N SIC Puzzle zum Thema "lineare Funktionen" - RAABE

 
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N SIC Puzzle zum Thema "lineare Funktionen" - RAABE
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Puzzle zum Thema „lineare Funktionen“
Günther Weber, Brilon
Illustrationen von Günther Weber

                                                  SIC
                       AN
© Dimitri Otis/Digital Vision/Getty Images Plus
   R

Puzzles faszinieren die Schülerinnen und Schüler seit ihrer Kindheit. Beim Zusammen-
setzen müssen die Teile genau passen. Ähnlich ist es bei Anlegespielen wie z. B. Domino,
bei dem Spielsteine mit gleicher Augenzahl aneinandergelegt werden. Der Beitrag macht
sich den motivierenden Aspekt dieser Spiele zunutze. Mit einem Anlegespiel zu linea-
VO

ren Funktionen lernt Ihre Klasse spielerisch das Aufstellen von Geradengleichungen. Die
Dreieckseiten sind mit zwei Punkten, einem Punkt und der Steigung oder einem Punkt
und dem y-Achsenabschnitt der Geraden sowie einer Funktionsgleichung beschriftet.
Bestimmen die Lernenden aus den Eigenschaften der Geraden die Funktionsgleichung,
so können sie die entsprechenden Dreiecke zu einem Stern vervollständigen.
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 Impressum
 RAABE UNTERRICHTS-MATERIALIEN Analysis Sek. II

                                                    SIC
 Das Werk, einschließlich seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Es ist gemäß § 60b UrhG hergestellt und
 ausschließlich zur Veranschaulichung des Unterrichts und der Lehre an Bildungseinrichtungen bestimmt. Die Dr.
 Josef Raabe Verlags-GmbH erteilt Ihnen für das Werk das einfache, nicht übertragbare Recht zur Nutzung für
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                         AN
 gen sind Sie berechtigt, das Werk zum persönlichen Gebrauch gemäß vorgenannter Zweckbestimmung in Klas-
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 Für jedes Material wurden Fremdrechte recherchiert und ggf. angefragt.

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VO

 www.raabe.de

 Redaktion: Anna-Greta Wittnebel
 Satz: Röser Media GmbH & Co. KG, Karlsruhe
 Bildnachweis Titel: © Dimitri Otis/Digital Vision/Getty Images Plus
 Illustrationen: Günther Weber, Brilon
 Lektorat: Mona Hitzenauer, Regensburg
 Korrektorat: Daniela Link, Mönchengladbach
N SIC Puzzle zum Thema "lineare Funktionen" - RAABE
A.1.27

               Puzzle zum Thema „lineare Funktionen“

                                                         HT
               Mittelstufe (grundlegend)

               Günther Weber, Brilon
               Illustrationen von Günther Weber

               Hinweise                                                                         1

                                                      SIC
                     M 1 Bist du fit mit linearen Funktionen? – Puzzle                          4

                     M 2 Bist du fit mit linearen Funktionen? – Puzzle                          5

               Lösungen                                                                         6
© RAABE 2021

               Die Schüler lernen:
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               auf spielerische Art die bestimmenden Größen einer linearen Funktion/einer Geraden
               kennen und festigen ihr Wissen zu linearen Funktionen. Sie leiten aus zwei Punkten,
               aus einem Punkt und der Steigung oder einem Punkt und dem y-Achsenabschnitt die
               Gleichung der Geraden her und vergleichen sie mit den vorgegebenen Funktionsglei-
               chungen.
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VO
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 Überblick:

                                           HT
 Legende der Abkürzungen:
 Ab = Arbeitsblatt    LEK = Lernerfolgskontrolle

  Thema                                                Material       Methode
  Bist du fit mit linearen Funktionen? – Puzzle        M1             Ab, LEK

  Bist du fit mit linearen Funktionen? – Puzzle        M2             Ab, LEK

 Erklärung zu Differenzierungssymbolen

      einfaches Niveau
                                        SIC
                                    mittleres Niveau          schwieriges Niveau

                                                                                            © RAABE 2021
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                Dieses Symbol markiert Zusatzaufgaben.

 Kompetenzprofil:

 Inhalt:            Lineare Funktionen
 Medien:            GTR/CAS, GeoGebra
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 Kompetenzen:       mathematisch argumentieren und beweisen (K1), Probleme mathe-
                    matisch lösen (K2), mathematische Darstellungen verwenden (K4),
                    mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathe-
                    matik umgehen (K5)
VO
A.1.27  Ganzrationale Funktionen  Puzzlestern lineare Funktionen                     1 von 8

               Hinweise

                                                                   HT
               Unterrichtsmethode Spiel:
               Mit dieser besonderen Methode wecken Sie das Interesse und die Aufmerksamkeit Ihrer
               Klasse. Dadurch steigt die Lernbereitschaft und Sie erreichen, dass sich der behandel-
               te Stoff bei den Jugendlichen nachhaltig einprägt. Gleichzeitig fördern Sie neben dem
               selbständigen Arbeiten auch das Sozialverhalten und die Kommunikation zwischen den
               Lernenden. Die Puzzlespiele eignen sich besonders gut, um das Können und Wissen der

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               Klasse rund um das Thema lineare Funktionen zu festigen. Ebenso bieten sich die Spiele
               in einer Vertretungsstunde oder in der Nachmittagsbetreuung an.

               Lernvoraussetzungen:
               Damit die Lernenden von den Puzzlespielen profitieren, sollten sie bereits gut mit dem
               Thema lineare Funktionen vertraut sein. Sie sollten die Parameter (Steigung, y-Achsen-
               abschnitt) von Geradengleichungen kennen und wissen, dass ein Punkt auf einer Gera-
               den liegt, wenn er die Funktionsgleichung erfüllt.
© RAABE 2021

                                        AN
               Lehrplanbezug:
               In der Mittelstufe lernen die Jugendlichen proportionale Größen kennen, deren Beispiele
               aus ihrem Alltag entnommen sind. Auf diesem Wissen bauen die Lernpläne auf und füh-
               ren dann Zuordnungen und Funktionen ein. Als ersten Funktionstyp erarbeiten sich die
               Lernenden meist die lineare Funktion und ihre Eigenschaften. Dieser Beitrag konzentriert
               sich in erster Linie auf das rechnerische Aufstellen von Geradengleichungen über zwei
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               Punkte, einem Punkt und der Steigung oder einem Punkt und dem y-Achsenabschnitt.
               Dennoch können die Schülerinnen und Schüler1 ihre Ergebnisse auch grafisch, z. B. mit
               einer dynamischen Geometriesoftware wie GeoGebra überprüfen.
VO

               1
                   Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird im weiteren Verlauf nur noch „Schüler“ verwendet.

               RAABE UNTERRICHTS-MATERIALIEN Analysis Sek. II
2 von 8                                Puzzlestern lineare Funktionen  Ganzrationale Funktionen  A.1.27

 Hinweise zum Einsatz des Puzzles

                                                     HT
 Material:
 Zwei Spiele mit jeweils zwölf Dreiecken, deren Seiten mit einer linearen Funktion oder
 mit Eigenschaften von linearen Funktionen beschriftet sind.

 Vorbereitung:
 Es wird ein Stern ausgewählt, der dann (evtl. vorher laminiert) in seine 12 Dreiecke zer-

                                                  SIC
 schnitten wird. Die Dreiecke liegen anschließend mit der Beschriftung nach unten auf
 dem Tisch.

           Bearbeitung in Partnerarbeit:
 Das Ziel der Partnerarbeit ist es, den Stern wieder zusammenzusetzen.
 Am Anfang wird ein Dreieck, bei dem alle drei Seiten beschriftet sind, ausgelegt. An-
 schließend werden die restlichen Dreiecke so angelegt, dass neben einer Funktion die
 passende Eigenschaft bzw. neben einer Eigenschaft die passende Funktion liegt.

                                                                                                             © RAABE 2021
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           Differenzierung:
 Zur Differenzierung bestimmen leistungsstärkere Paare zusätzlich bei den äußeren sechs
 beschrifteten Dreiecksseiten des Puzzles M 2 jeweils die zugehörige Funktion. Ebenso
 können sie nach der Bearbeitung einen eigenen Puzzlestern entwerfen oder den vorge-
 gebenen Stern noch erweitern.
 Leistungsschwächere Lernpaare setzen etwa ein Geometrieprogramm (z. B. Euklid Dy-
   R

 naGeo oder GeoGebra) ein. Mithilfe zweier Punkte zeichnen die Schüler dann die Gerade
 durch die Punkte und übernehmen die angezeigte Geradengleichung. Sind ein Punkt
                                                                              S y( 0 | n )
 und der y-Achsenabschnitt n vorgegeben, so können sie als zweiten Punkt etwaSy
VO

 wählen. Bei der Vorgabe eines Punktes und der Steigung finden die Jugendlichen den
 zweiten Punkt etwa mithilfe eines Steigungsdreiecks heraus.

 RAABE UNTERRICHTS-MATERIALIEN Analysis Sek. II
A.1.27  Ganzrationale Funktionen  Puzzlestern lineare Funktionen                3 von 8

               Anlegen von linearen Funktionen – ein Spiel für zwei Schüler

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               Spielablauf:
               Die zwölf Dreiecke eines Sterns liegen mit der Beschriftung nach unten auf einem Tisch
               und werden gemischt.
               Die beiden Spieler ziehen abwechselnd verdeckt je vier Karten auf ihre Hand, die rest-
               lichen vier Karten bleiben auf dem Tisch liegen. Die oder der Jüngere beginnt und legt
               ein beliebiges Dreieck aus der Hand vor sich aus. Anschließend versucht der bzw. die

                                                                SIC
               andere ein Dreieck so an das bzw. die vorhandenen Dreiecke anzulegen, dass alle Sei-
               tenbeschriftungen zueinander passen. Kann man nichts anlegen, so zieht man, sofern
               noch restliche Dreiecke vorhanden sind, ein Dreieck und legt dieses evtl. an. So geht es
               reihum weiter.

               Ende des Spiels:
               Das Spiel endet, wenn jemand keine Dreiecke mehr auf der Hand hat. Sie oder er ist
               dann Sieger des Spiels.
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               Wird das Spiel mehrere Male gespielt, so werden die Dreiecke, die der Verlierer hat,
               gezählt. Bei mehrmaligem Verlieren wird die Anzahl der Dreiecke zur vorherigen Anzahl
               addiert. Gesamtsieger ist, wer am Ende die kleinste Zahl (Anzahl der Dreiecke) hat.
   R
VO

               RAABE UNTERRICHTS-MATERIALIEN Analysis Sek. II
4 von 8                                   Puzzlestern lineare Funktionen  Ganzrationale Funktionen  A.1.27

           M1              Bist du fit mit linearen Funktionen? – Puzzle

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                                                              5
                                                    =
                                                    y           x−3
                                                              3

                                                       SIC
                                                  G(3 | 2); n = −3

                                                                                                                 4)
                                     ,2

                                                                                                              3|
                                  −0

                                          6)

                                                                    +1

                                                                                             y = ); K(−
                                                                                                         2, 5
                                                                                    )
                                                       (3 |

                                                                               | −8
                               m=

                                                       2x
                               ,5

                                                                   3x
                                                   ); F

                                                                                                      x+
                                                  y=
                       5 x +2

                                                                                                     |2
                                                                               3
                           2);

                                                                            I(−
                                                 2

                                                                                                    5

                                                                                                J(1
                                                              =
                                                −

                                                              y
                    ,5 |

                                                                                                  ,
                      − 1

                                                                                               −0
                                                                         4);
                                             1|
                     y=
                 D(2

                                          E(−

                                                                         |
                                                                     H(1

                                y=
                                 − 0,5x − 1                                   y=−2x − 13

                            O(−2 | 0);P(−6 | 2)                         S(−8 | 3); T(−4 | −5)

                                                                                                                      © RAABE 2021
                           AN
                                                                                      ,2
                                                                                     ,2

                                                                                                        | 2)
                    −2

                                                                                  −1
                  m=

                                                                                  −0
                           y=

                                                     −3

                                                                              =
                                                      3

                                                                                                       4
                                                   =−

                                                                                                   (1,
                                                                                x
                             −2

                                                                              2
                                                  −x

                                                                                                   ;V
                                                                     y=
                                                                        ); m
                                                                            ,
                                                                         −0
                                             y=
                           );

                                              ); n

                                                                                                           2
                                x

                                                                                               | 2)
                       | −3
                                 −9

                                                                                                        y=
                                                                    | −1
                                          | −1

                                                                                             ,31
                              3

                                                                                           U( −
                           N(−

                                                                  1
                                              2

                                                                 −
                                           Q(−

                                                              R(

                                                       x = −1
                                                     1
                                               W(−1 | );X(−1 | 0,4)
                                                     3
   R
VO

 Grafik: Günther Weber

 RAABE UNTERRICHTS-MATERIALIEN Analysis Sek. II
A.1.27  Ganzrationale Funktionen  Puzzlestern lineare Funktionen                                                          5 von 8

                       M2              Bist du fit mit linearen Funktionen? – Puzzle

                                                                         HT
                                                                          5
                                                                  =
                                                                  y         x−3
                                                                          3

                                                                      SIC
                                                                                                                                      4
                     A(−4 | 2); B(2 | 5)                      G(3 | 2); n = −3                                         L(−2 | 3); m =
                                                                                                                                    −

                                                                                                                                   4)
                                               ,2

                                                                                                                                3|
                                                                                                                                      3
                      =4

                                            −0

                                                                                                                         =− 2
                                                                                                                               −
                                                      6)

                                                                                                                             (
                                                                                  +1

                                                                                                                            3
                                                                                                                         2, 5
                                                                                                                           K
                                                                                                  )
                                                                   (3 |

                                                                                             | −8
                            ;n

                                         m=

                                                                   2x

                                                                                                           y = 1 | 2);
                                         ,5

                                                                                 3x
                        | 6)

                                                               ); F

                                                                                                                      x+
                                                              y=
                               5 x +2

                                                                                                                      ;n
                                                                                              3
                                     2);

                                                                                           I(−
                                                             2
                                 C(1

                                                                                                                    5

                                                                                                                | 2)
                                                                                                                   J(
                                                                            =
                                                            −

                                                                            y
                                ,5 |

                                                                                                                  ,
                              − 1

                                                                                                                0
                                                                                       4);
                                                         1|

                                                                                                              −
                            y=

                                                                                                            M(4
                             D(2

                                                      E(−

                                                                                       |
                                                                                   H(1

                                                y=
                                                 − 0,5x − 1                                 y=−2x − 13

                                           O(−2 | 0);P(−6 | 2)                        S(−8 | 3); T(−4 | −5)
© RAABE 2021

                                        AN                                                          ,2
                                                                                                   ,2

                                                                                                                      | 2)
                                   2

                                                                                                −1
                                 =−

                                                                                                −0
                                           y=

                                                                 −3

                                                                                            =
                                                                  3

                                                                                                                     4
                                                               =−

                                                                                                                 (1,
                                                                                              x
                                             −2

                                                                                            2
                                                              −x
                                         ); m

                                                                                                                 ;V
                                                                                   y=
                                                                                      ); m
                                                                                          ,
                                                                                       −0
                                                         y=

                                                          ); n

                                                                                                                         2
                                                x

                                                                                                             | 2)
                                     | −3
                                                 −9

                                                                                                                       y=
                                                                                  | −1
                                                      | −1

                                                                                                           ,31
                                              3

                                                                                                         U( −
                                           N(−

                                                                                1
                                                          2

                                                                               −
                                                       Q(−

                                                                            R(

                                                                    x = −1
                                                                                      =

                                                             1
                                                       W(−1 | );X(−1 | 0,4)
                                                                                         ,5
                                                                                      −0

                                                             3
                                                           Y(−
   R
                                                                                      ;m
                                                              3
                                                             | −1

                                                                                  | 2)
                                                                 ); Z

                                                                              (−4
                                                                     (2 |

                                                                            AA

                                                                                                                      y=−0,5x + 2,5
                                                                                                                           −1,=3 −
                                                                      −1

                                                                                                                   P(3 |U(
                                                                                                                        2);n     | 2);
                                                                                                                                   3 V(1, 4 | 2)
                                                                                                                       y=  −2x − 13
VO
                                                                         )

                                                                                                                       S(−y8=| 3);
                                                                                                                               2 T(−4 | −5)
               Grafik: Günther Weber

               RAABE UNTERRICHTS-MATERIALIEN Analysis Sek. II
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