Unterrichtsmaterialien Mathematik: Gesamtschule
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Informationsvideo: Volumen und Oberflächen von Pyramiden und KegelnDie SuS rezipieren ein Video zum Messen. Am Beispiel einer Pyramide mit quadratischer Grundfläche und vier gleichen, gleichschenkligen Dreiecken als Seiten wird die Oberfläche einer Pyramide berechnet. Der Film zeigt, wie sich ihr Volumen und auch das von Kegeln berechnen lässt, und erläutert, wie man die Oberfläche eines Kegels bestimmt.
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Der Kegel – eine spezielle Pyramide: Die Formel zur Berechnung des Kegelvolumens selbstständig erarbeitenDie SuS erarbeiten ausgehend von der Pyramide selbstständig die Formel für die Volumenberechnung eines Kegels. Über die Erhöhung der Anzahl der Ecken in der Grundfläche von Pyramiden wird den SuS schritt- und näherungsweise die Volumenberechnung des Kegels bewusst.
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Über Kegel, die eine Kugel enthalten - M1-M2Verschiedene Übungen zur mathematischen Modellierung ermöglichen den SuS eine intensive Auseinandersetzung mit diesem Themenbereich.
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Lerntheke zur KörperberechnungDie SuS erforschen eigenständig die Kenngrößen von Kegel, Pyramide, Prisma, etc. Sie erstellen eine Formelkartei zu unterschiedlichen Formen. An konkreten Aufgaben zum Volumen und der Oberfläche stellen die SuS ihr Können unter Beweis. Lösungen sind als Anhang vorhanden.
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Platonische KörperEs gibt fünf platonische Körper in der Mathematik. Sie sind benannt nach ihrem Entdecker Platon. Der Film stellt das Hexaeder, das Tetraeder, das Oktaeder, das Ikosaeder und das Dodekaeder mit den jeweiligen symmetrischen Eigenheiten vor und weist darauf hin, wo diese Formen in der Natur vorkommen.
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Kugel um Würfel / Würfel in KugelNach diesem empfehlenswerten, aber optionalen Exkurs, werden beim Umbeschreiben einer Kugel um einen Würfel bzw. umgekehrt beim Einbeschreiben eines Würfels in eine Kugel wieder geometrische Inhalte aus der Mittelstufe wiederholt und vertieft.
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Entfernungen und Winkel auf der KugeloberflächeBereits in der Unterstufe behandelt man die Erde als Kugel im Geografieunterricht. Dabei werden ohne weitere Vertiefung auch Kugelkoordinaten als Längen- und Breitengrade eingeführt (M 4). In der ebenen Geometrie werden dann später Sätze wie über die Innenwinkelsumme im Dreieck hergeleitet und selbstverständlich verwendet, die bemerkenswerterweise auf der Kugel nicht gültig sind (M 5). Mangels sphärischer Trigonometrie wird dies kaum noch thematisiert, auch bleibt in der Schülervorstellung die Strecke immer die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten, ungeachtet der Tatsache, dass dies auf der Kugel ebenfalls nicht stimmt.
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