Unterrichtsmaterialien Analysis: Ganze Werke Seite 10/21
503 MaterialienIn über 503 Dokumenten und Arbeitsblättern für das Fach Mathematik findest du schnell die passenden Inhalte für deine nächste Stunde. Jetzt kostenlos testen und mehr Materialien nach der Anmeldung entdecken!
Mathematik
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Gesamtwerk
Änderungsrate beim Flächeninhalt von Dreiecken
Beim Parkett verlegen geht es um jeden Millimeter. Besonders verwinkelte Räume und komplizierte Muster stellen eine Herausforderung dar. Bei einer strahlenförmigen Verlegung bilden sich ähnliche rechtwinklige Dreiecke. Wie sich ihr Flächeninhalt verändert, untersuchen Ihre Schülerinnen und Schüler in diesem Beitrag. Insbesondere erarbeiten sie sich zum Lösen und Überprüfen der Aufgaben den Umgang mit einer dynamischen Geometriesoftware.
Gesamtwerk
Änderungsrate beim Füllstand einer Talsperre
Die Dürre hatte die vergangenen Jahre viele Teile Europas fest im Griff. Sie lässt die Pflanzenwelt verkümmern, senkt den Grundwasserspiegel und den Wasserstand von Flüssen und Stauseen. Dadurch produzieren auch Wasserkraftwerke weniger „grünen“ Strom. Mit den Werkzeugen der Analysis untersuchen Ihre Schülerinnen und Schüler innerhalb dieses aktuellen Themas die Auswirkungen auf den Füllstand einer Talsperre.
Gesamtwerk
Sinnvolle Lückenfüller für den Matheunterricht
Das inzwischen altbewährte Eckenrechnen hat ausgedient! Wenn noch etwas Zeit ist, Sie eine Stunde kurzweilig einleiten oder abschließen wollen, den (Mathe-)Vertretungsunterricht auflockern möchten oder eine Anregung für zwischendurch benötigen, haben Sie ab jetzt immer ein besonderes Ass im Ärmel: Mithilfe dieser 60 Ideen motivieren Sie Ihre Schülerinnen und Schüler zum Denken und Mitmachen und geben den Leerlaufphasen im Unterricht neuen Sinn. Ob Knobelaufgabe, knifflige Zahlenkreise oder die mathematische Version von Baseball – lassen Sie sich inspirieren und finden Sie die passende Aufgabe für jede Gelegenheit! Mit dem kleinen, handlichen Taschenbuch haben Sie immer alles dabei und können sofort loslegen. Denn die Ideen benötigen wenig Vorbereitung, beanspruchen nicht mehr als ca. 10 Minuten Zeit und sind somit schnell einsetzbar.
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Gesamtwerk
Die Entwicklung von Covid-19 aus mathematischer Sicht
Diese Unterrichtseinheit bietet anhand authentischer Kontexte die Möglichkeit, insbesondere die Kompetenzbereiche Modellieren und Werkzeuge nutzen zu stärken. Mathematik kann sich nur im Wechselspiel zwischen der Theorie und der Realität entwickeln, um so einen Beitrag zu leisten, die uns umgebende Welt zu verstehen und mitzugestalten. Die Materialien erlauben weitgehend eine selbstständige Erarbeitung der Sachzusammenhänge. Der GTR nimmt in diesem Beitrag einen breiten Raum ein, zum einen ist er ein wichtiges Hilfsmittel für die Berechnungen und grafischen Darstellungen im Zusammenhang mit Modellfunktionen, zum anderen bietet er Experimentiermöglichkeiten, um beispielsweise die e-Funktion als Lösung der Zerfallsgleichung durch Probieren zu finden.
Gesamtwerk
Steig- und Sinkflug beim Segelfliegen
Ohne Motor und mit einer ordentlichen Portion Mut geht es hoch in die Lüfte. Eine Seilwinde beschleunigt die schlanken Flieger, bis sie abheben. Danach nutzen die Piloten geschickt die Thermik aus und können so mehrere Stunden in der Luft bleiben. In diesem Beitrag werden die verschiedenen Segelflugphasen mit Polynomfunktionen modelliert. Mithilfe von Ableitungs- und Integralfunktionen bestimmen die Schüler und Schülerinnen damit unter anderem Flughöhen, -zeiten und Maximalgeschwindigkeiten.
Verwandte Themen
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Ganzrationale Funktionen
Stromtarife lassen sich durch eine ganzrationale Funktion modellieren. In diesem Beitrag geht es um Übungen im Bereich der ganzrationalen Funktionen. Ziel ist es, das Wissen der Schüler durch vorgefertigte Tests unter Beweis zu stellen und ihr Zeitmanagement zu fördern.
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Gesichter der Mathematik
Gesichter der Mathematik
Gesamtwerk
Streckenmessung, Streckennetze und Navigation in Streckennetzen
Das vorliegende Konzept steht unter dem Leitgedanken „Planung, Messung und Verknüpfung von Strecken und Routenplanung in Streckennetzen“. Straßenkarten (und digitale Dateien für die GPS-gesteuerte Navigation) dienen zur Orientierung im Alltag. Die Methoden der analytischen Geometrie (und Graphentheorie) ermöglichen eine analytische Untersuchung dieser Thematik.
Gesamtwerk
Anwendungsorientierte Aufgaben zur Abiturvorbereitung
Eine zusammengesetzte (mit einer linearen Funktion verkettete) Sinusfunktion bietet Anlass zu verschiedenen analytischen und geometrischen Untersuchungen. Für den insektenähnlichen Roboter „RoboBee“ werden einige als Aufgaben formulierte Modellierungsaspekte betrachtet. Diese nehmen u. a. Bezug auf eine Sinusfunktion und auf physikalische Anwendungen. Die abiturähnlichen Problemstellungen sind gut einsetzbar in der Prüfungsvorbereitung.
Gesamtwerk
Differenzieren und Integrieren in Sachzusammenhängen
Der motivierende Beitrag zur Abiturvorbereitung beschäftigt sich mit der Anwendung der Differenzial- und Integralrechnung auf anschauliche Formen und Geometrien unserer Alltagsgegenstände und Umwelt. Mit abwechslungsreichen Methoden vom eigenständigen Arbeiten bis hin zur Gruppenarbeit werden verschiedene Funktionsklassen von ganzrationalen bis hin zu trigonometrischen Funktionen verwendet. Ihre Schülerinnen und Schüler wiederholen und vertiefen Ableitungsregeln und Integrationstechniken. Erneuern Sie die Sichtweise Ihrer Klasse auf die Analysis und schaffen Sie eine solide Grundlage für die Abschlussprüfungen.
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Fit für die Hauptschulabschlussprüfung
Ob Grundrechenarten, Prozentrechnen, Flächenberechnungen, Volumenberechnungen oder Satz des Pythagoras: Hier werden die Schülerinnen und Schüler für die Hauptschulprüfung fit gemacht.
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Teste dein Wissen
Diese Sammlung von Tests für die gymnasialen Oberstufe zur Diskussion von gebrochenrationalen Funktionen lässt sich ideal zur Prüfungsvorbereitung nutzen. Die Schülerinnen und Schüler erlangen selbstständig oder in Gruppenarbeit ein vertieftes Verständnis von Funktionsgraphen, die sie mithilfe der Differential- und Integralrechnung sowie der Berechnung von Grenzwerten untersuchen. Anhand von fünf möglichen Tests werden zentrale Argumentationsmuster einer Kurvendiskussionen verinnerlicht. Testen auch Sie das mathematische Wissen Ihrer Klasse.
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Wirtschaftsmathematik für Bachelor
Die Mathematik ist wichtiger Bestandteil eines wirtschaftswissenschaftlichen Bachelorstudiums. Studierende werden deswegen bereits in den ersten Semestern mit Themen wie zum Beispiel Matrizen, Linearen Gleichungen und der Lagrange-Methode konfrontiert. Dieses erfolgreiche Lehrbuch stellt in der 6., überarbeiteten und erweiterten Auflage die für das Studium relevanten mathematischen Verfahren dar. Die Autorin legt dabei größten Wert auf Verständlichkeit: Jedes Kapitel nennt vorab Lernziele. Wichtige Definitionen und Sätze sind hervorgehoben, Beispiele sowie Prüfungstipps illustrieren den Stoff. Zusammenfassungen und zahlreiche Übungen mit Lösungen helfen zudem dabei, den Stoff zu vertiefen und sich optimal auf die Prüfung vorzubereiten. Das Lehrbuch richtet sich an Studierende der Betriebs- und Volkswirtschaftslehre.
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Grundwissen Stochastik
Die Stochastik gehört in den Bachelorstudiengängen der Naturwissenschaften zum Handwerkszeug. Dieses Buch vermittelt die Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und setzt nur schulische Mathekenntnisse voraus. Beispiele machen die Stochastik begreifbar. Auf häufig gemachte Fehler weist der Autor hin. Aufgaben mit Lösungen helfen beim Verständnis. Das Buch richtet sich an Studierende der Naturwissenschaften – insbesondere an angehende Wirtschaftsinformatiker.
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Die Bedeutung der zweiten Ableitung – Abiturvorbereitung
Funktionale Zusammenhänge zwischen zwei Zahlenbereichen (üblicherweise x und y=f(x)) werden gern als Graphen dargestellt, deren Steigungsverhalten sich in vielfältiger Weise ändern kann. Der Graph kann steigen, dann immer stärker steigen oder immer weniger stark, Entsprechendes gilt für das Fallen. Analytisch wird dieses graphische Verhalten beschrieben durch die erste bzw. zweite Ableitung und insbesondere deren Vorzeichen bzw. Nullstellen. Haben die Schüler die Ankeridee der ersten Ableitung verstanden, stellt auch der Transfer auf die Ableitung der Ableitung bzw. die zweite Ableitung kein großes Problem mehr dar.
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Alternatives Konstruieren – mit Zirkel und...genial!
Der Gebrauch von Werkzeugen in Mathematik, Technik oder im Alltag ist durch Entwicklungen, welche auf konkreten Ideen beruhen, bestimmt. Betrachten wir solche Werkzeuge durch eine mathematische Brille, so sind für den Mathematikunterricht besonders die ihnen innewohnenden „Spielregeln“ und Zusammenhänge interessant. Im Heft wird aufgezeigt, was die Zwänge der Konstruktion bzw. des Konstruierten sind und wie diese zu den zugrundeliegenden mathematischen Ideen führen können. Im Heft werden solche Ideen exemplarisch anhand einer Stick- bzw. Nähmaschine, einem Seil, einem 3D-Stift, einer Software oder schlicht mit einem Blatt Papier als Werkzeuge dargelegt.
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Risiken begegnen
Sind Sie eher risikofreudig oder risikoscheu? Wie wirken statistische Aussagen auf uns? Es gibt verschiedene Sichtweisen auf das „Risiko“, das sich letztlich als Wahrscheinlichkeit, als Wert einer Zufallsgröße oder als Erwartungswert beschreiben lässt. Mit Unsicherheiten gut umzugehen will gelernt sein und „Risikokompetenz“ gilt manchen als eine der zukünftigen Schlüsselkompetenzen. Im Mathematikunterricht lässt sich das Thema ganz gefahrlos aufgreifen. Der Umgang mit Wahrscheinlichkeiten und stochastischen Überlegungen bekommt dadurch mehr Relevanz und der Unterricht kann spannender gestaltet werden. So können Rollenspiele zum Autokauf Kosten-Nutzen-Abwägungen verdeutlichen oder mithilfe von Risikobewertungen die unterschiedlichen Rollen der Nullhypothese H0 und der Alternative H1 selbstständig entdeckt werden. Aus dem Inhalt: • Grundgedanken der Spieltheorie erleben • Risikoveränderungen darstellen • Spiele untersuchen und Hypothesen testen Mit der zugehörigen MatheWelt können die Lernenden (ab 8. Schuljahr) in einem Spiel nachvollziehen, wie der sogenannte „Morbi-RSA“, der Risikostrukturausgleich für die gesetzlichen Krankenkassen aufgebaut ist. Dabei kommt nehmen kontextbezogenen Berechnungen von Kosten und Prozenten auch der Zufall in Spiel.
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Daten untersuchen: analog und digital
„Haben die meisten Kinder 20 Zähne?“ – „Mädchen sind fauler als Jungen! Stimmt das?“ Grundschulkindern begegnen Daten und damit verbundenen Fragen in ihrem Alltag und in ganz verschiedenen Formen. Das Heft zeigt, wie man Schülerinnen und Schüler auf dem Weg zur kompetenten Datenanalyse begleiten kann. Selbstverständlich bestehen für Grundschulkinder noch Begrenzungen in der Menge der zu erhebenden und zu bewältigenden Daten. Und insbesondere die relationale Sicht auf Zahlen – das vergleichende Aufeinander-Beziehen – stellt tatsächlich eine große Herausforderung dar. Es ist aber ebenso auch eine besondere Chance zur Entwicklung grundlegender statistischer Denkweisen. Die Kinder lernen in den Unterrichtsbeiträgen Diagramme für die Verteilung von kategorialen und numerischen Merkmalen kennen und entnehmen Informationen aus solchen Diagrammen (z.B. „Wie lange benötigen die Kinder in unserer Klasse für ihren Schulweg in Minuten?“). Besonders spannend sind Fragestellungen, die zwei Merkmale miteinander verknüpfen, die dann zum Vergleich von zwei oder mehr Verteilungsdiagrammen auffordern (z.B. „Wie unterscheiden sich die Buskinder und die Fahrradkinder in der Zeit, die sie zur Schule benötigen?“). In einem zweiten Schritt lassen sich dann u.a. die Qualitäten statistischer Fragestellungen unterscheiden.
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Begabte Kinder individuell fördern, Mathe Band 2
In diesem Band finden Sie eine Fülle an Förderideen zur intensiven Beschäftigung mit Größen und der Arithmetik sowie passgenaue Ideen für besonders begabte Kinder zur Wiederholung und Vertiefung der Geometrie. Fördern Sie Ihre leistungsstarken Schülerinnen und Schüler mit kreativen Ideen, die sie immer wieder herausfordern und motivieren. So leiten Sie die Kinder zu selbstreguliertem Lernen an und vermeiden langweiliges Wiederholen bereits bekannter Inhalte. Der vorliegende zweite Band „Mathematik“ mit dem Schwerpunkt „Arithmetik“ ist eine unentbehrliche Hilfe für den Regel- und Förderunterricht sowie die Arbeit im Elternhaus. Alle Materialien lassen sich ohne große Vorbereitung in den Unterricht integrieren. So macht das Lernen Spaß! Die Themen des Bandes: Wiederholung und Vertiefung Geometrie: Geometrische Körper untersuchen; Vielecke untersuchen | Größen: Längen; Gewichte; Zeit, Frequenzen; Geld | Arithmetik: Mit Mustern rechnen; Aufbau des Zahlensystems; Struktur von Multiplikationsaufgaben; Zahlen und Operationen; Zahlbeziehungen an Rechenwaagen untersuchen. Der Band enthält: zu jeder Aufgabe klare Angaben zu Förderzielen, Material, Aufgabenstellung, Differenzierung und Kontrolle | ca. 70 Kopiervorlagen zum direkten Einsatz | Lösungen zu jeder Aufgabe.
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Geometrie und Stochastik mit Schokolade
Ein mathematisch interessanter Gegenstand wirft durch seine geometrische Verpackung und seinen Inhalt verschiedenste Fragestellungen auf. Diese beantworten die Schüler mithilfe der analytischen Geometrie, Analysis und Wahrscheinlichkeitsrechnung. Sie erarbeiten sich durch die Aufgaben verschiedene Herangehensweisen und Lösungswege und verbinden nebenbei nahtlos die Teilbereiche der Mathematik.
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#einfachmathemagisch - Potenzen und Wurzeln
Das Thema Potenzen und Wurzeln ist ein fester Bestandteil des Mathematikunterrichts in der Sekundarstufe. Mit dem Schülerarbeitsheft „#einfachmathemagisch – Potenzen und Wurzeln“ wird elementares mathematisches Wissen trainiert und gefestigt. Nach einer kurzen Einführung werden Potenzen mit Brüchen, gemischten Zahlen, Dezimalzahlen und negativen Zahlen als Basis behandelt. Danach geht es um die Bestimmung von Potenzen und Basen. Die Addition, Subtraktion, Multiplikation sowie Division von Potenzen bildet einen weiteren Schwerpunkt des Bandes. Daran schließen sich die Potenz-, Strich-, Punkt- und Klammerrechnung an. Im Weiteren werden Textaufgaben, exponentielles Wachstum und exponentielle Abnahme, Quadrat- und Kubikwurzeln und die Durchführung von Grundrechenarten mit Wurzeln thematisiert. Das Material eignet für den Einsatz im Unterricht und in der Nachhilfe genauso wie als zusätzliche Übungseinheiten für zu Hause. Mehrere Tests und Lösungsseiten zu allen Arbeitsblättern ermöglichen eine selbstständige Überprüfung der Ergebnisse.
Gesamtwerk
Individuelle Zugänge zur Mathematik erfahren
Unterschiedliche Menschen denken Mathematik unterschiedlich. Klingt äußerst einleuchtend – und fast schon trivial. Ernst genommen, stellt diese Aussage uns praktizierende Lehrerpersonen allerdings vor eine große Herausforderung: Wie können wir mit Unterschiedlichkeit im Unterricht umgehen? Heterogenität verlangt nicht nach Gleichschaltung, sondern nach Individualisierung. Die sollte aber auch, gemessen an den Umständen des real existierenden Mathematikunterrichts, umsetzbar bleiben. Möglichkeiten dazu – aus der Schulpraxis heraus – werden im Heft vorgestellt. Wir berücksichtigen dabei unterschiedliche wichtige Sprach- und Darstellungsformen von Mathe(matik), welche exemplarisch an tradierten Inhalten der Bruchrechnung und der Verknüpfung von Funktionen beleuchtet werden, und wir bieten auch Beiträge zum bewussten Umgang mit (Un-)Genauigkeit vs. Exaktifizierung mathematischer Ideen, welcher bisher leider noch zu wenig im Unterricht verankert ist. Während Mathematik (an den Hochschulen) durch rigoroses Deduzieren nach einem in sich geschlossenen Gebäude strebt, lebt Mathe (in der Schule) von ihrer eigenen Begründungskultur und zielt dabei auf individuelle Verstehensprozesse und Selbstwirksamkeitserfahrungen. Demnach ist Mathe gerade keine Teilmenge von Mathematik und sollte auch nicht so behandelt werden, sondern sollte individuelle Zugänge erfahren lassen!
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Codieren & Verschlüsseln
Codierung und Kryptologie sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Wir kommen stets – oft unbemerkt – mit Codes und Formen der Verschlüsselung in Berührung. Im Mathematikunterricht können solche Berührpunkte sinnstiftend aufgegriffen werden, um die Umwelt über die Mathematik zu erschließen. Das Potenzial von Codierung und Kryptologie für den Mathematikunterricht wird durch praxisnahe Beispiele beleuchtet. In praxiserprobten Ansätzen werden Aspekte der Zahlentheorie, der Kombinatorik, der Statistik und der Funktionenlehre aufgegriffen. Mit der zugehörigen MatheWelt können die Lernenden (7.-10. Schuljahr) in einem Exit-Game eine spannende Geschichte erleben. Sie springen dabei von Abschnitt zu Abschnitt, je nachdem, wie sie sich entscheiden. Manche Abschnitte können nur durch das Lösen eines Rätsels erreicht werden. Dabei müssen sie Zahlencodes knacken, Entschlüsselungstechniken anwenden und Geheimnachrichten entziffern.
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Integration spezieller Funktionen
In diesem Beitrag lernen die Schüler zunächst verkettete Funktionen und damit auch die Kettenregel der Differenzialrechnung neu kennen. Anschließend wiederholen sie zum Einstieg in die Integralrechnung Integrale von elementaren Funktionen. Danach erarbeiten sich die Lernenden durch zielgerichtete Aufgaben Integrationsformeln für spezielle (zusammengesetzte) Funktionen. Diese Formeln, sowie die partielle Integration wenden sie schließlich an komplexeren Integralen an. Als Hilfestellung dazu enthält der Beitrag eine kleine Formelsammlung spezieller Integrationen sowie Beschreibungen von bewährten Methoden der partiellen Integration.
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Unendliche Variantenvielfalt: mathematische Regeln wiederholen
In diesem Beitrag sind Exponentialfunktionen Gegenstand umfangreicher Betrachtungen. Ziel ist es, die grenzenlose Fülle der sich daraus ergebenden Möglichkeiten zur Wiederholung, Übung und Anwendung mathematischer Regeln und Berechnungen in der Differential- und der Integralrechnung darzustellen und ihre Nutzung im Unterricht anzuregen.
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