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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 />

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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 />

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9"


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