Klasse 7 - Gymnasium Wildeshausen
Klasse 7 - Gymnasium Wildeshausen
Klasse 7 - Gymnasium Wildeshausen
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Fachcurriculum Mathematik<br />
<strong>Gymnasium</strong> <strong>Wildeshausen</strong><br />
Der Lehrplan für den Mathematikunterricht am <strong>Gymnasium</strong> <strong>Wildeshausen</strong> für die Schuljahrgänge 5 – 10 basiert auf dem<br />
Kerncurriculum für das <strong>Gymnasium</strong> Schuljahrgänge 5 -10<br />
Herausgegeben vom Niedersächsischen Kultusministerium (2006).<br />
In dem Kerncurriculum werden inhaltsbezogene und prozessbezogene Kompetenzbereiche ausgewiesen.<br />
Die inhaltsbezogenen Kompetenzbereiche sind fachbezogen; es wird bestimmt, über welches Wissen die Schülerinnen und Schüler im jeweiligen<br />
Inhaltsbereich verfügen sollen.<br />
Die prozessbezogenen Kompetenzbereiche beziehen sich auf Verfahren, die von Schülerinnen und Schülern verstanden und beherrscht werden sollen, um<br />
Wissen anwenden zu können. Sie umfassen diejenigen Kenntnisse und Fertigkeiten, die einerseits die Grundlage, andererseits das Ziel für die Erarbeitung<br />
und Bearbeitung der inhaltsbezogenen Kompetenzbereiche sind.<br />
In Einklang mit den Aufgaben, die der Fachkonferenz unter Punkt 5 des Kerncurriculums zugewiesen wird, hat die Fachschaft Mathematik eine Zuordnung der<br />
zu behandelnden Themen zu den jeweiligen Jahrgängen vorgenommen.<br />
In einer tabellarischen Übersicht sind die inhaltlichen Kompetenzen, die in dem jeweiligen Jahrgang zu vermitteln sind, aufgeführt. Darüber hinaus beinhaltet<br />
die Tabelle Verweise auf das eingeführte Schulbuch, einen groben Zeitrahmen und Hinweise auf mögliche Wiederholungsthemen. Die Reihenfolge der<br />
Behandlung der Themen ist nicht verbindlich, sondern bleibt dem Fachlehrer überlassen.<br />
Zu jedem Jahrgang werden in einer kurzen Darstellung die zu vermittelnden prozess-bezogenen Kompetenzen gewürdigt. Eine feste Zuordnung der<br />
prozessbezogenen Kompetenzen zu den Inhalten ist wenig sinnvoll, da der Erwerb stark von der didaktischen und methodischen Vorgehensweise der<br />
unterrichtenden Lehrkraft beeinflusst wird. Die Umsetzung unterliegt deshalb der besonderen Verantwortung der jeweiligen Fachlehrkraft. Die Erarbeitung von<br />
Unterrichtseinheiten, die den Erwerb der erwarteten prozessbezogenen Kompetenzen konkretisieren, wird Aufgabe der kommenden Schuljahre sein.<br />
Am Ende des Schuljahres wird anhand einer Kurzübersicht ein Protokoll erstellt, in welchem Umfang die einzelnen Themen behandelt wurden.<br />
Am Schuljahresende sollte in jedem Jahrgang eine Vergleichsarbeit über alle behandelten Themen geschrieben werden.<br />
Hinweise auf den Einsatz des grafikfähige Taschenrechner, des Computer- Algebra-Systems Derive, eines Tabellenkalkulationsprogramme sowie von<br />
Dynamischer Geometrieprogramme sind ebenfalls in der Tabelle aufgeführt. Ausführlichere Materialien finden sich zudem in Extraordnern.<br />
In der Sekundarstufe I wird nach dem Lehrwerk „Elemente der Mathematik“ vom Schroedel-Verlag unterrichtet.
In dem Kerncurriculum wird ausgeführt, dass<br />
Prozessbezogene Kompetenzen<br />
„die prozessbezogenen Kompetenzbereiche sich auf Verfahren beziehen,<br />
die von Schülerinnen und Schülern verstanden und beherrscht werden sollen,<br />
um Wissen anwenden zu können.<br />
Sie umfassen diejenigen Kenntnisse und Fertigkeiten, die einerseits die Grundlage, andererseits das Ziel für die Erarbeitung und Bearbeitung der<br />
inhaltsbezogenen Kompetenzbereiche sind.“ (S. 6)<br />
Bei den prozessbezogenen Kompetenzen werden folgende Bereiche unterschieden:<br />
( Die Seitenzahlen beziehen sich auf das Kerncurriculum für das <strong>Gymnasium</strong> Schuljahrgänge 5 -10 . )<br />
• Argumentieren<br />
Beim Argumentieren in innermathematischen Situationen spricht man allgemein vom Begründen und je nach Strenge auch vom Beweisen.<br />
Das Argumentieren umfasst ein breites Spektrum von Aktivitäten:<br />
• Erkunden von Situationen<br />
• Strukturieren von Informationen<br />
• Stellen von Fragen<br />
• Aufstellen von Vermutungen<br />
• Angeben von Beispielen und Plausibilitätsbetrachtungen<br />
• schlüssiges (auch mehrschrittige) Begründen<br />
• formales Beweisen<br />
Hierbei kommen unterschiedliche Abstufungen von Strenge zum Tragen:<br />
vom intuitiven Begründen durch Verweis auf Plausibilität oder Beispiele bis zum mehrschrittigen Beweisen durch Zurückführen auf gesicherte Aussagen.<br />
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Einsicht in die Notwendigkeit allgemeingültiger Begründungen von Vermutungen. (S. 13)<br />
• Problemlösen<br />
Anforderungen an Abstraktion, Folgerichtigkeit und Exaktheit bei der Auseinandersetzung mit mathematischen Problemen schulen in<br />
besonderem Maße das systematische und logische Denken sowie das kritische Urteilen. Die Schülerinnen und Schüler werden<br />
zunehmend befähigt, mathematische Probleme selbstständig zu bearbeiten und können so Vertrauen in ihre Denkfähigkeit erlangen.<br />
Bei der Bearbeitung von Problemen können Schülerinnen und Schüler erfahren, dass Anstrengungsbereitschaft und Durchhaltevermögen<br />
erforderlich sind, um zu Lösungen zu gelangen. (S. 15)
• Modellieren<br />
Realsituationen können durch Modellierung einer mathematischen Bearbeitung zugänglich gemacht werden. Das Modellieren umfasst:<br />
• Idealisieren und Vereinfachen der Realsituation<br />
• Festlegen von Annahmen<br />
• Übersetzen in mathematische Begriffe und Strukturen<br />
• Arbeiten in dem gewählten Modell<br />
• interpretiert der Ergebnisse und Überprüfung in der Realsituation<br />
• Reflexion und Beurteilung des verwendeten mathematischen Modells<br />
• Gegebenenfalls Variation des Modells im Hinblick auf die Realsituation<br />
Die Schülerinnen und Schüler erfahren, dass Ergebnisse von Modellierungsprozessen zum Erstellen von Prognosen und als Grundlage für Entscheidungen<br />
genutzt werden. Außerdem entwickeln die Schülerinnen und Schüler ein kritisches Bewusstsein gegenüber Aussagen und Behauptungen, die auf<br />
Modellannahmen basieren. (S. 17)<br />
• Verwendung mathematischer Darstellungen<br />
Mathematisches Arbeiten erfordert das Anlegen und Interpretieren von Darstellungen und den problemangemessenen Wechsel zwischen verschiedenen<br />
Darstellungen.<br />
Zu den Darstellungsformen gehören<br />
• Texte und Bilder,<br />
• Tabellen, Grafen und Terme,<br />
• Skizzen, Grafiken und Diagramme,<br />
• sowie Figuren, die geometrische, stochastische oder logische Zusammenhänge veranschaulichen.<br />
Technische Hilfsmittel unterstützen einen flexiblen Umgang mit mathematischen Darstellungen. (S. 19)<br />
• Umgang mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik<br />
Problemstellungen und Lösungen werden in der Regel in natürlicher Sprache dargestellt, die mathematische Bearbeitung erfolgt<br />
dagegen meistens in symbolischer und formaler Sprache. Komplexe Sachverhalte können in formaler Sprache eindeutig und prägnant<br />
dargestellt und so einer mathematischen Bearbeitung zugänglich gemacht werden.<br />
Die Schülerinnen und Schülern setzen Regeln und Verfahren verständig ein und nutzen technische Hilfsmittel zur Entlastung. (S. 21)
• Kommunizieren<br />
Kommunizieren über mathematische Zusammenhänge beinhaltet, Überlegungen, Lösungswege und Ergebnisse zu dokumentieren, verständlich darzustellen<br />
und zu präsentieren.<br />
Dazu müssen die Schülerinnen und Schüler Äußerungen von anderen und Texte zu mathematischen Inhalten verstehen und überprüfen.<br />
Schülerinnen und Schüler<br />
• nehmen mathematische Informationen und Argumente auf.<br />
• strukturieren Informationen.<br />
• erläutern mathematische Sachverhalte.<br />
• verständigen sich darüber mit eigenen Worten und unter Nutzung angemessener Fachbegriffe.<br />
• strukturieren und dokumentieren ihre Arbeit, Lernwege und Ergebnisse.<br />
• geben ihre Überlegungen verständlich weiter.<br />
• prüfen und bewerten Argumentationen.<br />
• gehen konstruktiv mit Fehlern und Kritik um. (S. 23)
Fachcurriculum Mathematik am <strong>Gymnasium</strong> <strong>Wildeshausen</strong><br />
Jahrgang 5<br />
Die Schülerinnen und Schüler, die in den fünften Jahrgang des <strong>Gymnasium</strong>s <strong>Wildeshausen</strong> eintreten, kommen aus verschiedenen Grundschulen<br />
<strong>Wildeshausen</strong>s und der umliegenden Gemeinden. Ihre Vorerfahrungen im Fach Mathematik sind dementsprechend sehr unterschiedlich. So ist es eine<br />
vornehmliche Aufgabe in Jahrgang fünf, die Schülerinnen und Schüler auf ein einheitliches Niveau zu bringen. Dieses Ziel bezieht sich nicht nur auf die<br />
Inhalte. Auch die Arbeitsweisen der Schülerinnen und Schüler sind sehr unterschiedlich.<br />
Ziel für den Unterricht in diesem Jahrgang muss es sein, das selbstständige Arbeiten und Handeln der Schülerinnen und Schüler zu stärken. Sie sind zu<br />
ermutigen, nicht vor komplexeren Problemstellungen zurückzuschrecken. Es ist zu verdeutlichen, dass es kein Scheitern bedeutet, wenn ein Lösungsversuch<br />
nicht zum Ziel führt.<br />
Wichtig ist es weiterhin, die Schülerinnen und Schüler dazu anzuhalten, ihre Ideen und Lösungen verständlich zu dokumentieren. Gerade sehr gute<br />
Schülerinnen und Schüler neigen dazu, selbst umfangreiche, mehrschrittige Lösungswege im Kopf durchzuführen; sie haben Schwierigkeiten, ihre<br />
Überlegungen zu verbalisieren.<br />
Im Geometrieunterricht sollen die Schüler lernen, saubere Zeichnungen mit Lineal, Geodreieck und Zirkel anzufertigen. Bei einigen Schülerinnen und Schülern<br />
sind hier immer wieder große motorische Defizite zu beobachten. Außerdem ist das räumliche Vorstellungsvermögen zu schulen.<br />
Basierend auf diesen Überlegungen scheint folgende Auswahl aus den prozessbezogenen Kompetenzen für Jahrgang 5/6 sinnvoll:<br />
Argumentieren<br />
Problemlösen<br />
Gerade im Anfangsunterricht am <strong>Gymnasium</strong> ist es sehr wichtig, die Bereitschaft der Schüler(innen) zu wecken, sich mit altersgemäßen<br />
mathematischen Fragestellungen auseinanderzusetzen. Dazu dient das Ermuntern zum Stellen eigener Fragen und zum Äußern von<br />
Vermutungen. Auf fachsprachliche Richtigkeit sollte gerade in der Anfangsphase kein übertriebener Wert gelegt werden, um die<br />
Schüler(innen) nicht von vornherein zu entmutigen.<br />
Das Finden und Vergleichen verschiedene Lösungswege und das Korrigieren von Fehlern lässt sich insbesondere bei der täglichen<br />
Hausaufgabenbesprechung, aber auch beim Zusammentragen der Ergebnisse nach EA-, PA- und GA-Phasen oder Projekten<br />
umsetzen.<br />
Das Erfassen einfacher vorgegebene inner- und außermathematische Problemstellungen, deren Wiedergabe in eigenen Worten und die<br />
Unterscheidung überflüssiger von relevanten Größen lässt sich z. B. bei der Behandlung von Textaufgaben oder der Durchführung<br />
kleiner Projektaufgaben (Beispiele im Schulbuch: „Im Blickpunkt“ auf den Seiten 42-43, 62-63, 80-81, 116-117, 140, 200-201, 258-259,<br />
276-277) einüben.<br />
Das Anwenden heuristischer Strategien bietet sich u. a. an:<br />
• bei der Untersuchung von Beispielen: z.B. bei vielen geometrischen Problemen oder bei Fragestellungen zu Eigenschaften von Zahlen<br />
• beim systematischen Probieren: z.B. beim Problem, wie viel Schnittpunkte k Geraden haben können<br />
• beim Experimentieren: z.B. beim Zeichnen des Schrägbildes eines Prismas<br />
• beim Zerlegen und Zusammensetzen von Figuren: insbesondere bei der Behandlung von Flächeninhalten<br />
Die Deutung der Ergebnisse in Bezug auf die ursprüngliche Problemstellung sowie das Erkennen und Beurteilen von Fehlern ist u. a.<br />
bei der täglichen Hausaufgabenbesprechung, bei der Besprechung der Ergebnisse von Partner-/Gruppenarbeiten oder bei der<br />
Auswertung von Schülerreferaten zu üben.
Modellieren<br />
Verwendung<br />
mathematischer<br />
Darstellungen<br />
Umgang mit<br />
symbolischen, formalen<br />
und technischen<br />
Elementen der<br />
Mathematik<br />
Kommunizieren<br />
Z.B. beim Abschätzen von Flächeninhalten und Volumina mit Hilfe geeigneter Rechtecke bzw. Quader werden direkt erkennbare<br />
Modelle zur Beschreibung überschaubarer Realsituationen genutzt.<br />
Die Erfindung sogenannter ´Rechengeschichten´ zu gegebenen Termen (Beispiel:S.86,Nr.16) ist ein Beispiel für die Zuordnung eines<br />
mathematischen Modells zu einer passenden Realsituation.<br />
Das Zeichnen von Schrägbilder von Quadern, das Entwerfen von Netzen und die Erstellung von Modellen ist ebenso integraler<br />
Bestandteil der Einheit Flächen und Körper wie das Anfertigen von Säulen-, Kreis- und Streifendiagramme und Boxplots der Einheit<br />
Daten.<br />
Das Nachschlagen im Schulbuch, das Zusammenfassen des Gelernten, der Einsatz von Lineal, Geodreieck und Zirkel sind<br />
Selbstverständlichkeiten jeden Mathematikunterrichts.<br />
Die Darstellung einfacher mathematischer Situationen durch Terme stellt für die Fünftklässler Neuland dar und ist z.B. bei der<br />
Beschreibung von Sachsituation in Textaufgaben zu üben<br />
Die Dokumentation der Arbeit, der eigenen Lernwege und die aus dem Unterricht erwachsenden Merksätze und Ergebnisse sollen die<br />
Schülerinnen und Schüler an eine sorgfältige und ordentliche Heftführung heranführen; Techniken der Hervorhebung wichtiger Daten<br />
und Ergebnisse werden erarbeitet; die Möglichkeiten elektronischer Medien werden erkundet.<br />
Hauptaugenmerk beim mathematischen Kommunizieren ist darauf zu legen, dass ernsthafte Anstrengungen unternommen werden,<br />
Überlegungen von anderen zu mathematischen Inhalten zu verstehen, darauf einzugehen und sie auf Richtigkeit zu prüfen. Dies wird<br />
durch eine vom Lehrer organisierte und stringent durchgehaltene mathematische ´Gesprächskultur´ erleichtert, indem bei<br />
Sachdiskussionen die Schüler dazu angehalten werden,<br />
• zunächst auf den Beitrag des Vorredners einzugehen, ehe neue Lösungsvorschläge gemacht werden,<br />
• die Gedankengänge des Vorredners mit eigenen Worten wiederzugeben,<br />
• die Fachsprache des Vorredners zu analysieren und gegebenenfalls zu korrigieren.
Stoffverteilungsplan für das Fach Mathematik<br />
<strong>Klasse</strong> 5<br />
5 Wochenstunden 6 <strong>Klasse</strong>narbeiten<br />
1. Flächen und Körper ( 30 Stunden )<br />
verbindliche Inhalte<br />
• Unterscheidung zwischen ebenen und räumlichen Figuren<br />
• Verbindung von Flächen und Körpern: Körpernetze<br />
• Eigenschaften von Flächen und Körpern benennen:<br />
• Quadrat, Rechteck, Dreieck, Parallelogramm, Raute, Drachen, Trapez, Kreis<br />
• Würfel, Quader, Kegel, Pyramide, Zylinder, Kugel<br />
• Begriffserklärungen und symbolische Bezeichnungen:<br />
• Orthogonalität ⊥<br />
• Parallelität II<br />
• Strecke AB<br />
• Punkt ( Großbuchstaben )<br />
• Einführung des Koordinatensystems<br />
• Schrägbilder von Würfeln und Quadern<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
DGS<br />
Herstellung räumlicher Modelle<br />
Einsatz der Körpermodelle aus der<br />
Sammlung<br />
UE<br />
Das Märchen von Geo und Calculus<br />
S. 30 Nr.7<br />
S. 39 Nr. 5,8,9<br />
S. 40 Nr. 11<br />
Zeichnung<br />
achsensymmetrischer Figuren<br />
CP<br />
Klett Mathetrainer 5<br />
Wiederholungsthemen<br />
Umrechnung von<br />
Längeneinheiten
2. Natürliche Zahlen ( 24 Stunden )<br />
verbindliche Inhalte<br />
• Umgang mit großen Zahlen ( max. 8 Std. )<br />
• Namen und Schreibweisen von großen Zahlen ( Bsp.: 6 Millionen = 6000000)<br />
• Anordnung, Zahlenstrahl<br />
• Runden und Überschlagsrechnungen<br />
• Anwendung der schriftlichen Verfahren der vier Grundrechenarten auf große Zahlen<br />
• Fachbegriffe der vier Grundrechenarten:<br />
• Summe, Summand, addieren • Produkt, Faktor, multiplizieren<br />
• Differenz, subtrahieren<br />
• Quotient, dividieren<br />
• Terme und Rechengesetze<br />
• Zweite und dritte Potenzen<br />
3. Bruchzahlen und Winkel ( 40 Stunden )<br />
• Vielfältige Veranschaulichung von echten und unechten Brüchen<br />
• Einführung von Winkeln im Zusammenhang mit der Darstellung von Brüchen am<br />
Kreis<br />
• Schätzen von Winkeln<br />
• Messen<br />
• Zeichnen<br />
• Fachbegriffe (Scheitel, Schenkel ) und Winkelarten<br />
• Schreibweisen ( α = ∢ABC = ∢ ( a , b ) )<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Kopfrechnen<br />
Argumentieren üben<br />
Veranschaulichung insbesondere<br />
beim Distributivgesetz ( S. 95 )<br />
Aufstellung von Termen:<br />
S. 91 Nr.6, 7<br />
S. 96 Nr.3 S. 97 Nr. 12, 13<br />
Stationenlernen „Brüche“<br />
Einsatz der Modelle und Spiele aus<br />
der Sammlung<br />
Einsatz der Roboter<br />
( Ansprechpartner: Fe )<br />
DGS<br />
EXCEL<br />
Erstellung von Diagrammen<br />
Wiederholungsthemen<br />
schriftliche Verfahren<br />
der vier<br />
Grundrechenarten
• Rechnen mit Brüchen<br />
• Bestimmung eines Teils<br />
• Bestimmung des Ganzen<br />
• Bestimmung des Anteils<br />
• Vergleichen und Ordnen von Brüchen<br />
• Zahlenstrahl<br />
• Erweitern und Kürzen<br />
verbindliche Inhalte<br />
4. Dezimalbrüche ( 24 Stunden ) Vorschlag für eine alternative<br />
Reihenfolge, die eine<br />
Vernetzung der<br />
Themen 4.) und 5.) vorsieht.<br />
• Bruchzahlen in dezimaler Schreibweise 8<br />
• einfache periodische Dezimalzahlen 9<br />
• Kenntnis der Dezimaldarstellung gängiger Bruchzahlen 10<br />
• Vergleichen und Ordnen von Brüchen in verschiedenen Darstellungen (kurz und knapp) 11<br />
• Zusammenhang: Bruchzahl – Dezimalbruch – Prozentzahl 12<br />
• Anwendung der Grundrechenarten auf Dezimalbrüche 4<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Einstieg S. 158 Nr. 3<br />
CP MatheBits<br />
Veranschaulichung<br />
(Stationslernen: Pizzen)<br />
S. 256 Nr. 25<br />
S. 215 Nr. 6<br />
S. 220 Nr. 7<br />
S. 216 Nr. 3<br />
S. 196 Nr.9<br />
S. 197 Nr. 14<br />
S. 198 Nr. 20<br />
S. 245 Verknüpfung<br />
Wiederholungsthemen<br />
Kopfrechnen<br />
Teilbarkeitsregeln<br />
Schriftliches<br />
Multiplizieren und<br />
Dividieren
verbindliche Inhalte<br />
5. Flächen- und Rauminhalte ( 24 Stunden ) Vorschlag für eine<br />
alternative Reihenfolge,<br />
die eine Vernetzung der<br />
Themen 4.) und 5.) vorsieht.<br />
• Formeln für Flächeninhalt und Umfang von Rechtecken 1<br />
• Flächeneinheiten 2<br />
• Rechnen mit Flächeninhalten 3<br />
• Volumenvergleich von Körpern 5<br />
• Volumeneinheiten 6<br />
• Formeln für Oberflächeninhalt und Volumen vom Quader 7<br />
6. Daten ( 24 Stunden )<br />
• Darstellung von Daten in Säulen-, Balken- und Kreisdiagrammen<br />
• Begriffe der absoluten und relativen Häufigkeiten<br />
• Grundbegriffe statistischer Untersuchungen<br />
• Grundgesamtheit<br />
• Merkmal<br />
• Strichliste<br />
• Stichprobe<br />
• Kennzahlen statistischer Erhebungen<br />
• Mittelwert<br />
• Zentralwert<br />
Durchführung und Auswertung einer statistischen Erhebung<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Bezüge zum Alltag herstellen, wie z. B.:<br />
• Vermessung des<br />
<strong>Klasse</strong>nraumes und der<br />
Räume zu Hause<br />
• Renovierungskosten<br />
EXCEL<br />
• Datenauswertung<br />
• Darstellung von Auswertungen:<br />
Balken-, Säulen- und Kreisdiagramme<br />
Wiederholungsthemen<br />
Umrechnung von<br />
Längeneinheiten
Fachcurriculum Mathematik am <strong>Gymnasium</strong> <strong>Wildeshausen</strong><br />
Jahrgang 6<br />
Das Vorhaben aus dem sechsten Jahrgang, die Schülerinnen und Schüler zu selbstständigem Arbeiten und Handeln zu ermutigen und großen Wert<br />
darauf zu legen, dass die erlernten Inhalte möglicht vielfältig angewandt werden, wird in <strong>Klasse</strong> 6 fortgeführt. Auch in dieser <strong>Klasse</strong>nstufe gilt es, das<br />
„Lernen durch Handeln“ in den Vordergrund zu stellen. Sicher ist es nach wie vor wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler wichtige Fakten lernen.<br />
Doch es hat sich gezeigt, dass es nicht ausreicht, den Stoff stur einzupauken. Um die Inhalte möglichst langfristig in den Köpfen zu verankern, ist es<br />
notwendig, dass den Schülerinnen und Schülern an vielen Stellen die Gelegenheit gegeben wird, selber „Mathematik zu erfahren und zu entdecken“.<br />
Sie sollen ermutigt werden, komplexere mathematische Probleme zunächst selber zu lösen, auch wenn dies zu Umwegen und Fehlern führt. Langfristig<br />
betrachtet werden sich Inhalte, die gemeinsam entdeckt und erarbeitet wurden, als tragfähiger erweisen als eingepauktes Wissen. Um diese Ziele zu<br />
erreichen, ist z. B. das Öffnen von Aufgaben ein einfaches, aber probates Mittel. Auch durch offene Unterrichtsformen wie Stationenlernen, Partner-<br />
oder Gruppenarbeit ist die Selbstständigkeit und die Selbstverantwortung der Schülerinnen und Schüler für das zu erlernende zu stärken.<br />
Basierend auf diesen Überlegungen scheint folgende Auswahl aus den prozessbezogenen Kompetenzen für Jahrgang 5/6 sinnvoll:<br />
Argumentieren<br />
Hier lässt sich der erste Punkt aus dem fünften Jahrgang aufgreifen, nach dem es sehr wichtig ist, die Bereitschaft der Schüler(innen)<br />
zu wecken, sich mit altersgemäßen mathematischen Fragestellungen auseinanderzusetzen. Dazu dient das Ermuntern zum Stellen<br />
eigener Fragen und zum Äußern von Vermutungen. Auf fachsprachliche Richtigkeit sollte gerade in der Anfangsphase kein<br />
übertriebener Wert gelegt werden, um die Schüler(innen) nicht von vornherein zu entmutigen.<br />
Das intuitive Benutzen verschiedener Arten des Begründens ist z.B. bei der Behandlung der Eigenschaften der vier geometrischen<br />
Grundabbildungen, bei der Behandlung (anti)proportionaler Zuordnungen und bei Laplace-Experimenten möglich.<br />
Das Begründen mit eigenen Worten lässt sich beispielsweise bei der Berechnung von Termen unter Ausnutzung der Rechengesetze<br />
oder bei der Behandlung des Dreisatzes oder bei der Ermittlung von Winkelmaßen unter Verwendung geeigneter Neben-, Scheitel-,<br />
Stufen- und Wechselwinkel umsetzen.<br />
Das Begründen durch Ausrechnen bzw. Konstruieren lässt sich z.B. bei der Behandlung der Eigenschaften der vier geometrischen<br />
Grundabbildungen oder bei der Untersuchung der in den rationalen Zahlen gültigen Rechengesetze einüben.
Problemlösen<br />
Modellieren<br />
Wie vorweg bereits beschrieben ist das Erfassen einfacher vorgegebene inner- und außermathematische Problemstellungen, die<br />
Wiedergabe in eigenen Worten, das Stellen mathematischer Fragen und die Unterscheidung überflüssiger von relevanten Größen<br />
ständiger Bestandteil des Unterrichts.<br />
Die Umsetzung kann insbesondere bei der Behandlung von Textaufgaben oder der Durchführung kleiner Projektaufgaben (Beispiele im<br />
Schulbuch: „Im Blickpunkt“ auf den Seiten 52-53, 78, 107, 117-118, 134-135, 163-164, 194-195, 213, 246-247) erfolgen.<br />
Die Ermittlung von Näherungswerte für erwartete Ergebnisse durch Schätzen und Überschlagen und die Durchführung von<br />
Plausibilitätsüberlegungen ist insbesondere bei der Behandlung rationaler Zahlen, von Zuordnungen, des Dreisatzes und der Laplace-<br />
Wahrscheinlichkeit möglich.<br />
Das Anwenden heuristische Strategien bietet sich u. a. bei folgenden Punkten an:<br />
• Untersuchen von Beispielen: z.B. bei vielen geometrischen Problemen oder Fragestellungen zu Eigenschaften von Zahlen<br />
• Systematisches Probieren: z.B. beim Problem der Innenwinkelsumme in einem Vieleck oder bei der Ermittlung von<br />
Wahrscheinlichkeiten durch Simulation<br />
• Experimentieren: z.B. beim Kennenlernen der vier geometrischen Grundabbildungen mit dem DGS<br />
• Zurückführen auf Bekanntes: z.B. Zurückführen der Zinsrechnung auf die Prozentrechnung<br />
• Rückwärtsrechnen: z.B. bei der Entwicklung der Prozentrechnungsformel G=W/p aus W=p·G<br />
• Permanenzprinzip: z.B. bei der Erweiterung der Rechengesetze der Bruchzahlen auf die rationalen Zahlen<br />
• Zerlegen und Zusammensetzen von Figuren: z.B. bei Parkettierungen<br />
• Erkennen von Invarianzen und Symmetrien: zentraler Unterrichtsgegenstand der Unterrichtsreihe zu Figuren und Abbildungen;<br />
aber auch relevant bei der Behandlung proportionaler und antiproportionaler Zuordnungen (Symmetrie bezüglich der<br />
Eigenschaften)<br />
Das Finden und Beschreiben von Modellannahmen in Sachaufgaben wird z.B. bei Annahmen über implizit getroffene Idealisierungen<br />
oder Vereinfachungen bei Textaufgaben zu rationalen Zahlen, zu (anti)proportionalen Zuordnungen, zum Dreisatz und zur Prozent- bzw.<br />
Zinsrechnung angewendet.<br />
Der Dreisatz, die (anti)proportionalen Zuordnungen und Laplace-Wahrscheinlichkeiten nutzen direkt erkennbare Modelle zur<br />
Beschreibung überschaubarer Realsituationen<br />
Z.B. beim Auffinden einer zu einem Zuordnungsgraphen gehörenden Realsituation (z.B.S.65,Nr.9 und S.66,Nr.10) wird einem<br />
mathematischen Modell eine passende Realsituation zugeordnet.
Verwendung<br />
mathematischer<br />
Darstellungen<br />
Umgang mit<br />
symbolischen, formalen<br />
und technischen<br />
Elementen der<br />
Mathematik<br />
Kommunizieren<br />
Z. B. durch Punkte auf der Zahlengeraden, Pfeilmodell oder durch die Darstellung als Zahlsymbole werden rationale Zahlen<br />
unterschiedlich dargestellt.<br />
Die Verknüpfung geometrischer und algebraischer Darstellungsweisen lässt sich z.B. beim Ausrechnen der Koordinaten des Bildpunktes<br />
eines Punktes unter einer Verschiebung, wenn diese in Koordinatenschreibweise vorliegt (algebraische Darstellung eines geometrischen<br />
Sachverhaltes) oder bei der Darstellung der Addition/Subtraktion rationaler Zahlen im geometrischen Pfeilmodell (geometrische<br />
Darstellung eines algebraischen Sachverhaltes) verdeutlichen.<br />
Es werden Säulen-, Kreis- und Streifendiagramme sowie Boxplots angefertigt und interpretiert (z.B. bei der Behandlung der<br />
Prozentrechnung).<br />
Die kritische Analyse und Bewertung von Darstellungen im Kontext lässt sich beispielsweise in den Unterrichtsreihen über<br />
(anti)proportionale Zuordnungen, Dreisatz und Wahrscheinlichkeiten umsetzen.<br />
Beispielsweise in den Unterrichtsreihen über (anti)proportionale Zuordnungen und<br />
rationale Zahlen lassen sich die Beziehungen zwischen unterschiedlichen Darstellungsformen erkennen.<br />
Die Darstellung einfacher mathematischer Situationen durch Terme und die Interpretation von Variable und Terme in gegebenen<br />
Situationen ist z.B. bei der Beschreibung der Sachsituation in Textaufgaben durch Terme notwendig.<br />
Zur Nutzung des Schulbuch ist insbesondere auf die Schulbuchabschnitte „Zum Selbstlernen“ hinzuweisen, an denen die Schüler(innen)<br />
ihre Fähigkeiten im Erarbeiten mathematischer Darstellungen trainieren können;<br />
die Benutzung des Stichwortverzeichnisses im Schulbuch soll vermittelt werden; die Vorbereitung auf Lernkontrollen anhand der eigenen<br />
Aufzeichnungen soll thematisiert werden.<br />
Die Schüler(innen) werden an eine sorgfältige und ordentliche Heftführung herangeführt; Techniken der Hervorhebung wichtiger Daten<br />
und Ergebnisse werden erarbeitet; die Möglichkeiten elektronischer Medien werden erkundet.<br />
Des weiteren ist es wichtig, die Umsetzung der in Jahrgang 5 begonnen Ziele konsequent fortzuführen:<br />
Hauptaugenmerk beim mathematischen Kommunizieren ist darauf zu legen, dass ernsthafte Anstrengungen unternommen werden,<br />
Überlegungen von anderen zu mathematischen Inhalten zu verstehen, darauf einzugehen und sie auf Richtigkeit zu prüfen. Dies wird<br />
durch eine vom Lehrer organisierte und stringent durchgehaltene mathematische ´Gesprächskultur´ erleichtert (z.B. bei<br />
Sachdiskussionen die Schüler dazu anhalten, zunächst auf den Beitrag des Vorredners einzugehen, ehe neue Lösungsvorschläge<br />
gemacht werden; z.B. die Schüler dazu anhalten, die Gedankengänge des Vorredners mit eigenen Worten wiederzugeben; z.B. die<br />
Schüler dazu anhalten, die Fachsprache des Vorredners zu analysieren und gegebenenfalls zu korrigieren; z.B. Überprüfung der<br />
schriftlichen Hausaufgaben des jeweiligen Tischnachbarn)
Stoffverteilungsplan für das Fach Mathematik<br />
<strong>Klasse</strong> 6<br />
4 Wochenstunden 5 <strong>Klasse</strong>narbeiten<br />
1. Bruchrechnung ( 24 Stunden )<br />
• Addition und Subtraktion<br />
• Multiplikation<br />
• Division<br />
• Berechnung von Termen<br />
• Rechengesetze<br />
2. Zuordnungen ( 20 Stunden )<br />
verbindliche Inhalte<br />
• Proportionale und antiproportionale Zuordnungen<br />
• Darstellung in Tabellen und Graphen in vielfältigen Variationen<br />
• Dreisatz in Tabellenform als verbindliches Schema<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
S. 7 – 55<br />
S. 7 – 18<br />
S. 19 – 21<br />
S. 23 - 37<br />
Graphische Darstellung von<br />
Brüchen<br />
Operatoren<br />
CP MatheBits<br />
S. 57 – 90<br />
S. 67 – 86<br />
S. 58 - 65<br />
EXCEL<br />
Tabellenformeln<br />
(Summe, Mittelwert, Min, Max)<br />
Wiederholungsthemen<br />
Kürzen und<br />
Erweitern<br />
Graphen und<br />
Tabellen
verbindliche Inhalte<br />
3. Prozent- und Zinsrechnung ( 24 Stunden )<br />
• Darstellen von Brüchen als Prozentsätze<br />
• Grundaufgaben (p, P und G berechnen)<br />
• Verminderter und vermehrter Grundwert ( einfache Anwendungsaufgaben )<br />
• Säulen- und Kreisdiagramme<br />
• Anwendungsaufgaben<br />
• Zinsen (Jahreszinsen)<br />
• Zinsen für bestimmte Zeiträume ( Zusatz )<br />
4. Symmetrie und Kongruenzabbildungen ( 16 Stunden )<br />
• Achsen- und punktsymmetrische Figuren ( kurz und knapp )<br />
• Achsenspiegelung – Punktspiegelung – Verschiebung – Drehung<br />
• Konstruktion mit Geo-Dreieck<br />
• Eigenschaften<br />
• Winkel an Geradenkreuzungen und geschnittenen Parallelen<br />
• Innenwinkel, Winkelsummen<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
S. 92 – 128<br />
S. 94 – 97<br />
S. 100 – 103<br />
S. 120 – 121<br />
Dreisatz<br />
Umgang mit einfachen Formeln<br />
Graphische Darstellung<br />
Operatorenmodell<br />
Tabellen<br />
S. 130 – 174<br />
S. 137 – 160<br />
Sicherer Umgang mit Zirkel<br />
und Lineal<br />
DGS<br />
S. 174/ 175<br />
S. 132/133<br />
Wiederholungsthemen<br />
schriftliches<br />
Rechnen
5. Zufall und Prognosen ( 16 Stunden )<br />
• Zufallsversuche<br />
• absolute und relative Häufigkeiten<br />
verbindliche Inhalte<br />
• Gesetz der großen Zahlen – Empirische Wahrscheinlichkeiten<br />
• Laplace– Experiment und Laplace– Wahrscheinlichkeiten<br />
• Summenregel, Komplementärregel<br />
6. Rationale Zahlen ( 28 Stunden )<br />
• negative Zahlen ( Temperatur, Buchungen usw. )<br />
• Zahlenmengen N Z Q<br />
• Anordnung – Gegenzahl – Betrag<br />
• Grundrechenarten mit rationalen Zahlen<br />
• Erweiterung des Koordinatensystems<br />
• einfache Terme, Rechengesetze, Vorrangregeln<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
S. 198 – 214<br />
Würfeln mit unterschiedlichen<br />
Würfeln<br />
S. 216 -217<br />
S. 218 – 221<br />
Veranschaulichung von Addition<br />
und Subtraktion durch Bewegung<br />
auf der Zahlengerade<br />
S. 224 – 226<br />
S. 231 - 267<br />
Wiederholungsthemen<br />
Bruchrechnung<br />
Prozentrechnung<br />
Rechengesetze<br />
schriftliches<br />
Rechnen<br />
Kopfrechnen
Fachcurriculum Mathematik am <strong>Gymnasium</strong> <strong>Wildeshausen</strong><br />
Jahrgang 7<br />
In Jahrgang 7 wird gemäß den Vorgaben aus dem Kerncurriculum der grafikfähige Taschenrechner TI 84+ eingeführt. So kommt in diesem Jahrgang dem<br />
prozessbezogenen Kompetenzbereich<br />
Umgang mit . . . technischen Elementen der Mathematik eine besondere Bedeutung zu, zumal sich bei mehreren zu behandelnden Themen auch der<br />
Einsatz einer dynamischen Geometrie- Software anbietet.<br />
Ein weiterer Blick auf die Themen des siebten Jahrganges macht deutlich, dass im Unterschied zu den ersten sechs Jahren Mathematikunterricht, in der<br />
der Umgang mit Zahlen im Vordergrund stand, ein Einstieg in die Welt der Variablen und Terme erfolgen soll. Die Anfänge der Algebra fordern von den<br />
Schülerinnen und Schülern ein sehr viel größeres Abstraktionsvermögen als der vorangegangene Unterricht. So wird darauf zu achten sein, dass der<br />
Bezug zur Anschaulichkeit nicht verloren geht und sich den Schülerinnen und Schüler der Sinn für die Verwendung von Variablen und den Aufbau von<br />
Termen erschließt.<br />
Basierend auf diesen Überlegungen scheint folgende Auswahl aus den prozessbezogenen Kompetenzen für Jahrgang 7/8 sinnvoll:<br />
Argumentieren<br />
Die Präzisierung von Vermutungen lässt sich schwerpunktmäßig bei geometrischen Themen umsetzen (Kongruenzsätze,<br />
Satz des Thales).<br />
Beim Modellieren von Sachsituationen mit Gleichungen ist das Beschaffen von Informationen sowie deren Bewertung notwendig.<br />
Der Aufbau mehrschrittige Argumentationsketten und deren Analyse werden beispielsweise bei eigenen Beweisübungen<br />
(z.B. Anwendung der Kongruenzsätze) oder bei vorgegebenen fehlerhaften Beweisführungen eingeübt.<br />
Begründungen durch Zurückführen auf Bekanntes und Einführen von Hilfsgrößen oder Hilfslinien sind beispielsweise notwendig beim<br />
Satz über den Höhenschnittpunkt im Dreieck oder bei der Entwicklung der Eigenschaften linearer Funktionen aus denen proportionaler<br />
Funktionen.
Problemlösen<br />
Modellieren<br />
Verwendung<br />
mathematischer<br />
Darstellungen<br />
Das Erfassen inner- und außermathematische Problemstellungen und die Beschaffung der zu einer Problemlösung noch fehlenden<br />
Informationen lässt sich beispielsweise umsetzen bei der Beschreibung physikalischer, chemischer oder biologischer Prozesse mit<br />
linearen Funktionen (Durchführung von Experimenten, Informationsbeschaffung aus dem Internet).<br />
Das Anwenden heuristische Strategien bietet sich u. a. an beim:<br />
• Verallgemeinern: z.B. bei der Behandlung der allgemeinen Gleichung mx+b=0 anstelle linearer Gleichungen mit speziellen<br />
Koeffizienten<br />
• Zerlegen in Teilprobleme: z.B. bei der Flächenberechnung beliebiger Vielecke durch Zerlegung in geeignete Dreiecke/Vierecke<br />
• Variieren von Bedingungen: z.B. bei der Erarbeitung der Voraussetzungen beim Satz des Thales und seiner Umkehrung mit<br />
dem DGS<br />
• Vorwärtsarbeiten: z.B. bei der sukzessiven Ermittlung der Flächeninhaltsformeln für Rechteck, Dreieck, Parallelogramm und<br />
Trapez<br />
Parametervariationen lassen sich z.B. bei linearen Funktionen f(x)=mx+b (Variationen der Parameter m und b) nutzen.<br />
Darstellungsformen wie Terme und Gleichungen werden z.B. beim Modellieren von Sachsituationen mit (Un)Gleichungen zur<br />
Problemlösung genutzt.<br />
Beispielsweise bei der nicht eindeutigen Konstruierbarkeit von Dreiecken (Kongruenzsatz SSW) oder bei der Behandlung von<br />
Gleichungen (mehrelementige Lösungsmengen) wird die Möglichkeit mehrerer Lösungen in Betracht gezogen und überprüft.<br />
Mögliche Einflussfaktoren in Realsituationen lassen sich z.B. beim Modellieren von Sachsituationen mit Gleichungen oder bei der<br />
Behandlung von Anwendungsaufgaben in der Wahrscheinlichkeitsrechnung finden und bewerten.<br />
Die Darstellung funktionaler Zusammenhänge durch Tabellen, Graphen oder Terme, auch unter Verwendung des eingeführten<br />
Taschenrechners, sowie die Interpretation und Nutzung solcher Darstellungen wird hauptsächlich im Rahmen der Unterrichtsreihen über<br />
Terme und Gleichungen sowie über lineare Funktionen erkundet.<br />
Geometrische Sachverhalte werden algebraisch dargestellt und umgekehrt z.B. bei der Dreiecksungleichung (algebraische Darstellung<br />
eines geometrischen Sachverhaltes) oder bei Termumformungsregeln (z.B. Darstellung der Beziehung (3a)²=9a² durch geeignete<br />
Quadrate; geometrische Darstellung eines algebraischen Sachverhaltes).
Umgang mit<br />
symbolischen, formalen<br />
und technischen<br />
Elementen der<br />
Mathematik<br />
Kommunizieren<br />
Zur Nutzung des eingeführten Taschenrechner und einer Geometriesoftware zur Darstellung und Erkundung mathematischer<br />
Zusammenhänge sowie zur Bestimmung von Ergebnissen lässt sich Folgendes festhalten:<br />
Der GTR wird im Laufe des ersten Halbjahres der Jahrgangsstufe 7 eingeführt; der adäquate Umgang mit dem System wird<br />
schrittweise, altersangemessen und themenbezogen vermittelt; der GTR ist ständig verfügbares und benutztes Unterrichtsmittel in der<br />
Schule und zu Hause; der GTR wird insbesondere verwendet zur Exploration mathematischer Zusammenhänge jeglicher Art, bei der<br />
mathematischen Modellbildung, bei der Lösungskontrolle von Ergebnissen und in Lernkontrollen;<br />
algebraische und grafische Möglichkeiten des Systems werden umfassend genutzt, um ein optimales Verständnis mathematischer<br />
Sachverhalte zu erzielen;<br />
im Rahmen der Geometrie wird die dynamische Geometrie-Software Euklid am PC eingesetzt.<br />
Der eingeführten Taschenrechner wird auch beim Wechsel zwischen verschiedenen Darstellungsformen genutzt, z.B. bei der<br />
Erarbeitung des Zusammenhanges zwischen den Nullstellen linearer Funktionen und den Lösungen linearer Gleichungen.<br />
Lexika, Schulbücher, Printmedien und elektronische Medien werden zur selbständigen Informationsbeschaffung genutzt, z.B. bei kleinen<br />
mathematischen Projekten zur Modellierung mit linearen Funktionen oder bei der Hausaufgabenbearbeitung.<br />
Die Präsentation von Lösungsansätzen und Lösungswegen, auch unter Verwendung geeigneter Medien, ist integraler Bestandteil des<br />
Unterrichts. Besonders bedeutsam ist dieser Punkt bei der Vorstellung von EA-, PA-, GA-Ergebnissen, bei der Besprechung der<br />
Hausaufgaben und bei Schülerreferaten; die Möglichkeiten des GTR zur Präsentation sollen genutzt werden.<br />
Eine vom Lehrer organisierte und stringent durchgehaltene mathematische ´Gesprächskultur´ erleichtert das Verstehen, Überprüfen und<br />
Wertschätzen der Überlegungen von anderen zu mathematischen Inhalten. So sind die Schüler dazu anzuhalten,<br />
• bei Sachdiskussionen zunächst auf den Beitrag des Vorredners einzugehen, ehe neue Lösungsvorschläge gemacht werden,<br />
• die Gedankengänge des Vorredners mit eigenen Worten wiederzugeben und<br />
• die Fachsprache des Vorredners zu analysieren und gegebenenfalls zu korrigieren.<br />
Um den Schülerinnen und Schülern die Gelegenheit zu geben, die Arbeit im Team selbständig zu organisieren, sollten Gruppenarbeiten,<br />
Projekte und Referate durchgeführt werden.
Stoffverteilungsplan für das Fach Mathematik<br />
<strong>Klasse</strong> 7<br />
4 Wochenstunden 5 <strong>Klasse</strong>narbeiten<br />
1. Dreiecke und Vierecke ( 24 Stunden )<br />
• Konstruktionen<br />
• Kongruenzsätze für Dreiecke<br />
• Viereckskonstruktionen<br />
verbindliche Inhalte<br />
• Lösbarkeit und Lösungsvielfalt bei Konstruktionen<br />
• Besondere Linien im Dreieck<br />
• Kennenlernen und Erzeugen von Höhen, Mittelsenkrechten,<br />
Seitenhalbierenden und Winkelhalbierenden<br />
• Beschreibung und Erzeugung von Senkrechten, Parallelen, Inkreisen und<br />
Umkreisen als Ortslinien<br />
• Lösung von Sachproblemen<br />
• Satz des Thales<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
DGS<br />
S. 17 Nr. 19<br />
S. 19 Nr. 6<br />
S. 23 Nr. 11<br />
S. 26 Nr. 10<br />
S.31 Nr. 3<br />
S. 33 Nr. 2<br />
S. 50 Nr. 12<br />
S. 54 Nr. 9<br />
CP<br />
Der Schatz des Thales<br />
Wiederholungsthemen<br />
Winkel<br />
parallel und<br />
senkrecht
verbindliche Inhalte<br />
2. Terme und Gleichungen ( 32 Stunden )<br />
• Einführung in den Grafiktaschenrechner<br />
• Terme<br />
• Einfache arithmetische Berechnungen<br />
• Bedeutung der Tasten<br />
• DEL und INS<br />
• MODE FLOAT<br />
• STO und RCL<br />
• ENTRY<br />
• Aufstellen von Termen<br />
• Termumformungen<br />
• Lineare Gleichungen<br />
• Wertgleiche Terme<br />
• Addition und Subtraktion von Termen<br />
• Multiplikation und Division von Termen mit einer Zahl<br />
• Kommutativ- und Distributivgesetzt<br />
• Lösen von Gleichungen und Ungleichungen durch Probieren<br />
• Lösen von Gleichungen und Ungleichungen durch Umformen<br />
• Durchführung einer Probe und Untersuchung der Lösbarkeit von<br />
Gleichungen<br />
• Modulation inner- und außermathematischer Problemsituationen mit<br />
Hilfe von Termen und Gleichungen<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
GTR<br />
Excel<br />
CP Mathebits<br />
S. 79 Nr. 3 S. 81 Nr. 17<br />
S. 90 Nr. 5 S. 98 Nr. 20<br />
S. 117<br />
CAS<br />
� Schrittweises Umformen von<br />
Termen mit Variablen<br />
� Überprüfen von Termen auf<br />
Gleichwertigkeit<br />
� Lösen von Gleichungen mit<br />
Äquivalenzumformungen<br />
GTR<br />
� Verwendung von Listen<br />
STAT EDIT<br />
Bedeutung von Anführungs-<br />
strichen im Listenkopf<br />
� Verwendung des Solvers<br />
MATH Solver…<br />
Wiederholungsthemen<br />
Rechnen mit<br />
rationalen Zahlen
3. Berechnungen an Vielecken und Prismen ( 22 Stunden )<br />
• Vielecke<br />
• Prismen<br />
• Schätzung und Berechnung des Umfangs und Flächeninhalts geradlinig<br />
begrenzter Figuren<br />
• Begründung der Formeln für den Flächeninhalt von<br />
• Dreieck<br />
• Parallelogramm<br />
• Trapez<br />
• Netz und Schrägbild<br />
• Oberflächeninhalt und Volumen<br />
• Anwendungsaufgaben<br />
4. Daten und Zufall ( 18 Stunden )<br />
• Grafische Darstellung von Datenpaaren<br />
• Baumdiagramme und Pfadregeln<br />
S. 143<br />
CAS<br />
Vergleich von Formeln auf<br />
Gleichwertigkeit<br />
Erstellung von Modellen<br />
S. 152 - 153<br />
S. 168 Nr. 6<br />
S. 170 Nr. 15<br />
S. 171 Nr 17<br />
S. 172 Nr. 23<br />
GTR / Excel / CAS<br />
Simulation von Zufallsversuchen<br />
� ProbSim<br />
� rand / randInt<br />
Längen- und<br />
Flächeneinheiten<br />
Flächeninhalt<br />
von Rechtecken<br />
Wahrscheinlichkeit<br />
bei Laplace-<br />
Experimenten
5. Lineare Funktionen ( 34 Stunden )<br />
• Verdeutlichung des Funktionsbegriffs<br />
verbindliche Inhalte<br />
• Identifizierung und Klassifizierung linearer Funktionen in Tabellen, Termen,<br />
Gleichungen und Grafen<br />
• Darstellung linearer Funktionen durch Gleichungen, in Tabellen und Grafen<br />
• Modellierung von Sachsituationen durch lineare Funktionen<br />
• Untersuchung der Auswirkung von Parametern<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
GTR<br />
• Graphen zeichnen<br />
� WINDOW<br />
� ZOOM<br />
� TABLE / TBLSET<br />
� TRACE<br />
� ZERO<br />
� INTERSECT<br />
• Regression<br />
� LinReg<br />
� PLOT<br />
� ZoomStat<br />
• Graphisches Lösen von<br />
Gleichungen<br />
DGS<br />
S. 186 Nr. 6<br />
S. 187 Nr. 9<br />
S. 188 Nr. 13/15<br />
S. 194 Nr. 5<br />
S. 201 Nr. 10<br />
S. 206 Nr. 6/8<br />
S. 217 Nr. 2<br />
Wiederholungsthemen<br />
Proportionale<br />
Zuordnungen
Stoffverteilungsplan für das Fach Mathematik<br />
<strong>Klasse</strong> 8<br />
3 Wochenstunden 5 <strong>Klasse</strong>narbeiten<br />
verbindliche Inhalte<br />
1. Terme und Gleichungen mit Klammern ( 16 Stunden )<br />
• Aufstellung von Termen mit Klammern in geometrischen Zusammenhängen<br />
• Auflösen von Klammern<br />
• Ausklammern<br />
• Produkt von zwei Klammerausdrücken<br />
• Binomische Formeln<br />
• Faktorisieren einer Summe<br />
2. Lineare Gleichungen mit zwei Variabeln ( 22 Stunden )<br />
• Problemorientierte Einführung in das Thema anhand verschiedener<br />
Sachzusammenhänge<br />
• Graphisches Lösungsverfahren<br />
• Additionsverfahren<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
GTR / CAS<br />
• Schnittpunktbestimmung von<br />
Geraden<br />
CALC intersect<br />
• MATRIX<br />
rref<br />
Wiederholungsthemen<br />
Lineare<br />
Funktionen
verbindliche Inhalte<br />
3. Quadratwurzeln- reelle Zahlen ( 12 Stunden )<br />
• Näherungsweise Berechnung von Quadratwurzeln<br />
• Intervallhalbierungsverfahren<br />
• Irrationale Wurzeln<br />
• Rechenregeln für Quadratwurzeln und ihre Anwendungen<br />
• Wurzelgleichungen<br />
4. Flächensätze am rechtwinkligen Dreieck ( 20 Stunden )<br />
• Begriffe am rechtwinkligen Dreieck<br />
• Satz des Pythagoras<br />
• Höhensatz und Kathetensatz des Euklid<br />
5. Quadratische Funktionen und Gleichungen ( 28 Stunden )<br />
• Verdeutlichung des Funktionsbegriffs<br />
• Abgrenzung der „quadratischen Funktionen“ gegenüber anderen Funktionstypen<br />
• Bestimmung von Funktionstermen aus gegebenen Grafen und Daten<br />
• Darstellung quadratischer Funktionen als Scheitelpunktsform, Normalform bzw. mit<br />
Hilfe der Nullstellen<br />
• Modellierung von Sachsituationen durch quadratische Funktionen<br />
• Untersuchung der Auswirkung von Parametern (Schieben, Stauchen, Strecken)<br />
• Lösen von quadratische Gleichungen mit quadratischer Ergänzung und p/q- Formel<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Excel<br />
Iterative Näherungsverfahren<br />
(z.B. Heron oder Halbierung)<br />
GTR<br />
PRGM<br />
Programmierung des Heron-<br />
Algorithmus<br />
DGS<br />
GTR<br />
• „Kurvendiskussion“<br />
• minimum<br />
• maximum<br />
• zero<br />
• Regression QuadReg<br />
CAS<br />
Untersuchung von<br />
Funktionenscharen<br />
DGS<br />
Wiederholungsthemen<br />
Flächeninhalt<br />
vom Dreieck<br />
GTR: solver
Fachcurriculum Mathematik am <strong>Gymnasium</strong> <strong>Wildeshausen</strong><br />
Jahrgang 9<br />
Prozessbezogene Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler …<br />
Argumentieren<br />
Problemlösen<br />
Modellieren<br />
Verwendung mathematischer<br />
Darstellungen<br />
Umgang mit symbolischen,<br />
formalen und technischen<br />
Elementen der Mathematik<br />
– erläutern präzise mathematische Zusammenhänge und Einsichten unter Verwendung der Fachsprache,<br />
– kombinieren mathematisches Wissen für Begründungen und Argumentationsketten und nutzen dabei auch formale und symbolische<br />
Elemente und Verfahren,<br />
– erkennen in Sachsituationen kausale Zusammenhänge, geben Begründungen an, überprüfen und bewerten diese.<br />
– beschaffen zu inner- und außermathematischen Problemen die zu einer Lösung noch fehlenden Informationen,<br />
– wählen geeignete heuristische Strategien wie Zerlegen in Teilprobleme, Spezialisieren und Verallgemeinern, Systematisieren und<br />
Strukturieren zum Problemlösen aus und wenden diese an,<br />
– nutzen die eingeführte Technologie beim Problemlösen zielgerichtet und zur Unterstützung beim systematischen Probieren.<br />
– wählen, variieren und verknüpfen Modelle zur Beschreibung von Anwendungsbezügen,<br />
– analysieren und bewerten verschiedene Modelle im Hinblick auf die Realsituation.<br />
– nutzen unterschiedliche Darstellungsformen für reelle Zahlen,<br />
– nutzen Tabellen, Graphen und Terme zur Darstellung von Funktionen, insb. unter Verwendung der eingeführten Technologie,<br />
– zeichnen Schrägbilder von Körpern, entwerfen Netze und stellen Modelle her,<br />
– stellen mehrfache Abhängigkeiten mit Vierfeldertafeln dar und analysieren diese.<br />
− nutzen Tabellen, Grafen, Terme und Gleichungen zur Bearbeitung funktionaler Zusammenhänge,<br />
− formen Terme um, ggf. auch mit einem Computer-Algebra-System,<br />
− nutzen eine Tabellenkalkulation zur Darstellung und Erkundung mathematischer Zusammenhänge sowie zur Bestimmung von<br />
Ergebnissen.<br />
Kommunizieren – teilen ihre Überlegungen unter Verwendung der Fachsprache anderen verständlich mit,<br />
– präsentieren Problembearbeitungen unter Verwendung geeigneter Medien,<br />
– gehen auf Überlegungen anderer zu mathematischen Inhalten ein und überprüfen diese auf Schlüssigkeit und Vollständigkeit,<br />
– organisieren, beurteilen und bewerten die Arbeit im Team und entwickeln diese weiter.
Inhaltsbezogene Kompetenzen für den Jahrgang 9<br />
Die Schülerinnen und Schüler …<br />
1) erkennen und begründen Ähnlichkeiten.<br />
2) erfassen und begründen Ähnlichkeit geometrischer Objekte und nutzen diese Eigenschaft im Rahmen des Problemlösens zur Analyse von<br />
Sachzusammenhängen.<br />
3) berechnen Streckenlängen und Winkelgrößen mit Hilfe von Ähnlichkeitsbeziehungen.<br />
4) lösen Gleichungen in einfachen Fällen algebraisch mit Hilfe von Umkehroperationen.<br />
5) nutzen die Kenntnisse über zweistufige Zufallsexperimente, um statistische Aussagen mit Hilfe von Baumdiagramm oder Vierfeldertafel zu interpretieren.<br />
6) begründen exemplarisch Rechengesetze für Potenzen mit rationalen Exponenten und wenden diese an.<br />
7) erkennen funktionale Zusammenhänge als Zuordnungen zwischen Zahlen und zwischen Größen in Tabellen, Grafen, Diagrammen und Sachtexten,<br />
beschreiben diese verbal, erläutern und beurteilen sie.<br />
8) identifizieren und klassifizieren Funktionen in Tabellen, Termen, Gleichungen und Graphen und wechseln zwischen den Darstellungen.<br />
9) stellen Funktionen durch Terme und Gleichungen dar und wechseln zwischen den Darstellungen Term, Gleichung, Tabelle, Graf.<br />
10) identifizieren und klassifizieren Funktionen in Tabellen, Termen, Gleichungen und Grafen.<br />
11) modellieren Sachsituationen durch Funktionen.<br />
12) berechnen Streckenlängen und Winkelgrößen mit Hilfe von trigonometrischen Beziehungen.<br />
13) schätzen und berechnen Umfang und Flächeninhalt von Kreisen .<br />
14) bestimmen näherungsweise den Flächeninhalt des Kreises und bewerten die Genauigkeit.<br />
15) schätzen Umfang und Flächeninhalt von Figuren ab und bewerten die Ergebnisse.<br />
16) schätzen und berechnen Oberflächeninhalt und Volumen von Pyramide, Zylinder, Kegel und Kugel.<br />
17) schätzen Oberflächeninhalt und Volumen von Körpern mit Hilfe von Pyramide, Zylinder, Kegel und Kugel ab und bewerten die Ergebnisse.<br />
18) zeichnen Schrägbilder von Zylinder, Pyramide und Kegel, entwerfen Körpernetze und stellen Modelle her.<br />
19) wenden die Eigenschaften von Funktionen auch unter Verwendung des eingeführten Taschenrechners zur Lösung von Problemen an<br />
und bewerten die Lösungen.
Stoffverteilungsplan für das Fach Mathematik<br />
<strong>Klasse</strong> 9<br />
4 Wochenstunden 5 <strong>Klasse</strong>narbeiten<br />
verbindliche Inhalte<br />
1. Ähnlichkeit ( 20 Stunden )<br />
• Strahlensätze<br />
• Bestimmung von Längen mit Hilfe der Strahlensätze<br />
• Ähnlichkeitsabbildungen (Verkleinerung und Vergrößerung von Dreiecken und<br />
Vierecken)<br />
• Flächen und Volumina bei ähnlichen Figuren<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (1) bis (4)<br />
2. Rückschlüsse aus Baumdiagrammen und Vierfeldertafeln ( 22 Stunden )<br />
• Darstellung von Daten in Baumdiagrammen<br />
• Darstellung von Daten in Vierfeldertafeln<br />
• Rückschlüsse aus Baumdiagrammen und Vierfeldertafeln<br />
• Bedingte Wahrscheinlichkeit: Umkehrung des Baumdiagrammes<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (5)<br />
Hinweise<br />
− Daten aus der Vierfeldertafel in ein Baumdiagramm übertragen und umgekehrt.<br />
− Vertiefende Aufgabe: „Ziegenproblem“. Buch S. 116-117<br />
− Entnahme und Überprüfung von Daten aus Zeitungsartikeln.<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Einsatz von Euklid Dyna-Geo<br />
möglich.<br />
Ähnliche Figuren konstruieren<br />
durch zeichnerische<br />
Anwendung der zentrischen<br />
Streckung.<br />
Testverfahren z.B.<br />
HIV-Test,<br />
Dopingkontrolle<br />
S. 113 Nr. 5 und 7<br />
S. 114 Nr. 8<br />
Weiter Aufgaben und Beispiele:<br />
Neue Wege:<br />
S. 226 Nr.12<br />
S. 228 Nr.13<br />
S. 227<br />
Excel<br />
Pfaddiagramme oder<br />
Mehrfeldertabellen<br />
Wiederholungsthemen<br />
Kongruenz –<br />
Kongruenzsätze<br />
für Dreiecke<br />
Lösen von<br />
Gleichungen<br />
Begriff der<br />
Wahrscheinlichkeit<br />
Relative und<br />
absolute<br />
Häufigkeiten.<br />
Rechnen mit<br />
Baumdiagrammen<br />
– Pfadregeln.
verbindliche Inhalte<br />
3. Potenzen und Exponentialfunktionen ( 40 Stunden )<br />
• Potenzen mit natürlichem Exponenten<br />
• Erweiterung des Potenzbegriffs auf ganzzahlige Exponenten<br />
• Lösen von Potenzgleichungen (n-te Wurzel)<br />
• Erweiterung des Potenzbegriffs auf rationale Exponenten<br />
• Herleitung und Anwendung der Potenzgesetze<br />
• Unterscheidung von linearem und exponentiellem Wachstum<br />
• Beschreibung exponentieller Prozesse: Wachstum und Zerfall<br />
• Exponentialfunktionen und ihre Eigenschaften<br />
• Verschieben und Strecken der Graphen von Exponentialfunktionen<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (4), (6) bis (11)<br />
Hinweise<br />
Bei der Anwendung der Potenzgesetze mit rationalem Exponenten können Probleme mit der<br />
Bruchrechnung auftreten.<br />
Nicht zum Kern gehört der Themenabschnitt „Zehnerpotenzen“.<br />
Das Kapitel 4.6.2 Prozentuale Wachstumsrate gehört nicht zum Kern.<br />
Das Thema Exponentialfunktionen wird in <strong>Klasse</strong>nstufe 10 erneut aufgegriffen und erweitert:<br />
- Vergleich exponentiellen und potenziellen Wachstums<br />
- rekursive Darstellung von exponentiellem Wachstum<br />
- Wachstum modellieren / Regression<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
GTR<br />
Annäherung an<br />
n-te Wurzel durch Listen.<br />
Lösen von<br />
Exponentialgleichungen durch<br />
Schnittpunkt -berechnung mit<br />
dem GTR<br />
Algebraisches Lösen von<br />
Exponentialgleichungen mit<br />
CAS<br />
Wiederholungsthemen<br />
Termumformung<br />
Lineare<br />
Funktionen
verbindliche Inhalte<br />
4. Trigonometrie (28 Stunden )<br />
• Seitenverhältnisse im rechtwinkligen Dreieck: Sinus, Kosinus und Tangens<br />
• Bestimmung von Funktionswerten für Sinus, Kosinus und Tangens<br />
• Beziehungen zwischen Sinus, Kosinus und Tangens<br />
• Anwendungen mit rechtwinkligen Dreiecken<br />
• Berechnungen in beliebigen Dreiecken<br />
• Sinussatz- Kosinussatz<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (4) und (12)<br />
Hinweise<br />
Die Thematisierung von Sinus- und Kosinussatz ist optional.<br />
5. Kreisberechnung - Darstellen und Berechnen von Körpern (22 Stunden )<br />
• Umfang des Kreises<br />
• Näherungsweise Berechnung von „pi“<br />
• Flächeninhalt des Kreises<br />
• Kreisausschnitt- und bogen<br />
• Netze von Körpern<br />
• Oberflächen – und Volumenberechnung von Zylindern, Pyramiden und Kegeln<br />
• Das Prinzip von Cavallieri<br />
• Oberflächen – und Volumenberechnung von Kugeln<br />
• Anwendungsaufgaben<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (13) bis (19)<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Zur Einführung:<br />
S. 64 Aufgabe 1<br />
Deutung von Sinus, Kosinus<br />
und Tangens am Einheitskreis<br />
mit Euklid Dyna- Geo.<br />
Erstellen von Wertetabellen für<br />
Sinus, Kosinus und Tangens<br />
mit Hilfe von Euklid Dyna- Geo<br />
oder Excel<br />
Einführung von „pi“ durch die<br />
Untersuchung der Abhängigkeit<br />
eines Kreises von seinem<br />
Durchmesser an Alltagsgegenständen<br />
S. 196 A<br />
Alternativ: Näherungsweise<br />
Berechnung von „pi“ mit Hilfe von<br />
Exelltabellen<br />
S. 200<br />
Umfang des Kreises<br />
„Das Band um den Äquator“<br />
Neue Wege S. 130<br />
Flächeninhalt des Kreises<br />
S. 205<br />
S. 206 Nr. 5<br />
Kreisausschnitt<br />
Neue Wege S. 150 Nr. 11<br />
Einsatz der Körpermodelle aus der<br />
Sammlung<br />
Wiederholungsthemen<br />
Kongruenzsätze<br />
für Dreiecke.<br />
Strahlensätze<br />
Termumformung<br />
GTR: Regression<br />
S. 198 Aufgabe 1<br />
Flächenberechnung<br />
von Vielecken<br />
Oberflächen- und<br />
Volumenberechnung<br />
von Prismen
Fachcurriculum Mathematik am <strong>Gymnasium</strong> <strong>Wildeshausen</strong><br />
Jahrgang 10<br />
Prozessbezogene Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler …<br />
Argumentieren<br />
Problemlösen<br />
Modellieren<br />
Verwendung mathematischer<br />
Darstellungen<br />
Umgang mit symbolischen,<br />
formalen und technischen<br />
Elementen der Mathematik<br />
– erläutern präzise mathematische Zusammenhänge und Einsichten unter Verwendung der Fachsprache,<br />
– kombinieren mathematisches Wissen für Begründungen und Argumentationsketten und nutzen dabei auch formale und<br />
symbolische Elemente und Verfahren,<br />
– erkennen in Sachsituationen kausale Zusammenhänge, geben Begründungen an, überprüfen und bewerten diese.<br />
– beschaffen zu inner- und außermathematischen Problemen die zu einer Lösung noch fehlenden Informationen,<br />
– wählen geeignete heuristische Strategien wie Zerlegen in Teilprobleme, Spezialisieren und Verallgemeinern, Systematisieren und<br />
Strukturieren zum Problemlösen aus und wenden diese an,<br />
– nutzen die eingeführte Technologie beim Problemlösen zielgerichtet und zur Unterstützung beim systematischen Probieren,<br />
– nutzen mittlere und lokale Änderungsrate zur Problemlösung.<br />
– wählen, variieren und verknüpfen Modelle zur Beschreibung von Anwendungsbezügen,<br />
– verwenden Rekursionen zur Ermittlung von Lösungen im mathematischen Modell,<br />
– analysieren und bewerten verschiedene Modelle im Hinblick auf die Realsituation.<br />
– nutzen Tabellen, Graphen und Terme zur Darstellung von Funktionen, insb. unter Verwendung der eingeführten Technologie,<br />
– stellen rekursive Zusammenhänge dar, auch unter Verwendung des eingeführten Taschenrechners, interpretieren und nutzen<br />
solche Darstellungen<br />
− nutzen Tabellen, Grafen, Terme und Gleichungen zur Bearbeitung funktionaler Zusammenhänge<br />
− formen Terme um, ggf. auch mit einem Computer-Algebra-System<br />
− wählen geeignete Verfahren zum Lösen von Gleichungen<br />
− nutzen eine Tabellenkalkulation und ein CAS-System zur Darstellung und Erkundung mathematischer Zusammenhänge sowie<br />
zur Bestimmung von Ergebnissen<br />
− nutzen eine handelsübliche Formelsammlung.<br />
Kommunizieren – teilen ihre Überlegungen unter Verwendung der Fachsprache anderen verständlich mit,<br />
– präsentieren Problembearbeitungen unter Verwendung geeigneter Medien,<br />
– gehen auf Überlegungen anderer zu mathematischen Inhalten ein und überprüfen diese auf Schlüssigkeit und Vollständigkeit,<br />
– organisieren, beurteilen und bewerten die Arbeit im Team und entwickeln diese weiter.
Inhaltsbezogene Kompetenzen für den Jahrgang 10: Die Schülerinnen und Schüler …<br />
1) erkennen in Anwendungsbezügen funktionale Zusammenhänge als Zuordnungen zwischen Zahlen und zwischen Größen in Tabellen, Graphen,<br />
Diagrammen und Sachtexten, beschreiben diese verbal, erläutern und beurteilen sie,<br />
2) stellen Funktionen durch Terme und Gleichungen dar und wechseln zwischen den Darstellungen Term, Gleichung, Tabelle, Graf,<br />
3) identifizieren und klassifizieren Funktionen in Tabellen, Termen, Gleichungen und Graphen und wechseln zwischen den Darstellungen,<br />
4) nutzen Potenzfunktionen, Exponentialfunktionen und die Sinusfunktion als Mittel zur Beschreibung quantitativer Zusammenhänge, auch unter<br />
Verwendung der eingeführten Technologie,<br />
5) stellen Datenpaare auch unter Verwendung der eingeführten Technologie grafisch dar, führen Regressionen durch und nutzen die Ergebnisse für<br />
Prognosen,<br />
6) modellieren Sachsituationen, indem sie die Eigenschaften von Funktionen zur Lösung von Problemen nutzen und die Lösungen bewerten,<br />
7) deuten in grafischen Darstellungen von Anwendungssituationen die Parameter der Potenz-, Exponential- und Sinusfunktion,<br />
8) führen eine Parametervariation für Potenz-, Sinus- und Exponentialfunktion in der Form y = a ⋅ f(b ⋅ x + c) + d an Beispielen unter Verwendung<br />
der eingeführten Technologie durch und beschreiben und begründen die Auswirkung auf den Graphen,<br />
9) bestimmen die Funktionsgleichung aus dem Graphen für Potenz-, Sinus- und Exponentialfunktion in der Form y = a ⋅ f(b ⋅ x + c) + d,<br />
10) grenzen lineares, potentielles und exponentielles Wachstum gegeneinander ab, auch unter Verwendung der eingeführten Technologie,<br />
11) modellieren lineares und exponentielles Wachstum sowie deren Überlagerung rekursiv, auch unter Verwendung des eingeführten<br />
Taschenrechners,<br />
12) beschreiben und interpretieren mittlere Änderungsraten und Sekantensteigungen in funktionalen Zusammenhängen, die als Tabelle, Graph oder<br />
Term dargestellt sind, berechnen diese auch unter Verwendung der eingeführten Technologie und erläutern sie an Beispielen,<br />
13) beschreiben und interpretieren die Ableitung als lokale Änderungsrate und als Tangentensteigung, erläutern sie an Beispielen und berechnen sie<br />
auch unter Verwendung der eingeführten Technologie,<br />
14) entwickeln Grafen und Ableitungsgrafen auseinander, beschreiben und begründen Zusammenhänge und interpretieren diese in<br />
Sachzusammenhängen,<br />
15) wenden die Summen- und Faktorregel zur Berechnung von Ableitungsfunktionen an<br />
16) bestimmen die Ableitungsfunktionen von ganzrationalen Funktionen bis 4. Grades, von x � 1/(a ⋅ x + b) und x � sin(a ⋅ x + b),<br />
17) untersuchen Funktionen und ihre Grafen unter der Verwendung der Ableitung, auch unter Verwendung des eingeführten Taschenrechners,<br />
18) lösen mit der Ableitung von ganzrationalen Funktionen Sachprobleme, insb. Optimierungsprobleme, auch unter Verwendung der eingeführten<br />
Technologie.
Stoffverteilungsplan für das Fach Mathematik<br />
<strong>Klasse</strong> 10<br />
4 Wochenstunden 3 Klausuren<br />
verbindliche Inhalte / Begriffe<br />
1. Modellieren periodischer Vorgänge ( 28 Stunden )<br />
• Periodischer Vorgang<br />
• Definition von Sinus und Kosinus am Einheitskreis<br />
• Bogenmaß<br />
• Sinus- und Kosinusfunktion<br />
• Symmetrieeigenschaften der Sinus- und Kosinusfunktion<br />
• Strecken, Stauchen, Spiegeln, Verschieben: Parametervariation der allgemeinen<br />
Funktion f(x) = a ⋅ sin (b(x + c)) + d<br />
• Rückschluss vom Graphen auf die Funktionsgleichung<br />
• Modellieren mit allgemeinen Sinusfunktionen / Regression<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (1) bis (9)<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
GTR<br />
Regressions- Analyse<br />
Bei einer Sinus-Regression liefert<br />
der TI 84 eine Funktionsgleichung<br />
der Form<br />
f(x) = a ⋅ sin (bx + bc) + d.<br />
Wiederholungsthemen<br />
Definitionen Sinus<br />
und Kosinus<br />
Kreisumfang<br />
Bogenmaß
verbindliche Inhalte<br />
2. Wachstumsprozesse - Grenzwerte ( 28 Stunden )<br />
• Rekursive und explizite Darstellung von linearem und exponentiellem Wachstum<br />
• Vergleich linearen und exponentiellen Wachstums<br />
• Vergleich von exponentiellem und potenziellem Wachstum (ganzzahlige positive Exponenten)<br />
• Eigenschaften von Exponentialfunktion<br />
• Rückschluss vom Graphen auf die Funktionsgleichung<br />
• Wachstum modellieren / Regression<br />
• Umkehrfunktion<br />
Nicht zum Kern gehören die Kapitel 2.2 „Asymptoten“, 2.6.2 „Logarithmengesetze“, 2.7<br />
„Logarithmusfunktionen“ und 2.11 „Logistisches Wachstum“.<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (1) bis (11)<br />
Hinweise<br />
− Kapitel 2.6.3 „Lösen von Exponentialgleichungen mithilfe von Logarithmen“:<br />
Es genügt, die Exponentialgleichungen mit dem GTR zu lösen (grafisch und log-„Taste“).<br />
− Die Überlagerung von exponentiellem und linearem Wachstum müsste als kurzer Exkurs (z.B.<br />
Ratensparen) eingeschoben werden.<br />
− Begrenztes Wachstum kann als kurzer Exkurs im Zusammenhang mit der rekursiven<br />
Darstellung behandelt werden<br />
− Potenzfunktionen mit negativem, ganzrationalem bzw. reellem Exponenten können in einem<br />
Exkurs betrachtet werden, gehören aber nicht zum Kern<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Buch, S. 109<br />
Wiederholungsthemen<br />
Lineares und<br />
exponentielles<br />
Wachstum<br />
Wachstumsrate,<br />
Wachstumsfaktor<br />
Halbwertszeit,<br />
Verdopplungszeit<br />
Potenzgesetze<br />
Potenzfunktionen
3. Differenzialrechnung ( 52 Stunden )<br />
verbindliche Inhalte<br />
• Änderung, Änderungsrate und Differenzenquotient<br />
• Zusammenhang zwischen dem Graphen des Bestandes/einem Sachzusammenhang und<br />
der Änderungsrate<br />
• Lokale Änderungsrate<br />
• Sekantensteigung<br />
• Zusammenhang zwischen mittlerer und lokaler Änderungsrate<br />
• Tangente als geometrische Grenzgerade einer Sekantenfolge (propädeutisch)<br />
• h-Methode<br />
• Ableitungsbegriff<br />
• Ableitungsfunktionen von ganzrationalen Funktionen bis 4. Grades<br />
• Potenz-, Summen- und Faktorregel<br />
• Ableitungsfunktion von x � 1/(ax + b) und x � sin(ax + b)<br />
Nicht zum Kern gehört das Kapitel 3.4 „Differenzierbarkeit“.<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (12) bis (16)<br />
Hinweise<br />
Die geforderten Ableitungsregeln in Kapitel 3.6 „Ableitung der Sinus- und Kosinusfunktion“ und<br />
3.9 „Kettenregel“: können mithilfe des GTR (Sekantensteigungsfunktion oder nDerive) entdeckt<br />
werden.<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Die Vorgehensweise wird gut<br />
unterstützt durch die Calimero-<br />
Materialien.<br />
GTR<br />
Berechnung von Sekantensteigungen<br />
in Listen<br />
Graphische Darstellung der<br />
Tangente über<br />
DrawTangent(<br />
bzw. Darstellung der Ableitungsfunktion<br />
für y1 durch<br />
y2=(y1(x + 0,001)-y1(x))/0,001<br />
oder<br />
y2=nDerive(y1,x,x)<br />
CAS<br />
Grenzwertbestimmung mit CAS<br />
Excel<br />
Numerisches Ableiten<br />
Wiederholungsthemen<br />
Änderungsrate,<br />
Steigungsdreieck,<br />
Steigung von<br />
linearen<br />
Funktionen<br />
Sekante, Tangente<br />
(am Kreis)
verbindliche Inhalte<br />
4. Funktionsuntersuchungen (24 Stunden )<br />
• Untersuchung von ganzrationalen Funktionen und ihren Graphen ( Symmetrie, Verhalten<br />
im Unendlichen, Nullstellen, Extrema, Sattelpunkte)<br />
• exemplarische Bearbeitung von Optimierungsproblemen/Extremwertaufgaben<br />
• exemplarische Bestimmung ganzrationaler Funktionen (Steckbriefaufgaben)<br />
Inhaltsbezogene Kompetenzen: (14) bis (18)<br />
Hinweise<br />
Wendepunkte können als Punkte mit höchster bzw. kleinster Steigung zwischen zwei<br />
Extrempunkten eingeführt werden. Die Betrachtung von notwendigen und hinreichenden<br />
Bedingungen für Wendepunkte ist optional.<br />
Methoden/ Hinweise auf<br />
das Buch<br />
Wiederholungsthemen<br />
Punktspiegelung<br />
Nullstellen;