für Flächeninhalt einer Figur aufstellen. Zur nächsten Stun<strong>de</strong>: Fünf <strong>Term</strong>e mit <strong>de</strong>n Regeln umformen<br />
, die SuS dürfen auswählen<br />
5"
VII. Anhang<br />
Antizipierte Ergebnisse:<br />
Geplantes Tafelbild:<br />
Figur<br />
<strong>Term</strong>e für<br />
Flächeninhalt<br />
Regeln und Beispiele<br />
<strong>Domino</strong>-Steine<br />
Einstiegsphase:<br />
Möglichkeit 1:<br />
! ∙ ! + ! + 2 ∙ 2<br />
Möglichkeit 2:<br />
! ∙ ! + 2 + 2 ∙ 2<br />
Zusätzliche Möglichkeit (wird nur aufgegriffen, falls SuS diese nennen)<br />
! + 2 ∙ ! + 2 − 2 ∙ !<br />
Erarbeitungs- und Sicherungsphase<br />
Zuordnungen<br />
5! − 2! = 3!<br />
(2 ∙ 3) ∙ ! = 2 ∙ 3 ∙ !<br />
3 ∙ 4! + 3 = 12! + 9<br />
3! + 7! + 4 = 4 + 7! + 3!<br />
8! + 6 = 2 ∙ 4! + 3<br />
3! ! + 5! + 4! ! + 3! = 7! ! + 8!<br />
"<br />
"<br />
6"
Regeln<br />
<strong>Term</strong>umformungen<br />
Für <strong>Term</strong>e gilt das Assoziativgesetz. Beispiel: (2 ∙ 3) ∙ ! = 2 ∙ 3 ∙ !<br />
Für <strong>Term</strong>e gilt das Kommutativgesetz. Beispiel: 3! + 7! + 4 = 4 + 7! + 3!<br />
Für <strong>Term</strong>e gilt das Distributivgesetz. Beispiel: 3 ∙ 4! + 3 = 12! + 9<br />
Man kann Summan<strong>de</strong>n, die sich nur um einen Zahlfaktor unterschei<strong>de</strong>n, zusammenfassen,<br />
in<strong>de</strong>m man die Zahlen addiert beziehungweise subtrahiert und die Variable beibehält.<br />
Beispiel: 5! − 2! = 3!<br />
Gleichwertige <strong>Term</strong>e kann man durch <strong>Term</strong>umformungen ineinan<strong>de</strong>r überführen.<br />
Rückgriff auf Eingangsbeispiele<br />
! ∙ ! + ! + 2 ∙ 2 = ! ! + 2! + 4!!!!!!!!!!!!!!!<br />
!! ∙ ! + 2 + 2 ∙ 2 = ! ! + 2! + 4!!!!<br />
! + 2 ∙ ! + 2 − 2! = ! ! + 4! + 4 − 2! = ! ! + 2! + 4<br />
"<br />
"<br />
7"
Arbeitsblätter<br />
Hausaufgabe zum 16.01.2012<br />
Gib zu je<strong>de</strong>m <strong>Term</strong> zwei gleichwertige <strong>Term</strong>e an. Gib auch jeweils an, welche Regel du benutzt<br />
hast.<br />
a) 2 ∙ (! + 3)<br />
b) 4! + 4! + 4!<br />
c) !" + 2!" + 3!" −ef+4<strong>de</strong>+4ef<br />
d) ! ∙ 3 + ! ∙ 2<br />
e) (!"# − !"# + 2!"#) ∙ 3<br />
Hausaufgabe zum 13.01.2012<br />
Stelle einen <strong>Term</strong> für <strong>de</strong>n Flächeninhalt <strong>de</strong>r Figur auf.<br />
"<br />
" "<br />
"<br />
"<br />
"<br />
8"
"<br />
Mathematik Klasse 7 <strong>Term</strong>umformungen 13.01.2011<br />
<strong>Term</strong>-<strong>Domino</strong>: Welche <strong>Term</strong>e sind gleich?<br />
Einzelarbeit:<br />
Lege die Steine so aneinan<strong>de</strong>r, dass immer zwei gleichwertige <strong>Term</strong>e nebeneinan<strong>de</strong>r liegen.<br />
Am Schluss müssen Anfang und En<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Kette zusammenpassen.<br />
Partnerarbeit:<br />
Besprecht, wie man erkennt, dass zwei <strong>Term</strong>e gleichwertig sind.<br />
Schreibt Regeln hierfür auf. Nennt auch jeweils ein Beispiel.<br />
Zusatzaufgabe:<br />
Ergänzt das <strong>Domino</strong>-Spiel durch weitere Steine. Achtet jedoch darauf, dass am En<strong>de</strong> wie<strong>de</strong>r<br />
alle Steine eine Kette bil<strong>de</strong>n sollen. Die leeren Steine gebe ich euch, sobald ihr euch mel<strong>de</strong>t.<br />
"<br />
"<br />
9"
"<br />
"<br />
10"