Unterrichtsmaterialien Mathematik: Ganze Werke
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Die schnelle Stunde Mathematik
Kurzfristig eine Vertretungsstunde aufgebrummt bekommen und keine Ahnung, was Sie so schnell aus dem Hut zaubern sollen? Oder haben Sie eine Lücke in Ihrem Mathematikunterricht zu füllen? Mit diesen 30 originellen Unterrichtsstunden haben Sie immer das Richtige parat. Keine Vorbereitung, kein Basteln, keine aufwendigen Materialien. Auf dem Weg zum Klassenraum oder am Kopierer lesen Sie sich den Stundenverlauf kurz durch und schon kann es losgehen. Durch den klaren Aufbau und die nützlichen Angaben zu Klassenstufe, Zeit und Varianten sind Sie in nur fünf Minuten bestens vorbereitet für eine interessante und lehrreiche Stunde! Die Ideen sind abwechslungsreich und immer auf eine Schulstunde angelegt, zum Teil erweiterbar auf eine Doppelstunde. Und das Beste: Die Schüler werden von den kurzweiligen und spannenden Unterrichtsstunden begeistert sein! Kreuzzahlrätsel, Spiele oder Knobelaufgaben spielerisch und interaktiv erwerben die Schüler grundlegendes Wissen aus dem Fach Mathematik.
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Berechnungen am "gedrehten" Pyramidenstumpf
In den Naturwissenschaften und in der Technik nimmt die Behandlung von Kurvenscharen eine große Rolle bei der Simulation von Vorgängen und Prozessen ein. Die Kurvenscharen werden im Unterricht der Sekundarstufe II in Klassen mit erhöhtem Niveau ausführlich behandelt und sind auch Gegenstand der Abiturprüfung. In einem ausführlichen Theorieteil befassen sich die Lernenden mit Themen wie Null- und Extremstellen, Monotonieverhalten und Grenzwerten von Funktionen und Funktionenscharen. In einer Reihe von Übungsaufgaben wenden sie anschließend das Gelernte an.
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Untersuchung einer Exponentialfunktion
Funktionsuntersuchungen mit Eigenschaftsbestimmungen gehören zu den Standardaufgaben des Analysis-Unterrichts der Oberstufe. Ebenso können Figuren zwischen den Graphen der Funktion und der x-Achse gelegt werden, sodass der Flächeninhalt maximal wird. Die Funktionsuntersuchung erweitert der Beitrag damit um Extremalwertaufgaben. Nimmt man zum Graph einer Funktion noch den Graphen der Ableitungsfunktion hinzu, so kann man nicht nur Flächenberechnungen zwischen dem Graphen der Ausgangsfunktion und der x-Achse, sondern auch zwischen den Graphen von Funktion und Ableitungsfunktion durchführen. Der Graph der Exponentialfunktion bildet bei einer weiteren Aufgabe den Querschnitt eines Körpers, bei dem die Jugendlichen bestimmte Größen berechnen. Ebenso bildet der in Richtung der x-Achse gestreckte Graph den Querschnitt einer Steilküste. Anwendungsaufgaben stellen bestimmte Anforderungen an diese Steilküste, welche die Lernenden lösen.
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Rotationskörper: Wurzelfunktionen
In dieser Aufgabensammlung befassen sich die Lernenden mit Funktionen oder Funktionenscharen, in denen Wurzelterme vorkommen. Im Rahmen von Kurvendiskussionen bestimmen sie Extrem- und Wendepunkte sowie Tangentengleichungen und zeichnen die Funktionsgraphen. Per Integralrechnung berechnen die Schülerinnen und Schüler schließlich nicht nur Flächeninhalte, sondern auch Volumina, die bei der Rotation der Graphen um die x-Achse entstehen.
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Simulation von Zufallsvorgängen
In diesem Beitrag untersuchen Ihre Schülerinnen und Schüler durch geeignete Simulationen oder durch Beobachtung realer Sachverhalte erhobene Datensätze mit schulischen Mitteln darauf, ob man sie durch eine Normalverteilung näherungsweise modellieren kann. Die Lernenden nutzen für die Untersuchungen ihre bereits vorhandenen Kenntnisse über grundlegende Eigenschaften von Normalverteilungen sowie über die Erstellung und Nutzung von Prognoseintervallen. Sowohl für die Simulationen als auch für die effektive Untersuchung der Datensätze verwenden die Jugendlichen ein Computeralgebrasystem (CAS).
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Kombinatorik und Laplace-Wahrscheinlichkeiten
In diesem Beitrag bestimmen die Schülerinnen und Schüler Ereigniswahrscheinlichkeiten, ermitteln mithilfe kombinatorischer Überlegungen die Anzahl der Möglichkeiten in verschiedenen Situationen und wenden die Binomialverteilung anhand von Übungsaufgaben an. Diese Aufgaben sind so gestaltet, dass sie an die Lebenswelt der Jugendlichen anknüpfen und dadurch besonders motivieren.
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Deskriptive und induktive Statistik
Dieser Beitrag spricht die Jugendlichen mit dem Thema Social Media an und sorgt für Motivation, indem er die Lernenden aktiv in Form einer Klassenumfrage involviert. Dabei erheben die Jugendlichen eigene Daten, die sie anschließend mit den Ergebnissen der JIM-Studie 2021 (Basisuntersuchung zum Medienumgang) mit induktiven Methoden vergleichen.
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Kombinatorik und Ereignisse
Ob bei der Gepäckaufgabe am Flughafen, bei Radarkontrollen im Straßenverkehr oder in der Geburtsklinik – die Wahrscheinlichkeitsrechnung versteckt sich in vielen Details unseres Alltags. In diesem Beitrag erfahren Ihre Lernenden, wie wichtig Stochastik in unserem Alltag ist und dass man sie aber dennoch kaum wahrnimmt. Die Schülerinnen und Schüler stellen kombinatorische Überlegungen an, zeichnen Baumdiagramme, bestimmen komplexe Ereigniswahrscheinlichkeiten und ermitteln in einer Zusatzaufgabe den Annahmebereich eines Signifikanztests.
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Licht und Laser
Dieser Beitrag betrachtet die Reflexion von Laser- oder Lichtstrahlen an einer ebenen oder gekrümmten Fläche aus Sicht der Analytischen Geometrie. Es beginnt mit einer kurzen Einführung in das Reflexionsgesetz. Licht- und Laserstrahlen lassen sich in Form von Geradengleichungen beschreiben, für die reflektierenden Flächen kommen Ebenen und Kugeln zum Einsatz. Im Rahmen einiger Übungsaufgaben untersuchen die Lernenden mit den Werkzeugen der Analytischen Geometrie selbst den Reflexionsvorgang und konstruieren reflektierte Strahlen in Form von Geradengleichungen.
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Übungsaufgaben
Dieser Beitrag bietet zwei Übungstests, in denen Ihre Schülerinnen und Schüler mit Ebenen und Geraden arbeiten. Nach der Untersuchung eines Würfels oder eines Dreiecks befassen sie sich intensiv mit Kugeln. Dabei berechnen sie Lagebeziehungen sowohl zwischen einer Kugel und einer Ebene als auch zwischen zwei Kugeln. Ferner bestimmen sie Berührpunkte und Tangentialebenen sowie Schnittkreise. Für realistische Prüfungsbedingungen sorgen eine Zeitvorgabe für jeden der beiden Tests sowie ein Bewertungsschlüssel.
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Analytische Geometrie
Dieser Beitrag bietet Ihnen sechs Testklausuren, mit denen Sie die Kenntnisse Ihrer Schülerinnen und Schüler aus dem Bereich der Analytischen Geometrie überprüfen können. Gleichzeitig ermöglichen die Aufgaben es den Lernenden auch, den Stoff zu wiederholen und zu festigen, aber auch ihr räumliches Vorstellungsvermögen zu trainieren. Die Schülerinnen und Schüler konstruieren Geraden und Ebenen oder untersuchen Kugeln, Pyramiden und Prismen. Dabei berechnen sie Tangenten und Tangentialebenen, Schnittpunkte und Schnittwinkel sowie Flächen und Volumina. Falls gewünscht, sorgen ein Beurteilungsschlüssel sowie Zeitvorgaben bei den Aufgaben für realistische Prüfungsbedingungen.
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Mathematik in Krisensituationen
Bekommen auch Sie beim Blick in die Nachrichten in den letzten Jahren öfter mal „die Krise“? Mit gefühlt steigender Frequenz werden wir mit gesellschaftlich relevanten, krisenhaften Situationen konfrontiert – und oft tritt dabei auch die Mathematik in Erscheinung. Diese Ausgabe greift die besondere Beziehung der Mathematik zu solchen krisenhaften Situationen auf. Erfahren Sie anhand konkreter Kontexte, welche Auswirkungen aus dieser Beziehung resultieren und wie diese im Mathematikunterricht verschiedener Stufen gewinnbringend thematisiert werden können. Aus dem Inhalt: Moore und die CO2-Bilanz: Flächeninhalte anwenden; Klimaflucht verstehen - eine Gruppenarbeit zur Verschlechterung der Lebenssituation auf Atollen; Sterbetafeln als Hilfsmittel in Krisensituationen; Mathematik zur Pandemie: Reproduktionszahl – Verdopplungszeit – Inzidenz. Dazu im Magazin: Logisch! Unterrichtsideen ab Klasse 9; Python programmieren mit Jupyter; Differenzierung auf den Punkt gebracht - Heterogenität im Unterrichtsalltag berücksichtigen. In der zugehörigen MatheWelt "Regressionsgeraden kennenlernen" erkunden die Lernenden deren Rolle bei steigenden Strompreisen.
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Kommunizieren & Argumentieren
Die Frage „Warum?“ weist den Weg zu mathematischen Regelmäßigkeiten, Strukturen und Begründungen. Sie lässt Kinder die Forscherbrille aufsetzen, Zusammenhänge erkunden und die Mathematik in ihrer konsequenten Ordnung entdecken. Um die für die Mathematik so typische Frage „Warum?“ für Lernende zugänglich zu machen, sollten wir sie möglichst oft im Unterricht stellen und das Argumentieren systematisch fördern. Gewinnen Sie mit dieser Ausgabe des Fördermagazins Grundschule verschiedene Perspektiven, Aspekte, Methoden und praktische Beispiele für eine spannende Sicht auf das Thema „Kommunizieren & Argumentieren“. Aus dem Inhalt: Kerstin Tiedemann: Warum? – Argumentieren in drei kommunikativen Schritten fördern; Sebastian Kollhoff: „Da hab' ich aber Glück gehabt!“ – Über Zufälle im Spiel sprechen; Katharina Bunte: Sortieren und Begründen – Das Begründen als produktive Sprachhandlung im Matheunterricht; Friederike Reuter: Formen sortieren – Kommunizieren und Argumentieren im Geometrieunterricht; Jessica Kunsteller: Wir gestalten Erklärvideos – Mit neuen Medien Anlässe zum Argumentieren und Kommunizieren schaffen; Cathleen Heil: Karten und Pläne – Karten als kommunikative Hilfsmittel im Geometrieunterricht; Kerstin Tiedemann: Für alle Fälle! Prüfen – Ein munteres Spiel mit Behauptungen; Andreas Kittel: Diagnostik: RZD 2-6 – Rechenfertigkeiten- und Zahlverarbeitungs-Diagnostikum für die 2. bis 6. Klasse.
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Punkt-zu-Punkt Bilder: Zahlenraum bis 100
Punkt-zu-Punkt Bilder: Zahlenraum bis 100
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Zentrale Prüfungen
Zentrale Prüfungen waren und sind ein Reizthema in der bildungspolitischen Diskussion. Doch neben manch populistischen Argumenten lässt sich der Streit um Für und Wider von Abschlussprüfungen auch dazu nutzen, unterschiedlichste Aspekte der Leistungserfassung genauer unter die Lupe zu nehmen und dabei verborgene didaktische Facetten zu entdecken. Zentrale Abschlussprüfungen müssen nicht notwendigerweise schriftliche Prüfungen sein. Dabei ist dieser Aspekt einer, der in die Zukunft weist und bei dem wir eine Menge von jenen Fächern lernen können, die alternative Formate schon seit Jahren nutzen. Die Digitalisierung wird den noch offenen Fragen eine Reihe weiterer hinzuaddieren, sodass die Prüfungskultur sich stark wandeln wird. Langfristig sind gerade die Auswirkungen zentraler Prüfungen auf den Unterricht und dessen Entwicklung für alle Beteiligten interessant. Lassen Sie uns bei zentralen Prüfungen vor allem immer fragen, was wir als Lehrer:innen daraus machen können und wie sie unseren Anliegen dienen. Aus dem Inhalt: Alternative Prüfungsformate für Abschlussprüfungen – Eine Einordnung; Aus Prüfungen lernen – Zentrale Prüfungen als Unterrichtsimpulse für den Mathematikunterricht; Zentrale Abschlussprüfungen – Pro und Kontra; Erfolgreich zum Abschluss – Digitale Tools zur Prüfungsvorbereitung; „Momotaro“ – Ein japanisches Märchen zur Erweiterung der Lesefertigkeiten; Volumen- und Oberflächenberechnung – Vermittlung von grundlegenden Kompetenzen; „A Million Dreams“ – Interpretation eines Popsongs von Pink; Wie leben Schaben? – Biologische Modelle fächerübergreifend mit Scratch-Informatik darstellen; World-Water-Talk: Wird Kito verdursten? – Förderung von fachlichen und sozialen Kompetenzen im kooperativen Lernen; Zauberwort Kollaboration – Formate gemeinsamer Arbeit in einer zeitgemäßen Prüfungskultur.
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