Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 - Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen ...
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Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 1 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Allgemeine Hinweise: 1. Bei der Erarbeitung des hier vorliegenden Curriculums wurde das“ Kerncurriculum für die gymnasiale Oberstufe der Deutschen Schulen im Ausland“ in der Fassung vom 29.4.2010 in der Fassung vom 10.09.2015 zugrunde gelegt. 2. Das Schulcurriculum ist eine Überarbeitung des genehmigten Schulcurriculum der DSN, Stand 2012, und wurde in Anlehnung an das regional abgestimmte Schulcurriculum für das Fach Physik der Deutschen Schule der Borromäerinnen (DSB) Kairo erstellt. Das Schulcurriculum der DSB ist regional abgestimmt und durch den BLASchA genehmigt, bevor die Deutsche Schule Nairobi der Prüfungsregion zugeordnet wurde. Um die regionale Absprache zu erhalten, ist eine enge Anlehnung an das genehmigte Curriculum des DSB sinnvoll. Das Schulcurriculum enthält schulspezifischen Erweiterungen der Deutschen Schule Nairobi. 3. Dem vorliegenden Schulcurriculum liegen die „Einheitlichen Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung“ (EPA von 1989 in der Fassung von 2004) zugrunde. 4. Die verbindliche Operatorenliste (Stand Okt. 2012) wurde im vorliegenden Schulcurriculum berücksichtigt. 5. Die fachspezifischen Hinweise des BLASchA vom 24.09.2015 sind im vorliegenden Schulcurriculum berücksichtigt. 6. Die Bewertungsmaßstäbe entsprechen der EPA, wobei die Hinweise auf die Überprüfbarkeit der Lernergebnisse mit aufgenommen wurden. 7. Die Bewertung erfolgt im vorgeschriebenen 15-Punktesystem. 2 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Vorwort Die folgenden Standards im Fach Mathematik benennen sowohl allgemeine als auch inhaltsbezogene mathematische Kompetenzen, die Schülerinnen und Schüler in aktiver Auseinandersetzung mit vielfältigen mathematischen Inhalten und Aufgabenstellungen im Unterricht erwerben sollen. Durch die Gestaltung des Unterrichts erwerben die Schülerinnen und Schüler parallel zu den allgemeinen und den inhaltlichen mathematischen Kompetenzen auch methodisch-strategische, sozial-kommunikative und personale Kompetenzen. Bei den allgemeinen mathematischen Kompetenzen handelt es sich um mathematisch argumentieren Probleme mathematisch lösen mathematisch modellieren mathematische Darstellungen verwenden mit Mathematik symbolisch/formal/technisch umgehen kommunizieren über Mathematik und mithilfe der Mathematik Bezug zu den regionalen Absprachen: Der Rahmenplan sieht 5 Wochenstunden (45 min) im Fach Mathematik vor. Das Curriculum stellt den Rahmenplan dar. Die zeitlichen Angaben im Curriculum geben eine Gewichtung der einzelnen Inhaltsbereiche in Hinblick auf die schriftlichen Abiturprüfungen vor. Für die Vorbereitung auf die schriftliche Abiturprüfung werden vier Wochen eingeplant. Die verbleibende Unterrichtszeit ist für die schulspezifischen Curricula vorgesehen. Die Reihenfolge der angegebenen Inhalte ist nicht verbindlich. Verbindlich für die schriftliche Prüfung des Regionalabiturs sind sowohl die Kompetenzen als auch die Inhalte (die ersten beiden Spalten), die bis zum Vermerk „schriftliche Abiturprüfung“ stehen. Mathematische Verfahren sollen SuS in ihrem Prinzip verstanden und an einfachen Beispielen auch ohne Hilfsmittel durchführen können. An manchen Schulen der Region werden graphikfähige Taschenrechner (GTR) bereits eingesetzt; an der DSN wird jedoch ein wissenschaftlicher Taschenrechner (WTR) verwendet. 3 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Hilfsmittel in der schriftlichen Abiturprüfung: Formelsammlung, WTR. inhaltliche Eingangsvoraussetzungen bis Ende Jahrgangsstufe 10: - Trigonometrie: y = sin x, y = cos x, y = tan x, - ganzrationale Funktionen 2ten Grades, - gebrochenrationale Funktionen (1/x, 1/x2), - Potenzfunktion, Potenzgesetze, Exponentialfunktionen ohne e, Wachstum (lineares, exponentielles), - Logarithmus mit Rechengesetzen, - Körper (Zylinder, Pyramide, Kegel, Kugel), - LGS mit 2 Variablen, - Baumdiagramme, Pfadregeln, Laplace-Wahrscheinlichkeiten, Erwartungswert, Varianz. - ganzrationale Funktionen, mittlere Änderungsrate, lokale Änderungsrate, propädeutischer Grenzwertbegriff, Ableitungsregeln (Potenz-, Summen- und Faktorregel) inhaltsbezogene mathematische Kompetenzen: Die S.u.S. können… - …reelle Zahlen verwenden, mit Termen operieren und mit Vektoren rechnen - …Maße von Figuren und Körpern abschätzen und berechnen sowie Änderungsverhalten von Größen beschreiben - …Figuren abbilden, Streckenlängen durch Skizzen, Worte und Formeln berechnen und beschreiben sowie Geraden im Raum beschreiben - …ganzrationale Funktionen und einige weitere Funktionen untersuchen, beschreiben und bei der Untersuchung außermathematischer Zusammenhänge nutzen sowie Gleichungssysteme lösen und interpretieren - …Daten sammeln, anordnen und darstellen, Maßzahlen bestimmen und interpretieren sowie mehrstufige Zufallsexperimente untersuchen Schlussbemerkung: Wir schließen uns der Einschätzung der DSB Kairo an, dass diese Absprachen einer Überprüfung bedürfen. Wir schließen uns auch dem Vorschlag der DSB an, zur Erstellung der schriftlichen Abiturprüfungsaufgaben eine Arbeitstagung zu veranstalten, in dem die Prüfungsaufgaben erstellt und diskutiert werden können und diese Aufgabe nicht allein in die Hand einer einzigen Schule zu vergeben. 4 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen Analysis 1 65 UE … in einfachen Fällen Folgen und Grenzwerte … stellen Folgen rekursiv und Grenzwertprozesse Grenzwert einer Folge (kein explizit dar beschreiben, rechnerischer und untersuchen sie auf … Grenzwerte bestimmen, Nachweis), Monotonie, Monotonie, … einfache Sachverhalte mit Tupeln Beschränktheit, Beschränktheit und oder Eulersche Zahl e Grenzwerte. Matrizen beschreiben. Grenzwert bei Funktionen ...Ableitungsregeln anwenden Ableitung(als Wdh. aus dem Ketten-Quotientenregel, ...Ableitungen geometrisch Jg. 10) …führen eine vollständige interpretieren Ableitungen mit Hilfe der Kurvenuntersuchung durch Summen-, Faktor- Potenz-, Produktregel, und höhere Ableitungen …Nullstellen berechnen Ganzrationale Funktionen und …anhand notwendiger und ihre Eigenschaften hinreichender Bedingungen Extrem- besondere Eigenschaften und Wendestellen berechnen. ganzrationaler Funktionen: … Funktionen untersuchen und ihr Extrem- und Wendepunkte, Vorgehen begründen Symmetrie, Nullstellen, ...den Verlauf des Graphen skizzieren Monotonie, Krümmung und zeichnen Verhalten an den Rändern des Definitionsbereichs 5 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen ...anwendungsbezogene Untersuchung realitätsnaher An eine vollständige, … erkennen gleichartige Sachverhalte analysieren, die Probleme mit Hilfe von systematische Funktionen als Ergebnisse interpretieren und ihr Funktionen: Funktionsunter- Funktionenscharen und Vorgehen erläutern Extremwertaufgaben, suchung ist nicht analysieren … anhand gegebener Eigenschaften Steckbriefaufgaben gedacht Gemeinsamkeiten gesuchte Funktionen ermitteln und ihr Vorgehen begründen. Analytische Geometrie / 85 UE Lineare Algebra Vektoren im zwei- und dreidimensionalen Raum ...LGS mit dem Gaußverfahren lösen, Lineare Gleichungssysteme, die Umformungsschritte begründen Gaußverfahren und die Ergebnisse interpretieren ...die Länge eines Vektors berechnen Rechnen mit Vektoren ...das Skalarprodukt geometrisch interpretieren Addition und skalare ...Vektoren auf lineare Abhängigkeit Multiplikation von Vektoren, untersuchen und ihr Vorgehen begründen Betrag eines Vektors Ortsvektor eines Punktes Skalarprodukt, Vektorprodukt Winkel zwischen Vektoren Lineare Abhängigkeit 6 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen Geraden und Ebenen ...Darstellungsformen von Geraden Geradengleichungen Vernetzung zu und Ebenen erläutern (Parameterform), Inhalten der … Ebenen in die verschiedenen Ebenengleichungen elementaren Geraden und Ebenen im 3D- Darstellungsformen umwandeln und (Parameterform, Geometrie ist Koordinatensystem, dazu auch das Vektorprodukt nutzen Koordinatenform, Normalform) sinnvoll. Spurpunkte, Spurgeraden Vektorprodukt ...Lagebeziehungen geometrischer Lagebeziehung zwischen zwei Keine Beweise Objekte im Raum untersuchen und Geraden, zwei Ebenen, einer mithilfe lin. Einheitsvektoren ihr Vorgehen begründen Geraden und einer Ebene, Abhängigkeit Schnittpunkte, Schnittgerade ...Winkel zwischen geometrischen Winkel zwischen zwei Geraden, Objekten im Raum berechnen und ihr Gerade und Ebene, zwei ...Geraden und Vorgehen begründen Ebenen Ebenen mit Hilfe von Spurpunkten / ...Abstandsprobleme im Raum lösen Abstände zwischen zwei Spurgeraden Hesse’sche Normalenform und ihr Vorgehen begründen Punkten, zwischen zwei zeichnerisch Geraden (parallel, windschief) darstellen Analyse der Lagebeziehungen zwischen Punkt und einer Gerade bzw. einer Ebene Vektorprodukt für ...Flächen- und Rauminhalte Flächen- und Rauminhalte von Flächenberechnung nutzen berechnen einfachen Grundkörpern 7 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen Analysis 2 25 UE Natürliche ...die Eulersche Zahl e bestimmen Exponentialfunktion ...die e–Funktion untersuchen und Eulersche Zahl e als Grenzwert, Eigenschaften benennen natürliche Exponentialfunktion ...Exponentialfunktionen in und ihre Eigenschaften Anwendungen nutzen und natürliche Logarithmusfunktion interpretieren zusammengesetzte zusammengesetzte ...zusammengesetzte Funktionen aus Funktionen in einfachen Fällen Funktionen aus e–Funktionen e–Funktionen und ganzrationalen und deren Anwendung und gebrochenrationalen Funktionen mit Hilfe der Ableitung Funktionen untersuchen Beispiele: Radioaktiver Zerfall, Medikamenten- konzentration, Kondensatorentladung, Höhenformel, Bevölkerungswachstum 8 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen Analysis 3 - Integralrechnung 35 UE … Integrale als orientierten Integral als Flächeninhalt Flächeninhalt interpretieren Integralfunktion, Stammfunktion … Flächeninhalt durch Integrationsverfahren: Summe, Grenzverfahren (Ober- und konstanter Faktor, lineare Untersumme) berechnen Substitution ...in einfachen Fällen eine Stammfunktion bestimmen Flächeninhalte bei krummlinig ...Flächeninhalte und Rauminhalte begrenzten Flächen zwischen bei krummlinig begrenzten Flächen Funktionsgraph und x-Achse, und Körpern bestimmen zwischen zwei Graphen ...Integrale auch in anwendungsbezogenen Kontexten berechnen und die Ergebnisse interpretieren ...die Aussage des Hauptsatzes der Hauptsatz der Differential- Differential- und Integralrechnung und Integralrechnung nachvollziehen (kein Beweis) mit geometrisch anschaulicher und erläutern Begründung 9 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen Stochastik I 30 UE …Zufallsexperimente mit Hilfe von Zufallsvariable, Ergebnismenge, Zufallsvariablen charakterisieren Ereignisse, Wahrscheinlichkeitsverteilung ...wichtige kombinatorische Hilfsmittel Kombinatorische in realen Kontexten anwenden Abzählverfahren (Urnenmodell) Binomialkoeffizient ...die Bernoulliformel anschaulich Bernoullikette, begründen und damit Formel von Bernoulli Wahrscheinlichkeiten in Sachzusammenhängen berechnen und deuten ...Wahrscheinlichkeiten bei einfachen Binomialverteilung (kumuliert) und kumulierten Binomialverteilungen berechnen und interpretieren ...Wahrscheinlichkeiten bei einfachen Kenngrößen und kumulierten Binomialverteilungen Erwartungswert, Varianz, berechnen und interpretieren Standartabweichung SCHRIFTLICHE ABITURPRÜFUNG 10 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen Stochastik II 10 UE Hypothesentest ...Hypothesen in binominalen Konfidenzintervalle, Modellen aufstellen, untersuchen Irrtumswahrscheinlichkeiten, ...Fehler 1. und 2. Art erkennen, Alternativtest, Signifikanztest berechnen und interpretieren Analysis 4 35 UE Gebrochenrationale Quotientenregel Funktionen mit konstantem ...gebrochenrationale Funktionen mit Zähler konstantem Zähler auf Eigenschaften untersuchen senkrechte und waagerechte schräge Asymptoten, Asymptoten, Polynomdivision... Grenzwert von Funktionen untersuchen gebrochenrationale Funktionen auf ihre Eigenschaften, Differenzialgleichungen für ...Differentialgleichungen für begrenztes/unbegrenztes begrenztes/unbegrenztes Wachstum Wachstum nachvollziehen Grenzverhalten 11 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Kompetenzen Inhalte Zeit in Anmerkungen Schulspezifische Die S.u.S. können… Wochen Erweiterungen Analytische Geometrie Inhalte von Flächen, die ins Weitere ...uneigentliche Integrale berechnen Unendliche reichen Integrationsverfahren … wenden das Verfahren der Partiellen Integration an ...Volumina von Rotationskörpern in Volumina von einfachen Anwendungskontexten Rotationskörpern um die x- berechnen und ihr Vorgehen Achse erläutern 12 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Operatorenliste (Stand Oktober 2012) (Inder Regel können Operatoren je nach Zusammenhang und unterrichtlichem Vorlauf in jeden der drei Anforderungsbereiche AFB eingeordnet werden; hier wird der überwiegend in Betracht kommende Anforderungsbereich genannt. Die erwarteten Leistungen können durch zusätzliche Angabe in der Aufgabenstellung präzisiert werden.) Anforderungsbereich I Operator Definition Beispiele angeben, Objekte, Sachverhalte, Begriffe oder Daten ohne nähere Geben Sie drei Punkte an, die in der Ebene e liegen. nennen Erläuterungen, Begründungen und ohne Darstellung von Lösungsansätzen oder Lösungswegen aufzählen beschreiben Strukturen, Sachverhalte oder Verfahren in eigenen Beschreiben Sie den Verlauf des Graphen von f im Diagramm. Worten unter Berücksichtigung der Fachsprache Beschreiben Sie Ihren Lösungsweg. sprachlich angemessen wiedergeben belegen die Gültigkeit einer Aussage anhand eines Beispiels Belegen Sie, dass es Funktionen mit der geforderten veranschaulichen Eigenschaft gibt. erstellen Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden oder Daten in Erstellen Sie eine Wertetabelle der übersichtlicher, fachlich sachgerechter oder vorgegebener Wahrscheinlichkeitsverteilung. Form darstellen vereinfachen komplexe Terme oder Gleichungen auf eine Grundform Vereinfachen Sie den Funktionsterm der Ableitungsfunktion so oder eine leichter weiter zu verarbeitende Form bringen weit wie möglich. zeichnen, eine maßstäblich hinreichend exakte graphische Zeichnen Sie den Graphen von f in ein Koordinatensystem mit graphisch Darstellung anfertigen geeigneten Längeneinheiten. darstellen 13 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 Anforderungsbereich II Operator Definition Beispiele anwenden eine bekannte Methode auf eine neue Problemstellung Wenden Sie das Verfahren derZPolynomdivision an. beziehen begründen Sachverhalte unter Nutzung von Regeln und Begründen Sie, dass die Funktion f mindestens einen mathematischen Beziehungen auf Gesetzmäßigkeiten Wendepunkt hat. bzw. kausale Zusammenhänge zurückführen berechnen Ergebnisse von einem Ansatz ausgehend durch Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses A. Rechenoperationen gewinnen; gelernte Algorithmen ausführen bestimmen, Zusammenhänge oder Lösungswege aufzeigen und unter Bestimmen Sie die Anzahl der Nullstellen von f in Abhängigkeit ermitteln Angabe von Zwischenschritten die Ergebnisse formulieren vom Parameter k. darstellen Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden oder Stellen Sie die Beziehung zwischen den Werten der Verfahren in fachtypischer Weise strukturiert wiedergeben Integralfunktion und dem Verlauf des Graphen von f dar. entscheiden sich bei Alternativen eindeutig und begründet auf eine Entscheiden Sie, welche der Geraden die Tangente an den Möglichkeit festlegen Graphen im Punkt P ist. erklären Sachverhalte mit Hilfe eigener Kenntnisse verständlich Erklären Sie das Auftreten der beiden Lösungen. und nachvollziehbar machen und begründet in Zusammenhänge einordnen erläutern einen Sachverhalt durch zusätzliche Informationen Erläutern Sie die Aussage des Satzes anhand eines Beispiels. veranschaulichen gliedern Sachverhalte unter Benennung des verwendeten Gliedern Sie den von Ihnen entwickelten Lösungsweg. Ordnungsschemas in mehrere Bereiche aufteilen herleiten die Entstehung oder Entwicklung von gegebenen oder Leiten Sie die gegebene Funktionsgleichung der beschriebenen Sachverhalten oder Gleichungen aus Stammfunktion her. anderen Sachverhalten darstellen interpretieren, Phänomene, Strukturen oder Ergebnisse auf Bestimmen Sie das Integral und interpretieren Sie den deuten Erklärungsmöglichkeiten untersuchen und diese unter Zahlenwert geometrisch. Bezug auf eine gegebene Fragestellung abwägen prüfen Fragestellungen, Sachverhalte, Probleme nach Prüfen Sie, ob die beiden Graphen Berührpunkte haben. bestimmten fachlich üblichen bzw. sinnvollen Kriterien 14 / 15
Deutschen Schule Nairobi Schulcurriculum für das Fach Mathematik in den Klassen 11 und 12 Version 01.07.2017 bearbeiten skizzieren die wesentlichen Eigenschaften eines Objektes, eines Skizzieren Sie für die Parameterwerte -1, 0 und 1 die Graphen Sachverhaltes oder einer Struktur graphisch (eventuell der jeweiligen Funktionen in ein gemeinsames auch als Freihandskizze) darstellen Koordinatensystem. untersuchen Eigenschaften von Objekten oder Beziehungen zwischen Untersuchen Sie die Lagebeziehung der beiden Geraden. Objekten anhand fachlicher Kriterien nachweisen vergleichen Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede Vergleichen Sie die beiden Lösungsverfahren. darstellen zeigen, Aussagen unter Nutzung von gültigen Schlussregeln, Zeigen Sie, dass die beiden gefundenen Vektoren orthogonal nachweisen Berechnungen, Herleitungen oder logischen sind. Begründungen bestätigen Anforderungsbereich III Operator Definition Beispiele auswerten Daten, Einzelergebnisse oder andere Elemente in einen Werten Sie die Ergebnisse in Abhängigkeit vom Parameter k Zusammenhang stellen, ggf. zu einer Gesamtaussage aus. zusammenführen und Schlussfolgerungen ziehen beurteilen, zu Sachverhalten eine selbstständige Einschätzung unter Beurteilen Sie das beschriebene Verfahren zur bewerten Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden näherungsweisen Bestimmung der Extremstelle. formulieren und begründen beweisen Aussagen im mathematischen Sinne ausgehend von Beweisen Sie, dass die Diagonalen eines Parallelogramms Voraussetzungen unter Verwendung von bekannten einander halbieren. Sätzen und von logischen Schlüssen verifizieren verallgemeinern aus einem beispielhaft erkannten Sachverhalt eine Verallgemeinern Sie die für die unterschiedlichen Parameter erweiterte Aussage formulieren gezeigten Eigenschaften. widerlegen Aussagen im mathematischen Sinne unter Verwendung Widerlegen Sie die folgende Behauptung:… von logischen Schlüssen, ggf. durch ein Gegenbeispiel falsifizieren zusammenfassen den inhaltlichen Kern unter Vernachlässigung Fassen Sie die Eigenschaften der Funktionen der unwesentlicher Details wiedergeben Funktionenschar fk zusammen. 15 / 15
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