Unterrichtsmaterialien Mathematik: Ganze Werke Seite 11/37
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Mini-Escape Rooms für den Mathematikunterricht
Inhaltliche Schwerpunkte: Escape Rooms Mathematik Sekundarstufe; Übungsmaterial Mathematik Sekundarstufe; Bruchrechnen üben Sekundarstufe; kreative Materialien Mathematik Sekundarstufe; Edubreakout im Mathematikunterricht.
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Ist das Spiel fair?
Die Schülerinnen und Schüler konstruieren in diesem Beitrag faire und nicht faire Spiele am Beispiel eines Glücksrads. Dabei modellieren sie passende Zufallsgrößen und berechnen etwa den erwarteten Auszahlungs- oder Gewinnbetrag. Die Jugendlichen wenden geschickt die Pfadregeln und kombinatorische Überlegungen an, um im Vorfeld Ereigniswahrscheinlichkeiten zu bestimmen.
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Ereigniswahrscheinlichkeiten berechnen
Ob ideal, gefälscht oder völlig ausgefallen beschriftet – in diesem Beitrag dreht sich alles um Würfel. Die Jugendlichen erforschen abwechslungsreiche Zufallsexperimente und setzen ihr Können und Wissen gezielt ein. Sie bestimmen dabei kreativ Ereigniswahrscheinlichkeiten, wenden die Binomialverteilung an und berechnen Erwartungswerte und Standardabweichungen.
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Grundlegende Kombinatorik
In diesem Beitrag erfahren die Jugendlichen, wie man komplexe Probleme aus der Technik und dem Alltag mathematisch modellieren kann. Dabei lernen Sie die vier Urnenmodelle kennen und unterscheiden zwischen Variationen, Kombinationen und Permutationen. Der interdisziplinäre Unterricht stärkt die Motivation der Schülerinnen und Schüler und zeigt auf, welche enorm wichtige Rolle die Kombinatorik in technologischen Fragestellungen spielt.
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Wahrscheinlichkeiten bei einer Kugelpyramide
Pyramiden sind Schülerinnen und Schülern als geometrische Körper bzw. aus dem alltäglichen Leben bekannt. Setzt man eine Pyramide aus Kugeln zusammen und versieht die einzelnen Kugeln auf der Oberfläche (Mantelfläche) der Pyramide jeweils mit einem Punkt, so bieten die bepunkteten Kugeln die Grundlage für unterschiedliche Zufallsexperimente. Zur Lösung der Aufgaben setzen die Jugendlichen (vereinfachte) Baumdiagramme, bedingte Wahrscheinlichkeiten, die Binomialverteilung oder Sigma-Intervalle ein. Zudem überprüfen sie, ob zwei Ereignisse stochastisch abhängig oder unabhängig sind; sie testen Hypothesen und berechnen den Fehler 2. Art beim Hypothesentest.
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Jugendkulturen
Jugendkulturen mit ihrer bewussten Abgrenzung zur Welt der Erwachsenen sind unangepasst, nicht selten schrill und auch laut und repräsentieren die ureigenen Interessen der Jugendlichen. Die verschiedenen Lebensformen und -stile, die Jugendlichen entwickeln, sind Schritte auf dem Weg zu ihrer eigenen Identität. Auch wenn sich „Jugendkulturen“ in mannigfaltigen Formen finden, vom eigenen Musikgeschmack über individuelles Konsum- und Freizeitverhalten oder eine spezifische Art der Mediennutzung bis hin zu einer eigenen Sprache, gibt es bestimmte Aspekte, die in allen Jugendkulturen zu finden sind. Schon seit einigen Jahren sind Jugendkulturen besonders auch durch den digitalen Wandel geprägt und Social Media spielt bei Jugendlichen eine entscheidende und prägende Rolle. In diesem Heft soll ein Einblick in aktuelle Trends gegeben werden. Deren Kenntnis kann für ein konstruktives Miteinander und gegenseitiges Vertrauen in der Schule hilfreich sein.
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Kopfgeometrie
Nehmen Sie Ihre Schüler:innen mit auf eine Reise durch Raum und Form – mit Kopfgeometrie! Schließen Sie die Augen und stellen Sie sich ein DIN-A4-Papier vor. Zerschneiden Sie das Blatt Papier in Gedanken mit einem geraden Schnitt in zwei Teile. Welche Formen können entstehen? Wenn Sie sich auf diesen Versuch eingelassen haben, dann sind Sie schon mitten in einer Aufgabe zur Kopfgeometrie – herausfordernd und anschaulich zugleich. Denken Sie weiter darüber nach, was diese kleine Fingerübung in Ihnen auslöst: Ihr räumliches Vorstellungsvermögen ist angesprochen, Sie müssen mental Operieren. Und bei dem Versuch, die Lösung der Aufgabe zu beschreiben, schulen Sie Ihre geometrische Sprache. Kopfgeometrie ist also ein vielversprechendes Instrument, um diese Kompetenzen auch bei Ihren Schüler:innen zu fördern. In diesem Heft finden Sie Materialien und Hintergrundinformationen, die Ihnen zeigen, wie Sie kopfgeometrische Übungen in Ihren Unterricht integrieren können. Dabei legen die Unterrichtsideen besonderen Wert auf differenzierende Zugänge.
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Grundvorstellungen unterrichten
Wer Neues versteht und mit eigenen Erfahrungen verbindt, lernt es besser – das ist eine Binsenweisheit, die gerade auch für das Lernen von Mathematik gilt. Hier spielen die Grundvorstellungen eine wichtige Rolle. Wie können wir also die Entstehung und Entwicklung von Grundvorstellungen fördern? Die Beiträge in dieser Ausgabe zeigen auf, wie sich Grundvorstellungen vom Beginn der Schulzeit bis in die Sekundarstufe II hinein entwickeln - quer durch die Inhaltsgebiete, von Grundrechenarten bis zur analytischen Geometrie. Dabei wird deutlich, dass es sich bei Grundvorstellungen nicht um statische Vorstellungsbilder handelt, sondern um ein lebendiges System, das mit fortschreitendem Kompetenzaufbau zunehmend erweitert und vernetzt wird. Aus dem Inhalt: Situationen und Rechnungen verstehen, Dezimalbrüche subtrahieren; Vorstellungen zur Wahrscheinlichkeit in Worte fassen; Spiele zum Üben und vernetzen. Die zugehörige MatheWelt "Anteile bilden und Brpche verstehen mit WABIs" lässt Schüler:innen mit didaktischem Legematerial einen grundvorstellungsbasierten Einstieg in die Bruchrechnung erleben.
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Die Rolle von CAS beim Lernen, Lehren und Prüfen
Das Heft behandelt drei Themenbereiche: Im ersten Teil geht es um die Chance, bei Nutzung digitaler modularer Mathematiksysteme (MMS genannt) verschiedene Darstellungsformen dynamisch miteinander zu vernetzen, wobei die symbolische Darstellungsform und damit das Werkzeug CAS eine zentrale Rolle spielt, weil damit auch die Durchführung mathematischer Operationen möglich ist. Der zweite Teil beschäftigt sich mit der wichtigen Rolle des Prüfens mit MMS. Eine alte Weisheit sagt: „Was nicht geprüft wird, wird auch nicht unterrichtet“. Neben den vielfältigen grafischen Lösungsmöglichkeiten verändert vor allem der Einsatz von CAS-Werkzeugen die Prüfungsaufgaben. Im dritten Teil werden Hürden beim Arbeiten mit CAS angesprochen. Der produktive Umgang mit diesen Hürden kann aber auch als Chance für den Unterricht erachtet werden.
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MINT Zirkel – Ausgabe 4, Dezember 2023
Zum Abschluss des Jahres beschäftigt sich die letzte Ausgabe des MINT Zirkel 2023 mit einer Vielzahl an Themen. Es geht um das Surfen auf Plastik, Windenergie, kosmische Krisen, 3D Drucker und noch einiges mehr. Es gibt auch wieder zu den Themen Zusatzmaterialien für euren Unterricht. Schaut jetzt rein!
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MINT Zirkel – Ausgabe 3, September 2023
In der dritten Ausgabe MINT Zirkel 2023 findet ihr spannende Artikel zu Themen wie Stress, Lesen, der ISS, Astronomie, Upcycling und vieles mehr. Natürlich gibt es auch wieder zu den Themen Zusatzmaterialien die ihr im Unterricht verwenden könnt. Lest jetzt rein!
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Mai 2023
Sind Wind, Wasserstoff und Wärme die Lösung für eine grüne Zukunft? Was ist "The Blue Marble"? Kann man aus Lichtschaltern einen Computer bauen? Was gibt es für Angriffe im All? Wie kann man mit Experimenten den Klimawandel erklären? Diese und noch mehr Fragen klärt die zweite Ausgabe des MINT Zirkel 2023. Natürlich gibt es auch wieder neue Zusatzmaterialien für deinen Unterricht. Schaut jetzt mal rein!
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Sinus- und Kosinusfunktion
Die Sinus- bzw. Kosinusfunktion hat viele interessante Eigenschaften: Man kann sie im Bogenmaß und im Gradmaß darstellen. Sie hat zudem eine Periode und eine Amplitude. Man kann ihren Graphen – ähnlich zu ganzrationalen Funktionen – nach rechts oder links, nach oben oder unten verschieben, ihn strecken, stauchen und spiegeln. Mithilfe von GeoGebra wird dynamisch und sukzessive der Frage nachgegangen, welchen Einfluss die Parameter a, b, c und d in der allgemeinen Sinusfunktion f(x) = asin (bx + c) + d (bzw. der allgemeinen Kosinusfunktion) haben.
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Diskrete Wahrscheinlichkeitsverteilung
Pünktlichkeit von Zügen, Abstimmungen bei Wahlen und Auswirkungen fehlerhafter Produkte sind nur einige Kontexte, die sich durch die Binomialverteilung mathematisch modellieren lassen. Mithilfe dieses Beitrages können sich die Lernenden eigenständig mit vielfältigen Aspekten der Binomialverteilung auseinandersetzen, um die grundlegenden Eigenschaften verstehensorientiert, experimentell und theoretisch unter Einbeziehung digitaler Medien zu erfassen. Im Stationenlernen oder als Lerntheke werden durch das Material Differenzierungsmöglichkeiten eröffnet und die Lernenden individuell gefördert.
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Erwartungswert und Standardabweichung
Kann man beim Roulettespiel sicher gewinnen? Wie begleichen Versicherungen hohe Schadensummen? Im vorliegenden Beitrag gehen die Jugendlichen diesen und vielen weiteren spannenden Fragen auf den Grund und beantworten sie durch anwendungsbezogenen Umgang mit Erwartungswerten, Varianzen und Standardabweichungen. Dabei stärken die Schülerinnen und Schüler durch motivierende Elemente ihre Kompetenzen im stochastischen Modellieren sowie im realitätsnahen Argumentieren und entwickeln außerdem ihre digitalen Fähigkeiten.
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Anwendungen der Binomialverteilung
Nach einer kurzen Wiederholung von grundlegenden Konzepten wie dem Begriff der Fakultät oder des Binomialkoeffizienten sowie der Binomialverteilung wenden die Schülerinnen und Schüler das Gelernte in einer Reihe von Aufgaben an. Sowohl das Interesse als auch das Verständnis der Jugendlichen wird dadurch gefördert, dass sich die Rechenbeispiele um Alltägliches wie Brotbacken oder Geburtstage drehen.
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Wahrscheinlichkeit und Länderflaggen
In diesem Beitrag werden Zufallsexperimente gänzlich ohne Spielwürfel, Urnen und Glücksräder durchgeführt. Unter anderem anhand der Nationalflaggen der 27 EU-Mitgliedsstaaten berechnen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern varianten- und abwechslungsreich diverse Ereigniswahrscheinlichkeiten. Zur Lösung der Aufgaben setzen die Jugendlichen die hypergeometrische Verteilung, die Binomialverteilung, Sigma-Intervalle und weitere stochastische Modelle ein. Die etwas andere Art der Zufallsexperimente ist besonders motivationsfördernd und stärkt neben den mathematischen auch die sozialwissenschaftlichen Fähigkeiten der Lernenden.
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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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Wettbewerbe
Denken Sie bei „Wettbewerben“ direkt an die Mathematik-Olympiade oder den Bundeswettbewerb Mathematik? Diese Wettbewerbe fordern starke Lernende außerschulisch. Andere Mathe-Wettbewerbe richten sich an Alle, fördern Teamgeist und Kreativität. Und sie bereichern den regulären Unterricht. Als methodische Variante können – wohldosierte – Wettbewerbssituationen motivieren und das Lernen unterstützen. Und ab und zu eingesetzte Aufgaben aus Wettbewerben regen zum Knobeln und Problemlösen an. Wir zeigen Ihnen, wie Sie welche Aufgabentypen in Wettbewerben vorkommen; Ihre Schüler:innen in der Vorbereitung unterstützen; vielleicht selbst an Ihrer Schule Wettbewerbe organisieren können. Das Schülerarbeitsheft MatheWelt 235 Wahr oder falsch? führt anhand von Wettbewerbsaufgaben zum logischen Schließen Schüler:innen ab Klasse 5/6 in ein typisches Aufgabenformat ein. Lernziele sind: Bedingungen auseinanderhalten; Behauptungen verbinden; Beweisstrategien entwickeln.
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Variablen
„Jetzt wird Mathe kompliziert, wir müssen mit Buchstaben rechnen.“ Fast jede Mathematiklehrkraft kennt diese oder ähnliche Aussagen von Schüler:innen, wenn im Unterricht erstmals Variablen auftauchen. Variablen können vielfältige Bedeutungen haben oder Rollen einnehmen. Mit diesen sind verschiedene Vorstellungen verbunden: eine Variable als allgemeine Zahl, eine Variable als Unbekannte oder eine Variable als Veränderliche. Ein tragfähiges Variablenverständnis bei Lernenden zeigt sich darin, die verschiedenen Vorstellungen zu kennen und mit diesen in konkreten Sachsituationen flexibel umgehen zu können. Mit den Beiträgen dieser Ausgabe haben wir sinnstiftende Unterrichtsbeispiele zu den in Bezug auf Variablen wesentlichen Aspekten zusammengestellt. Aus dem Inhalt: Zum Thema: Variablen – Ihre Rollen und Aspekte; Unterrichtsidee Klasse 5–6: Gerappte Zahlenterme – Ein Rechenverfahren mit Zahlen variieren; Unterrichtsidee Klasse 7–8: Hochgestapelt – Proportionalität experimentell erfassen; Unterrichtsidee Klasse 9–10: Der Schatten wird … – Variablen bei Strahlensätzen verstehen; Fortbildung: Das Kreuz mit der Unbekannten; Magazin – Aus aktuellem Anlass: Wir basteln eine Lichterkette; Rezension – Sprachbildender Mathematikunterricht.
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Kopfrechnen
Wer kennt das nicht aus seiner täglichen Unterrichtspraxis? Sobald Ihre Schüler mit dem Taschenrechner arbeiten dürfen, sind grundlegende Kopfrechenfertigkeiten passé. Für die einfachsten Rechenvorgänge wird einfach schnell nach dem Taschenrechner gegriffen. Dabei ist das Rechnen im Kopf nicht nur in der Schule, sondern auch in Alltag und Berufsleben von zentraler Bedeutung. Mit den Übungen des folgenden Bandes zu allen wichtigen Lehrplanthemen der Klassen 9 und 10 werden Ihre Schüler wieder fit im Umgang mit Zahlen: Pro Seiten finden Sie zwei Aufgabenblöcke, die Sie je nach Wunsch als Kopiervorlagen, OHP-Folien oder mit wenig Aufwand auch als Karteikarten einsetzen können. Ausführliche Lösungen auf der Rückseite jedes Blattes ermöglichen die gemeinsame oder individuelle Kontrolle. Zahlreiche Tipps und Tricks zum geschickten Kopfrechnen runden das Angebot ab. Die Themen: Prozentrechnung; Wurzeln, Quadratzahlen und Potenzen; Zuordnungen; Flächen und Körper; Räumliches Vorstellungsvermögen; Lineare Gleichungen; Lineare Funktionen; Quadratische Gleichungen; Quadratische Funktionen; Vermischte Aufgaben. Der Band enthält: 60 Aufgabenblöcke im Karteikartenformat; ausführliche Lösungen zur Selbstkontrolle; zahlreiche Tipps und Tricks. Inhaltliche Schwerpunkte: Kopfrechnen; Prozentrechnen; Wurzeln; Quadratzahlen; Gleichungen; Funktionen; Zuordnungen; Flächen; Körper.
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Prinzip Seerose
Exponentielle Wachstumsprozesse sind schwer zu verstehen. Das zeigt eine ebenso einfache wie raffinierte Fragestellung zu der Ausbreitung von Seerosen.
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Grundwissen Internet
Von der Datenautobahn zum Mitmachnetz. Das Internet entwickelte sich in verschiedenen Phasen schnell und grundlegend von einer Datenautobahn zum Mitmachnetz. Mittlerweile ist diese digitale Parallelwelt aus dem Alltag vieler Menschen gar nicht mehr wegzudenken. Joan Kristin Bleicher beleuchtet umfassend zentrale Aspekte der Medialität des Internets. Im Fokus stehen dabei nicht nur Rahmenbedingungen und die historische Entwicklung. Es werden auch Angebotsschwerpunkte, theoretische Fragen, Ästhetik, Nutzungs- und Wirkungspotenziale des Internets sowie Regulierungstendenzen thematisiert. Das Buch hat einführenden Charakter und richtet sich an Studierende der Medien-, Kultur- und Kommunikationswissenschaft. Es eignet sich auch für Interessierte anderer Fachrichtungen, die sich über dieses Schlüsselmedium unserer Zeit informieren möchten.
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Gut vorbereitet in die Abschlussprüfung
Das Lernen und Wiederholen für die Abschlussprüfungen kann sowohl für die Lernenden als auch für die Lehrkräfte eine zeitaufwendige und nervenaufreibende Angelegenheit sein. Umso wichtiger ist es gerade dieses Thema spannend und möglichst motivierend gestalten. Und was würde sich dabei nicht mehr eignen als ein Spiel? Spiele fördern die Motivation und geben so die Möglichkeit einen positiven Zugang zu den vergangenen Themen zu schaffen. Auf dieser Basis können die unterschiedlichen mathematischen Inhalte anschließend wiederholt und geübt wer-den.
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Elementarmathematisches Entdecken
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