Unterrichtsmaterialien Mathematik: Ganze Werke Seite 26/38
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Mathematik
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So funktioniert's!
Der Funktionsbegriff ist einer der zentralen Begriffe der Mathematik und des Mathematikunterrichts. Funktionale Zusammenhänge auch im Alltag zu erkennen, zu verstehen und beschreiben zu können, ist ein zentrales Anliegen des Mathematikunterrichts in der Schule. Ein inhaltliches Verständnis für Zuordnungen und funktionale Abhängigkeiten und hinlängliche Einsichten über die tiefen Beziehungen zwischen Mustern und Strukturen einerseits und mathematischen Funktionen andererseits sind wesentliche Lernziele für alle Schülerinnen und Schüler. Denn dadurch können sie ihre Umwelt besser verstehen und viele Erscheinungen des täglichen Lebens besser einordnen, beschreiben, modellieren und beherrschen. Praxis- und Alltagsbezug sind gerade bei diesem mathematischen Grundthema, dass sich durch alle Klassenstufen zieht, ganz besonders wichtig. Die Artikel des vorliegenden Heftes nähern sich dem Thema „Funktionen“ von dieser Seite an. Sie wollen vielfältige Anregungen geben, funktionale Zusammenhänge „überall“ zu entdecken und zu untersuchen. Hier einige Themen der Praxisbeiträge: Verschlüsselte Botschaften – Codierungen als Funktionen Lange Partys, kurze Kerzen – Kerzenlänge und Wachsmenge als Funktion der Brenndauer Klimadiagramme Weg-Zeit-Diagramme Stoßen die da zusammen? – Bewegungsgraphen in Verkehrssituationen Mit einem farbig illustrierten Straßenplan und „Autos“ zum Nachstellen von Verkehrssituationen im Materialpaket. Füllkurven Mit dem bewährten und beliebten Füllkurvenmemory (Heft 8), das hiermit wieder zugänglich wird. Zuordnung von Funktionstermen zu Funktionsgraphen Angesteckt! – ein Modell zur Ausbreitung von Krankheiten Wie Bierschaum zerfällt – ein experimenteller Zugang zur Untersuchung von Zerfallsprozessen Das digitale Materialpaket: Alle Arbeitsblätter und Kopiervorlagen zum Heft 30 stehen Ihnen im Downloadbereich als PDF und als editierbare WORD-Dateien zur Verfügung. So können Sie sie ausdrucken und am Whiteboard projizieren. Auch die anderen Materialien des Heftes sind für die eigene, individuelle „Nachproduktion“ in Downloadversionen vorhanden.
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Fermi-Aufgaben - Mathematik kompetenzorientiert 7/8
Wie viele Klavierstimmer gibt es in Chicago? Diese Frage konnte Enrico Fermi recht genau beantworten. Dabei waren seine einzigen Hinweise recherchierbare Daten sowie sinnvolle Schätzwerte und Modellrechnungen. Aufgaben dieser Art haben auf den ersten Blick nur wenig mit Mathematik zu tun. Dennoch sind sie in den letzten Jahren immer bekannter geworden. Mit diesen Fermi-Aufgaben schulen Sie wichtige Kompetenzen, wie Problemlösen und Modellieren. Genau diese Fähigkeiten benötigen die Schüler im Alltag bei offenen Fragestellungen, für deren Beantwortung meist lediglich grobe Schätzungen zur Verfügung stehen: Wie groß ist die Würfelwahrscheinlichkeit für eine bestimmte Zahl bei den verschiedenen Würfelarten? Wieviel Farbe benötigt man für das Streichen eines Zimmers im Dachgeschoss? Je sinnvoller die Einschätzungen getroffen werden, desto genauer und brauchbarer ist das Endergebnis. Was der begabte Kernphysiker Fermi intuitiv beherrschte, stellt für viele Schüler eine große Herausforderung dar. Daher sind die Aufgaben eines Kapitels der Schwierigkeit nach geordnet. Zuerst kommen einfache Schätzaufgaben, die die Schüler mit der Aufgabenform und der Arbeitsweise vertraut machen, erst danach die komplexeren Fermi-Aufgaben. Damit sie auch diese möglichst selbstständig bearbeiten können, gibt es Hilfestellungen zu den Aufgaben: Tipps, vorbereitete Schätzwerte zur Orientierung und Beispiellösungen. Leistungsstarke Schüler können sich mit weiterführenden Aufgaben beschäftigen.
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Mathe an Stationen 7 Gymnasium
Mit der Stationen-Reihe trainieren Ihre Schüler gleichzeitig methodische und inhaltliche Lernziele. Die handlungsorientierte Arbeit an Stationen fördert das selbstständige Lernen jedes einzelnen Schülers. Durch die Vielfalt der Aufgabenstellungen und damit auch der Lösungswege lernen alle Schüler trotz unterschiedlichster Lernvoraussetzungen besonders nachhaltig. Die Inhalte der einzelnen Stationen decken die Kernthemen der Lehrpläne Mathematik für die Klasse 7 ab. So gelingt es Ihnen, Methodenlernen sinnvoll in Ihren Unterricht zu integrieren! Die Materialien sind auch für fachfremd unterrichtende Lehrer geeignet. Die Themen: - Terme und Gleichungen - Prozent- und Zinsrechnung - Winkel und - Dreieckskonstruktionen - Rationale Zahlen - Zuordnungen Der Band enthält: - 8 bis 12 Stationen pro Themenbereich - insgesamt über 50 Arbeitsblätter als Kopiervorlagen - einen umfangreichen Lösungsteil
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MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2015
MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2015
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Kopfakrobatik
Nicht nur in der Schule, auch später im Beruf und überhaupt im Leben hilft ein gutes räumliches Vorstellungsvermögen. Die Schülerinnen und Schüler trainieren dies, indem sie Formen legen, Figuren verschieben und drehen oder spiegeln, Körper von verschiedenen Seiten betrachten, Symmetrien bilden und Muster erkennen. Die Kenntnis der geometrischen Basisbegriffe reicht dazu aus. Unterschiedliche Schwierigkeitsgrade von „ganz einfach“ bis hin zu „knifflig“ berücksichtigen den individuellen Stand der Schülerinnen und Schüler.
Verwandte Themen
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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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Primfaktorzerlegung
Mittels der Primfaktorzerlegung kann man sich einen guten Überblick über die Teilermenge einer Zahl verschaffen. Der Film zeigt anhand mehrerer Beispiele, wie diese Zerlegung abläuft und wann sie eindeutig ist. Da die Rechnung bei großen Zahlen unübersichtlich werden kann, benutzt man hier auch Potenzen.
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Primzahlen
Primzahlen sind nur durch sich selbst und durch Eins teilbar. Alle anderen Zahlen bestehen aus Produkten von Primzahlen. Im Film wird an Beispielen gezeigt, wie man eine Zahl sowohl durch die Anwendung von Teilbarkeitsregeln als auch durch das hilfreiche Sieb des Eratosthenes als Primzahl identifizieren kann.
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Teilbarkeitsregeln
Ob eine große Zahl durch eine natürliche Zahl unter 10 teilbar ist, kann man dank der Teilungsregeln in vielen Fällen durch eine einfache Überprüfung feststellen. Der Film stellt die entsprechenden Regeln vor und demonstriert ihre Anwendung. Er zeigt auch die Komplikationen bei der 7 und der 8 auf.
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Prozentrechnung - Grafische Darstellung
Prozente kann man am leichtesten grafisch so darstellen, dass sich der Betrachter etwas darunter vorstellen kann. Der Film stellt das Balken- oder Streifendiagramm, das Torten- oder Kreisdiagramm und das Säulendiagramm vor und erläutert, welche Form der Darstellung sich für welche Zahlen empfiehlt.
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Prozentrechnung
Prozentrechnung ist in vielen verschiedenen Alltagssituationen wichtig. Der Film erläutert die einfachste Formel für die Prozentrechnung, nämlich Prozentsatz x Grundwert = Prozentwert, und stellt das Prozentdreieck vor. Es wird gezeigt, wie sich mittels zweier der Werte immer der dritte errechnen lässt.
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Größter gemeinsamer Teiler und kleinstes gemeinsames Vielfaches
Dieser Film beschäftigt sich mit dem größten gemeinsamen Teiler und dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen zweier Zahlen. Es wird gezeigt, wie durch Primfaktorzerlegung der ggT und das kgV ermittelt werden kann und wie sich der Zusammenhang zwischen beiden Größen ergibt.
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Dreisatz und zusammengesetzte Zuordnung
Der Dreisatz bietet in vielen Alltagssituationen eine praktische Hilfestellung. Im Film wird erklärt, dass man vor der Rechnung feststellen muss, ob es sich um eine proportionale oder um eine antiproportionale Zuordnung handelt. Die Begriffe werden erläutert und die beiden Rechnungsarten demonstriert.
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