Mathematik Version vom 10.07.2019 - Schulinterner Lehrplan für das Maximilian-Kolbe-Gymnasium, Köln zum Kernlehrplan für die Sekundarstufe I ...
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Schulinterner Lehrplan für das Maximilian-Kolbe-Gymnasium, Köln zum Kernlehrplan für die Sekundarstufe I Mathematik Version vom 10.07.2019 1
Inhalt 1. Die Fachgruppe Mathematik am Maximilian-Kolbe-Gymnasium ..................................................3 2. Entscheidungen zum Unterricht ..................................................................................................4 2.1 Unterrichtsvorhaben ...........................................................................................................4 2.1.1. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 5 .............................................5 2.1.2. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 6 .............................................8 2.1.3. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 7 ........................................... 12 2.1.4. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 8 ........................................... 17 2.1.1. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 9 ........................................... 22 2.2 Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit........................................ 26 2.3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung ....................................... 28 2.4 Lehr- und Lernmittel ..........................................................................................................32 3. Entscheidungen zu fach- und unterrichtsübergreifenden Fragen ............................................... 33 4. Qualitätssicherung und Evaluation ............................................................................................34 2
Die Fachgruppe Mathematik am Maximilian-Kolbe-Gymnasium Das Maximilian-Kolbe-Gymnasium (MKG) ist eines von drei öffentlichen Gymnasien im Stadtbereich Köln-Porz. Es liegt im Stadtrandbereich und hat eine entsprechend heterogene Schülerschaft, was den sozialen und ethnischen Hintergrund betrifft. Das Maximilian-Kolbe -Gymnasium ist in der Sekundarstufe I dreizügig und wird als Ganztagsgymnasium geführt. Ab dem Schuljahr 2017-18 ist die Klassenstruktur 4-zügig, da das MKG als das Porzer Gymnasium für das Gemeinsame Lernen bestimmt wurde. Die Schülerinnen und Schüler (SuS) kommen in der Regel aus vier verschiedenen Grundschulen der Umgebung ans MKG. Entsprechend unterschiedlich sind auch die Lernstände, die zu Beginn der 5. Klassen vorgefunden werden. Die SuS für das Gemeinsame Lernen (GL) kommen aus verschiedenen Regionen des rechtsrheinischen Kölns, nicht immer nur aus der näheren Umgebung in Porz Der Unterricht findet im 60-Minuten-Takt statt. In den Klassen 5 bis 9.1 finden 3 Unterrichtsstunden Mathematik pro Woche statt, in 9.2 dann noch 2 Unterrichtsstunden pro Woche. Dazu kommen in den Klassen 5 und 6 eine Stunde Lernzeit für Mathematik, welche die Hausaufgaben im Ganztag ersetzt. In 7 bis 9 sind die Lernzeiten nicht mehr fächerspezifisch aufgeteilt, sondern für alle Fächer vorhanden. Schülerinnen und Schüler aller Klassen- und Jahrgangsstufen werden zur Teilnahme an den vielfältigen Wettbewerben im Fach Mathematik angehalten und, wo erforderlich, begleitet. Für die SuS der Erprobungsstufe ist die Teilnahme am Känguru-Wettbewerb verpflichtend, in den restlichen Jahrgangsstufen und Wettbewerben (z.B. Mathe-Olympiade, Pangea) ist die Teilnahme freiwillig. In der Sekundarstufe I wird ein wissenschaftlicher Taschenrechner ab Klasse 7 verwendet, allerdings vornehmlich um Wachstumsfaktoren und irrationale Zahlen zu berechnen. Im Alltagsgeschehen soll der Taschenrechner sehr zurückhaltend eingesetzt werden, um die Rechengeschicklichkeit der SuS zu fördern. Dynamische Geometrie-Software und Tabellenkalkulation werden an geeigneten Stellen im Unterricht genutzt, der Umgang mit ihnen außerdem in Klasse 9 noch einmal besonders eingeübt (Ersatz für weggefallene Methodentage). Dazu stehen in der Schule zwei PC-Unterrichtsräume zur Verfügung. Der grafikfähige Taschenrechner wird erst in der Einführungsphase eingeführt (siehe Lehrplan Mathematik SII). Eingeführte Schulbücher: In SI: Fokus Mathematik, jeweils Band 5 bis 9. Ab Schuljahr 2016-17 in Klasse 5 und 7 mit erneuerter Auflage, die anderen Klassen folgen sukzessive. Im GL werden mit dem Lehrwerk „Stark in…“ Mathe aus dem Verlag Schroedel erste Erfahrungen gesammelt. Für die Förderkurse im Ganztag stehen darüber hinaus vielfältige Materialien, sowohl selbst erstellt als auch aus Fachverlagen, in der Facheigenen Bibliothek Mathematik allen Fachlehrern zur Verfügung. In der Schülerbibliothek befinden sich jeweils mehrere Exemplare je Jahrgang des eingeführten Schulbuchs zum Selbststudium und für Übungszwecke. Schuljahr 2018-19: Fachvorsitz: Markus Spiegelberg Stellvertretung: Timur Dietz 3
Entscheidungen zum Unterricht 2.1 Unterrichtsvorhaben Die Darstellung der Unterrichtsvorhaben im schulinternen Lehrplan besitzt den Anspruch, sämtliche im Kernlehrplan angeführten Kompetenzen abzudecken. Dies entspricht der Verpflichtung jeder Lehrkraft, Schülerinnen und Schülern Lerngelegenheiten zu ermöglichen, so dass alle Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans von ihnen erfüllt werden können. Die entsprechende Umsetzung erfolgt für die zwei Jahrgangsstufen 5 und 6 auf der konkretisierten Ebene. Die einzeln aufgelisteten Kapitel stellen einen verbindlichen Plan für alle unterrichtenden Lehrkräfte dar. Die Ausweisung „konkretisierte Unterrichtsvorhaben“ (Kapitel 2.1.1. und 2.1.2) besitzt einen empfehlenden Charakter. Referendarinnen und Referendaren sowie neuen Kolleginnen und Kollegen dienen diese vor allem zur standardbezogenen Orientierung in der neuen Schule, aber auch zur Verdeutlichung von unterrichtsbezogenen fachgruppeninternen Absprachen zu didaktisch- methodischen Zugängen, fächerübergreifenden Kooperationen, Lernmitteln und -orten sowie vorgesehenen Leistungsüberprüfungen, die im Einzelnen auch den Kapiteln 2.2 bis 2.4 zu entnehmen sind. Begründete Abweichungen von den vorgeschlagenen Vorgehensweisen bezüglich der konkretisierten Unterrichtsvorhaben sind im Rahmen der pädagogischen Freiheit der Lehrkräfte jederzeit möglich. Sicherzustellen bleibt allerdings auch hier, dass im Rahmen der Umsetzung der Unterrichtsvorhaben insgesamt alle prozess- und inhaltsbezogenen Kompetenzen des Kernlehrplans Berücksichtigung finden. Dies ist durch entsprechende Kommunikation innerhalb der Fachkonferenz zu gewährleisten. 4
2.1.1. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 5 Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 1) Zahlen und 1. Daten analysieren: Argumentieren/Kommunizieren: - Strichlisten aus Daten erstellen o entnehmen Informationen aus Texten, Bildern und Daten - Daten übersichtlich darstellen mit Tabellen, um sie in Diagrammen zu veranschaulichen Hilfe von Tabellen und Diagrammen o entnehmen Informationen aus Diagrammen und - Tabellen und Diagramme lesen und deuten diese wesentliche Daten erkennen Problemlösen: 2. Große natürliche Zahlen o teilen die Achsen angemessen ein - Große Zahlen sinnvoll runden und auf o runden im Sachzusammenhang große Zahlen dem Zahlenstrahl darstellen sinnvoll - Stellenwerttafel zum Vergleichen und o ordnen große Zahlen, indem sie die Stellenwerttafel und das Zehnersystem anwenden Ordnen großer Zahlen nutzen o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team - Fakultativ: natürliche Zahlen, Modellieren: Potenzen, andere o veranschaulichen Daten in Form von Diagrammen, Stellenwertsysteme z.B. Strichlisten, Säulen- und Balkendiagramme 3. Festlegen der Achseneinteilung o ordnen große Zahlen im Zahlenstrahl - Achseneinteilung festlegen Werkzeuge/Medien: - Diagramme richtig interpretieren bei o nutzen Lineal und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen verschiedener Achseneinteilung o nutzen das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft 2) Größen 1. Schätzen und messen Argumentieren/Kommunizieren: - Wissen um Größen und deren setzen Begriffe an Beispielen miteinander in messen o Maßeinheiten Beziehung (Länge, Masse, Zeit) - Größen schätzen und messen o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens 2. Währungen und Massen (bei Textaufgaben) o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team - Umrechnung von Einheiten mit und ohne Stellenwerttafel Problemlösen: - Umrechnungsfaktoren o nutzen elementare mathematische Regeln und 3. Längen Verfahren (Messen, Schließen) zum Lösen von - Umrechnung von Längeneinheiten mit anschaulichen Alltagsproblemen in Bezug auf und ohne Stellenwerttafel Größen und Einheiten ermitteln Näherungswerte für erwartete Ergebnisse - Umrechnungsfaktoren o durch Schätzen - mit Maßeinheiten bei einer Karte umgehen (Maßstäbe) Modellieren: 4. Zeit o übersetzen Situationen aus Sachaufgaben in mathematische Modelle: Fahrpläne, Tabellen, - Wissen um und Umrechnung von Temperaturdiagramme Zeiteinheiten o ganze Zahlen im Zahlenstrahl ordnen - Umrechnungsfaktoren Werkzeuge/Medien: 5. Messen unter null – negative Zahlen o Lineal und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen nutzen - Zahlengerade erstellen und negative o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Zahlen auf Zahlengerade darstellen Merksätze im Schulheft nutzen o stellen Inhalte durch Mindmaps und auf Plakaten und erkennen dar - Betrag einer Zahl verstehen - Begriff der ganzen Zahlen kennenlernen 5
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 3)Addition 1. Vorteilhaftes Addieren und Subtrahieren Argumentieren/Kommunizieren: - Berechnen von Termen unter und Beachtung der Vorrangregeln o argumentieren mit Fachbegriffen (z.B. Kommutativ-, Assoziativgesetz) Subtraktion - sicheres Beherrschen der Fachbegriffe o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens (Summe,…) (bei Textaufgaben) o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team - Kennen und Anwenden von Kommutativ- und Assoziativgesetz Problemlösen: 2. Schriftliches Addieren und Subtrahieren o nutzen elementare mathematische Regeln und - Technik genauen Rechnens Verfahren (Addition, Subtraktion, Überschlagen) - Überschläge und sinnvolles Runden zum Lösen von anschaulichen Alltagsproblemen Addition und Subtraktion ganzer Zahlen o überprüfen ihre Ergebnisse durch Proberechnungen - Regeln, Darstellen am Zahlenstrahl Modellieren: (auch in Anwendungen) o erstellen Terme mit den ganzen Zahlen o ordnen ganze Zahlen in einer Zahlengerade und - fakultativ: Subtraktion einer negativen vergleichen sie Zahl Werkzeuge/Medien: o nutzen Lineal und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft nutzen 1. Konstruktionen mit dem Geodreieck Argumentieren/Kommunizieren: 4) Geometrie - Unterscheiden von Strecke, Gerade o setzen Begriffe an Beispielen miteinander in und Strahl Beziehung (Strecke, Gerade, ebene Figuren) - Parallele und orthogonale Geraden o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens erkennen und darstellen mit Hilfe von Symmetrien - Abstände von Punkt und Gerade o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team (parallelen Geraden) darstellen und Problemlösen: messen 2. Ebene Figuren o nutzen elementare mathematische Regeln und - besondere Dreiecke Vierecke Verfahren (Messen, Schließen) zum Lösen von anschaulichen Alltagsproblemen in Bezug auf unterscheiden und ihre Eigenschaften Größen und Einheiten benennen o ermitteln Näherungswerte für erwartete Ergebnisse - Diagonalen zeichnen und messen in durch Schätzen (besonderen) Vierecken 3. Achsen- und Punktsymmetrie Modellieren: o veranschaulichen Punkte im Koordinatensystem - Symmetrien erkennen o übersetzen Konstruktionsanweisungen für - fakultativ: Symmetrien mit dem Schaubilder (ebene und gespiegelte Figuren) Geodreieck ausführen o nutzen Figureigenschaften wie Parallelität und 4. Koordinatensystem Orthogonalität, um ebene Figuren zu konstruieren - Punkte im Koordinatensystem erkennen und einzeichnen Werkzeuge/Medien: fakultativ: die 4 Quadranten o nutzen Lineal, Geodreieck und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft nutzen 6
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 5) 1. Eigenschaften von Multiplikation und Argumentieren/Kommunizieren: Division Multiplikation - Kennen und nutzen von Kommutativ- o argumentieren mit Fachbegriffen (z.B. Kommutativ-, Assoziativ-, Distributivgesetz) und Division und Assoziativgesetz o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens - sicheres Beherrschen der (bei Textaufgaben) Fachbegriffe (Produkt,…) o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team - Besonderheiten der Division Problemlösen: 2. Verbindung der Grundrechenarten - Vorrangregeln (Klammern, Punkt- vor o nutzen elementare mathematische Regeln und Strichrechnung) kennenlernen und Verfahren (Multiplikation, Division, Überschlagen) zum Lösen von anschaulichen Alltagsproblemen anwenden o überprüfen ihre Ergebnisse durch Proberechnungen - Distributivgesetz kennen und nutzen bei Multiplikation und Division Modellieren: 3. Schriftliche Multiplikation und Division o erstellen Terme mit den ganzen Zahlen in Bezug auf - Technik genauen Rechnens die vier Grundrechenarten o rechnet geschickt mit Rechenbäumen oder - Überschläge und sinnvolles Runden Zahlenmauern Multiplikation und Division ganzer Zahlen - Vorzeichenregeln bei der Multiplikation Werkzeuge/Medien: und Division mit ganzen Zahlen o nutzen Lineal und Bleistift zum Messen und genauen erkennen und anwenden Zeichnen o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft nutzen 6)Flächen- 1. Flächenmaße Argumentieren/Kommunizieren: - Flächenvergleiche durch gleichgroße berechnung Teilflächen anstellen o setzen Begriffe an Beispielen miteinander in Beziehung (Flächen) - Flächeninhalt durch Einheitsquadrate o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens darstellen mit Hilfe von Parkettierung - Umrechnung der Flächeneinheiten o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team 2. Flächeninhalt und Umfang von Problemlösen: Rechtecken - Umfang von Rechtecken und o nutzen elementare mathematische Regeln und Quadraten intuitiv und mit Formel Formeln (Flächeninhaltsformeln) zum Lösen von anschaulichen Alltagsproblemen berechnen o überprüfen ihre Ergebnisse auf Plausibilität - Flächeninhalte von Rechtecken und o teilen ebene Figuren in kleinere Teilfiguren ein, um Quadraten berechnen deren Flächeninhalte zu berechnen 3. Flächeninhalt von Parallelogramm und Dreieck Modellieren: o übersetzen Konstruktionsanweisungen für Flächeninhalt von Parallelogramm und Schaubilder (ebene Figuren) Dreieck von Rechtecken entwickeln und o nutzen Figureigenschaften wie Parallelität und anwenden Orthogonalität, um ebene Figuren zu konstruieren (Parallelogramm, Dreieck, Rechteck, Quadrat) Werkzeuge/Medien: o nutzen Lineal, Geodreieck und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft nutzen o erstellen Formelplakate 7
2.1.2. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 6 Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 1. Körper und Netze Argumentieren/Kommunizieren: 1) Körper - Verschiedene geometrische o setzen Fachbegriffe (Kante, Ecke, Netz) miteinander in Beziehung Grundkörper kennenlernen und mit o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team Hilfe geeigneter Fachbegriffe beschreiben Problemlösen: - Netze von Körpern zeichnen o führen Körper auf ihnen bekannte ebene Figuren 2. Körper darstellen zurück und können Schrägbilder und Netze erstellen - Schrägbilder zeichnen o geben inner- und außermathematische 3. Oberflächeninhalt von Körpern Problemstellungen in eigenen Worten wieder und Oberflächeninhalt von Körpern erkennen und entnehmen ihnen relevante Größen o zerlegen Körper in ihnen bekannte Teilkörper und berechnen Figuren Modellieren: o veranschaulichen Figuren mithilfe von Schrägbildern und Netzen o übersetzen Situationen aus Sachaufgaben in mathematische Modelle (Terme und Formeln) Werkzeuge/Medien: o nutzen Lineal und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o nutzen das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft 2) Brüche 1. Teilbarkeit und Primzahlen Argumentieren/Kommunizieren: - Kennenlernen und Anwenden von o setzen Begriffe an Beispielen miteinander in Teiler, Teilermenge Primzahlen und Beziehung (Brüche) Primfaktorzerlegung o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens - Teilbarkeitsregeln erlernen und (bei Textaufgaben) o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team nutzen 2. fakultativ: ggT und kgV Problemlösen: 3. Anteile o nutzen mathematische Regeln und Verfahren - Begriff und Darstellung von (Erweitern, Kürzen, Teilbarkeit) zum Lösen von (gemischten) Brüchen anschaulichen Alltagsproblemen - Brüche an der Zahlengerade deuten o ermitteln Näherungswerte für erwartete Ergebnisse - Anteile von Größen bestimmen durch Schätzen 4. Erweitern, Kürzen und Vergleich von Modellieren: Brüchen o übersetzen Situationen aus Sachaufgaben in - Gleichnamige Brüche kennenlernen mathematische Modelle, z.B. „Kuchen- und Pizzadarstellung“ (Kreis-, Rechteckdarstellung) - Brüche erweitern und kürzen o ordnen und vergleichen Brüche am Zahlenstrahl - Größen von Brüchen vergleichen Werkzeuge/Medien: o können Lineal, Geodreieck und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen nutzen o nutzen das Schulbuch und ihre Merksätze im Schulheft zum Nachschlagen 3) Rechnen 1. Addition und Subtraktion von Brüchen Argumentieren/Kommunizieren: - Gleichnamige und ungleichnamige mit Brüchen Brüche addieren und subtrahieren o argumentieren mit Fachbegriffen (gleichnamige Brüche, gemeinsamer Nenner) 8
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 2. Multiplikation von Brüchen o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens - Brüche mit Brüchen und natürlichen (bei Textaufgaben) o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team Zahlen multiplizieren - Rechengesetze und Vorrangregeln bei Problemlösen: Brüchen o nutzen elementare mathematische Regeln und 3. Division von Brüchen Verfahren (Addition, Subtraktion, Multiplikation, - Brüche durch Brüche und natürliche Division) zum Lösen von anschaulichen Zahlen dividieren Alltagsproblemen o überprüfen ihre Ergebnisse durch Proberechnungen Rechengesetze und Vorrangregeln bei o entnehmen Fragestellungen die relevanten Größen Brüchen Modellieren: o erstellen Terme mit Brüchen o rechnen mithilfe von Kreis- und Rechteckdarstellung Werkzeuge/Medien: o nutzen Lineal und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o nutzen das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft o halten die Rechenregeln für Brüche auf Plakaten fest 4) Winkel 1. Winkel Argumentieren/Kommunizieren: - Begriffe kennenlernen und benutzen und Kreis - Winkelmaß und spezielle Winkel o setzen Begriffe an Beispielen miteinander in Beziehung (z.B. Winkelarten, Scheitel, Schenkel) erfassen o beschreiben Beobachtungen an Kreisen und Winkeln - Winkel messen und zeichnen (spitz, o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team stumpf, überstumpf) Problemlösen: 2. Zeichnen mit dem Zirkel - Begriffe am Kreis kennenlernen und o nutzen elementare mathematische Regeln und nutzen Verfahren (z.B. Messen) zum Lösen von - Lage von Kreis und Gerade erkennen anschaulichen Alltagsproblemen o deuten Ergebnisse in Bezug auf die ursprüngliche und zeichnen Problemstellung Mittelsenkrechte und Winkelhalbierende konstruieren Modellieren: o erstellen Figuren mithilfe von Mittelsenkrechte und Winkelhalbierende o ordnen einer Figur eine passende Realsituation zu o übersetzen Situationen aus Sachaufgaben in Kreise und Geraden Werkzeuge/Medien: o nutzen Lineal, Geodreieck, Zirkel und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft nutzen 5) Dezimal- 1. Brüche und Dezimalzahlen Argumentieren/Kommunizieren: - Dezimalzahlen (mit Hilfe der zahlen erweiterten Stellenwerttafel) o argumentieren mit Fachbegriffen (Dezimalzahl und Prozent) kennenlernen o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens (bei Textaufgaben) 9
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… - abbrechende Dezimalzahlen als o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team Zehnerbrüche erkennen und Problemlösen: umformen - Dezimalzahlen mit Zehnerpotenzen o nutzen elementare mathematische Regeln und multiplizieren und dividieren Verfahren (vier Grundrechenarten, Runden) zum Lösen von anschaulichen Alltagsproblemen - Dezimalzahlen auf der Zahlengerade o überprüfen ihre Ergebnisse durch Proberechnungen darstellen - Dezimalzahlen anordnen und runden Modellieren: 2. Brüche, Dezimalzahlen und Prozente o erstellen Terme mit den Dezimalzahlen - Prozente als Division durch 100 o ordnen Dezimalzahlen mithilfe der Zahlengeraden erkennen Werkzeuge/Medien: - Dezimalzahlen und Brüche als o nutzen Lineal und Bleistift zum Messen und genauen Prozente schreiben und umgekehrt Zeichnen 3. Rechnen von Dezimalzahlen o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze - Schriftliche Addition und Subtraktion im Schulheft nutzen von Dezimalzahlen - Multiplikation einer Dezimalzahl mit einer Zehnerpotenz - Multiplikation zweier Dezimalzahlen (mit Hilfe von Brüche und schriftliche Multiplikation) - Anteile berechnen 4. Division von Dezimalzahlen - Division einer Dezimalzahl durch eine natürliche Zahl und durch Dezimalzahlen - Periodische Dezimalzahlen kennenlernen und in Brüche umwandeln 6) Volumen 1. Volumeneinheiten Argumentieren/Kommunizieren: - Rauminhalte mit Einheitswürfel von Körpern erfassen (Kubikmaße) o setzen Begriffe an Beispielen miteinander in Beziehung (Volumen, Einheitswürfel, Raummaß) - Umrechnen der Kubikmaße o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens - Volumen von Flüssigkeitsmaßen mit Hilfe von Einheitswürfeln erkennen und umrechnen o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team - Verhältnis von Längen, Flächen und Problemlösen: Volumen (Umrechnungsfaktoren) begreifen und nutzen o nutzen elementare mathematische Regeln und 2. Berechnung des Volumens eines Quaders Volumenformeln (Quader und Würfel) zum Lösen von anschaulichen Alltagsproblemen Volumen von Quader und Würfel verstehen o überprüfen ihre Ergebnisse auf Plausibilität und berechnen o bestimmen Volumina durch Abzählen von Einheitswürfeln o nutzen die Stellenwerttafel zum Umrechnen von Raum-Einheiten Modellieren: o veranschaulichen Rauminhalte mithilfe von dreidimensionalen Körpern 10
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… Werkzeuge/Medien: o nutzen Lineal, Geodreieck und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft nutzen o erstellen Formelplakate o nutzen dreidimensionale Körper zur Visualisierung 7) 1. Diagrammtypen und relative Häufigkeiten Argumentieren/Kommunizieren: - Relative Häufigkeit verstehen und Diagramme berechnen o argumentieren mit Fachbegriffen (Häufigkeit, Kreis- und Streifendiagramm, arithmetisches Mittel, und - Diagrammtypen interpretieren und Median) ihre spezifischen Vorteile erkennen o nutzen intuitiv verschiedene Arten des Begründens Mittelwerte (bei Textaufgaben) 2. Mittelwerte o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team - Arithmetischen Mittelwert erkennen und berechnen Problemlösen: Median kennen und deuten o entnehmen Fragestellungen die relevanten Größen o überprüfen ihre Ergebnisse Modellieren: o erstellen Diagramme zu Sachaufgaben und finden passende Kontexte zu gegebenen Diagrammen o übersetzen relative und absolute Häufigkeiten in Diagramme Werkzeuge/Medien: o nutzen Lineal, Geodreieck, Zirkel und Bleistift zum Messen und genauen Zeichnen o nutzen das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft 11
2.1.3. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 7 Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 1) 1. Proportionalität Argumentieren/Kommunizieren - ziehen Informationen aus mathematikhaltigen Zuordnungen Bestimmung des Darstellungen (Text, Bild, Tabelle, Graf), strukturieren Proportionalitätsfaktors und bewerten sie - geben Ober- und Unterbegriffe an und führen Beispiele Anwendung der Eigenschaften und Gegenbeispiele als Beleg an (z. B. Proportionalität) proportionaler Zuordnungen in außer- - nutzen mathematisches Wissen für Begründungen, und innenmathematischer auch in mehrschrittigen Argumentationen Problemstellungen Problemlösen Identifizierung in Tabellen, Termen - nutzen Algorithmen zum Lösen mathematischer und Realsituationen Standardaufgaben und bewerten ihre Praktikabilität 2. Antiproportionalität - nutzen verschiedene Darstellungsformen (z. B. Tabellen, Skizzen, Gleichungen) zur Problemlösung Antiproportionale Zuordnungen sind - planen und beschreiben ihre Vorgehensweise zur produktgleich Lösung eines Problems Anwendung der Eigenschaften antiproportionaler Zuordnungen Modellieren - ordnen einem mathematischen Modell (Tabelle, Graf, Identifizierung in Tabellen, Termen Gleichung) eine passende Realsituation zu und Realsituationen 3. Dreisatz Werkzeuge - nutzen den Taschenrechner Dreisatzverfahren Anwendung in inner- und außenmathematischen Problemstellungen 2) Rechnen 1. Grundbegriffe der Prozentrechnung Argumentieren/Kommunizieren Berechnung von Prozentwert, - vergleichen und bewerten Lösungswege, mit Prozentsatz und Grundwert in Argumentationen und Darstellungen -nutzen mathematisches Wissen für Begründungen, Prozenten Realsituationen (auch Zinsrechnung) auch in mehrschrittigen Argumentationen 2. Zunahme und Abnahme - ziehen Informationen aus mathematikhaltigen Berechnung erhöhter oder Darstellungen (Text, Bild, Tabelle, Graf), strukturieren verminderter Grundwerte mithilfe von und bewerten sie Wachstumsfaktoren Problemlösen - untersuchen Muster und Beziehungen bei Zahlen und Figuren und stellen Vermutungen auf - nutzen Algorithmen zum Lösen mathematischer Standardaufgaben und bewerten ihre Praktikabilität - überprüfen und bewerten Ergebnisse durch Plausibilitätsüberlegungen, Überschlagsrechnungen oder Skizzen -überprüfen Lösungswege auf Richtigkeit und Schlüssigkeit Modellieren - übersetzen einfache Realsituationen in mathematische Modelle (Zuordnungen, lineare Funktionen, Gleichungen, Gleichungssysteme, Zufallsversuche 12
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… - ordnen einem mathematischen Modell (Tabelle, Graf, Gleichung) eine passende Realsituation zu Werkzeuge - nutzen mathematische Werkzeuge (Tabellenkalkulation, Geometriesoftware, Funktionenplotter) zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme - nutzen den Tabellenkalkulation - nutzen eine Formelsammlung, Lexika, Schulbücher und das Internet zur Informationsbeschaffung 3) Winkel 1. Entdeckungen an Geradenkreuzungen Argumentieren/Kommunizieren - erläutern die Arbeitsschritte bei mathematischen untersuchen Scheitel- und Nebenwinkel Verfahren (Konstruktionen, Rechenverfahren, Algorithmen) mit eigenen Worten und geeigneten Stufenwinkel Fachbegriffen Wechselwinkel - vergleichen und bewerten Lösungswege, Stufen- und Wechselwinkel an Argumentationen und Darstellungen parallelen Geraden - präsentieren Lösungswege und Problembearbeitungen in kurzen, vorbereiteten Beiträgen und Vorträgen 2. Winkel in eckigen Figuren - geben Ober- und Unterbegriffe an und führen Beispiele und Gegenbeispiele als Beleg an (z. B. Viereck) Innenwinkelsumme im Dreieck - nutzen mathematisches Wissen für Begründungen, Innenwinkelsumme im Vieleck auch in mehrschrittigen Argumentationen Problemlösen Innenwinkel in besonderen Dreiecken - untersuchen Muster und Beziehungen bei Zahlen und (gleichschenklig, gleichseitig) Figuren und stellen Vermutungen auf - planen und beschreiben ihre Vorgehensweise zur Lösung eines Problems - überprüfen und bewerten Ergebnisse durch Plausibilitätsüberlegungen, Überschlagsrechnungen oder Skizzen Modellieren - übersetzen einfache Realsituationen in mathematische Modelle (Zuordnungen, lineare Funktionen, Gleichungen, Gleichungssysteme, Zufallsversuche) 4) Rationale 1. Rechnen mit rationalen Zahlen Argumentieren/Kommunizieren - vergleichen und bewerten Lösungswege, Zahlenmengen (Natürliche Zahlen, Zahlen Argumentationen und Darstellungen Ganze Zahlen und Rationale Zahlen) -nutzen mathematisches Wissen für Begründungen, auch Addition und Subtraktionen rationaler in mehrschrittigen Argumentationen Zahlen - ziehen Informationen aus mathematikhaltigen Vorzeichenregeln für die Multiplikation Darstellungen (Text, Bild, Tabelle, Graf), strukturieren und Division und bewerten sie Kommutativgesetz Problemlösen Vorrangregeln bei Termen - untersuchen Muster und Beziehungen bei Zahlen und 2. Klammerferme vereinfachen und Figuren und stellen Vermutungen auf berechnen - nutzen Algorithmen zum Lösen mathematischer Assoziativgesetz Standardaufgaben und bewerten ihre Praktikabilität - überprüfen und bewerten Ergebnisse durch Auflösen von Klammern Plausibilitätsüberlegungen, Überschlagsrechnungen oder Distributivgesetz (Ausklammern Skizzen und Ausmultiplizieren) 13
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… -überprüfen Lösungswege auf Richtigkeit und Schlüssigkeit Modellieren - übersetzen einfache Realsituationen in mathematische Modelle (Zuordnungen, lineare Funktionen, Gleichungen, Gleichungssysteme, Zufallsversuche - ordnen einem mathematischen Modell (Tabelle, Graf, Gleichung) eine passende Realsituation zu Werkzeuge - nutzen mathematische Werkzeuge (Tabellenkalkulation, Geometriesoftware, Funktionenplotter) zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme - nutzen den Tabellenkalkulation - nutzen eine Formelsammlung, Lexika, Schulbücher und das Internet zur Informationsbeschaffung 5) Zufall 1. Zufallsexperimente und Argumentieren/Kommunizieren Wahrscheinlichkeit - erläutern die Arbeitsschritte bei mathematischen erforschen Verfahren (Konstruktionen, Rechenverfahren, absolute und relative Häufigkeit Algorithmen) mit eigenen Worten und geeigneten das empirische Gesetz der großen Fachbegriffen Zahlen - vergleichen und bewerten Lösungswege, 2. Wahrscheinlichkeiten berechnen Argumentationen und Darstellungen - präsentieren Lösungswege und Summenregel Problembearbeitungen in kurzen, vorbereiteten Laplace-Experimente Beiträgen und Vorträgen - nutzen mathematisches Wissen für Begründungen, auch in mehrschrittigen Argumentationen Problemlösen - planen und beschreiben ihre Vorgehensweise zur Lösung eines Problems - überprüfen und bewerten Ergebnisse durch Plausibilitätsüberlegungen, Überschlagsrechnungen oder Skizzen Modellieren - übersetzen einfache Realsituationen in mathematische Modelle (Zuordnungen, lineare Funktionen, Gleichungen, Gleichungssysteme, Zufallsversuche) - überprüfen die im mathematischen Modell gewonnenen Lösungen an der Realsituation und verändern ggf. das Modell Werkzeuge - nutzen den Taschenrechner - nutzen eine Formelsammlung, Lexika, Schulbücher und das Internet zur Informationsbeschaffung 14
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… Argumentieren/Kommunizieren 6) Terme und 1. Terme aufstellen und berechnen - ziehen Informationen aus einfachen authentischen Variablen und Terme Gleichungen Texten (z. B. Zeitungsberichten) und Auswertung von Termen durch mathematischen Darstellungen, analysieren und Einsetzen beurteilen die Aussagen - erläutern die Arbeitsschritte bei mathematischen 2. Terme umformen und vereinfachen Verfahren (Rechenverfahren, Algorithmen) mit eigenen Worten und geeigneten Fachbegriffen Zusammenfassen von Termen - vergleichen und bewerten Lösungswege Ausklammern und Ausmultiplizieren - setzen Begriffe und Verfahren miteinander in Beziehung (z. B. Gleichungen) 3. Gleichungen durch Probieren und Rückwärtsrechnen lösen Problemlösen - untersuchen Muster und Beziehungen bei Zahlen Gleichungen aufstellen und Figuren und stellen Vermutungen auf Lösung durch systematisches - nutzen Algorithmen zum Lösen mathematischer Probieren Standardaufgaben und bewerten ihre Lösung durch Rückwärtsrechnen Praktikabilität - überprüfen bei einem Problem die Möglichkeit Anzahl der Lösungen mehrerer Lösungen oder 4. Äquivalenzumformungen - wenden die Problemlösestrategien „Zurückführen auf Bekanntes“ (Konstruktion von Hilfslinien, Äquivalenzumformungen Zwischenrechnungen), „Spezialfälle finden“ und nicht eindeutig lösbare Gleichungen „Verallgemeinern“ - nutzen verschiedene Darstellungsformen (z. B. Lösung von Sachproblemen Tabellen, Skizzen, Gleichungen) zur Problemlösung - überprüfen und bewerten Ergebnisse Modellieren - ordnen einem mathematischen Modell (Tabelle, Graf, Gleichung) eine passende Realsituation zu Werkzeuge - nutzen eine Formelsammlung, Lexika, Schulbücher und das Internet zur Informationsbeschaffung 7) 1. Kongruente Figuren untersuchen Argumentieren/Kommunizieren - erläutern die Arbeitsschritte bei mathematischen Beziehungen Überprüfen und Widerlegen von Verfahren (Konstruktionen, Rechenverfahren, Kongruenz zwischen Algorithmen) mit eigenen Worten und geeigneten Kongruenz und Symmetrie Fachbegriffen ebenen - vergleichen und bewerten Lösungswege, 2. Kongruenzsätze Argumentationen und Darstellungen Figuren - präsentieren Lösungswege und Konstruktion von Dreiecken und Problembearbeitungen in kurzen, vorbereiteten Kongruenz Beiträgen und Vorträgen Kongruenzsätze (sss, sws, Ssw, wsw) - geben Ober- und Unterbegriffe an und führen Fakultativ: Beispiele und Gegenbeispiele als Beleg an (z. B. Viereck) 3. Besondere Linien und Punkte im Dreieck - nutzen mathematisches Wissen für Begründungen, auch in mehrschrittigen Mittelsenkrechte und Umkreis Argumentationen Winkelhalbierende und Ankreis Problemlösen Höhen und Höhenschnittpunkt - untersuchen Muster und Beziehungen bei Zahlen und Figuren und stellen Vermutungen auf 15
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… Seitenhalbierende und Schwerpunkt - planen und beschreiben ihre Vorgehensweise zur Lösung eines Problems - überprüfen und bewerten Ergebnisse durch Plausibilitätsüberlegungen, Überschlagsrechnungen oder Skizzen Modellieren - übersetzen einfache Realsituationen in mathematische Modelle (Zuordnungen, lineare Funktionen, Gleichungen, Gleichungssysteme, Zufallsversuche) 16
2.1.4. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 8 Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 1. Zuordnung und Funktionen Argumentieren/Kommunizieren: 1) Funktionen - Zuordnung von Koordinaten in o setzen Fachbegriffe (Funktionsgleichung, Graph, Wertetabelle) miteinander in Beziehung Sachzusammenhängen kennenlernen o begründen Zuordnungen von linearen - Abhängigkeit bei Zuordnungen Funktionen anhand von Wertetabellen oder mit erkennen und deuten Steigung und y-Achsenabschnitt bzw. Zunahme - Funktionsgleichungen als und Startwert Rechenvorschrift für Zuordnungen nutzen Problemlösen: - Worte, Funktionsgleichungen, o lösen mit Hilfe von linearen Funktionen Wertetabellen und Graphen für die Problemstellungen aus Sach- und innermathematischen Kontexten Darstellung von Funktionen nutzen Modellieren: 2. Steigung berechnen o übersetzen Situationen aus Sachaufgaben in - Steigung bei Graphen linearer mathematische Modelle (Funtkionsgeleichungen Funktionen als eine Kenngröße der und -graphen) Lage von Geraden begreifen o stellen einen Zusammenhang zwischen - Steigung mit Hilfe der Funktionen und Sachkontexten her Werkzeuge/Medien: Koordinatenschritte o nutzen Lineal und Bleistift zum Erstellen von (Steigungsdreieck) beschreiben Funktionsgraphen - Steigung m als Kenngröße berechnen o nutzen das Schulbuch zum Nachschlagen und und ablesen ihre Merksätze im Schulheft 3. Lineare Funktionen - Y-Achsenabschnitt als Verschiebung einer proportionalen Funktion in y- Richtung entdecken - Wechselseitige Erstellung von Funktionsgleichung, Wertetabelle und Funktionsgraph - Lineare Funktionen durch 2 gegebene Punkte bestimmen - Punktproben durch Einsetzen der Koordinaten in gegebene Funktionsgleichung durchführen 2) Daten 1. Kenngrößen von Daten / Boxplots Argumentieren/Kommunizieren: - arithmetisches Mittel, Median, erforschen Minimum, Maximum, Spannweite o nutzen und ordnen die stochastischen Fachbegriffe zu beliebigen Datenreihen unteres und oberes Quartil einer eindeutig zu Datenreihe kennenlernen und nutzen o vergleichen Datenreihen anhand der Merkmale verschiedener Boxplots - Boxplots als graphische Darstellung o treffen Vorhersagen anhand der von Datenreihen zeichnen Rahmenbedingungen eines Zufallsexperimentes - Boxplots auswerten und vergleichen Modellieren: o nutzt Boxplots um Datenreihen übersichtlich zu 2. Mehrstufige Zufallsexperimente veranschaulichen 17
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… - mehrstufige Zufallsexperimente im o nutzt das Baumdiagramm um stochastische Sachzusammenhang kennenlernen Sachzusammenhänge zu mathematisieren - mehrstufige Zufallsexperimente im Werkzeuge/Medien: Baumdiagramm darstellen o benutzt Lineal, Geodreieck und Bleistift zur - Wahrscheinlichkeiten bei mehrstufigen Erstellung von Boxplots und Baumdiagrammen Zufallsexperimenten berechnen o nutzen das Schulbuch und ihre Merksätze im Schulheft zum Nachschlagen (Produkt- und Summenregel) 3) Terme 1. Terme und Summen als Produkte Argumentieren/Kommunizieren: - lernen die Multiplikation zweier multiplizieren Summen mit Variablen kennen o begründen anhand der Gestalt von quadratischen Gleichungen die gezielte (Ausmultiplizieren) Verwendung von Lösungsstrategien - erstellen die Multiplikationen zweier o begründen Termumformungen mit geometrischen Zusammenhängen (z.B. Summen aus einfachen Flächeninhalt) Summentermen (Faktorisieren) Problemlösen: 2. Binomische Formeln o nutzen Umformungsstragien (bin. Formel, etc) - lernen die binomischen Formeln als zur Lösung quadratischer Gleichungen Sonderfall der Multiplikation zweier o überprüfen ihre Ergebnisse durch Summen kennen Proberechnungen - nutzen die binomischen Formeln Modellieren: beim Ausmultiplizieren und o stellen Flächeninhalte durch Terme dar und Faktorisieren von Termen umgekehrt o stellen Sachkontexte mit Hilfe von Termen dar o wandeln Zahlenrätsel in mathematische 3. Lösen von Gleichungen durch Gleichungen um Faktorisieren - quadratische Gleichungen in Werkzeuge/Medien: o nutzen das Schulbuch zum Nachschlagen und ausmultiplizierter oder faktorisierter ihre Merksätze im Schulheft Form darstellen - faktorisierte Gleichungen mit Hilfe des Satzes vom Nullprodukt lösen - beliebige quadratische Gleichungen durch binomische Formeln, Ausklammern und Satz des Vieta faktorisieren 4) Reelle Zahlen 1. Neue Zahlen entdecken Argumentieren/Kommunizieren: lernen die Definition einer und Quadratwurzel kennen o nutzen mathematische Begriffe zur Charakterisierung irrationaler Zahlen (z.B. Quadratwurzeln geben irrationale Quadratwurzeln Nachkommastellen) mithilfe eines Näherungsverfahrens o arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team (Intervallschachtelung) an (4 signifikante Stellen) lösen quadratische Gleichungen Problemlösen: mithilfe der Quadratwurzel o nutzen elementare mathematische Verfahren lernen die irrationalen Zahlen als und Strategien zum Lösen von anschaulichen neue Zahlenmenge kennen und Alltagsproblemen erweitern so ihren Zahlenhorizont auf die reellen Zahlen 18
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… o deuten Ergebnisse in Bezug auf die 2. Rechnen mit Quadratzahlen ursprüngliche Problemstellung (z.B. Endlichkeit der Stellenanzahl) lernen die Rechenregeln von Quadratwurzeln Modellieren: (Multiplikation/Division) kennen o ordnen Figuren passende quadratische Terme zu und nutzen diese zur Berechnung o übersetzen Situationen aus Sachaufgaben in von Termen quadratische Terme o erstellen Figuren anhand vorgegebener Terme lernen den Umgang mit Summen o Visualisieren Zahlenmengen unter Wurzeln Werkzeuge/Medien: o nutzen das Schulbuch zum Nachschlagen und ihre Merksätze im Schulheft 5) Kreise und 1. Kreise und Kreisteile Argumentieren/Kommunizieren: - lernen die irrationale Zahl „Pi“ Körper als das Verhältnis von Umfang U o begründen anhand von geometrischen Zusammenhängen die Entstehung von „Pi“ und Durchmesser d kennen o begründen die Verhältnisgleichungen mit Hilfe - erfahren einen Näherungswert erkennbarer Größenverhältnisse für die Zahl „Pi“ o begründen die Zuordnung der Grundfläche bei - entwickeln eine Formel für den Prismen mit Hilfe von Symmetrieeigenschaften Umfang U und für den Problemlösen: Flächeninhalt A eines Kreises - lernen die Begrifflichkeiten um o nutzen Kreisgleichungen zur Lösung von Flächen- und Volumenproblemen Kreisteile kennen (Kreisbogen, o führen komplexe Grundflächen auf Teilflächen Kreissektor) bekannter Flächenformen zurück - bestimmen die Verhältnis- gleichungen für Bogenlänge und Sektorfläche Modellieren: o erstellen Skizzen und Unterteilungen von komplexen Flächen und Körpern 2. Prismen und Zylinder o ordnen Realgegenständen abstrakte - lernen die Definition eines geometrische Flächen und Körper zu Prismas kennen - wenden die Formeln für die Werkzeuge/Medien: Mantelfläche, den o nutzen Lineal, Geodreieck und ggf. Zirkel zur Oberflächeninhalt und das Erstellung geometrischer Formen Volumen an o nutzen den Taschenrechner im Zusammenhang mit der Kreiszahl „Pi“ - lernen die Definition eines Zylinders kennen - wenden die Formeln für den Mantelflächeninhalt, den Oberflächeninhalt und das Volumen an 19
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 6) 1. Lineare Gleichungssysteme Argumentieren/Kommunizieren: lernen die Definition eines Gleichungssysteme linearen Gleichungssystems o begründen anhand von konkreten Kriterien die Auswahl der Lösungsverfahren kennen o nutzen ihre Kenntnisse über lineare Funktionen zur graphischen Lösung von Gleichungssystemen stellen lineare o nutzen den Begriff der Steigung zur Begründung Gleichungssysteme mithilfe von der verschiedenen Lösungsarten Geraden im Koordinatensystem Problemlösen: dar o nutzen Äquivalenzumformungen im Rahmen erfahren die unterschiedlichen verschiedener Lösungsverfahren Lösungsmöglichkeiten linearer o überprüfen ihre Ergebnisse auf Richtigkeit und Gleichungssysteme und Plausibilität erkennen die unterschiedliche o bestimmen Schnittpunkte von Geraden Lage zweier Geraden Modellieren: o modellieren Sachkontexte mit Hilfe von 2. Rechenverfahren zum Lösen linearer Gleichungen Gleichungssysteme o überprüfen Lösungen von Gleichungssystemen lernen die drei unterschiedlichen in Sachkontexten Rechenverfahren „Additionsverfahren“, Werkzeuge/Medien: „Gleichsetzungsverfahren“ und o benutzen Lineal und Geodreieck bei der Erstellung von Geraden „Einsetzungsverfahren“ kennen nutzen die Lösungsverfahren, um lineare Gleichungssysteme rechnerisch zu lösen 7) Definieren und 1. Definieren und Begründen im Haus Argumentieren/Kommunizieren: der Vierecke Beweisen in der o nutzen Eigenschaften für die eindeutige Zuordnung von geometrischen Figuren Geometrie lernen den mathematischen o differenzieren zwischen hinreichenden und Begriff einer Definition am vollständigen Eigenschaften von geometrischen Figuren Beispiel verschiedener Vierecke o nutzen Definitionen für die Schlußfolgerung auf kennen weitere Eigenschaften lernen „wenn-dann“-Sätze o unterscheiden zwischen verschiedenen Reihenfolgen bei Schlussfolgerungen und deren kennen und wenden sie bei Auswirkung auf die Aussage verschiedenen geometrischen Zusammenhängen an Problemlösen: beweisen „wenn-dann“-Sätze mithilfe von Kongruenzsätzen o stellen Hypothesen auf und verwenden Definitionen zur Überprüfung beweisen „wenn-dann“-Sätze o verwenden die Eigenschaften geometrischer mithilfe von Formen zur Kategorisierung o erstellen Zeichnungen zur Visualisierung und Symmetrieüberlegungen Überprüfung von Bedingungen und Eigenschaften 2. Begriffe ordnen und Sätze umkehren ordnen Vierecke nach Ober- und Unterbegriffen (Haus der Vierecke) 20
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… lernen bei „wenn-dann“-Sätzen zwischen Voraussetzung und Behauptung zu unterscheiden lernen die Begrifflichkeit des „Kehrsatzes“ kennen erlernen ein grundsätzliches Vorgehen bei geometrischen Beweisen und wenden dieses an 21
2.1.1. konkretisierte Unterrichtsvorhaben für die Jahrgangsstufe 9 Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… Argumentieren und Kommunizieren: 1. Ähnlichkeit 1. Vergrößern – Verkleinern erläutern mathematische Zusammenhänge und Maßstabsgetreues verkleinern und Einsichten mit eigenen Worten und präzisieren sie vergrößern geometrischer Figuren mit Fachbegriffen. Streckungsfaktor überprüfen und bewerten Problembearbeitungen Zentrische Streckung Problemlösen: 2. Probleme lösen mit vergleichen Lösungswege und Ähnlichkeitsbetrachtungen Problemlösestrategien und bewerten sie zerlegen Probleme in Teilprobleme Ähnlichkeitssatz Werkzeuge: Strahlensätze wählen ein geeignetes Werkzeug („Bleistift und Papier“, „Geodreieck“, „Jakobsstab“) und nutzen es 2. 1. Gekrümmte Funktionsgraphen Argumentieren und Kommunizieren: untersuchen erläutern mathematische Zusammenhänge und Quadratische Einsichten mit eigenen Worten und präzisieren sie Normalparabel Funktionen mit Fachbegriffen. Streckungs- und Stauchungsfaktor überprüfen und bewerten Problembearbeitungen und Parabeln Öffnung der Parabel nutzen mathematisches Wissen und Bestimmung von Modellparabeln mathematische Symbole für Begründungen und realer Objekte Argumentationsketten 2. Parabeln verschieben Problemlösen: Graphen und Funktionsgleichungen vergleichen Lösungswege und Problemlösestrategien und bewerten sie Vertikale und horizontale Verschiebung wenden die Problemlösungsstrategie „Vorwärts- Scheitelpunkt und Scheitelpunktform und Rückwärtsbearbeiten“ an 3. Quadratische Funktionen Modellieren: Normalform und allgemeine Form übersetzen Realsituationen in mathematische von der allg. Form zur Modelle (Tabellen, Grafen, Terme) Scheitelpunktform vergleichen und bewerten verschiedene quadratische Ergänzung mathematische Modelle für eine Realsituation finden zu einem mathematischen Modell Entstehung von quadratischen passende Realsituationen Funktionen durch Verschiebung Werkzeuge: wählen geeignete Medien für die Dokumentation und Präsentation aus 3. 1. Die p-q-Formel zum Lösen quadratischer Argumentieren und Kommunizieren: Gleichungen Quadratische erläutern mathematische Zusammenhänge und Einsichten mit eigenen Worten und präzisieren sie Gleichungen Nullstellen und Normalform mit Fachbegriffen. Bedeutung der Diskriminante nutzen mathematisches Wissen und Modelle und Realitätsbezug mathematische Symbole für Begründungen und Argumentationsketten Problemlösen: 22
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… 2. Quadratische Gleichungen geschickt lösen vergleichen Lösungswege und Problemlösestrategien und bewerten sie Satz vom Nullprodukt wenden die Problemlösungsstrategie „Vorwärts- Satz von Vieta und Rückwärtsbearbeiten“ an Modellieren: übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme) vergleichen und bewerten verschiedene mathematische Modelle für eine Realsituation Werkzeuge: wählen ein geeignetes Werkzeug („Bleistift und Papier“, „Geodreieck“, „Jakobsstab“) und nutzen es nutzen selbständig Print- und elektronische Medien zur Informationsbeschaffung 4. 1. Der Satz des Thales Argumentieren und Kommunizieren: Rechtwinkelige Dreieck im Halbkreis erläutern mathematische Zusammenhänge und Einsichten mit eigenen Worten und präzisieren sie Dreiecke und Beweis des Satzes mit Fachbegriffen. Umkehrung des Satzes überprüfen und bewerten Problembearbeitungen Körper Anwendung des Satzes nutzen mathematisches Wissen und mathematische Symbole für Begründungen und 2. Der Satz des Pythagoras Argumentationsketten Hypothenuse und Katheten Problemlösen: Flächenvergleiche zerlegen Probleme in Teilprobleme Beweis des Satzes vergleichen Lösungswege und Umkehrung des Satzes Problemlösestrategien und bewerten sie wenden die Problemlösungsstrategie „Vorwärts- Höhen- und Kathetensatz und Rückwärtsbearbeiten“ an Fakultativ: Satz von Cavalieri Modellieren: 3. Pyramide und Kegel übersetzen Realsituationen in mathematische Netze Modelle (Tabellen, Grafen, Terme) vergleichen und bewerten verschiedene Grund- und Mantelfläche mathematische Modelle für eine Realsituation Oberfläche und Volumen finden zu einem mathematischen Modell passende Realsituationen 4. Kugeln finden zu einem mathematischen Modell Oberfläche und Volumen passende Realsituationen komplexe geometrische Strukturen Werkzeuge: wählen ein geeignetes Werkzeug und nutzen es nutzen selbständig Print- und elektronische Medien zur Informationsbeschaffung 5. Potenzen 1. Potenzen und Zehnerpotenzen Argumentieren und Kommunizieren: erläutern mathematische Zusammenhänge und und Zinsen Potenzen mit ganzen Exponenten Einsichten mit eigenen Worten und präzisieren sie Potenzgesetze mit Fachbegriffen. Wissenschaftliche Notation überprüfen und bewerten Problembearbeitungen 2. Zinseszins und Wachstum 23
Kapitel Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler… Zu- und Abnahme mit dem nutzen mathematisches Wissen und mathematische Symbole für Begründungen und Wachstumsfaktor Argumentationsketten Zinseszinsrechnung Problemlösen: exponentielles Wachstum Exponentialfunktion wenden die Problemlösungsstrategie „Vorwärts- und Rückwärtsbearbeiten“ an Modellieren: übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme) finden zu einem mathematischen Modell passende Realsituationen Werkzeuge: wählen ein geeignetes Werkzeug (Taschenrechner) und nutzen es 6. 1. Verhältnisse im rechtwinkeligen Dreieck Argumentieren und Kommunizieren: erläutern mathematische Zusammenhänge und Trigonometrie Seitenverhältnisse im rechtwinkeligen Einsichten mit eigenen Worten und präzisieren sie Dreieck mit Fachbegriffen. Sinus, Kosinus und Tangens überprüfen und bewerten Problembearbeitungen Höhenbestimmung mit sin, cos und tan nutzen mathematisches Wissen und Fakultativ: Sinus- und Kosinussatz mathematische Symbole für Begründungen und Argumentationsketten 2. Trigonometrische Funktionen Problemlösen: Vom Riesenrad zur Sinus-Funktion zerlegen Probleme in Teilprobleme Winkel als x-Koordinate vergleichen Lösungswege und Einheitskreis Problemlösestrategien und bewerten sie wenden die Problemlösungsstrategie „Vorwärts- Periode und periodische Funktionen und Rückwärtsbearbeiten“ an Winkelbeziehungen Modellieren: Fakultativ: Bogenmaß übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme) vergleichen und bewerten verschiedene mathematische Modelle für eine Realsituation finden zu einem mathematischen Modell passende Realsituationen finden zu einem mathematischen Modell passende Realsituationen Werkzeuge: wählen geeignete Medien für die Dokumentation und Präsentation aus 7. Daten und 1. Interpretieren von Diagrammen Argumentieren und Kommunizieren: erläutern mathematische Zusammenhänge und Prognosen Größenvergleiche Einsichten mit eigenen Worten und präzisieren sie Achseneinteilung und Bedeutung mit Fachbegriffen. Diagrammarten überprüfen und bewerten Problembearbeitungen 2. Prognose mit Wahrscheinlichkeiten 24
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