Schulinternes Curriculum Mathematik Sekundarstufe II, Qualifikationsphase GK Lehrbuch: Bigalke/Köhler Mathematik Gymnasiale Oberstufe ...

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Schulinternes Curriculum Mathematik Sekundarstufe II, Qualifikationsphase GK Lehrbuch: Bigalke/Köhler Mathematik Gymnasiale Oberstufe ...
Schulinternes Curriculum

                                              Mathematik Sekundarstufe II, Qualifikationsphase GK

Lehrbuch: Bigalke/Köhler Mathematik Gymnasiale Oberstufe Qualifikationsphase Grundkurs, Cornelsen Verlag, Ausgabe Nordrhein-Westfalen

GTR: TI-82 Stats (bis einschließlich Abiturjahrgang 2020)
     TI-Nspire CX (ab Abiturjahrgang 2021)
Schulinternes Curriculum Mathematik Sekundarstufe II, Qualifikationsphase GK Lehrbuch: Bigalke/Köhler Mathematik Gymnasiale Oberstufe ...
Stoffverteilungsplan Mathematik für die Qualifikationsphase im Grundkurs
 auf der Grundlage des Kernlehrplans Sekundarstufe II in NRW
 umgesetzt im Lehrwerk Bigalke/Köhler: Mathematik Qualifikationsphase

 Schulinternes Curriculum

 Erwartete prozessbezogene Kompetenzen am Ende der Qualifikationsphase:

 Argumentieren/Kommunizieren
 • Informationen aus Texten (auch authentischen Texten), Bildern, Tabellen und Graphen entnehmen
 • Vermutungen formulieren und diskutieren
 • Lösungswege präsentieren und bewerten
 • Argumentationen und Beweise prüfen, korrigieren, vervollständigen und selbst führen
 • Den Graphischen Taschenrechner beim Vermuten und Überprüfen nutzen
 • Ergebnisse im Sachzusammenhang interpretieren und kontrollieren

 Problemlösen
 • Neue Problemstellungen auf bekannte Situationen zurückführen
 • Komplexe Probleme vereinfachen; Spezialfälle betrachten und verallgemeinern; analoge Fragestellungen heranziehen
 • Zahlen, Figuren und Sachsituationen auf Muster und Beziehungen untersuchen
 • Den Graphischen Taschenrechner beim Problemlösen nutzen
 • Nach verschiedenen Lösungswegen suchen, sie vergleichen und elegante Lösungen erkennen

 Modellieren
 • Realsituationen mit mathematischen Begriffen wie Termen, Gleichungen, Funktionen, Koordinatensystemen usw. erfassen
 • Mathematische Begriffe wie Tabellen, Diagramme, Bäume, Graphen usw. durch eine Sachsituation präsentieren
 • Modelle verändern und anpassen
 • Den Graphischen Taschenrechner (GTR) bei der Modellbildung nutzen

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                   1/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                   Schüleraktivitäten zum                     Hinweise              Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge             Kompetenzerwerb                                                  schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                         Kontrolllen,Tests
11-12       Kapitel I:                  11–56
            Eigenschaften von
            Funktionen
            Wiederholung:               13–15        Wiederholung                                   Monotononieuntersuchung                    Nur zum Nachlesen
            Steigung, Ableitung                      1. Ableitung und Monotoinie
            und Monotonie
            Basis:                      16–30        Höhere Ableitungen;                            Zusammenhang von Krümmung und              Vorzeichenwechsel-
            Höhere Ableitungen,                      Krümmungsart einer Kurve;                      Vorzeichen der 2. Ableitung beschreiben;   kriterien knapp
            Krümmung,                                Notwendige und hinreichende                    Kriterien für Extrema und Wendepunkte      halten, da nur
            Extrema und                                                                             verstehen und strukturiert anwenden;       selten erforderlich
                                                     Kriterien für Extrema und Wendepunkte
            Wendepunkte                                                                             Sonderfall Sattelpunkt kennen;

            Basis:                      31–36        Lokale und globale Eigenschaften von           Nullstellen berechnen;                     Polynome
            Diskussionen                             Polynomfunktionen kennen und bestimmen;        Symmetrieverhalten nachweisen;             systematisch
            ganzrationaler                           Dabei: Lösen von Gleichungen höheren           Verhalten im Unendlichen begründen;        untersuchen
            Funktionen                               Grades durch Faktorisieren oder einfache       Monotonie und Krümmung beschreiben;
                                                     Substitution.                                  Extrem- und Wendepunkte ermitteln;
                                                                                                    Graph zeichnen,auch mit GTR.

                                                     Tangenten- und Normalengleichung               Tangentengleichung manuell /GTR            Normale nur als
            Erweiterung:                37–40                                                                                                  opt. Erweiterung
            Tangente und Normale                     Zusatz: Orthogonale Geraden                    Normalengleichung aufstellen.

            Erweiterung:                41–45        Eigenschaften einer Funktion in Abhängigkeit   Exemplarisch 1–2 Kurvenscharen             Scharen nur
            Kurvenscharen                            von einem Parameter;                           untersuchen.                               exemplarisch;

            Vertiefung:                 43           Begriff der Ortskurve                          Ortskurve von Extrem- oder                 Ortskurve nur als
            Ortskurven                                                                              Wendepunkten bestimmen                     Zusatzoption

            Basis / Erweiterung:        46–53        Sach- und Anwendungsprozesse mit der           Texte auswerten, Prozesse                  Exemplarische
            Anwendungen bei                          Kurvenuntersuchung behandeln                   mathematisieren und deuten                 Auswahl treffen
            realen Prozessen
            Test                        56           Monotonie, Krümmung, Kurvenuntersuchung,                                                  (Selbst) Kontrolle
                                                     Anwendungsrozess, Schar mit Parametern

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                         2/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                 Schüleraktivitäten zum                       Hinweise               Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge           Kompetenzerwerb                                                     schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                          Kontrolllen,Tests
9           Kapitel II:                 57–86
            Anwendungen der
            Differentialrechnung
            Basis:                      58–73        Extrema in Anwendungszusammenhängen;         Text- bzw. Sachsituation analysieren;        Aus dem großen
            Extremalprobleme                         Haupbedingung /                              Hauptbedingung aufstellen;                   Angebot gezielt
                                                     Nebenbedingung/Zielfunktion/                 Nebenbedingung formulieren;                  eine enge, für den
                                                     Extremalrechnung/Interpretation.                                                          Kurs und die
                                                                                                  Zielfunktion mit nur noch einer Variablen;   weitere Abiturent-
                                                                                                  Extrempunkte bestimmen;                      wicklung passende
                                                                                                  Ggf. Randwerte mit Extremwerten              Auswahl treffen.
                                                                                                  vergleichen;
                                                                                                  Ergebnis formulieren /interpretieren

            Basis:                      74–85        Steckbriefaufgaben:                          Textsituation analysieren;                   Auch hier gezielte
            Rekonstruktion von                       Polynomfunktionen mit gegebenen              Bedingungen mathematisch erfassen und        Auswahl aus dem
            Funktionen                               Steckbriefeigenschaften bestimmen.           durch mehrere lineare Gleichungen            großen Angebot mit
                                                     Modellierungsaufgaben:                       darstellen; Gleichungssystem lösen;          Zielrichtung auf das
                                                                                                  Ergebnis interpretieren;                     Abitur
                                                     Anwendungsproblem mit einem
                                                     Polynomansatz erfassen. Weitere Lösung wie   Ergebnisfunktion ggf. mit GTR darstellen
                                                     bei der Steckbriefaufgabe                    und kontrollieren

            Vertiefung:                 84–85        Basketballwurf                               Zusatzangebot zur realen, praxisnahen        Zur Selbst-
                                                                                                  Modellierung                                 motivation der
            Streifzug:                                                                                                                         Schüler gedacht
            Angewandte Theorie
            Test                        86           3 Extremalprobleme,                                                                       (Selbst) Kontrolle
                                                     2 Rekonstruktioinen

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                          3/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                    Schüleraktivitäten zum                  Hinweise                Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge              Kompetenzerwerb                                                 schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                         Kontrolllen,Tests
6-7         Kapitel III:                87–106
            Grundlagen der
            Integralrechnung
            Erweiterung:                8–89         Überblick über die drei Grundufgaben der        Aus zwei Wasserdurchflussraten          Zusatzangebot als
            Einstieg mit                             Integralrechnung.                               (Turbinen- und Pumpenphase) soll das    alternativer Einstieg
            Rekonstruktion einer                     Analyse einer Sachsituation am Beispiel eines   Wasservolumen im unteren Becken         in die Integralrech
            Bestandsfunktion                         Pumpspeicherkraftwerkes.                        berechnet werden.                       nung überBestands-
                                                                                                                                             rekonstruktionen
            Basis:                      90–94        Begriff der Stammfunktion;                      Stammfunktionenen und unbestimmtes      Einstieg in die
            Stammfunktion und                        Begriff des unbestimmten Integrals;             Integrale ermitteln;                    Integralrechnung
            unbestimmtes Integral                    Rechenregeln;                                   Integrationsregeln anwenden;            auch hier möglich.
                                                     Anfangswertproblem.                             Konstante im unbestimmten Integral      Integrationsregeln
                                                                                                     durch Anfangswert ermitteln.            nur exemplarisch
                                                                                                                                             beweisen.
            Basis:                      95–103       Begriff des bestimmten Integrals;               Streifenmethode kennen, ggf. auch       Die Rechenregeln
            Das bestimmte Integral                   Deutung als als Flächenbilanz;                  einmal anwenden, z. B. mit GTR.         können anschaulich
                                                                                                                                             begründet werden.
                                                     Hauptsatz der Differential- und                 Hauptsatz kennen und zur Berechnung
                                                     Integralrechnung; Rechenregeln.                 erster einfacher bestimmter Integrale   Flächenberechnun-
                                                                                                     verwenden.                              gen hier nur exem-
                                                                                                                                             plarisch, da diese
                                                                                                     Bestimmtes Integral als Flächeninhalt   später intensiv
                                                                                                     und Flächenbilanz deuten.               behandelt werden.

            Vertiefung:                 104–105      Näherungsweise Berechnung einer Fläche          Unter- und Obersummen werden zur        Zur Selbst-
                                                     unter der Normalparabel;                        Einschachtelung benutzt;                motivation der
            Streifzug:                               Vertiefung der Streifenmethode am               Grenzprozess wird durchgeführt.         Schüler gedacht
            Die Streifenmethode                      historischen Beispiel. GTR-Einsatz
            des Archimedes
            Test                        106          Stammfunktionen bestimmen;                                                              (Selbst) Kontrolle
                                                     Stammfunktionsnachweis durch Ableiten;
                                                     Anfangswertproblem;
                                                     Integrale berechnen;
                                                     Flächeninhalte berechnen;
                                                     Modellierungsproblem mit Fläche

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                         4/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                 Schüleraktivitäten zum                     Hinweise               Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge           Kompetenzerwerb                                                   schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                        Kontrolllen,Tests
11-12       Kapitel IV:                 107–144
            Anwendungen der
            Integralrechnung
            Basis:                      108–129      Flächen unter Funktionsgraphen;              Integrale über Intervallen berechnen und   Eine gezielte Aus-
            Bestimmte Integrale                                                                   als Flächeninhalte deuten;                 wahl aus der Breite
            und Flächeninhalte                       Flächen zwischen Funktionsgraphen;                                                      des angebotenen
                                                                                                  Nullstellen der Randfunktion bestimmen;    Aufgabenmaterials
                                                     Begriff der Differenzfunktion.                                                          ist erforderlich, um
                                                                                                  Integrale zwischen den Nullstellen         im Zeitlimit zu
                                                                                                  berechnen;                                 bleiben.

                                                                                                  Schnittstellen von Kurven bestimmen;
                                                                                                  Integrale zwischen den Schnittstellen
                                                                                                  berechnen;

                                                                                                  Differenzfunktion anwenden zur
                                                                                                  Berechnung des Inhalts von Flächen
                                                                                                  zwischen zwei Kurven.
            Basis:                      130–141      Deutung des bestimmten Integrals als         An Beispielen Bestände rekonstruieren:     Eine Auswahl von
            Rekonstruktion von                       Bestandsänderung;                            Bestand aus einer Wachstumsrate;           Problemen in
            Beständen                                                                             Weg aus einer Geschwindigkeit;             Anpassung an die
                                                     Rekonstruktion einer Größe aus ihrer                                                    jeweiligen Kurs- und
                                                                                                  Arbeit aus der Kraft;                      Abiturerfordernisse
                                                     Änderungsrate.                               Manntage aus der Arbeiterzahl;             ist hier möglich und
                                                                                                  Ggf. Anwendung auf weitere Modellen im     sinnvoll.
                                                                                                  späteren Kursverlauf.
            Vertiefung:                 142–143      Herleitung der Rotationsformel;              Verständnis der Formel erwerben;           Zur Selbst-
            Streifzug                                Anwendung auf einfaches Beispiel;            (Streifenmethiode -> Zylindermethode)      motivation der
            Das Volumen von                          Anwendung auf American Football.                                                        Schüler gedacht
            Rotationskörpern                                                                      Anwendung der Formel verstehen.
            Test                        144          Fläche unter einer Kurve;                                                               (Selbst) Kontrolle
                                                     Fläche zwischen zwei Kurven;
                                                     Betonvolumen eines Tunnels;
                                                     Bestand einer Wolfspopulation;
                                                     Rekonstruktion der Höhenfunktion eines
                                                     Ballons aus dessen Steiggeschwindigkeit.

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Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                      Schüleraktivitäten zum                    Hinweise                 Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge                Kompetenzerwerb                                                    schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                              Kontrolllen,Tests
11-12       Kapitel V:                  145–186
            Exponentielle
            Prozesse
                                                                                                  x
            Wiederholung:               145–150      Allgemeine Exponentialfunktion f(x) =c a ;        Exponentialfunktion zu einem              Zum Nachlesen im
            Exponentielles                           Wachstum und Zerfall;                             Wachstums-/ Zerfallsprozess aufstellen;   Bedarfsfall gedacht.
            Wachstum;                                Techniken zum Lösen von Exponential-              Verdopplungs-/Halbwertszeit berechnen;
            Exponentialfunktionen                    gleichungen, auch GTR.                            Dabei Rechenregeln (Potenz- und
                                                     Logarithmen;                                      Logarithmengesetze) anwenden;
                                                     Verdopplungs- und Halbwertszeit.                  Zeichnungen anfertigen.
                                                                                                                                           x
            Basis:                      151–155      Definition der Euler-Zahl e;                      Die besonderen Eigenschaften von e        Diese Einführung
                                                                                                x
            Die natürliche                           Die natürliche Exponentialfunktion f(x) = e ;     und ln x kennen, erläutern und in         kann kurz gefasst
            Exponentialfunktion                      Die natürliche Logarithmusfunktion f(x) = ln x.   Bei-spielen anwenden.                     werden.
            Basis:                      156–163      Die Produktregel der Differentialrechnung;        Herleitung der Regeln verstehen;          Sicherer Umgang
            Produkt- und                             Die Kettenregel.                                  Produktregel anwenden;                    mit den Regeln;
            Kettenregel                                                                                Kettenregel anwenden.                     Hohe Übungsinten-
                                                                                                                                                 sität zur Kettenregel;
                                                                                                                                  bx
            Basis:                      164–171      Elementare Funktionsuntersuchungen an             Funktionen vom Typ f(x)=ae +c bis Typ     Diese Untersuchun-
                                                                                             bx                2         dx+e
            Elementare Funktions-                    Exponentialfunktionen (Typen von f(x)=ae +c       f(x)=(ax +bx+c) e      untersuchen und    gen liefern die
                                                                   2      dx+e
            untersuchungen von                       bis f(x)=(ax +bx+c) e ;                           den Verlauf beschreiben;                  rechentechnischen
            Exponentialfunktionen                    Nullstellen, Extrema, Wendepunkte,                Graphen mit dem GTR untersuchen;          Grundlagen für das
                                                     Verhalten für x->∞, Tangenten;                    Ergebnisse im Sachzusammenhang            abiturrelevante
                                                     Diskussion von einfachen Anwendungs               interpretieren.                           Thema Exponential-
                                                     prozessen.                                                                                  funktionen.
            Basis:                      172–180      Modell des ungestörten Wachstums/Zerfalls         Die beiden Modelle kennen;                Exemplarische
                                                             kt
            Wachstums- und                           f(x)=ae ;                                         Wachstums- und Zerfallsprozesse bei       Aufgaben aus dem
            Zerfallsprozesse                         Modell des begrenzten Wachstums/Zerfalls          gegebener Funktion untersuchen;           breiten Material-
                                                     f(x)=a+be .
                                                                -kt
                                                                                                       Aus Sachzusammenhängen geeignete          angebot auswählen.
                                                                                                       Funktionen aufstellen und untersuchen.
            Exp. Modellierung           181–183      Modellierung mit exp. Termen                      Bestimmung der Koeffizienten im Ansatz
            Vertiefung: Streifzug       184          Logistisches Wachstum nach Verhulst                                                         Zur Selbst-
            Log. Wachstum                            Beschreibung des Modells                                                                    motivation der
                                                                                                                                                 Schüler gedacht
            Überblick                   185
            Test                        186          Ableitungen, Funktionsuntersuchung, unbe-                                                   (Selbst) Kontrolle
                                                     grenztes Wachstum, begrenztes Wachstum.

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                              6/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                 Schüleraktivitäten zum                    Hinweise              Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge           Kompetenzerwerb                                                 schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                      Kontrolllen,Tests
11-12       Kapitel VI:                 187–224
            Untersuchung
            zusammengesetzter
            Funktionen
            Basis:                                   Arten der Zusammensetzung, Summe;            Anwendung der Ableitungsregeln:           Schwerpunkt:
            Zusammensetzung von         187–190      Differenz, Produkt, Quotient, Verkettung;    Summe, Produkt und Verkettung             Lineare Verkettung,
            Funktionen                               Differentiation und Integration zus. Fkt.    Anwendung der Integrationsregeln:         Zusammensetzung
                                                                                                  Exponentialregel, verallg. Potenzregel,   von
                                                                                                  Integration bei linear verkettetem        Exponentialfunk-
                                                                                                  Integranden                               tionen mit
                                                                                                                                            Polynomen
            Basis:                      191–203      Kurvendiskussionen;                          Null-, Extrem- und Wendepunkte            Mehrere
            Kurvendiskussionen                       Insbesondere Zusammensetzungen von           bestimmen;                                systematische
            von zusammengesetz-                      Polynomen und Exponentialfunktionen;         Aussagen über Monotonie und               Kurvendiskussionen
            ten Funktionen                           Kettenlinie als Anwendung.                   Krümmungsverhalten machen;                durchführen,
                                                                                                  Verhalten im Unendlichen untersuchen,     exemplarische
                                                                                                  Kurve zeichnen;                           Zusatzprobleme,
                                                                                                  Flächeninhalte berechnen;                 Parameterbestim-
                                                                                                  Tangentengleichung aufstellen.            mungen nur
                                                                                                                                            exemplarisch
            Erweiterung:                204–221      Modellierung von Randkurven;                 Randkurven modellieren;                   Hier exemplarisch
            Modellierungsprobleme                    Modellierung von Prozessen;                  Prozesse inklusive Änderungsraten;        vorgehen
                                                     Bestandsrekonstruktion.                      Bestandsrekonstruktion durchführen.
            Vertiefung:                 222–223      Die Radiokarbonmethode wird mit ihrem                                                  Zur Selbst-
            Streifzug                                physikalischen Hintergrund vorgestellt                                                 motivation der
            Radiokarbonmethode                                                                                                              Schüler gedacht

            Test                        224          Differentiation und Integration                                                        (Selbst) Kontrolle
                                                     zusammengesetzter und verketteter
                                                     Funktionen;
                                                     Flächenberechnung bei linear verketteten
                                                     Exponentialfunktionen;
                                                     Abstrakte Kurvendiskussion
                                                     Kurvenuntersuchung in einer Anwendung

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                      7/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                 Schüleraktivitäten zum                    Hinweise               Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge           Kompetenzerwerb                                                  schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                       Kontrolllen,Tests
6-7         Kapitel VII:                225–250
            Lineare
            Gleichungssysteme
            Wiederholung:               225–230      Begriff des LGS                              Nachlesen im Bedarfsfall                  Nur zum Nach-
            Grundlagen                               Additionsverfahren bei zwei Variablen                                                  schlagen bei
                                                     Anzahl der Lösungen bei zwei Variablen                                                 Wiederholungs-
                                                                                                                                            bedarf
            Basis:                      231–233      Dreiecksform eines LGS;                      Gauss-Verfahren am Beispiel               Aus dem Material
            Lösungsverfahren von                     Manuelles Gauss-Verfahren.                   durchführen;                              einige typische
            Gauss, manuell                                                                        Gleichungssystem aus einem Sachtext       Beispiele
                                                                                                  aufstellen und lösen;                     herausgreifen und
                                                                                                  Lösung sachbezogen interpretieren.        behandeln
            Erweiterung:                234–237      Unlösbare und nicht eindeutig lösbare LGS;   Interpretation der Stufenform eines LGS   Sinnvoll: Integriert
            Lösbarkeitsunter-                        Unter- und überbestimmte LGS.                Kenttnis des Vorgehens bei unter- und     in die analytische
            suchungen                                                                             überbestimmten LGS                        Geometrie später
                                                                                                                                            behandeln
            Basis:                      238–241      Lösung von LGS mit dem GTR;                  Kenntnis der direkten Eingabe und         Diese Methode
            Direkte Lösung eines                     Direkte Methode ohne rref-Befehl;            Lösung eines LGS in den GTR               erscheint am ein-
            LGS mit dem GTR                          Für TI und für CASIO                                                                   fachsten anwendbar
            Erweiterung:                242–246      Die erweiterte Koeffizientenmatrix,          Alternative Methode zur Anwendung         Alternative Methode;
            Die erweiterte                           Lösen eines LGS mit der erw. Koeff.matrix    des                                       Eine Methode sollte
            Koeffizientenmatrix                      Lösen eines LGS mit dem GTR-Befehl Rref      Gaußschen Alsorithmus                     sicher beherrscht
                                                                                                                                            werden
            Vertiefung:                 247–248      Bestimmung der Koeffizienten in chemischen                                             Zur Selbst-
            Streifzug Chemische                      Reaktionsgleichungen                                                                   motivation der
            Reaktionsgleichungen                                                                                                            Schüler gedacht
            Überblick                   249

            Test                        250          Teil 1 (Standard):                                                                     (Selbst) Kontrolle
                                                     Manuelle Lösung eines 2x2-LGS;
                                                     Manuelle Lösung eines 3x3-LGS;
                                                     Lösung eines LGS mit dem GTR;
                                                     Textaufgabe
                                                     Teil 2 (Vertiefung):
                                                     Modellierung einer kubischen Funktion
                                                     Lösungsvielfalt von LGS
                                                     LGs mit einem Parameter

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                       8/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                   Schüleraktivitäten zum                     Hinweise             Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge             Kompetenzerwerb                                                 schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                        Kontrolllen,Tests
9           Kapitel VIII.               251–274
            Geraden
            Basis:                      251–256      Orts- und Richtungsvektoren;                   Den Begriff des Ortsvektors und des        Veranschaulichung
            Die vektorielle                          Vektorielle Parametergleichung einer Geraden   Richtungsvektors kennen;                   und Interpretation
                                                          2        3                                                                           des
            Gleichung einer                          im IR und IR                                   Die vektorielle Parametergleichung einer
            Geraden                                  Zweipunktegleichung einer Geraden.             Geraden aufstellen;                        Geradenparameters
                                                                                                                                               betonen.

            Basis:                      257-–264     Lagebeziehung Punkt/Gerade, Punkt/Strecke      Lagebeziehung von Punkten, Strecken        GTR-Anwendung
                                                                            3
            Lagebeziehungen                          und Gerade/Gerade im IR ,                      und Geraden überwiegend manuell            bringt hier keinen
                                                     Gerade/Gerade auch mit GTR.                    untersuchen;                               Vorteil

                                                                                                                                     2
            Erweiterung:                265–268      Spurpunkte;                                    Spurpunkte von Geraden im im IR und        Schattenwurf ist
                                                                                                      3
            Spurpunkte mit                           Spiegelungen;                                  IR berechnen;                              eine motivierende
            Anwendungen                              Schattenwurf.                                  Spiegelungen durchführen;                  und
                                                                                                    Schattenwurf in einfachen Fällen           anwendungsnahe
                                                                                                    berechnen.                                 Anwendung

            Erweiterung:                269–270      Flugbahnen, Fluggeschwindigkeit,               Anwendung von Geradengleichungen           Aufgaben, die zum
            Zusammengesetzte                         Bergwerkstollen, Pyramide, Kletterturm         und Lagebeziehungen in komplexen           Abitur weisen;
            Übungen                                  Pyramidenzelt                                  Zusammenhängen.                            Auswahl treffen,
                                                                                                                                               Aufgabe durch
                                                                                                                                               Hinweise gut
                                                                                                                                               vorbereiten.
            Vertiefung:                 271–272      Mit Hilfe eines 3D-Werkzeugs werden                                                       Anhand Geogebra
            Streifzug: 3D-Darstel-                   Raumgeraden im Schrägbild dargestellt.
            lung von Raumgeraden
            Überblick                   273
            Test                        274          Geradengleichung, Punkt und Strecke;                                                      (Selbst) Kontrolle
                                                     Geraden am Quader;
                                                     Relative Lage von Geraden, Spurpunkte;
                                                     Flugbahn.

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                        9/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                  Schüleraktivitäten zum                    Hinweise                Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge            Kompetenzerwerb                                                   schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                                         Kontrolllen,Tests
4-6         Kapitel IX:                 275–288
            Das Skalarprodukt
            Basis:                      275–277      Definition des Skalarproduktes,               Beherrschen der beiden Formeln;           Die Rechenregeln
            Definition des                           Kosinusform und Koordinatenform;              Berechnung von Skalarprodukten            für das Skalar-
            Skalarprodukts                                                                         zeichnerisch oder durch Koordinaten       produkt sind intuitiv
                                                                                                   gegebener Vektoren.                       und wurden hier
                                                                                                                                             nicht thematisiertt.
                                                                                                                                             Sie stehen im
                                                                                                                                             Überblick.
            Basis:                      278–283      Winkel zwischen zwei Vektoren;                Bestimmung des Winkels zwischen           Die Flächeninhalts-
            Winkel- und                              Winkel im Dreieck;                            Vektoren und Geraden;                     berechnung ist
            Flächenberechnungen                      Orthogonalitätskriterium;                     Untersuchung eines Dreiecks auf           optional, da es auch
                                                                                                   Rechtwinkligkeit;                         elementargeometris
                                                     Rechtwinkliges Dreieck;                                                                 che Möglichkeiten
                                                     Fläche eines Dreiecks.                        Berechnung des Flächeninhalts eines
                                                                                                   Dreiecks mit Hilfe des Skalarproduktes.   gibt. aber wegen
                                                     Winkel zwischen Geraden;                                                                ihrer Einfachheit ist
                                                                                                                                             sie zu empfehlen.
            Basis:                      284–285      Formel für den Schnittwinkel von zwei         Der Winkel zwischen zwei Geraden wird     Alternativ zur
            Der Winkel zwischen                      Geraden;                                      bestimmt.                                 Formel kann der
            Geraden                                  Senkrechte Geraden.                                                                     Winkel zwischen
                                                                                                                                             Geraden anschau-
                                                                                                                                             lich aus dem Winkel
                                                                                                                                             zwischen den
                                                                                                                                             Richtungsvektoren
                                                                                                                                             erschlossen
                                                                                                                                             werden.
            Vertiefung:                 286          Begriff des Normalenvektors;                  Bestimmung eines zu zwei gegebenen        Dies ist nur eine
            Exkurs Normalenvektor                    Methode zur Bestimmung vektors, der zu zwei   Vektoren senkrechten Vektors mit Hilfe    Option, im
                                                     gegebenen Vektoren sekrecht steht.            eines LGS                                 Rahmenplan nicht
                                                                                                                                             vorgesehen.
            Überblick                   287
            Test                        288          Berechnung eines Skalarproduktes;                                                       (Selbst) Kontrolle
                                                     Winkel zwischen Vektoren;
                                                     Schnittwinkel von Geraden;
                                                     Innenwinkel und Fläche beim Dreieck;
                                                     Rechte Winkel im Dreieck.

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                                        10/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                      Schüleraktivitäten zum                   Hinweise   Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge                Kompetenzerwerb                                     schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                               Kontrolllen,Tests
11-12       Kapitel X:                  289–310
            Ebenen
                                                                                                   3
            Basis:                      290–293      Vektorielle Parameterform einer Ebene im IR       Parameterform einer Ebene erläutern;
            Die vektorielle                                                                            Ebenengleichung aus drei Punkten, aus
            Gleichung einer Ebene                                                                      Gerade und Punkt sowie aus zwei sich
                                                                                                       schneidenden Geraden ermitteln
            Basis:                      294–303      Lagebeziehungen zwischen Punkten, Geraden         Lagebeziehungen zwischen Punkt und
            Lagebeziehungen                          und Ebenen                                        Ebene, Gerade und Ebene sowie Ebene
                                                                                                       und Ebene untersuchen; gemeinsame
                                                                                                       Punktmengen darstellen
                                                                                        3                                              3
            Erweiterung:                304–309      Untersuchung von Körpern im IR                    Von geometrischen Objekten im IR
            Untersuchung                                                                               Abstände, Winkel, Flächeninhalte und
            geometrischer Objekte                                                                      Volumen berechnen; Parallelität von
                                                                                                       Strecken und Flächen nachweisen; Lage
                                                                                                       von Punkten zum geometrischen Objekt
                                                                                                       untersuchen; Ergebnisse im Sachkontext
                                                                                                       deuten
            Test                        310

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Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                 Schüleraktivitäten zum                   Hinweise   Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge           Kompetenzerwerb                                     schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                          Kontrolllen,Tests
4-6         Kapitel XI:                 311–326
            Zufallsgrößen
            Wiederholung:               311–314      Begriff der Zufallsgröße und der             Begriffe an Beispielen erläutern
            Zufallsgrößen,                           Wahrscheinlichkeitsverteilung
            Wahrscheinlichkeits-
            verteilung
            Basis:                      315–318      Begriff des Erwartungswertes                 Erwartungswert bestimmen; Zufallsgröße
            Der Erwartungswert                                                                    aus Sachtexten ermitteln und
            einer Zufallsgröße                                                                    Erwartungswert berechnen; Ergebnis
                                                                                                  sachbezogen interpretieren
            Basis:                      319–325      Begriff der Varianz und der                  Varianz und Standardabweichung
            Varianz und                              Standardabweichung                           bestimmen; Zufallsgröße aus Sachtexten
            Standardabweichung                                                                    ermitteln und Varianz bzw.
                                                                                                  Standardabweichung berechnen;
                                                                                                  Ergebnisse sachbezogen interpretieren
            Test                        326

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Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                 Schüleraktivitäten zum                     Hinweise   Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge           Kompetenzerwerb                                       schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                            Kontrolllen,Tests
9           Kapitel XII:                327–362
            Die Binomial-
            verteilung
            Basis:                      327–331      Definition der Bernoulli-Kette;              Zufallsexperimente als Bernoulli-Kette
            Bernoulli-Ketten                         Formel von Bernoulli.                        erkennen und begründen
                                                                                                  Formel von Bernoulli kennen und
                                                                                                  anwenden zur Berechnung von Punkt-
                                                                                                  und Intervallwahrscheinlichkeiten;
                                                                                                  Länge einer Bernoulli-Kette berechnen.
            Basis:                      331–338      Begriff der Binomialverteilung;              Merkmale binomialverteilter
            Eigenschaften von                        Eigenschaften binomialverteilter             Zufallsgrößen erkennen und erläutern;
            Binomialverteilungen                     Zufallsgrößen; Erwartungswert und Varianz    dabei die Wirkung von Umfang und
                                                     bei binomial-verteilten Zufallsgrößen        Trefferwahrscheinlichkeit beschreiben;
                                                                                                  Wahrscheinlichkeitsverteilung binomialer
                                                                                                  Zufallsgrößen bestimmen;
                                                                                                  Erwartungswert, Varianz und Standard-
                                                                                                  abweichung einer binomialverteilten
                                                                                                  Zufallsgröße berechnen
            Basis / Erweiterung:        339–354      Anwendungen mit dem GTR bei                  Wahrscheinlichkeiten und kumulierte
            Praxis der                               binomialverteilten Zufallsgrößen             Wahrscheinlich-keiten binomialverteilter
            Binomialverteilung mit                                                                Zufallsgrößen mit dem GTR berechnen;
            dem GTR                                                                               Histogramme dazu mit dem GTR
                                                                                                  darstellen; Begriffe im Sach-
                                                                                                  zusammenhang anwenden und
                                                                                                  Ergebnisse sachbezogen interpretieren
            Vertiefung:                 355–359      Anwendungen mit Tabellen bei                 Wahrscheinlichkeiten und kumulierte
            Arbeit mit Tabellen zur                  binomialverteilten Zufallsgrößen             Wahrscheinlichkeiten binomialverteilter
            Binomialverteilung                                                                    Zufallsgrößen mit einer Tabelle
                                                                                                  berechnen; für kleines n Histogramme
                                                                                                  dazu zeichnen; Begriffe im Sach-
                                                                                                  zusammenhang anwenden und
                                                                                                  Ergebnisse sachbezogen interpretieren
            Vertiefung:                 360–361
            Streifzug Galton-Brett
            Test                        362                                                                                                             (Selbst) Kontrolle

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                            13/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                  Schüleraktivitäten zum                  Hinweise   Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge            Kompetenzerwerb                                    schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                                          Kontrolllen,Tests
9           Kapitel XII:                363–382
            Stochastische
            Prozesse
            Basis:                      363–368      Begriff der Matrix und des Zustandsvektors;   Stochastische Prozesse mit
            Stochastische                            Begriff der stochastischen Matrix;            Zustandsvektoren und stochastischen
            Übergangsmatrizen                        Multiplikation von Matrix und Vektor;         Matrizen beschreiben;
                                                     Multiplikation von Matrizen;                  Multiplikation von Matrix und Vektor
                                                     Arbeit mit dem GTR                            sowie Matrizenmultiplikation ohne und
                                                                                                   mit GTR ausführen;
                                                                                                   Verfahren mit Worten beschreiben
            Basis:                      369–381      Anwendungen der Begriffe und Operationen      Zuständsänderungen mit stochastischen
            Untersuchung                             auf Sachsituationen                           Matrizen und Zustandsvektoren
            stochastischer                                                                         darstellen;
            Prozesse                                                                               Matrizenmultiplikation verwenden,
                                                                                                   um wiederholte Zustandsänderungen
                                                                                                   darzustellen;
                                                                                                   Aussagen formulieren über die
                                                                                                   Entwicklung von Zuständen;
                                                                                                   Stabilität erkennen und begründen.
            Test                        382                                                                                                           (Selbst) Kontrolle

Mathematik | BIgalke-Köhler Qualifikationsphase GK | Gymnasium | Nordrhein-Westfalen | P9666516
© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                                          14/16
Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                   Schüleraktivitäten zum   Hinweise   Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge             Kompetenzerwerb                     schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                            Kontrolllen,Tests
11-12       Kapitel XIII:               383–399
            Zusammengesetzte
            Aufgaben
            Aufgaben zur                383–389
            Analysis
            Aufgaben zur                390–394
            Geometrie
            Aufgaben zur                395–399
            Stochastik

            Bemerkung                                Es handelt sich um zusammengesetzte
                                                     Aufgaben, die der Vorbereitung auf das
                                                     Abitur dienen.
                                                     Eine Einteilung in hilfsmittelfreie Aufgaben
                                                     und Aufgaben mit Hilsmitteln wurde nicht
                                                     vorgenommen.
                                                     Typische Aufgaben sollten exemplarisch
                                                     behandelt werden, die verbleibenden als
                                                     Hausarbeit.

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Zeit        Inhalt                      Seiten       Inhaltsbezogene Kompetenzen/                    Schüleraktivitäten zum   Hinweise   Ihre Kompetenz-
UE                                      im Lehr-     einzusetzende Medien und Werkzeuge              Kompetenzerwerb                     schwerpunkte,
(60 min)                                werk                                                                                             Kontrolllen,Tests
0           Kapitel XIV:                401–420
            GTR-Anleitungen
            Anleitung für               401–410
            TI-Inspire-GTR
            Anleitung für               411–420
            CASIO FX CG 20- GTR

            Bemerkung                                Im Buch sind an den entsprechenden
                                                     Einsatzstellen in der Regel ebenfalls
                                                     ausführliche Demonstrationen des
                                                     GTR-Einsatzes enthalten.

                                                     Hier kann man nun eine zusätzliche systema-
                                                     tische Anordnung des Einsatzmöglichkeiten
                                                     finden, um jederzeit entfallenes und nun auf-
                                                     zufrischendes GTR-Wissen leicht auffinden
                                                     zu können.

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© Cornelsen Verlag GmbH, Berlin 2015, www.cornelsen.de                                                                                            16/16
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