Unterrichtsmaterialien Mathematik: Ganze Werke Seite 2/4
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Vielecke
Alle geometrischen Figuren mit Ecken sind Vielecke, auch Polygone genannt. Der Film beschäftigt sich mit regelmäßigen Polygonen. Zunächst werden gleichseitige Dreiecke und Quadrate kurz betrachtet, dann wird gezeigt, wodurch man bei beliebigen Vielecken den Flächeninhalt und den Umfang ermitteln kann.
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Spitze Körper
Kegel und Pyramiden sind spitze Körper. Sie beide bestehen aus der Grundfläche und der Mantelfläche. Die Grundfläche bei Pyramiden ist ein beliebiges Vieleck, bei Kegeln ein Kreis. Der Film zeigt verschiedene Pyramidenformen wie den Tetraeder und erklärt, wo in der Natur Kegelformen zu entdecken sind.
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Schrägbilder
Man bedient sich der Kavalierperspektive um geometrische Körper so zeichnen zu können, dass das Gehirn sie als dreidimensional erkennt. Im Film wird anhand der Beispiele eines Würfels, eines Quaders, einer Pyramide und eines dreieckigen Primas demonstriert, wie genau diese Art zu Zeichnen funktioniert.
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Quader - Volumen und Oberfläche
Wie man Volumen und Oberfläche eines Quaders berechnet, sind die Themen dieses Films. Es werden leicht nachvollziehbare Beispiele in verschiedenen Größen benutzt und die passenden Formeln hergeleitet. Der Würfel wird als Sonderform des Quaders genannt, seine einfache Berechnung wird ebenfalls erläutert.
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Quader, Prismen, Zylinder
Quader, Prismen und Zylinder sind drei Körper der räumlichen Geometrie. Der Film stellt sie mit ihren jeweiligen Eigenschaften vor und zeigt auf, wo wir diese Körper im Alltag finden können. Es wird gezeigt, dass der Würfel eine spezielle Form des Quaders und der Quader eine Sonderform des Prismas ist.
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Punkte und Linien
Der Film stellt mit Punkten und Linien die einfachsten Formen der Geometrie vor. Es wird erklärt, dass geometrische Punkte keine Ausdehnung haben, und wann eine Linie Strecke, Strahl oder Gerade genannt wird. Das Wesen von Schnittpunkten wird ebenso erklärt wie das Verhalten zweier Geraden zueinander.
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Netze
Ein Netz ist die Grundfläche einer regelmäßigen geometrischen Form. Am leichtesten erhält man die verschiedenen möglichen Netze bei Formen, die Ecken und Kanten aufweisen, doch auch Zylinder und Kegel kann man so 'ausklappen'. Bei der Kugel, dem Ellipsoid und dem Torus funktioniert das hingegen nicht.
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Mittelsenkrechte und Winkelhalbierende
Die Mittelsenkrechte und die Winkelhalbierende lassen sich auch ohne ein Geodreieck bestimmen: Der Film zeigt die Verfahren, die auch schon im antiken Griechenland angewendet worden sind. Dafür reichen ein Lineal und ein Zirkel aus, da man nur die Schnittpunkte korrekt erstellter Kreise dafür finden muss.
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Geometrie des Kreises
Der Kreis ist eine besondere geometrische Form ohne Ecken und Kanten. Der Film erklärt die Begriffe Radius und Durchmesser und zeigt, dass alle Punkte auf der Kreislinie genau gleich weit vom Mittelpunkt entfernt sind. Es wird erläutert, dass der Zirkel ein sehr altes und noch immer aktuelles Instrument ist.
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Geodreieck
Der Film stellt mit dem Geodreieck ein wichtiges Hilfsmittel für den Mathematikunterricht vor. Seine Form als rechtwinkliges, gleichschenkliges Dreieck wird betrachtet, und die vielen Linien und Skalen werden erläutert: Sie helfen beim Zeichnen und Ausmessen von Geraden, Winkeln, Parallelen und Spiegelungen.
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Zuordnungen antiproportional
Antiproportionale Zuordnungen, bei denen ein Wert umso kleiner wird, je mehr der andere anwächst, begegnen uns im Alltag häufig. Für den Film wird ein vertrautes Beispiel genutzt. Es wird gezeigt, was die Antiproportionalitätskonstante k ist und wie die Werte im Koordinatensystem eine Hyperbel bilden.
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Zuordnung
Wir nehmen laufend im Alltag Zuordnungen vor. Man kann sie oft in Tabellen niederlegen, und wenn auf beiden Seiten der Tabelle Zahlen stehen, kann man sie grafisch darstellen. Es wird erklärt, was eine proportionale Zuordnung ausmacht, was der Proportionalitätsfaktor ist und wie der Graph aussieht.
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Wachstum - logistisch
Im logistischen Wachstum werden das exponentielle und das begrenzte Wachstum vereint. Die Kurve eines logistischen Wachstums beginnt exponentiell, wird in der Mitte annähernd linear und endet an einer Grenze, die nicht überschritten werden kann. Der Film erklärt die Formel und gibt anschauliche Beispiele.
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Wachstum - Grenzen
Ein begrenztes Wachstum zeichnet sich dadurch aus, dass es eine bestimmte Grenze oder Schranke nicht überschreitet. Der Film erklärt es anhand mehrerer Beispiele aus Wirtschaft, Natur und Alltag, erläutert die rekursive Funktionsgleichung und stellt das begrenzte Wachstum mit einer Exponentialfunktion dar.
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Wachstum - exponentielles
Das exponentielle Wachstum wird anhand der Legende von Buddhiram erklärt. Der Film erläutert die rekursive und die explizite Funktionsgleichung und zeigt, wie das positive und das negative exponentielle Wachstum funktionieren. Das exponentielle, das lineare und das quadratische Wachstum werden verglichen.
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Wachstum - Begriff
Wachstum als mathematischer Begriff kann sowohl positiv als auch negativ sein. Der Film erklärt die Unterschiede zwischen linearem, quadratischem und prozentualem Wachstum, nennt die allgemeine explizite Beschreibung einer linearen Wachstumsfunktion und erklärt die Wachstumsrate und den Wachstumsfaktor.
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Beziehungen zwischen Linien und Punkten
Die Länge der kürzesten Verbindung zwischen zwei geometrischen Objekten ist ihr Abstand voneinander. Der Film zeigt, wie man den Abstand zwischen Punkten und Geraden misst, erklärt das Finden des rechten Winkels und zeigt, wie sich zwei parallel laufende oder sich schneidende Geraden zueinander verhalten.
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Kartesisches Koordinatensystem
Das kartesische Koordinatensystem sorgte dafür, dass das Rechnen mit geometrischen Objekten möglich wurde, weil man ihnen Zahlen zuordnen konnte. Der Film erklärt den Aufbau des Systems und zeigt an Beispielen, wie man Punkte darin benennen kann. Durch die z-Achse wird es um eine Dimension erweitert.
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Rechnen mit Termen
Komplexe Terme können nach mehreren Regeln vereinfacht werden. Der Film erinnert an das Kommutativ- und an das Distributivgesetz. Er erläutert Potenzen und zeigt, wie man im Term Klammern verwendet, um die ursprüngliche Reihenfolge der Rechnung zu ändern oder ganze Teile davon mit -1 zu multiplizieren.
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Terme vereinfachen
Man kann Terme vereinfachen, um besser damit rechnen zu können. Im Film wird gezeigt, wie lange Additionen in kürzere Multiplikationen umgewandelt werden. Längere Terme mit mehreren Variablen sortiert man nach dem Alphabet und fasst die Summanden zusammen. Auch für unterschiedliche Vorzeichen gibt es Tipps.
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Terme und Variablen
Der mathematische Ausdruck Term kann Zahlen und Klammern, Rechenzeichen und Variablen beinhalten. Der Film zeigt, wie man mittels eines Gleichheitszeichens aus zwei Termen eine Gleichung macht, und demonstriert, wie man Rechnungen, die für verschiedene Zahlen gelten, allgemeingültig aufschreiben kann.
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Negative Zahlen multiplizieren und dividieren
Für die Multiplikation und die Division negativer Zahlen gibt es einige einfache Regeln, die der Film vorstellt: Man rechnet mit den Beträgen der Zahlen. Hat einer der Faktoren ein negatives Vorzeichen, ist das Ergebnis negativ, sind die Vorzeichen bei beiden Faktoren gleich, ist das Ergebnis positiv.
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Negative Zahlen addieren und subtrahieren
Um negative Zahlen addieren und subtrahieren zu können, muss man nur einige einfache Reglungen im Kopf behalten. Der Film nennt sie und demonstriert sie an verschiedenen Beispielen mittels des Zahlenstrahls. Es wird sowohl mit ausschließlich negativen als auch mit positiven und negativen Zahlen gerechnet.
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Negative Zahlen
Negative Zahlen waren den Menschen lange suspekt. Doch anhand des Zahlenstrahls, den René Descartes über die Null hinaus verlängert hat, lassen sie sich gut erklären. Der Film zeigt, in welchen Fällen negative Zahlen zu unserem Alltag gehören, und nennt ein paar Regeln für das richtige Rechnen mit ihnen.
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Zinsrechnung
Zinsrechnung wird heute oft im Alltag gebraucht. Dieser Film vermittelt die Grundlagen dafür: Er erklärt das Phänomen Zinsen als eine Art Leihgebühr und zeigt, wie sie sich aus dem Kapital, dem Zinssatz und der Laufzeit errechnen. Auch die Umrechnung der Laufzeit von Jahren in Monate und Tage wird erklärt.
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