Unterrichtsmaterialien Arithmetik: Ganze Werke
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Formeln für Mathematik und Statistik
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Verteilung diskreter Zufallsgrößen
In diesem Unterrichtsmaterial rund um Zufallsgrößen erarbeiten sich die Lernenden zunächst anhand von Beispielen zentrale Begriffe wie Erwartungswert, Varianz und Standardabweichung. Ferner wird den Schülerinnen und Schülern gezeigt, wie man sich durch verschiedene graphische Darstellungsmöglichkeiten einen Überblick über die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Zufallsgrößen verschaffen kann. Nach einigen Übungsaufgaben steht am Ende der Einheit eine Lernerfolgskontrolle zur Verfügung.
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Mit Wurzeln umgehen
Der Umgang mit Wurzeln ist eine wichtige Basiskompetenz. Unter anderem ist es wichtig, dass die Lernenden die Rechenoperation „Wurzelziehen“ verstehen und die Rechenregeln beim Umgang mit Wurzeln kennen und anwenden können. Diese Einheit ermöglicht es den Lernenden, die Regeln zu verinnerlichen, indem sie diese durch unterschiedliche Methoden und Übungsphasen wie spielerische Übungen und Tandemarbeit trainieren und anwenden. Durch den Miteinbezug der geometrischen Übungen werden die Themenbereiche Algebra und Geometrie miteinander verknüpft und so vernetzendes Denken gefördert.
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Mathematik kooperativ spielen, üben, begreifen
Mathematik für Teamplayer oder gemeinsam und spielerisch: Zuerst lösen die Schülerinnen und Schüler ein mathematisches Problem individuell. Dann erst dürfen sie während einer reflexiven Phase ihre Lösungswege diskutieren. Warum ist das meist so? Wie gewinnbringend Interaktion und Kooperation unter Lernenden bereits während der Bearbeitung mathematikhaltiger Aufgaben sind, zeigt dieser Praxisband. Mathematik kooperativ spielen, üben, begreifen für die Schuljahre 5 bis 7 baut auf Band 1 für die Klassen 3 bis 5 auf und regt ebenso zu Interaktion und Kooperation beim Bearbeiten von mathematischen Lernumgebungen an. Der Band enthält mehr als 30 erfolgreich erprobte Lernumgebungen zu zentralen Anliegen von Zahlenräumen, Operationen und Größen. Die Lernenden: erschließen die Inhalte in Lerngruppen spielerisch, suchen gemeinsam nach Lösungen und Wegen, entscheiden individuell und gemeinsam, erschließen dabei Strategien und mathematische Strukturen und automatisieren Fertigkeiten. Sie arbeiten dabei unabhängig von der Begabung und der Klassenzugehörigkeit zusammen. Die meist spielerischen Aufgaben zielen nicht auf eine Lösung ab, sondern orientieren sich an Zielen, die von der Lerngruppe gemeinsam oder von den Mitspielenden im Wettbewerb angepeilt werden. Zu einigen Spielen wird neben der kooperativen Variante auch eine wettkampforientierte Version vorgeschlagen. Die praxisorientierten Anregungen und neuen Impulse für kooperatives Mathematiklernen richten sich sowohl an Studierende, Referendare als auch junge und erfahrene Lehrkräfte in der Sekundarstufe. Lehrende an Grundschulen können die Inhalte zur weiteren Differenzierung einsetzen.
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(Fake) News – Informationen mit Mathematik prüfen
Schüler:innen ziehen ihre Informationen zum großen Teil aus den sozialen Netzwerken und vielleicht noch aus Nachrichten aus Online-Portalen. Daher ist es noch mehr als bei den Printmedien wichtig, dass sie lernen, Meldungen zu beurteilen, zu überprüfen und ggf. auch als falsch oder sogar bewusst falsch zu erkennen. Dabei kann manchmal auch die Mathematik helfen. Die wichtigsten Kompetenzen sind dabei die Recherche von Daten und deren Analyse. Darüber hinaus ist aber auch die Untersuchung vorgelegter grafischer Darstellungen oder die Überprüfung von Aussagen mithilfe geeigneter Abschätzungen möglich. Die untersuchte Meldung muss dabei gar nicht falsch sein, wichtig ist nachzuvollziehen, wie die Zahlen oder die Aussagen zustande gekommen sind. Schwerpunkt dieser Ausgabe ist es, einen Beitrag zur Ausbildung der Medienkompetenz zu leisten, insbesondere geht es hier um die Medienkritik, -kunde, -nutzung und -gestaltung. Daher geht es in allen Beiträgen um die Untersuchung realer News (ob nun falsch oder richtig) und der Vermittlung von Herangehensweisen in Verbindung mit dafür benötigten Techniken. Aus dem Inhalt: Zum Thema: (Fake) News – Informationen mit mathematischen Mitteln prüfen; Unterrichtsidee Klasse 5–6: Gesunder Start in den Tag!? – Hält der Inhalt, was die Verpackung verspricht? Unterrichtsidee Klasse 7–8: Wie viele Menschen … – Menschenmengen mathematisch abschätzen; Unterrichtsidee Klasse 9–10: Kann das Zufall sein? – (Krankheits-)Cluster erforschen; Fortbildung: Manipulation grafischer Darstellungen – ‚Fake News’ im Anwendungskontext BNE; Magazin – Aus aktuellem Anlass: ChatGPT – der neue KI-Chatbot – Kann die KI unsere Arbeitsblätter lösen? Magazin – Mathematische Reise: Ausflug in den Wald • Rezension – Classroom Management.
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Darstellungen vernetzen
Wie können Kinder mathematische Darstellungen deuten? Wie können sie selbst ihre mathematischen Ideen darstellen, andere Darstellungen beschreiben und miteinander vernetzen? Diese zentralen Kernideen des mathematischen Lernens werden in dieser Ausgabe der GRUNDSCHULE MATHEMATIK aufgegriffen. Konkret oder abstrakt, einfach oder komplex sowie enaktiv, ikonisch oder symbolisch – diese verschiedenen Optionen müssen nicht nur getrennt beachtet werden, sondern lassen sich vielfältig kombinieren. Anstatt des Darstellungswechsels, des Übersetzens von einer Repräsentation in eine andere, wird in den Beiträgen vor allem die Darstellungsvernetzung fokussiert. Dieses Zueinander-in-Beziehung-Setzen finden Sie in zahlreichen Praxisbeispielen. Zentrale Themen sind: Kinder zur eigenständigen Entwicklung und Verbindung von Darstellungen zu mathematischen Begriffen anregen; Ein mathematisches Begriffsnetz aufbauen; Mit Darstellungswechseln ein Operationsverständnis zum 1 : 1 aufbauen; Messvorstellungen von Kindern darstellen lassen; Darstellungen von Würfelquadern entwickeln, nutzen und vergleichen; Rechenstrategien mit unterschiedlichem Material darstellen; Datensätze zum Wetter betrachten und sie im Kontext des Klimawandels aufbereiten; proportionale Beziehungen entdecken. Aus dem Materialpaket: Poster „Darstellungen vernetzen“: Je nach Lerneinheit kann das Poster individuell eingesetzt und beschriftet werden. Die mathematischen Darstellungsebenen werden durch die Pfeile vernetzt. 32 Kärtchen mit „Darstellungsformen“: Die Kärtchen können passend zur Lerneinheit an die entsprechende Stelle des Posters geheftet werden. Materialien zum Download: 32 Arbeitsblätter, Kopiervorlagen und Materialien.
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Mathematikunterricht inklusiv
Inklusion und Mathematik – wie geht das zusammen? Gerade im Mathematikunterricht klafft die Schere zwischen den Lernständen von Kindern oft besonders weit auseinander. Wie also soll ein Unterricht allen Lernenden gerecht werden? Nutzen Sie dafür das Potenzial, das in heterogenen Lerngruppen steckt. Inklusiver Mathematikunterricht bietet eine Vielzahl an Möglichkeiten, um auf die individuellen Bedürfnisse Ihrer Schüler:innen einzugehen und somit jedem Kind eine gleichberechtigte Teilhabe am Unterricht zu ermöglichen. Statt die Kinder in Fördergruppen aufzuteilen, können sie an einer gemeinsamen mathematischen Aufgabe arbeiten, aber auf unterschiedlichen Niveaus. Im Austausch lernen sie voneinander: ein fachlicher und sozialer Lernzuwachs. Die Autor:innen dieser Ausgabe der GRUNDSCHULZEITSCHRIFT zeigen an vielen Beispielen, wie Sie Prinzipien eines inklusiven Mathematikunterrichts konkret umsetzen können. Prinzipien des inklusiven Mathematikunterrichts: Natürlich differenzieren am gemeinsamen Lerngegenstand; Miteinander und voneinander lernen; Individuelle Lern- und Lösungswege zulassen; Fehler als Lernanlässe und Chancen sehen; Lernvoraussetzungen berücksichtigen. Aus dem Inhalt: Sachkontext und Anschauungsmaterial: Lernumgebung Weitsprung; Geometrieunterricht: Lernumgebung gotisches Maßwerk; Entdecken und forschen: Lernumgebung magische Quadrate; Fachwortschatz: Lernumgebung "Mein Mathedingsda".
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Brüche, Dezimalzahlen und Prozente darstellen und verstehen
Vernetztes Wissen zu Bruchzahlen erwerben – Umdenken bei der Vermittlung; Viele junge Menschen verlassen die Schule ohne hinreichendes Grundwissen zu Brüchen, Dezimalzahlen und Prozenten. Im Mathematikunterricht haben sie Regeln für das Rechnen mit Brüchen und Prozenten gelernt, sie haben aber keine Größenvorstellungen zu Brüchen entwickelt und nicht verstanden, was Dezimalzahlen und Prozentangaben mit Brüchen zu tun haben. Dieses Buch fordert zum Umdenken auf. Das Bruchrechnen erledigen in einer digitalisierten Welt die elektronischen Rechner. Für eine Berufsausbildung oder für den Mathematikunterricht in der Sekundarstufe II benötigen die jungen Menschen jedoch ein grundlegendes Verständnis von Bruchzahlen. Die Leitidee des Autors lautet: Der Bruchzahlbegriff muss handelnd und anschaulich erarbeitet werden. Diese handelnde und zeichnerische Darstellung von Bruchzahlen hilft den Lernenden, tragfähige Grundvorstellungen zu Bruchzahlen aufzubauen. Gewöhnliche Brüche, Dezimalzahlen und Prozente werden im Zusammenhang dargestellt und erarbeitet, sodass vernetztes Wissen entsteht. So erschließt sich das Verständnis für Brüche, Dezimalzahlen und Prozentangaben gegenseitig. Um diesen neuen Ansatz umzusetzen, finden Sie; praxiserprobte Ideen und (Download-)Materialien für Ihren Unterricht, eine Analyse der Schwierigkeiten, mit denen Lernende auf dem Weg zum Bruchzahlverständnis zu kämpfen haben und verständliche Ausführungen, auch für fachfremde pädagogische Kräfte. Der Band richtet sich nicht nur an Lehrkräfte der Sekundarstufe I, sondern auch an Lehrende in der begleitenden Förderung und der nachholenden Grundbildung sowie an Lerntherapeutinnen und -therapeuten.
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Textaufgaben für Grundschulkinder zum Denken und Knobeln
Förderung mathematischer Kompetenzen: Problemlösen, Modellieren, Darstellen; Problemlösen, Modellieren und Darstellen sind allgemeine Kompetenzen, die sich durch das Bearbeiten problemhaltiger Textaufgaben im Mathematikunterricht der Grundschule entwickeln lassen. Um entsprechende Fähigkeiten zu fördern, sollten die Textaufgaben nicht nur die jeweilige Altersgruppe ansprechen, sondern auch einen angemessenen Schwierigkeitsgrad haben, um Denkaktivitäten auszulösen und die Zone der nächsten Entwicklung anzusprechen. Der Praxisband enthält etwa 70 Textaufgaben, die in den Klassen 1- 4 erprobt und bezüglich der Potenzen für die Entwicklung von Problemlöse- und Modellierungskompetenzen ausgewertet wurden. Kinder in der Grundschule wurden beim Lösen problemhaltiger Textaufgaben beobachtet, darüber hinaus wurden Interviewprotokolle erstellt. Die Analysen dieser Dokumente ermöglichen einen praxisnahen Überblick über die Entwicklung der angesprochenen Kompetenzen während der Grundschulzeit. Im Zentrum des Unterrichts steht dabei die Förderung des individuellen Wissens und Könnens der Kinder auf der Grundlage des ICH-DU-WIR-Konzepts. Für das Erlernen unterschiedlichster Darstellungsformen hat sich das Reisetagebuch als wichtiges Instrument bewährt. Das Buch richtet sich an Lehrende in der Grundschule, an Referendare sowie an Lehramtsstudierende für das Fach Mathematik, die Anregungen zur Umsetzung eines problemhaltigen Mathematikunterrichts suchen.
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Vielfache, Teiler und Primfaktoren
Der Umgang mit natürlichen Zahlen ist eine wichtige Basiskompetenz für Lernende. Unter anderem ist es wichtig, dass sie den Begriff „Primzahlen“ verstehen und die Teilbarkeitsregeln anwenden können, um auch bei großen Zahlen die Teilbarkeit einzuschätzen. Diese Einheit ermöglicht es den Lernenden, die dafür notwendigen Regeln zu verstehen und zu verinnerlichen, indem sie diese in den Übungsphasen durch unterschiedliche Übungsformen wie Einzelarbeit, spielerische Übungen, Tandemarbeit oder den Einbezug von LearningApps trainieren und anwenden.
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Vergleichen, Messen, Schätzen – Größen im Mathematikunterricht
Tragfähige Größenvorstellungen aufbauen; Wie schwer sind 200 Gramm? Wer hat das größte Kinderzimmer? Kann ich so weit springen wie ein Floh? Und wie lang ist eigentlich ein Moment? Damit Kinder solche Fragen beantworten können, benötigen sie Größenvorstellungen. Die Bildungsstandards Mathematik erklären diese zu einem Ziel des Mathematikunterrichts in der Grundschule. Doch was sind „Größenvorstellungen“? Und wie kann eine Lehrkraft Kinder dabei unterstützen, sie auf- und auszubauen? Dieser Praxisband führt durch die Größenbereiche „Längen“, „Geld“, „Flächeninhalte“, „Rauminhalte“, „Zeit“ und „Gewichte“. Im Zentrum stehen die Kerntätigkeiten in der Auseinandersetzung mit Größen: das Vergleichen, das Messen und das Schätzen. Für den Aufbau von Größenvorstellungen sind die Beschäftigung mit diesen Aktivitäten sowie das Zusammenwirken mit Stützpunktwissen und Stützpunktvorstellungen entscheidend. Die Autorinnen erläutern zu jedem Größenbereich: Welche Besonderheiten gibt es in diesem Größenbereich? Welche Vorkenntnisse haben Kinder in unterschiedlichen Schuljahren? Welche diagnostischen Aufgaben können Lehrkräfte einsetzen, um den Lernstand in ihrer Klasse zu erheben? Wie kann der Unterricht gestaltet werden, damit die Kinder Größenvorstellungen aufbauen? In ausführlichen Unterrichtsmodulen finden die Leserinnen und Leser praxistaugliche Anregungen, wie Kinder durch Vergleichen, Messen und Schätzen tragfähige Größenvorstellungen entwickeln können. Der Band richtet sich an Lehrkräfte für Mathematik an Grundschulen, an Studierende, Referendarinnen und Referendare sowie an Personen, die in der Lehrerfortbildung tätig sind.
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Rechenschwäche überwinden
Der vorliegende Band mit dem Schwerpunkt "Zahlenraum bis 100" ist die ideale Hilfe bei der Vermittlung mathematischer Lerninhalte im Regelunterricht, bei der Vorbereitung von Förderkursen und bei der damit verbundenen Erstellung von Förderplänen. In einem ausführlichen förderdiagnostischen Aufgabenteil zur Fehleranalyse werden individuelle Schwachstellen sichtbar gemacht und Förderansätze gefunden. Diese "Stolpersteine" können Sie mit den im Materialteil vorgestellten Ideen, u. a. aus Montessori-Pädagogik, gezielt beheben. Zusätzlich erhalten Sie differenzierte Arbeitsblätter in Form von Kopiervorlagen mit umfangreichem Übungsmaterial für die Schule und zu Hause. Der Band enthält: Einen übersichtlichen Aufgabenteil zur Fehleranalyse/Lernstandsdiagnose; 56 mit Fotos illustrierte Förderideen zu bestimmten Schwerpunkten; 84 Kopiervorlagen für Arbeitsblätter, Aufgabenkärtchen und Übungsmaterial. Inhaltliche Schwerpunkte: Rechenschwäche Mathematik Klasse 1 und 2; Dyskalkulie Klasse 1 und 2; Rechenschwierigkeiten Klasse 1 und 2; Fördern Mathematik Klasse 1 und 2.
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Entscheidungsregeln festlegen
In diesem Beitrag stärken Ihre Schülerinnen und Schüler anhand von realitätsnahen Aufgaben ihre stochastischen Fähigkeiten. Sie bestimmen Ereigniswahrscheinlichkeiten beim Kugelziehen, nutzen die hypergeometrische Verteilung bei einem Geldfälschungsversuch und helfen dem Ordnungsamt, eine Entscheidungsregel für die Genehmigung für Tombolas zu finden. Die in drei Differenzierungsstufen gestalteten Aufgaben stellen dabei den individuellen Lernerfolg der Jugendlichen sicher.
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Addition und Subtraktion bis 100 000
Wie viele Tausenderwürfel brauche ich, um 100 000 darzustellen? Und wie viele Zuschauerinnen und Zuschauer passen in Deutschlands größtes Stadion? Diese Fragen bietet einen motivierenden und geeigneten Einstieg in das Thema. Einige Kinder werden die Fragen sofort beantworten können, während sich andere intensiv mit einer möglichen Antwort auseinandersetzen. Die vorliegende Unterrichtseinheit bietet viele Übungsmöglichkeiten im Zahlenraum bis 100 000. Anhand von bekannten Darstellungen wie Zahlenstrahl und Stellenwerttabelle werden anschaulich die Teilaspekte des Zahlenraums aufgezeigt. Spiele und weitere Anregungen runden die Einheit ab.
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Lineare Gleichungssysteme lösen
Dieser Beitrag beschäftigt sich mit linearen Gleichungssystemen und stellt zwei Lösungsverfahren vor. Beim Gauß-Verfahren formen die Schülerinnen und Schüler die Gleichungen so um, dass sich die Lösung schließlich leicht bestimmen lässt. Dem gegenüber steht die Cramersche Regel, die eine allgemeine Lösungsformel bietet. Ausgehend von Beispielen führen Sie die Jugendlichen an die Verallgemeinerung der genannten Verfahren heran und bringen ihnen auch Begriffe wie n-Tupel, Diagonalform oder Matrix näher. Auch die verschiedenen möglichen Lösungsmengen werden diskutiert.
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