Unterrichtsmaterialien Mathematik: Ganze Werke Seite 3/34
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Mathematik
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Elfmeterschießen und Stochastik
Elfmeter während eines Fußballspiels sind oft spielentscheidende Situationen. Muss jedoch z. B. bei Pokalspielen ein Sieger ermittelt werden und steht dieser nach der Verlängerung noch nicht fest, so findet ein Elfmeterschießen statt, bis der Sieger feststeht. In den Aufgaben werten Ihre Schülerinnen und Schüler die geschossenen Elfmeter der Saison 23/24 der 1. Bundesliga mithilfe einer Achtfelder-Tafel aus. Darauf aufbauend definieren die Jugendli-chen Ereignisse und bestimmen ihre (bedingten) Wahrscheinlichkeiten. Sie benutzen hierzu Baumdiagramme sowie die Binomial- bzw. hypergeometrische Verteilung. Mit der Treffer-quote für Elfmeter aus der Saison 23/24 wird zudem ein „verrücktes“ Elfmeterschießen mit insgesamt 34 geschossenen Elfmetern untersucht.
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Dunkelfeldforschung
Wenn man Menschen zu sozial unerwünschten Verhaltensweisen oder Einstellungen befragt, kann man davon ausgehen, dass viele nicht wahrheitsgemäß antworten und deshalb der Anteil der Menschen mit diesen Eigenschaften mindestens stark unterschätzt wird. Davon sind viele klassische Dunkelfelder betroffen wie zum Beispiel Drogenkonsum, Gewalt in Beziehungen oder auch der hier thematisierte Ladendiebstahl. Die Dunkelfeldforschung ist eine praktische Anwendung für die genannten stochastischen Verfahren und Sätze.
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Fertigung und Ausschussware
Wo gehobelt wird, da fallen Späne und wo gearbeitet wird, passieren Fehler. In der Fertigung von Produkten ist es unumgänglich, dass manche Teile fehlerhaft sind. Aufgabe von Qualitätssicherungsprozessen ist es, solche fehlerhaften Teile auszusortieren. Doch wie zuverlässig funktioniert das? Mithilfe von Baumdiagrammen untersuchen die Schülerinnen und Schüler, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, dass Ausschussware erkannt wird, lernen dabei aber auch, dass es gar nicht so selten vorkommt, dass eigentlich gute Teile aussortiert werden.
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Basiswissen Lehrerbildung: Mathematik unterrichten
Basiswissen für einen erfolgreichen Mathematikunterricht: Mathematiklehrkräfte sind erfolgreicher, wenn sie über ein breites und gut miteinander vernetztes Wissen in der Mathematik, in der Didaktik und in den Bildungswissenschaften verfügen. Woraus aber besteht genau das Basiswissen, um Mathematikunterricht erfolgreich zu gestalten und Schülerinnen und Schüler möglichst optimal zu fördern und zu fordern? Für das Fach Mathematik gibt dieses Buch Antworten, die sowohl die Primar- als auch die Sekundarstufe einschließen. Renommierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellen in kompakter und anschaulicher Weise didaktische Erkenntnisse und Theorien vor, die zum ‚State of the Art‘ des Mathematikunterrichts gehören
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Unterrichtskultur entwickeln
Unterricht entwickelt sich im Wechselspiel mit gesellschaftlichen Anforderungen. In dieser Ausgabe nehmen wir die größeren Strömungen in den Blick: Wie steht es heute um das Üben und Problemlösen, die Orientierung an fundamentalen Ideen, Kurven als Gegenstand und gesellschaftlich relevante Anwendungen? Seit 1983 erscheint die erste Ausgabe mathematik lehren und viele bisher publizierten Überlegungen sind immer noch hoch relevant. Etwa die fünf Prinzipien des Übens, 1984 von Heinrich Winter formuliert, zu denen wir nun den aktuellen Forschungsstand am Beispiel der Bruchrechnung vorstellen. Wie verbindet man fachliches Lernen mit Problemlösen so, dass die knappe Zeit für beides reicht? Welche Ideen geben den Lernenden Orientierung? Auch Anwendungen von Mathematik bleiben ein wichtiger Bestandteil sinnstiftenden Unterrichts: "Points of no return" behandelte Jan de Lange 1984 im Kontext „Reichweite von Flugzeugen“, heute geht es bei "Points of no return" um Kipppunkte im Klimawandel. Aus dem Inhalt: Mathe lernen und lehren – gestern, heute und morgen – Wie entwickelt sich der Mathematikunterricht?; Üben: produktiv und effektiv – Was, wozu und wie sollte geübt werden?; Isoperimetrische Probleme – Fundamentale Ideen nutzen im Unterricht; Kurven vereinen – Geometrische Besinnung des Null-Produkt-Satzes; Problemlösen etablieren – kein Problem!; Points of no return – Relevante Mathematikanwendungen 1984 und heute. Die MatheWelt: Generationen - Von Babyboomern, Alphas und anderen Menschen bietet zahlreiche Daten und Grafiken, die zu statistischen Untersuchungen einladen.
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Modellierung von Umweltverschmutzung in einem See
Die Lernenden stellen durch geeignete Vorgaben den Funktionsterm einer ganzrationalen Funktionenschar auf. Zu den Graphen der Schar bzw. zur Wendetangente bestimmen sie Parameter, sodass der Graph, die Wendetangente oder sonstige Flächen bestimmte Anforderungen erfüllen. Verschiebt man einen Graphen der Schar, so kann die Schnittfläche untersucht werden. Diese Untersuchung wird durch Extremalwertaufgaben erweitert, indem zwischen den Graphen Dreiecke oder Trapeze eingefügt werden, deren Flächeninhalt maximal wird. In einer Anwendungsaufgabe bilden der Graph einer Funktion der Schar und die x-Achse eine Teichfläche, die von Wasserlinsen bedeckt wird. Die Bedeckung untersuchen die Jugendlichen mit den Methoden der Analysis.
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Übungsaufgaben zur ebenen Geometrie
In einer Reihe von Übungsaufgaben, die sich auch zur Abiturvorbereitung eignen, arbeiten die Schülerinnen und Schüler mit den verschiedenen Kegelschnitten. Sie betrachten Kreise, Parabeln, Hyperbeln und Ellipsen und bestimmen Schnittpunkte, Polare, Tangenten und Sekanten. Auch die Ermittlung von Ortskurven bestimmter Punkte, wenn einzelne Parameter variiert werden, ist Teil der Aufgaben.
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Die Vermessung unserer Welt
Genaue Landkarten gibt es seit etwas mehr als 200 Jahren. In dieser Zeit wurde mit markanten Punkten, wie Türmen oder Berggipfeln, ein Netz von Dreiecken über die Landschaft gelegt und von den Dreieckspunkten aus vermessen. So konnten nach und nach die geografischen Koordinaten dieser Punkte ermittelt und damit maßstabsgetreue Landkarten erstellt werden. Bis in die 1990er Jahre war die Triangulation Stand der Technik in der Landvermessung. Heute kommt die Standortbestimmung mittels GPS-Satelliten hinzu. Mit speziellen GPS-Referenzstationen auf der Erde bietet sie Zentimeter-Genauigkeit. Letztendlich basiert aber auch GPS auf der Triangulation, nur dass die Vorgänge und Berechnungen für uns unsichtbar in Smartphone-Apps ablaufen, währenddessen die klassische Landvermessung viel aufwändiger war.
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Die Lese-Ecke / Band 4
Berufsvorbereitung, Leseförderung und Sozialkompetenz – gezielte Lesetrainings für junge Erwachsene. Lesekompetenz ist weit mehr als das bloße Entziffern von Buchstaben und Wörtern. Sie bedeutet, Texte sinnerfassend zu lesen, Inhalte zu verstehen, kritisch zu reflektieren und das Gelesene auf das eigene Leben zu beziehen. Die PISA-Studie beschreibt Lesekompetenz als die Fähigkeit, „geschriebene Texte zu verstehen, zu nutzen, über sie zu reflektieren und sich mit ihnen auseinanderzusetzen, um eigene Ziele zu erreichen, das eigene Wissen und Potenzial weiterzuentwickeln und aktiv am gesellschaftlichen Leben teilzunehmen“ (OECD, 2016a). Genau hier setzt dieses Material an. Im schulischen Alltag – besonders im Fach Deutsch – spielt die gezielte Leseförderung eine Schlüsselrolle. Die Vermittlung von Sprach- und Lesekompetenz gehört zu den zentralen Aufgaben des Deutschunterrichts. Der Bildungsplan Baden-Württemberg betont ausdrücklich die Bedeutung der Sprachkompetenz für Bildungserfolg und gesellschaftliche Teilhabe. Kinder und Jugendliche, die die deutsche Sprache noch nicht sicher beherrschen – sei es aufgrund geringer Vorerfahrungen oder weil Deutsch nicht ihre Erstsprache ist – benötigen eine besonders intensive Förderung. Der Unterricht im Fach Deutsch bietet dabei Raum für individuelle Sprachentwicklung und legt die Grundlage für selbstbewusstes sprachliches Handeln im Alltag. Der vorliegende Band richtet sich an junge Erwachsene und eignet sich insbesondere für die Berufsvorbereitung. Mit altersgerechten Lesetexten und verständlich formulierten Übungen unterstützt das Material gezielt die Entwicklung von Lesekompetenz und sinnerfassendem Lesen. Die abwechslungsreichen Aufgaben fördern nicht nur das Textverständnis, sondern auch wichtige soziale Fähigkeiten wie Empathie, Kommunikationsfähigkeit und Urteilsvermögen. Dabei werden zentrale Lebensbereiche und schulische Themen altersgerecht und lebensnah aufgegriffen – von der ersten Liebe über Fragen der Ernährung bis hin zu Betrug und Verantwortung in der digitalen Welt. Die sieben Lesetexte des ersten Bandes greifen lebensnahe Themen und relevante Unterrichtsinhalte auf: - „Ausbildung im sozialen Bereich“ – Einblicke in Berufsfelder mit sozialer Verantwortung (Schwerpunkt: Berufsbildung, Soziales) - „Betrug über Telefon“ – Wie man sich vor Trickbetrügern schützt (Schwerpunkt: Sozialkunde, Pädagogik) - „Die gläserne Pizza“ – Ein Blick hinter die Kulissen der Lebensmittelproduktion (Schwerpunkt: Deutsch, Religion, Ethik, Sozialkunde) - „Forrest Gump – eine außergewöhnliche Lebensgeschichte“ – Inspiration durch gelebte Vielfalt (Schwerpunkt: Deutsch, Religion, Ethik, Sozialkunde) - „Gesunde Ernährung – ein Plan“ – Praktische Tipps für einen bewussten Lebensstil (Schwerpunkt: Deutsch, Biologie, Hauswirtschaft, Gesundheitserziehung) - „Liebe auf den ersten Blick“ – Gefühle verstehen und darüber sprechen (Schwerpunkt: Deutsch, Religion, Ethik, Pädagogik) - „Polizeikontrolle“ – Rechte, Pflichten und Verhalten in Alltagssituationen (Schwerpunkt: Deutsch, Religion, Ethik, Sozialkunde) Dieses Material eignet sich ideal für Integrationskurse, Berufsschulklassen, Förderangebote oder den Einsatz in Bildungseinrichtungen, die Jugendliche und junge Erwachsene beim Übergang in das Berufsleben begleiten. Es fördert Lesekompetenz mit Herz und Verstand – und schafft über die Sprache Zugang zu Bildung, Selbstwirksamkeit und sozialer Teilhabe. 40 Seiten, mit Lösungen
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Mai 2025
Diese Sonderausgabe lädt zu einer spannenden Entdeckungsreise durch die Vielfalt der MINT-Welt ein. Sie verbindet historische, gesellschaftliche und naturwissenschaftliche Perspektiven – von der Mathematik und familiären Verbindungen über die Auseinandersetzung mit unserer Beziehung zur Natur bis hin zu kreativen Ideen für den Chemie- und Technikunterricht. Weitere Beiträge geben praktische Impulse zur Nutzung digitaler Medien und zeigen, wie forschendes Lernen Schülerinnen und Schüler für Zukunftsthemen begeistern kann.
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Finanzmathematik
Finanzmathematik - Der Mathematikunterricht Nr. 2/2025
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Kegelschnitte
Kreis und Ellipse, Parabel und Hyperbel – diese Kurven werden als Kegelschnitte bezeichnet. Denn sie ergeben sich tatsächlich als Schnitt eines (hohlen) Kegels mit einer Ebene. Kannst du dir das räumlich vorstellen? Dazu ein Koordinatensystem, eine Gleichung? Entdecke eine faszinierende Vielfalt! Kegelschnitte vernetzen die Gebiete Algebra, Geometrie und Analysis. Sie kommen auch bei vielen Umweltsituationen vor und liefern spannende Aufgaben für das Problemlösen. Obwohl Kegelschnitte nur punktuell und nicht mehr als eigenständiger Themenblock in vielen Schul-Curricula auftauchen, eignen sie sich hervorragend, um andere Themen zu ergänzen und erweitern - in allen Klassenstufen. Damit wird vernetzendes und auch fächerverbindendes Lernen ermöglicht.
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Einführung in die Analysis
Mit dieser Einheit können Sie direkt in den Mathematikunterricht der Oberstufe einsteigen. Mit diesem Material gelingt Ihnen der perfekte Übergang von der Mittelstufe zur Oberstufenmathematik. Ihre Lernenden frischen ihr Wissen über Funktionen auf und erwerben gleichzeitig ein kompaktes Nachschlagewerk für die kommenden Jahre. So starten Sie und Ihre Klasse optimal vorbereitet in die Welt der Analysis.
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Charakterisierung von Funktionen mittels Funktionalgleichungen
Für die Schülerinnen und Schüler sind Funktionen meist direkt angegeben. Sie arbeiten mit einem f(x) und können unmittelbar die Vorschrift ablesen, die jedem Wert x aus einer Definitionsmenge einen bestimmten Wert zuordnet. Dem gegenüber stehen Funktionalgleichungen, bei denen anhand von Zusammenhängen der Werte die Funktion selbst gefunden werden muss. Welche Funktion könnte beispielsweise die Bedingung f(x + y) = f(x) + f(y) haben? Mit Aufgaben dieser Art beschäftigen sich die Lernenden in diesem Material.
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Interpretation eines Graphen und Zusammenhänge bei Arkusfunktionen
Die zwei Übungstests in diesem Material eignen sich sowohl zur Wiederholung des Stoffs der Analysis als auch zur Selbstkontrolle der Schülerinnen und Schüler, wobei ein Bewertungsschlüssel und eine Zeitvorgabe für realistische Prüfungsbedingungen sorgen. Thematisch dreht sich der erste Test um die Interpretation eines vorgegebenen Funktionsgraphen sowie um das Arbeiten mit einer Funktion mit Exponentialterm. Im zweiten Test arbeiten die Lernenden mit Arkusfunktionen, nehmen eine Abschätzung vor und betrachten Zusammenhänge zwischen den Funktionen.
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Extremwertaufgaben lösen
Dieses Material liefert Ihren Schülerinnen und Schülern Texte, die Extremwertaufgaben enthalten. Es gilt, den Inhalt zu erfassen und ein passendes mathematisches Modell zu finden. Dann müssen die Lernenden eine geeignete Lösungsmethode wählen und das Ergebnis im Sinne der Aufgabenstellung interpretieren. Die Aufgaben stammen aus den unterschiedlichsten Bereichen, z. B. der Astronomie, der Schifffahrt und der Biologie. Neben graphischen Methoden und den Werkzeugen der Differenzialrechnung kommt der Solver von Excel zum Einsatz. Dieses Tool ist sehr mächtig. Man kann damit Variationen der Ausgangsbedingungen leicht berücksichtigen.
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Grundlagen der ebenen Geometrie
Die Materialien behandeln die Grundlagen der ebenen Geometrie und eignen sich sowohl als Ergänzung zur Einführung in das Thema als auch zur Wiederholung. Die Schülerinnen und Schüler lernen zweidimensionale Vektoren kennen und bilden damit Geraden in der Ebene. Es folgt eine Betrachtung von Kreisen. Dabei unterscheiden die Lernenden die verschiedenen Möglichkeiten, wie zwei Kreise zueinander liegen können, aber auch, wie eine Gerade zu einem Kreis liegen kann. Schließlich betrachten die Jugendlichen auch die Kegelschnitte und ihre Gleichungen in der Ebene: die Ellipse, die Hyperbel und die Parabel.
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Satz des Pythagoras Beweis
Du möchtest wissen, wie du den Satz des Pythagoras beweisen kannst? Hier findest du einen geometrischen Beweis einfach und anschaulich erklärt.
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Trassierung
Was ist eine Trassierung? Hier erfährst du, wie du eine Trassierungsaufgabe Schritt für Schritt löst und was du dabei beachten musst!
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Einheitsmatrix
Du fragst dich, was eine Einheitsmatrix ist und welche Eigenschaften sie hat? Das erfährst du hier.
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Heron Verfahren
Das Heron-Verfahren ist eine Methode, um Quadratwurzeln einfach zu berechnen. Hier erfährst du, wie der Heron-Algorithmus funktioniert und wie du ihn anwenden kannst.
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Zuordnungen
Du fragst dich, was Zuordnungen sind und welche Arten du unterscheiden kannst? Hier findest du einfache Erklärungen und Beispielaufgaben mit Dreisatz.
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Gemischter Bruch
Du willst wissen, was ein gemischter Bruch ist und wie du ihn umwandelst? Hier findest du einfache Erklärungen, Beispiele und Übungsaufgaben!
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Zusammengesetzte Körper
Um zusammengesetzte Körper berechnen zu können, musst du dich gut mit den Grundkörpern auskennen. Wie genau das geht, erfährst du hier.
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Terme vereinfachen Übungen
Du wiederholst gerade Terme und suchst noch nach ein paar Übungen zum Terme vereinfachen? Dann bist du hier genau richtig. Wir zeigen dir verschiedene Aufgaben und wie du sie löst.
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