Unterrichtsmaterialien Geometrie: Ganze Werke Seite 21/69
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Mathematik
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Gesamtwerk
Mathematische Methoden der Elektrotechnik
Das Buch bietet eine praxisorientierte Einführung in die mathematischen Methoden der Elektrotechnik. Der Schwerpunkt liegt auf der Lösung von gewöhnlichen und partiellen Differenzialgleichungen mittels analytischer und numerischer Methoden. Dabei werden die analytischen Methoden den numerischen gegenübergestellt. Die Differenzialgleichungen wurden mit Blick auf die Problemstellungen der Elektrotechnik gewählt. Gezeigt wird, wie diese beispielsweise auch auf die Mechanik übertragen werden können. Zahlreiche Beispiele und Aufgaben mit ausgearbeiteten Lösungen erleichtern den Transfer des Wissens in die Anwendungen.
Gesamtwerk
Extremale Aussagen
Dieser Beitrag motiviert Ihre Schülerinnen und Schüler und fordert sie auf, sich mit der Beweisführung in der Mathematik anhand extremaler Aussagen zu beschäftigen und diese an entsprechenden Beispielen zu überprüfen. Dazu verwenden sie Zusammenhänge aus der Geometrie der Ebene (Rechteck – Quadrat; gleichschenkliges Dreieck – gleichseitiges Dreieck) und des Raumes (Quader – Würfel, Pyramide – Tetraeder). Die Beweise führen die Jugendlichen dabei in den klassischen Schritten: Voraussetzung, Behauptung, Beweis.
Gesamtwerk
Ein anwendungsorientierter Einstieg in die Stochastik
Mit dieser Unterrichtsreihe steigen Sie anwendungsorientiert in die Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik ein. Ihre Schüler basteln zunächst einen Farbkreisel, führen eine Reihe von Experimenten aus, die sie auswerten müssen, und erstellen dazu Balkendiagramme. Anhand dieser Ergebnisse können Sie den Zufallsbegriff gut veranschaulichen. Im Verlauf der Einheit führen Sie Häufigkeiten und die Laplace-Wahrscheinlichkeit ein. Auch lernen die Schülerinnen und Schüler bei dieser Gelegenheit zwischen den Begriffen Ergebnis und Ereignis zu unterscheiden. Für interessierte Schüler hält der Beitrag das schwache Gesetz der großen Zahlen bereit.
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Gesamtwerk
Haus mit pyramidenförmiger Dachgaube, Fotovoltaikanlage und Schornstein
Bekannte Dachformen sind Satteldächer, Walmdächer, Pultdächer, Flachdächer oder Mischformen. Zur Vergrößerung der Umbauten wird ein Dach im Dachbodenbereich mit einer Dachgaube versehen. Im Beitrag ermitteln die Schülerinnen und Schüler die Form und Größe von Dachfläche und Dachgaube und die Winkel, die die Seitenfläche bzw. der First der Gaube mit der Dachfläche bilden. Ebenso bestimmen die Jugendlichen die Eckpunkte der hinteren Dachfläche. Sie überprüfen, ob diese Dachfläche sich für eine Fotovoltaikanlage eignet und welche Kosten für diese Anlage entstehen würden. Die Lernenden bestimmen zudem die Lage des Schornsteins zum Dachfirst.
Gesamtwerk
Das Kantengerüst eines Segelflugzeugs
Die Unterrichtseinheit umfasst einen Lernzirkel mit vier Stationen, der wesentliche Inhalte der analytischen Geometrie in der gymnasialen Oberstufe vertieft. Die Grundlage des Lernzirkels und den Anwendungsbezug stellt das Kantengerüst eines Segelflugzeugs dar. Die Schüler lernen, das bereits vorhandene Wissen über Vektoren, Geraden- und Ebenengleichungen, Abstandsberechnungen und Berechnungen von Schnittwinkeln zwischen Ebenen anzuwenden. Im Mittelpunkt der Betrachtungen steht die Anwendung der Vektorrechnung bei Abstands-, Winkel-, Flächen- und Volumenberechnungen.
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Gesamtwerk
digital unterrichten – Mathematik –8/2021
Digitale Tools machen das Unterrichten einfacher - etwa die App zufallsdocu, mit der Ergebnisse von Zufallsexperimenten direkt individuell angeklickt und gesammelt werden können. Es entstehen Live-Statistiken - auch für die gesamte Klasse. Aus dem Inhalt: Projekte und Lernpatenschaften digital organisieren; Über die Macht der (KI-)Algorithmen; Mit Holzwürfeln und GeoGebra AR zum Volumenbegriff bei Quadern; Zufallsexperimente live erfassen; Mit GeoGebra vom Grad- zum Bogenmaß; Wie passt der Zylinder in den Raum? Selbstlernumgebung: Numerisches Lösen eines Extremwertproblems; Webservices selbst hosten (Technik-Tipp).
Gesamtwerk
Daten – sammeln, darstellen und interpretieren
Nicht nur in der Mathematik ist die Beschäftigung mit dem Sammeln, Darstellen und Interpretieren von Daten wichtig, sondern auch in anderen Fächern. Darüber hinaus gehören Daten schon für Grundschulkinder zum Alltag. In diesem Heft finden Sie Perspektiven, Aspekte, Methoden und praktische Beispiele zum Thema. Nicht nur in der Mathematik ist die Beschäftigung mit dem Sammeln, Darstellen und Interpretieren von Daten wichtig, sondern auch in anderen Fächern. Darüber hinaus gehören Daten schon für Grundschulkinder zum Alltag. In diesem Heft finden Sie Perspektiven, Aspekte, Methoden und praktische Beispiele zum Thema. Beginnend mit der Grundsatzfrage „Was will ich wissen“ lernen Kinder verschiedene Methoden zum Sammeln und Darstellen von Daten. Erst dieser Prozess mit allen Herausforderungen ermöglicht das Interpretieren. Aus dem Inhalt: Hallo Welt! – Ein entscheidungsfreudiger Mathematikunterricht zum Thema Daten; Daten! Analog und digital? – Lernchancen und Grenzen analoger und digitaler Lernszenarien; „Dieser Stein bin ich!“ – Umgang mit Daten von Anfang an; „Wie fair sind Gummibären-Tütchen?“ – Darstellungen von Daten entwickeln und nutzen; Daten inklusiv – Hintergründe und Beispiele zum Darstellen und Deuten von Daten; Für alle Fälle! Daten für Kinder – Anregungen für das Sammeln, Darstellen und Interpretieren; Diagnostik: KABC-II – Teil 2 – Kaufman Assessment Battery for Children – Second Edition.
Gesamtwerk
3D-Geometrie – virtuell und real
Mit Hands-On-Erfahrungen und digitalen Lernumgebungen erkunden Schülerinnen und Schüler 3D-Objekte im Raum und ihre Lagebeziehungen. Geometrie in der Schule spielt sich in der Ebene ab. Unsere Umwelt ist der Raum. Mithilfe digitaler Technologien ist eine stärkere Einbeziehung und Weiterentwicklung der Raumgeometrie möglich, weil sie die Beziehung zwischen Umwelt und Geometrie sowie die Darstellung geometrischer Objekte auf Bildschirmebene in einfacher Weise ermöglichen. Zentrale Idee des Heftes ist es, Beziehungen zwischen physischen und virtuellen Aktivitäten sowie realen und computersimulierten Modellen stärker aufzugreifen. Es geht um die Entwicklung von Vorstellungen über geometrische Körper und deren Eigenschaften sowie um virtuelles und reales Handeln mit Körpern.
Gesamtwerk
Die Entwicklung mathematischer Kompetenzen
Wie lernen Schüler*innen rechnen? Wie können Lehrkräfte sie dabei optimal unterstützen? Und warum werden nicht alle Schüler*innen Mathe-Asse? Dieses Buch erklärt, wie Kinder mathematische Fähigkeiten entwickeln und welche Einflüsse dabei von Anfang an für Unterschiede sorgen: von den Vorläuferfertigkeiten bei Kindergartenkindern über die Grundschule bis hin zur Oberstufe. Darüber hinaus erfahren Studierende, Dozent*innen und Praktiker*innen, welche Aussagekraft diagnostische Verfahren im Hinblick auf mathematische Kompetenzen haben. Es werden Merkmale schwacher Rechner*innen aufgezeigt und verschiedene Fördermaßnahmen zur Vorbeugung und Therapie bei Rechenschwäche/Dyskalkulie vorgestellt. Daraus ergeben sich wichtige Tipps und Ratschläge für die Unterrichtspraxis. Für die dritte Auflage wurde der Text umfassend aktualisiert und um die neuesten Forschungsergebnisse ergänzt.
Gesamtwerk
Vektoren beim Drohnenflug
Interaktive Simulationen eignen sich im Mathematikunterricht zur Visualisierung von Problemstellungen und Zusammenhängen. Durch die Möglichkeit zum Experimentieren können die Schülerinnen und Schüler so eine inhaltliche Vorstellung für die Verknüpfung von zwei oder mehr Vektoren entwickeln. Insbesondere kann die Auswirkung der skalaren Multiplikation direkt erkannt und so eine geeignete inhaltliche Vorstellung aufgebaut werden. Auf die gleiche Weise ist es möglich, eine Grundvorstellung für das Lösen von Vektorgleichungen auf der enaktiven und ikonischen Ebene zu entwickeln, bevor das symbolische Kalkül entwickelt wird.
Gesamtwerk
Gemischte Aufgaben zur analytischen Geometrie
Diese Unterrichtseinheit beinhaltet einen umfangreichen Streifzug durch die Themenbereiche der analytischen Geometrie der gymnasialen Oberstufen. Der Beitrag eignet sich daher sehr gut dazu, die abiturrelevanten Inhalte in diesem Bereich aufzufrischen und wachzuhalten. Alle Aufgabenstellungen sind eingekleidet in ein Kreuzzahlrätsel, sodass das Üben und Wiederholen einen spielerischen Charakter erhält. Durch Selbstkontrollmöglichkeiten können Sie Ihre Schülerinnen und Schüler die Aufgaben eigenständig bearbeiten und die Richtigkeit ihrer Ergebnisse größtenteils selbstständig überprüfen lassen.
Gesamtwerk
Kurvenanpassung
Interaktive Simulationen eignen sich im Mathematikunterricht zur Visualisierung von Problemstellungen und Zusammenhängen. Ermöglichen Sie Ihren Schülerinnen und Schülern, durch das eigenständige Experimentieren und Entdecken eine inhaltliche Vorstellung für die Bedeutung des r2-Wertes zu entwickeln. Durch die Möglichkeit, die Daten interaktiv zu verändern, erhalten die Lernenden die Chance, die Veränderungen der Regressionsgerade und des r2-Wertes zu beobachten.
Gesamtwerk
digital unterrichten – Mathematik –7/2021
Wie können Prüfungen zeitgemäß gestaltet und mit dem Unterricht abgestimmt werden? Was und Wie soll geprüft werden? "Tests on Demand" können gut in die Arbeit an einer Lerntheke (z.B. zur Prozentrechnung) eingebunden werden. Auch Ergebnisse einer Projektarbeit fließen in die Leistungsberwertung ein. Aus dem Inhalt: Informationen mit Task Cards strukturiert zur Verfügung stellen; Vierecke am GeoGebra-Steckbrett systematisch erkunden; Lerntheke und Kompetenztests zur Prozentrechnung; Lösungsformeln zu quadratischen Gleichungen entwickeln und mit Xournal++ präsentieren; Projekt zum exponentiellen Wachstum mit Scrum: Mord in lauer Frühlingsnacht.
Gesamtwerk
Bauen mit Köpfchen
Wie stapelt man Bauklötze am besten, damit das Gebäude möglichst stabil ist? Wie sieht das Gebäude aus, wenn man es von der Rückseite aus betrachtet und wie errichtet man ein symmetrisches Gebäude? Beim Bauen mit Bausteinen, Steckwürfeln oder Quadern erschließen sich Kinder ganz nebenbei mathematische Basiskompetenzen und physikalische Gesetzmäßigkeiten. In dieser Ausgabe von GRUNDSCHULE MATHEMATIK widmen wir uns dem Thema „Bauen mit Köpfchen“. Das Bauen wird dabei als aufgabenbezogene, mathematische Lernaktivität vorgestellt, die zahlreiche Lernfelder umfasst. So werden in den vorgestellten Unterrichtseinheiten Raumvorstellungsvermögen und Problemlösefähigkeit der Kinder geschult, der Blick für Muster und Strukturen geschärft, fachsprachliche Kompetenzen gefördert und geometrische Veränderungsprozesse dokumentiert. Ergänzend finden Sie Anregungen zum Bauen mit Alltagsmaterialien, eine herausfordernde mathematische Aufgabe passend zum Thema sowie empfehlenswerte Bücher, Spiele und sonstige Materialien.
Gesamtwerk
Fächerübergreifendes – Mathe auch in anderen Fächern
Mathematik steht nicht isoliert neben den anderen Unterrichtsfächern in der Schule. Allerdings wird es von vielen Schülerinnen und Schülern oft anders erlebt. In diesem Heft werden Beziehungen zwischen anderen Fächern und dem Mathematikunterricht aufgezeigt und der Nutzen dieser Vernetzung verdeutlicht. Für einen langfristigen Lernerfolg ist es wichtig, dass neue Inhalte vielfältige Anwendung finden, um das neue Wissen im Gehirn mit Bekanntem zu verknüpfen. Eine Möglichkeit, diese Vernetzung zu erreichen, ist, mathematische Inhalte in Verbindung mit anderen Fächern zu thematisieren. Dadurch erleben die Schülerinnen und Schüler den Nutzen der Mathematik in einem anderen, im Idealfall praktischen, Zusammenhang. Aus dem Inhalt: Zum Thema: Mathe auch in anderen Fächern; Unterrichtsidee Klasse 5–6: Zahlen in der Natur; Unterrichtsidee Klasse 7–8: Buchstabenprismen; Unterrichtsidee Klasse 9–10: Die Brücken-Challenge; Fortbildung: Wie gut ist mein Timing?; Magazin – Aus aktuellem Anlass: Wir basteln einen Drachen; Magazin – Mathematische Reise: Der verpackte Triumphbogen. Aus dem Materialpaket: Domino-Kartenspiel mit Uhrzeiten auf der Fibonacci-Uhr; Bastelvorlagen für 3D-Buchstabenprismen; Materialheft mit 30 Kopiervorlagen.
Gesamtwerk
Kleine Knobeleien in Mathe - Klasse 1 und 2
Ob knifflige Zahlenmauer, Muster entdecken oder Zahlenrätsel in Textform: Mit diesen abwechslungsreichen Aufgaben bringen Sie das mathematische Denken Ihrer Kinder in Schwung! Dieser Band liefert Ihnen 124 übersichtlich gestaltete Kopiervorlagen im A5-Format für die 1. und 2. Klasse. Alle Inhaltsbereiche werden in den verschiedenen Zahlenräumen aufgegriffen, aber nochmal ganz neu in herausfordernde Aufgaben verpackt. So lernen Ihre Kinder "um die Ecke" zu denken, Strategien zu entwickeln und diese wiederum auf andere Aufgaben oder das tägliche Leben zu übertragen. Die Aufgaben können als motivierende Differenzierung für Mathe-Asse oder als spannende Herausforderung für die gesamte Klasse eingesetzt werden. Die Aufgabestellungen sind für die Erstleser kurzgehalten und in Silbenschrift gedruckt, sodass das Lesen vereinfacht wird und möglichst keine zusätzliche Hürde darstellt. Lösungen am unteren Rand der Kopiervorlage oder als separates Lösungsblatt bieten den Kindern die Möglichkeit der Selbstkontrolle. Inhaltliche Schwerpunkte: 124 Kopiervorlagen im A5-Format; mit Selbstkontrolle; Silbenschrift für Erstleser; geeignet als Differenzierung für mathestarke Kinder.
Gesamtwerk
Punktzahl beim Würfeln und Konstruierbarkeit von Dreiecken
Zufallsexperimente werden oft mit Würfeln durchgeführt. Hierbei benutzt man bestimmte Eigenschaften der Augenzahlen, um Ereignisse zu definieren. Im vorliegenden Beitrag sind die Würfelzahlen als Zwischenschritt benutzt, um die Konstruierbarkeit von Dreiecken festzustellen. Hierzu werden drei Würfel gleichzeitig geworfen und die Augenzahlen mit der Seitenlänge (in cm) eines zu konstruierenden Dreiecks gleichgesetzt. Abhängig von der Konstruierbarkeit und der Form des konstruierten Dreiecks werden dann unterschiedliche Aufgabenstellungen der Stochastik der Oberstufe untersucht.
Gesamtwerk
Flächeninhalte bestimmen und vergleichen
Größe und Flächeninhalt werden oft synonym verwendet. Ein großes Rechteck hat einen größeren Flächeninhalt als ein kleines Rechteck. Aber stimmt das auch noch bei Rechtecken mit verschiedenen Längen und Breiten? Und wie sieht es bei verwinkelten Formen aus? Dieser und ähnlichen Fragen gehen die Kinder in dieser Einheit nach. Sie entwickeln ein Gespür für Flächeninhalte und entdecken deren Bedeutung, indem sie Sachaufgaben aus ihrem direkten Lebensumfeld bearbeiten. Spielerisch werden die gelernten Erkenntnisse in einem Domino geübt.
Gesamtwerk
Vielfältige Übungen zur Kopfgeometrie
Die Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens ist eines der Hauptziele im Geometrieunterricht der Grundschule. Mit abwechslungsreichen, motivierenden Übungen werden in diesem Beitrag sowohl die verschiedenen Teilkomponenten des räumlichen Vorstellungsvermögens als auch die verschiedenen Stadien der kognitiven Entwicklung der Kinder berücksichtigt und geschult.
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Algebraische Funktionen
Die Schüler lernen Potenz- und Wurzelfunktionen zu diskutieren. Sie erfahren, dass Zuordnungen und Funktionen auch durch algebraische Gleichungen definiert werden können, lernen das implizite Differenzieren kennen und spalten nach Möglichkeit die Gleichungen in Funktionen auf.
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Eine Pyramide liegt in einer Pyramide
Pyramiden sind nicht nur beliebte Touristenziele, man betrachtet sie auch gerne im Mathematikunterricht der Mittel- und Oberstufe. Im Beitrag prüfen die Schülerinnen und Schüler mit den Methoden der analytischen Geometrie, ob eine Pyramide gewisse Eigenschaften hat. Zudem bestimmen sie die Eckpunkte einer in einer Ausgangspyramide liegenden Pyramide so, dass ihr Volumen maximal wird. Hierzu wenden die Lernenden auch Methoden der Analysis an.
Gesamtwerk
Extremwertprobleme bei Punkte-, Geraden- und Ebenenscharen
Wählt man für den Parameter bei einer Punkte-, Geraden- oder Ebenenschar einen gültigen Zahlenwert, so erhält man genau einen Punkt, eine Gerade oder eine Ebene. Im Beitrag überprüfen die Schülerinnen und Schüler die Lagebeziehung von Punkten der Schar zu einer Geraden bzw. zu einer Ebene oder von Geraden einer Schar zu einer Ebene. Die Lernenden bestimmen den Parameter so, dass bestimmte Eigenschaften wie die Gleichschenkligkeit von Dreiecken erfüllt sind. Die Bestimmung des Parameters kann zu einem Extremwertproblem führen, bei dem die Zielfunktion aus einer Funktion besteht, die selbst aus einer Betragsfunktion und einer Wurzelfunktion verkettet ist. Mit den Methoden der Analysis ermitteln die Jugendlichen hierbei das Extremum.
Gesamtwerk
Geometrie in der Sekundarstufe 1
Die Geometrie sollte in der Sekundarstufe I nicht weiter marginalisiert, sondern im Gegenteil gestärkt werden. Dazu liefert dies Heft Anregungen und Hintergrundinformationen. Rote Fäden gibt es mehrere, und zwar sowohl innerhalb der Sekundarstufe I und auch in die Sekundarstufe II hinein: Konfigurationen mit Quadraten führen nicht nur zur Pythagoras-Figur, sondern auch zu anderen recht reichhaltigen Figuren. Drei- und Vierecke können zerlegt werden, was zu vielfältigen Fragestellungen führt, die sich nah am Curriculum behandeln lassen. Mittlerweile gibt es Apps, die zum geometrischen Argumentieren einladen. Bei einer geht es darum, Konstruktionen in möglichst wenigen Schritten durchzuführen. Die Geometrie lebt auch von spielerischen Variationen. Der Inkreis eines Dreiecks liefert überraschende Erkenntnisse. Unabhängig vom Inkreis bieten auch die Winkelhalbierende als solche Eigenschaften, die entdeckt werden wollen.
Gesamtwerk
Mathe – heute für morgen
Was wir heute tun, gestaltet unsere Welt von morgen. Dies gilt auch im Unterricht. Wie achtsam gehen wir miteinander und mit der Mathematik um, fördern Kreativität und Interesse? Wo hilft Mathematik, im Faktenwust und bei Zukunftsfragen eine Orientierung zu finden? Wir sehen die Mathematik heute sinnvoll als Sprache zur Bewältigung der Herausforderungen von morgen. Und bieten Lerngelegenheiten, in denen ihr nützlicher, diskursiver und unterhaltsamer Charakter erlebbar wird. So gestalten Sie einen achtsamen Unterricht, der die Personen und die Sache ernstnimmt. Aus dem Inhalt: Zahlenrätsel – unterhaltsam und lehrreich; Stimmen die Daten und Informationen wirklich?; Kreativität mit Lerntagebüchern; Mode-bewusst: Eine Umfrage zum Konsumverhalten; Beziehungsgestaltung durch Aufgabenvariation; Daten zum Arktis-Eis auswerten; Asteroid auf Kollisionskurs?! Mit dem Arbeitsheft "MatheWelt" erkunden Schülerinnen und Schüler ab Klasse 5 geometrische Körper.
Gesamtwerk
Mit Parkettierungen zum Geometrieprofi
Ob in den faszinierenden Werken des niederländischen Künstlers M. C. Escher oder in Gebäuden, auf Wegen und in Gärten – Parkettierungen zeigen eine schöne Seite der Mathematik. Der vorliegende Band bietet Ihnen Material in Form von fertigen Arbeitsblättern, mit denen sich Ihre Schülerinnen und Schüler intensiv und über einen längeren Zeitraum mit der Thematik Parkettierungen und „Escher-Bilder“ auseinandersetzen können. Schritt für Schritt wird dabei in die Systematik von Parkettierungen mit Vielecken eingeführt, es werden Winkelsummen und Drehsymmetrie behandelt, bis dann schließlich eigene Escher-Bilder konstruiert werden können und der Kreativität keine Grenzen mehr gesetzt sind. Ganz nebenbei werden dabei auch noch das geometrische Auge, die Konzentrationsfähigkeit und der Orientierungssinn trainiert. Im kostenlosen Downloadmaterial finden Sie alle Lösungen sowie einen Anhang mit ergänzenden Informationen.
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