Unterrichtsmaterialien Mathematik: Geometrie-Software
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Einheit
Unsichtbarkeit und DurchblickWie oft sieht man in Beweisfiguren zu geometrischen Sachverhalten den Wald vor lauter Bäumen nicht! Hier kann Geometrie-Software wie GeoGebra von großer Hilfe sein, indem die für die entscheidende Einsicht irrelevanten Hilfslinien unsichtbar gemacht (aber nicht gelöscht) werden können. Umgekehrt besteht Durchblick darin, von unwesentlichen Details abzusehen. Die beiden Substantive der Überschrift hängen eng miteinander zusammen. Dass die Möglichkeit des Unsichtbarmachens den Durchblick befördern kann, wird anhand der Dreiecksflächenformel von HERON, anhand einer Sangaku-Aufgabe aus dem alten Japan und anhand eines Zugangs zur EULER-Relation bezüglich der Um- und Berührkreisradien eines Dreiecks erläutert. An manchen Stellen wird der Umfangswinkelsatz und der daraus folgende Sehnensatz verwendet.
Funktionen
5-13. Klasse
Sekundarstufe
8 SeitenFunktionen5-13. KlasseSekundarstufe8 SeitenTesten kostet nichts
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Einheit
Winkeldreiteilung mit einer HyperbelJÁNOS BOLYAI (1802–1860), einer der Väter einer nichtEUKLIDischen Geometrie, hat ein Verfahren entwickelt, mithilfe von gleichschenkligen Hyperbeln Winkel zu dritteln. Das stellt zwar keine Konstruktion mit Zirkel und Lineal dar (das wäre auch unmöglich), ist aber gleichwohl lehrreich. Es werden Wege geschildert, wie man BOLYAIs Ergebnis mit (und ohne) GeoGebra nachentdecken und verifizieren kann. Der von BOLYAI eingeschlagene Weg wird im Folgenden nicht wörtlich wiedergegeben. In SAIN [1986; S. 129] findet man eine zu Abb. 1 analoge Figur.
Funktionen5-13. KlasseSekundarstufe5 SeitenFunktionen5-13. KlasseSekundarstufe5 Seiten
Einheit
Funktionsuntersuchungen mit Dynamischer Geometrie-SoftwareDas Unterrichtsmaterial für den Einsatz im gymnasialen Mathematikunterricht beschäftigt sich mit dem Einsatz von GeoGebra zur Untersuchung von Funktionen. Mit vorwiegend zum Selbstlernen geeigneten Problemstellungen modellieren Sie Grafen von quadratischen Funktionen, Schnittpunkte, Tangenten und Trigonometrischen Funktionen.
Dynamische Geometriesoftware9-13. KlasseBerufliche Schule24 SeitenDynamische Geometriesoftware9-13. KlasseBerufliche Schule24 Seiten
Einheit
Arbeit mit der dynamischen Geometrie-Software GeogebraBesondere Punkte am Dreieck mit Geogebra erkunden; Das sollst du können! − Checkliste; Schatzsuche I mit Geogebra und Google Earth; Schatzsuche II mit Geogebra und Google Earth; Das Alter des schwarzen Kaninchens – ein Rätsel lösen
Dreiecke7. KlasseGesamtschule5 SeitenDreiecke7. KlasseGesamtschule5 SeitenVerwandte Themen
Einheit
InformationPlädoyer für handelndes Erforschen und Üben im Mathematikunterricht: Nachdem bei Lernenden vermehrt Unsicherheiten im Umgang mit Bleistift, Lineal, Schere und Zirkel zu beobachten sind, dienen die Praxisbeiträge dazu, Material einzusetzen und durch händisches Arbeiten Lernen durch „Be-Greifen“ zu ermöglichen. Es motiviert die Lernenden, wenn sie geometrische Körper bauen und sie dazu nutzen, Körpereigenschaften zu untersuchen und die Zusammenhänge zwischen Netzen und Körpern zu erfahren: Körpernetze werden untersucht, Schrägbilder gezeichnet, Netze mit Schnüren zu Körpern geformt und Körper „platt“ gemacht, um im Netz bekannte Formen wiederzuentdecken. Grundflächen von Prismen werden gezeichnet und verglichen, Zylinder, Tetraeder und Pyramiden gebastelt und deren Oberflächen bzw. Volumen berechnet und Füllversuche durchgeführt. Mit Mandarinenschalen wird die Oberflächenformel der Kugel erarbeitet und mit Software zusammengesetzte Körper konstruiert – kurz: Vom Greifen zum Be-Greifen! Aus dem Inhalt: „Verstehen durch Anfassen“ – Handelnder Umgang mit geometrischen Körpern; „Mit Klickies vom Netz zum Körper“ – Ideen zu Würfel, Pyramide und Co. entwickeln, umsetzen und untersuchen; „Schräge Würfel“ – Perspektivische Darstellungen mithilfe von Minecraft üben; „Pop-up-Geometrie“ – Vom Netz zum Körper mit Schnürzugmodellen; „Vom Stern zum Würfel“ – Mit Oberflächeninhalten rechnen; „Es kommt auf die Grundfläche an!“ – Das Volumen von Buchstabenprismen vergleichen; „Volumengleiche Zylinder“ – Den Zusammenhang zwischen Radius und Höhe handelnd und rechnend erfahren; „Wie groß ist die Mandarine?“ – Den Oberflächenterm der Kugel handelnd entdecken; „Wenn du sauber gefaltet hast ...“ – Ein Tetraeder basteln und typische Größen berechnen; „Pyramidenwürfel: Wie oft passt ...?“ – Handlungsorientiert zum Volumen; „3D-Modelle: digital und analog“ – Vielfalt individueller geometrischer Körper durch neue technische Möglichkeiten; „Räumliches Denken fördern“ – Ein digitales Werkzeug zur Diagnose und Förderung von räumlichem Denken; „Mit Kinderrechten in die Zukunft“ – Weltkindertag am 20. September; „Xperium in St. Englmar“ – Das mathematische Mitmachmuseum: Lass es mich tun ...!; „Körperberechnungen – Begreifen durch Begreifen“ – Rezension; Arbeitsblätter und Bastelvorlagen zu den Beiträgen im Heft; 12 Karteikarten für den Unterricht zum Beitrag „Pyramidenvolumen“; 6 GeoGebra-Dateien als Hilfsmittel zum Beitrag „Pyramidenvolumen“.
Geometrie5-10. KlasseSekundarstufe 11 SeiteGeometrie5-10. KlasseSekundarstufe 11 Seite
Einheit
EinführungPlädoyer für handelndes Erforschen und Üben im Mathematikunterricht: Nachdem bei Lernenden vermehrt Unsicherheiten im Umgang mit Bleistift, Lineal, Schere und Zirkel zu beobachten sind, dienen die Praxisbeiträge dazu, Material einzusetzen und durch händisches Arbeiten Lernen durch „Be-Greifen“ zu ermöglichen. Es motiviert die Lernenden, wenn sie geometrische Körper bauen und sie dazu nutzen, Körpereigenschaften zu untersuchen und die Zusammenhänge zwischen Netzen und Körpern zu erfahren: Körpernetze werden untersucht, Schrägbilder gezeichnet, Netze mit Schnüren zu Körpern geformt und Körper „platt“ gemacht, um im Netz bekannte Formen wiederzuentdecken. Grundflächen von Prismen werden gezeichnet und verglichen, Zylinder, Tetraeder und Pyramiden gebastelt und deren Oberflächen bzw. Volumen berechnet und Füllversuche durchgeführt. Mit Mandarinenschalen wird die Oberflächenformel der Kugel erarbeitet und mit Software zusammengesetzte Körper konstruiert – kurz: Vom Greifen zum Be-Greifen! Aus dem Inhalt: „Verstehen durch Anfassen“ – Handelnder Umgang mit geometrischen Körpern; „Mit Klickies vom Netz zum Körper“ – Ideen zu Würfel, Pyramide und Co. entwickeln, umsetzen und untersuchen; „Schräge Würfel“ – Perspektivische Darstellungen mithilfe von Minecraft üben; „Pop-up-Geometrie“ – Vom Netz zum Körper mit Schnürzugmodellen; „Vom Stern zum Würfel“ – Mit Oberflächeninhalten rechnen; „Es kommt auf die Grundfläche an!“ – Das Volumen von Buchstabenprismen vergleichen; „Volumengleiche Zylinder“ – Den Zusammenhang zwischen Radius und Höhe handelnd und rechnend erfahren; „Wie groß ist die Mandarine?“ – Den Oberflächenterm der Kugel handelnd entdecken; „Wenn du sauber gefaltet hast ...“ – Ein Tetraeder basteln und typische Größen berechnen; „Pyramidenwürfel: Wie oft passt ...?“ – Handlungsorientiert zum Volumen; „3D-Modelle: digital und analog“ – Vielfalt individueller geometrischer Körper durch neue technische Möglichkeiten; „Räumliches Denken fördern“ – Ein digitales Werkzeug zur Diagnose und Förderung von räumlichem Denken; „Mit Kinderrechten in die Zukunft“ – Weltkindertag am 20. September; „Xperium in St. Englmar“ – Das mathematische Mitmachmuseum: Lass es mich tun ...!; „Körperberechnungen – Begreifen durch Begreifen“ – Rezension; Arbeitsblätter und Bastelvorlagen zu den Beiträgen im Heft; 12 Karteikarten für den Unterricht zum Beitrag „Pyramidenvolumen“; 6 GeoGebra-Dateien als Hilfsmittel zum Beitrag „Pyramidenvolumen“.
Geometrie5-10. KlasseSekundarstufe 14 SeitenGeometrie5-10. KlasseSekundarstufe 14 Seiten
Einheit
Kreisbogenzweiecke mit festem Radius – eine Problemlöseaktivität mit KreisschablonenIn den meisten Fällen wird man Kreise wohl mit dem Zirkel zeichnen. Das ist auch ziemlich klar, weil Zirkel leicht verstellbar sind und man damit Kreise mit „beliebigen“ Radien realisieren kann. Aber wenn man viele Kreise mit gleichem (festem) Radius zeichnen soll, dann kann alternativ auch eine Kreisschablone (Holz, Metall, Plastik, etc.) benutzt werden. Nicht nur aus Gründen der Abwechslung ist dies bei der folgenden Aktivität angebracht, sondern auch deswegen, weil man mit einem Zirkel und auch mit einer Dynamischen Geometrie Software (DGS) zuerst einmal die zugehörigen Mittelpunkte der Kreise konstruieren müsste, und das dauerte doch deutlich länger. Mit einer Kreisschablone können die in Rede stehenden Kreise deutlich schneller bzw. effizienter gezeichnet werden.
Geometrie5-10. KlasseSekundarstufe8 SeitenGeometrie5-10. KlasseSekundarstufe8 Seiten
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