Unterrichtsmaterialien Mathematik: Ganze Werke
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Mathematik
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Gesamtwerk
Schwerpunkt, Schnittpunkt, Abstand
Zwei Übungsblätter bieten Ihrer Klasse eine Reihe von Aufgaben aus dem Bereich der Analytischen Geometrie. Die Jugendlichen arbeiten im dreidimensionalen Raum, stellen Gleichungen für Geraden und Ebenen auf und bestimmen Schnittpunkte, Schnittgeraden und Schnittwinkel. Auch Abstandsberechnungen und die Ermittlung des Rauminhalts einer Pyramide sind Teil der Rechenbeispiele.
Gesamtwerk
Geodätische Kuppeln
Große geodätische Kuppeln wie die „Montreal Biosphere“ sehen faszinierend aus; kleine Exemplare können durchaus im alltäglichen Leben angetroffen werden. Mit Mitteln der Analytischen Geometrie (Geraden- und Ebenengleichungen, Winkel- und Streckenberechnungen) können Ihre Schüler wesentliche Prinzipien der Konstruktion von solchen Kuppeln untersuchen und Modelle bauen.
Gesamtwerk
Relationen, Verknüpfungen und mehr
Was denken unsere Lernenden eigentlich, was Mathematik ist? Haben sie ein rundes Bild? Diese Ausgabe widmet sich den Möglichkeiten, im Unterricht über das Betreiben und Lernen von Mathematik hinaus etwas über die Art und Weise zu vermitteln, wie diese Wissenschaft im Inneren gebaut ist und weiter gebaut wird. Im Sinne der Winter’schen Grunderfahrungen werden die mathematikspezifische Weise der Welterschließung sowie der Charakter der Mathematik als geistige Schöpfung und (deduktiv) geordnete Welt eigener Art aufgegriffen. So schaut diese Ausgabe mit „Relationen, Verknüpfungen und mehr“ auf wiederkehrende Bauelemente, auf die Mathematiker:innen immer wieder gestoßen sind und die sie deshalb abstrakt herauskristallisiert haben – sogar gezielt suchen oder herstellen. Wir möchten Orientierung und vor allem Unterrichtsideen dazu anbieten, wie Lernende im Laufe der Sekundarstufen Erfahrungen mit dieser Seite der Mathematik machen und sie als wertvoll erleben können. Aus dem Inhalt: Relation, Verknüpfung & Co – Einblicke in die Architektur der Mathematik anregen; Beziehungen im Blick – Relationales Denken bei Gleichungen früh anregen; Zahlenmuster und Brüche – Eine Lernumgebung zum algebraischen Denken; Umgekehrt geht’s manchmal einfacher – Strukturelle Zusammenhänge nutzen; Über das Strukturieren zu neuen Strukturen – Dreieckssymmetrien mit Abbildungen erforschen; Da ist der Knoten drin ...?!? – Knoten unterscheiden: mit Struktur und Greifbarkeit; Algebraische Strukturen in der Schule? – Rechnen neu sehen und verstehen.
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Gesamtwerk
Überzeug mich! Logische Sprache und gültiges Argumentieren
Wer andere von etwas überzeugen will, braucht gute Argumente. Das gilt beim Taschengeld genauso wie im Mathematikunterricht, wenn du Aussagen untersuchen sollst. Stimmt das Behauptete? Stimmt es immer, nie oder nur in bestimmten Fällen? Auch wer in politischen Diskussionen mitreden können will, sollte selbst argumentieren, aber auch Argumente prüfen und logische Fehlschlüsse aufdecken können. Ob in der Philosophie, in der Mathematik oder im Alltag: Wir machen uns seit mindestens 2000 Jahren Gedanken darüber, was gute Argumente ausmacht. In dieser MatheWelt erfährst du, was es aus mathematisch-logischer Sicht heißt, gut zu argumentieren. Dabei lernst du, die Alltagssprache und die mathematisch-logische Sprache voneinander abzugrenzen.
Gesamtwerk
Vektoren und ihre Eigenschaften
Dieses Skript führt Ihre Lernenden wie ein roter Faden durch den Anfangsunterricht der Analytischen Geometrie in der Oberstufe. Sie lernen Vektoren und deren Eigenschaften kennen, rechnen mit Vektoren und überprüfen die lineare Abhängigkeit bzw. Unabhängigkeit von Vektoren. Alle Verfahren sind mit ausführlichen Beispielen beschrieben und bilden ein kompaktes Nachschlagewerk für die kommenden Jahre.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Histogramme der Binomialverteilung
Die Unterrichtseinheit führt die Lernenden systematisch an die Darstellung und Interpretation von Histogrammen im Kontext der Binomialverteilung heran. Abstrakte Konzepte wie Wahrscheinlichkeitsverteilungen und Berechnungen von Ereignissen werden durch die Arbeit mit Histogrammen anschaulich und greifbar. Durch den Einsatz von GeoGebra geben Sie den Lernenden die Möglichkeit, interaktiv den Einfluss der Parameter auf das Histogramm zu erforschen sowie Merkmale wie Symmetrie und Streuung zu erkennen. Mit diesen strukturierten und aufeinander aufbauenden Aufgaben unterstützen Sie die Lernenden nicht nur beim eigenständigen Entdecken und Verstehen, sondern fördern das erlernte Wissen sicher anzuwenden und nachhaltig zu festigen.
Gesamtwerk
MINT Zirkel – Ausgabe 3, Deptember 2025
Diese Ausgabe widmet sich den großen Fragen von Natur, Energie und Erkenntnis. Sie beleuchtet, wie Mathematik über Jahrhunderte ungelöste Rätsel hervorgebracht hat, und zeigt zugleich Wege auf, wie moderne Forschung neue Antworten findet – von unlösbaren geometrischen Problemen bis hin zu bahnbrechenden Entdeckungen im All. Zentrale Beiträge thematisieren die Krise der Biodiversität und den Verlust der Artenvielfalt, die Suche nach Leben auf fernen Planeten, den Umgang mit überschüssigem Strom aus erneuerbaren Energien sowie die Herausforderung durch invasive Arten. Daneben rückt das Heft die Energiewende in den Fokus und fragt, wie Schule und Unterricht auf gesellschaftliche Veränderungen reagieren können – mit neuen Perspektiven auf Nachhaltigkeit, Wissen und Verantwortung.
Gesamtwerk
Konkrete Fachdidaktik Mathematik
Wie kann ich mathematische Konzepte verständlich erklären? Wie komplexe Themen durch praktische Beispiele veranschaulichen? Welche Prüfungsformate und Bewertungsmethoden sind sinnvoll, fair und haben sich bewährt? Die Fragen, mit denen sich angehende Mathematiklehrkräfte beschäftigen, sind vielfältig. Antworten darauf müssen sie sich oft mühsam und zeitaufwändig aus unterschiedlichsten Quellen zusammensuchen. Ab jetzt finden sie diese in der Konkreten Fachdidaktik Mathematik. Die Fachdidaktik gibt den aktuellen Stand der fachdidaktischen Diskussion wieder, ohne bewährte Erkenntnisse aus der Vergangenheit zu vernachlässigen. So berücksichtigt sie bereits die Bildungsstandards 2023 und bezieht die Nutzung digitaler Medien in alle Überlegungen mit ein. Die Fachdidaktik kommt aus der Praxis und ist für die Praxis. Sie stützt sich auf ein solides Fundament aus Theoriekenntnissen und auf die langjährigen Erfahrungen der Autoren aus dem Schulalltag, der Lehrerausbildung und der Bewertung von Unterricht. Sie ist dein unverzichtbarer Begleiter beim Erwerb fachdidaktischer Grundlagen des Mathematikunterrichts in der Sekundarstufe. Das Buch richtet sich an Studierende und Lehramtsanwärter sowie an Lehrkräfte, die die Qualität ihres Unterrichts reflektieren und optimieren wollen oder die eine Tätigkeit als Mentor:in übernehmen.
Gesamtwerk
Das Volumen eines Rotationskörpers
Im alltäglichen Leben sehen wir mehr Rotationskörper, als man auf Anhieb vermuten würde: Blumenvasen, Urnen, Töpfe (Kochtöpfe [die oft sogar Zylinder sind], Blumentöpfe), Gläser (Trinkgläser, Marmeladengläser), Pylonen, Mülleimer … Dieses Material nutzt diese Tatsache aus, um das mathematische Problem der Berechnung des Volumens eines solchen Körpers in einem praxisnahen Kontext zu behandeln.
Gesamtwerk
Pedelec- bzw. Fahrrad-Unfälle in Analysis und Stochastik
Die Verkaufszahlen von Pedelecs sind in den letzten Jahren stark angestiegen. Gleichzeitig ist auch die Anzahl der Unfälle und Verletzten gestiegen Im Beitrag wird die Anzahl der Pedelecs sowie die Anzahl der Unfälle mit Personenschäden mit einem Pedelec bzw. mit einem Fahrrad aufgeteilt nach verschiedenen Altersgruppen mithilfe von Funktionen angenähert und die Güte der Annäherung durch die Funktionen mithilfe der Abweichung von den realen Daten untersucht. Die Funktionen sind hierzu mithilfe der Unfallzahlen zu bestimmen. Ebenso wird der Wahrheitsgehalt von Aussagen bestimmt und (bedingte) Wahrscheinlichkeiten berechnet, die sich, bezogen auf die verschiedenen Altersgruppen der Bevölkerung, auf die Anzahl von Pedelecs (Fahrrädern), die Schwere des Unfalls sowie auf die (durchschnittliche) Jahresfahrleistung beziehen.
Gesamtwerk
Stochastik beim Spiel mit vier Würfeln und einem Glücksrad
Abhängig von festgelegten Bedingungen lässt sich die fehlende Bepunktung von Würfeln auf verschiedene Arten durchführen, wobei bestimmte Punktezahlen auch mehrfach vorkommen dürfen. Zu den resultierenden Würfeln berechnen die Schülerinnen und Schüler die Wahrscheinlichkeitsverteilung und Varianz berechnet. Zusätzlich bestimmen sie die (bedingten) Wahrscheinlichkeiten von zuvor definierten Ereignissen zu einem Würfel oder sie vergleichen die Wahrscheinlichkeiten bei den einzelnen Würfeln. Sie benutzen hierzu Baumdiagramme sowie die Binomial- bzw. hypergeometrische Verteilung. Passend zu den Würfeln wird ein Glücksrad erstellt, sodass einer davon „erdreht“ werden kann. In Kombination von Glücksrad und Würfel werden dann wiederum Ereignisse definiert und die Wahrscheinlichkeiten bestimmt. Zudem überprüfen die Jugendlichen, ob ein Spiel mit Glücksrad und Würfel fair ist und sie schätzen die Anzahl der Spiele für einen gewissen Gewinn ab.
Gesamtwerk
Dem Zufall auf der Spur
Wesentliche Bestandteile der Oberstufenstochastik sind Ihren Schülern bereits über die Jahre bekannt geworden, und sie verfügen über ein vielfältiges Spektrum konkreter Zusammenhänge, die zunächst wiederholt und teilweise vertieft werden. So bereiten Sie Ihre Schüler in idealer Weise auf das Abitur in Stochastik vor.
Gesamtwerk
Gleichseitige Dreiecke und ein Tetraeder
Die Punkte A, B, C und D liegen in dieser Reihenfolge auf einer Geraden, wobei der Abstand von A nach B und von C nach D gleich ist. Erweitert man die Strecke und durch zwei Punkte P und Q zu einem gleichseitigen Dreieck, so ist das Dreieck CQP wiederum gleichseitig. Dieses Dreieck bildet die Grundfläche eines Tetraeders. Mit den Methoden der Analytischen Geometrie werden die Punkte P und Q bestimmt, und die Grundflächenebene sowie der Tetraeder hinschlich anderer Ebenen bzw. einer Geraden untersucht. Ebenso werden Oberfläche und Volumen des Tetraeders abhängig vom Abstand der Punkte B und C berechnet.
Gesamtwerk
Numerische Mathematik
Diese Ausgabe beleuchtet die Bedeutung der numerischen Mathematik im Unterricht. Sie bietet praxisorientierte Ansätze und didaktische Konzepte, um komplexe mathematische Themen verständlich zu vermitteln. Mit einer Vielzahl an Beispielen und Aufgaben unterstützt das Heft Lehrkräfte dabei, numerische Methoden effektiv in den Unterricht zu integrieren. Ideal für die Sekundarstufe I und II.
Gesamtwerk
Anschlussfähig unterrichten
Lisa will nicht an halbe Personen verteilen, Max findet 30 als Ergebnis von 15 : 0,5 sei falsch. Irritationen in Mathe sind kein Zufall, Begriffe und Vorstellungen erweitern sich aufbauend. Wie gelingt ein anschlussfähiger Unterricht, der nicht überfordert – und trotzdem vorbereitet? Mathematik baut aufeinander auf – doch wie gelingt es, zentrale Begriffe und Konzepte so einzuführen, dass sie langfristig tragfähig sind? Diese Ausgabe von mathematik lehren widmet sich genau dieser Herausforderung. Die Beiträge bieten praxisnahe Ideen und theoretische Fundierung für einen Unterricht, der Lernprozesse nachhaltig verzahnt und Stolpersteine gar nicht erst entstehen lässt. Im Fokus stehen verschiedene Themenbereiche von der Mittel- bis zur Oberstufe, die durch anschauliche Modelle und Materialien greifbar werden.
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