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6. Curriculum der Sekundarstufe II

6.1 Curriculum der Einführungsphase (EF)

Die Themenreihenfolge ist unter Berücksichtigung der Vorgaben für die Zentralen Klausuren festzulegen.

Jgst./Nr.

EF/1

Inhaltsfeld/Themenfeld: Funktionen und Analysis Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Grundlegende Eigenschaften von Potenz-, Exponential- und Sinusfunktionen

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• beschreiben die Eigenschaften von Potenzfunktionen mit ganzzahligen Exponenten sowie von quadratischen und kubischen Wurzelfunktionen

• beschreiben Wachstumsprozesse mithilfe linearer Funktionen und Exponentialfunktionen

• wenden einfache Transformationen (Streckung, Verschiebung) auf Funktionen (Sinusfunktion, quadratische Funktionen, Potenzfunktionen, Exponentialfunktionen) an und deuten die zugehörigen Parameter

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen

Modellieren

Die Schülerinnen und Schüler

• treffen Annahmen und nehmen begründet Vereinfachungen einer realen Situation vor (Strukturieren)

• übersetzen zunehmend komplexe Sachsituationen in mathematische Modelle (Mathematisieren)

• erarbeiten mithilfe mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten eine Lösung innerhalb des mathematischen Modells (Mathematisieren)

• erfassen und strukturieren zunehmend komplexe Sachsituationen mit Blick auf eine konkrete Fragestellung (Strukturieren)

• erarbeiten mithilfe mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten eine Lösung innerhalb des mathematischen Modells (Mathematisieren)

• beziehen die erarbeitete Lösung wieder auf die Sachsituation (Validieren)

• beurteilen die Angemessenheit aufgestellter (ggf. konkurrierender) Modelle für die Fragestellung (Validieren)

Werkzeuge nutzen

Die Schülerinnen und Schüler

• verwenden verschiedene digitale Werkzeuge zum … zielgerichteten Variieren der Parameter von Funktionen, … Darstellen von Funktionen grafisch und als Wertetabelle Formen der Leistungsüberprüfung:

• schriftliche Arbeiten

• sonstige Leistungen im Unterricht Beiträge zum Unterrichtsgespräch

Beiträge im Rahmen von Gruppen-/Partnerarbeiten Hausaufgabenvorträge, Referate

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

• liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

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Jgst./Nr.

EF/2(a)

Inhaltsfeld/Themenfeld: Funktionen und Analysis Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Grundverständnis des

Ableitungsbegriffs - Von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate (nur ganzrationale Funktionen)

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• berechnen durchschnittliche und lokale Änderungsraten und interpretieren sie im Kontext

• erläutern qualitativ auf der Grundlage eines propädeutischen Grenzwertbegriffs an Beispielen den Übergang von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate

• deuten die Tangente als Grenzlage einer Folge von Sekanten

• deuten die Ableitung an einer Stelle als lokale Änderungsrate/Tangentensteigung

• beschreiben und interpretieren Änderungsraten funktional (Ableitungsfunktion)

• leiten Funktionen graphisch ab

• begründen Eigenschaften von Funktionsgraphen (Monotonie, Extrempunkte) mit Hilfe der Graphen der Ableitungsfunktionen

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen

Argumentieren

Die Schülerinnen und Schüler

• stellen Vermutungen auf

• unterstützen Vermutungen beispielgebunden

• präzisieren Vermutungen mit Hilfe von Fachbegriffen und unter Berücksichtigung der logischen Struktur

• überprüfen, inwiefern Ergebnisse verallgemeinert werden können

Werkzeuge nutzen

Die Schülerinnen und Schüler

• verwenden digitale Werkzeuge zum grafischen Darstellen von Funktionen, zum Darstellen von Funktionen mit Hilfe von Wertetabellen und zum

grafischen Messen von Steigungen

• nutzen mathematische Hilfsmittel und digitale Werkzeuge zum Erkunden und Recherchieren, Berechnen und Darstellen

• entscheiden situationsangemessen über den Einsatz mathematischer Hilfsmittel und digitaler Werkzeuge und wählen diese gezielt aus

Formen der Leistungsüberprüfung:

• schriftliche Arbeiten

• sonstige Leistungen im Unterricht Beiträge zum Unterrichtsgespräch

Beiträge im Rahmen von Gruppen-/Partnerarbeiten Hausaufgabenvorträge, Referate

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

• liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

• Einsatz von Tabellenkalkulation und dynamischer Geometrie-Software zur numerischen und geometrischen Darstellung des Grenzprozesses beim Übergang von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate (bzw. der Sekanten zur Tangenten)

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Jgst./Nr.

EF/3(a)

Inhaltsfeld/Themenfeld: Funktionen und Analysis Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Differentialrechnung

ganzrationaler Funktionen - Entwicklung und Anwendung von Kriterien und Verfahren zur Untersuchung von Funktionen

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• nutzen die Ableitungsregel für Potenzfunktionen mit natürlichem Exponenten

• wenden die Summen- und Faktorregel auf ganzrationale Funktionen an

• lösen Polynomgleichungen, die sich durch einfaches Ausklammern oder Substituieren auf lineare und quadratische Gleichungen zurückführen lassen, ohne digitale Hilfsmittel

• verwenden das notwendige Kriterium und das Vorzeichenwechselkriterium zur Bestimmung von Extrempunkten

• unterscheiden lokale und globale Extrema im Definitionsbereich

• verwenden am Graphen oder Term einer Funktion ablesbare Eigenschaften als Argumente beim Lösen von inner- und außermathematischen Problemen

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen

Problemlösen

Die Schülerinnen und Schüler

• erkennen und formulieren einfache und komplexe mathematische Probleme

• finden und stellen Fragen zu einer gegebenen Problemsituation

• entwickeln Ideen für mögliche Lösungswege

Argumentieren

Die Schülerinnen und Schüler

• stellen Vermutungen auf

• stellen Zusammenhänge zwischen Begriffen her

• nutzen mathematische Regeln und sachlogische Argumente für

Begründungen

• berücksichtigen vermehrt logische Strukturen (notwendige/hinreichende

Bedingung)

• überprüfen, inwiefern Ergebnisse, Begriffe und regeln verallgemeinert

werden können Formen der Leistungsüberprüfung:

• schriftliche Arbeiten

• sonstige Leistungen im Unterricht Beiträge zum Unterrichtsgespräch

Beiträge im Rahmen von Gruppen-/Partnerarbeiten Hausaufgabenvorträge, Referate

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

• liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

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Jgst./Nr.

EF/4.

Inhaltsfeld/Themenfeld: Stochastik Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Körper

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• deuten Alltagssituationen als Zufallsexperimente

• simulieren Zufallsexperimente

• verwenden Urnenmodelle zur Beschreibung von Zufallsprozessen

• stellen Wahrscheinlichkeitsverteilungen auf und führen Erwartungswertbetrachtungen durch

• beschreiben mehrstufige Zufallsexperimente und ermitteln Wahrscheinlichkeiten mit Hilfe der Pfadregeln

• modellieren Sachverhalte mit Hilfe von Baumdiagrammen und Vier-oder

Mehrfeldertafeln

• bestimmen bedingte Wahrscheinlichkeiten

• prüfen Teilvorgänge mehrstufiger Zufallsexperimente auf stochastische Unabhängigkeit

• bearbeiten Problemstellungen im Kontext bedingter Wahrscheinlichkeiten.

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen Modellieren

Die Schülerinnen und Schüler

• treffen Annahmen und nehmen begründet Vereinfachungen einer realen Situation vor (Strukturieren)

• übersetzen zunehmend komplexe Sachsituationen in mathematische Modelle (Mathematisieren)

• erarbeiten mithilfe mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten eine Lösung innerhalb des mathematischen Modells (Mathematisieren)

• erfassen und strukturieren zunehmend komplexe Sachsituationen mit Blick auf eine konkrete Fragestellung (Strukturieren)

• erarbeiten mithilfe mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten eine Lösung innerhalb des mathematischen Modells (Mathematisieren)

• beziehen die erarbeitete Lösung wieder auf die Sachsituation (Validieren)

• beurteilen die Angemessenheit aufgestellter (ggf. konkurrierender) Modelle für die Fragestellung (Validieren) Kommunizieren

Die Schülerinnen und Schüler

• erfassen, strukturieren und formalisieren Informationen aus zunehmend komplexen mathematikhaltigen Texten […] (Rezipieren)

• wechseln flexibel zwischen mathematischen Darstellungsformen (Produzieren)

dokumentieren Arbeitsschrite nachvollziehbar (Produzieren) Problemlösen

Die Schülerinnen und Schüler

• wählen geeignete Begriffe, Zusammenhänge und Verfahren zur Problemlösung aus (Lösen),

• berücksichtigen einschränkende Bedingungen (Lösen)

• überprüfen die Plausibilität von Ergebnissen (Reflektieren) Werkzeuge nutzen

Die Schülerinnen und Schüler

• nutzen Formelsammlungen, Geodreiecke, Zirkel, geometrische Modelle, grafikfähige Taschenrechner, Tabellenkalkulationen

• verwenden verschiedene digitale Werkzeuge zum

• Generieren von Zufallszahlen

• Variieren der Parameter von Wahrscheinlichkeitsverteilungen

• Erstellen der Histogramme von Wahrscheinlichkeitsverteilungen

• Ermitteln der Kennzahlen statistischer Daten (Mittelwert)

• Berechnen der Kennzahlen von Wahrscheinlichkeitsverteilungen (Erwartungswert) Formen der Leistungsüberprüfung:

schriftliche Arbeiten

sonstige Leistungen im Unterricht - Beiträge zum Unterrichtsgespräch

- Beiträge im Rahmen von Gruppen-/ Partnerarbeiten - Hausaufgabenvorträge, Referate

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

- liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

Individualisierter Einstiegstest - Grundlagen der SekI

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Jgst./Nr.

EF/5.

Inhaltsfeld/Themenfeld: Analytische Geometrie und lineare Algebra Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Koordinatisierungen des Raumes

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• wählen geeignete kartesische Koordinatisierungen für die Bearbeitung eines geometrischen Sachverhalts in der Ebene und im Raum

• stellen geometrische Objekte in einem räumlichen kartesischen Koordinatensystem dar

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen

Modellieren

Die Schülerinnen und Schüler

• treffen Annahmen und nehmen begründet Vereinfachungen einer realen Situation vor (Strukturieren)

• erarbeiten mithilfe mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten eine Lösung innerhalb des mathematischen Modells (Mathematisieren)

• beziehen die erarbeitete Lösung wieder auf die Sachsituation (Validieren)

• beurteilen die Angemessenheit aufgestellter (ggf. konkurrierender) Modelle für die Fragestellung (Validieren)

Kommunizieren

Die Schülerinnen und Schüler

• wählen begründet eine geeignete Darstellungsform aus

• wechseln flexibel zwischen mathematischen Darstellungsformen

• dokumentieren Arbeitsschritte nachvollziehbar

Formen der Leistungsüberprüfung:

• schriftliche Arbeiten

• sonstige Leistungen im Unterricht - Beiträge zum Unterrichtsgespräch

- Beiträge im Rahmen von Gruppen-/ Partnerarbeiten

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

- liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

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Jgst./Nr.

EF/6.

Inhaltsfeld/Themenfeld:

Analytische Geometrie und lineare Algebra

Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Vektoren und Vektoroperationen

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• deuten Vektoren (in Koordinatendarstellung) als Verschiebungen und kennzeichnen Punkte im Raum durch Ortsvektoren

• - stellen gerichtete Größen (z.B. Geschwindigkeit, Kraft) durch Vektoren dar

• berechnen Längen von Vektoren und Abstände zwischen Punkten mit dem Satz des Pythagoras

• addieren Vektoren, multiplizieren Vektoren mit einem Skalar und untersuchen Vektoren auf Kollinearität

• weisen Eigenschaften von besonderen Dreiecken und Vierecken mit Hilfe von Vektoren nach

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen

Problemlösen

Die Schülerinnen und Schüler

• erkennen und formulieren einfache und komplexe mathematische Probleme

• finden und stellen Fragen zu einer gegebenen Problemsituation

• analysieren und strukturieren die Problemsituation

• entwickeln Ideen für mögliche Lösungswege

Werkzeuge

Die Schülerinnen und Schüler

• verwenden digitale Werkzeuge zum graphischen Darstellen von Ortsvektoren und Vektorsummen Darstellen von Objekten im Raum

Formen der Leistungsüberprüfung:

• schriftliche Arbeiten

• sonstige Leistungen im Unterricht Beiträge zum Unterrichtsgespräch

Beiträge im Rahmen von Gruppen-/ Partnerarbeiten

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

• liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

64

Jgst./Nr.

EF/2(b)

Inhaltsfeld/Themenfeld: Funktionen und Analysis (Fortführung Von Nr.2(a))

Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Grundverständnis des Ableitungsbegriffs - Von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate (Sinus- und Exponentialfunktionen)

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• berechnen durchschnittliche und lokale Änderungsraten und interpretieren sie im Kontext

• erläutern qualitativ auf der Grundlage eines propädeutischen Grenzwertbegriffs an Beispielen den Übergang von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate

• deuten die Tangente als Grenzlage einer Folge von Sekanten

• deuten die Ableitung an einer Stelle als lokale Änderungsrate/Tangentensteigung

• beschreiben und interpretieren Änderungsraten funktional (Ableitungsfunktion)

• leiten Funktionen graphisch ab

begründen Eigenschaften von Funktionsgraphen (Monotonie, Extrempunkte) mit Hilfe der Graphen der Ableitungsfunktionen

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen

Argumentieren

Die Schülerinnen und Schüler

• stellen Vermutungen auf

• unterstützen Vermutungen beispielgebunden

• präzisieren Vermutungen mit Hilfe von Fachbegriffen und unter Berücksichtigung der logischen Struktur

• überprüfen, inwiefern Ergebnisse verallgemeinert werden können

Werkzeuge nutzen

Die Schülerinnen und Schüler

• verwenden digitale Werkzeuge zum grafischen Darstellen von Funktionen, zum Darstellen von Funktionen mit Hilfe von Wertetabellen und zum grafischen Messen von Steigungen

• nutzen mathematische Hilfsmittel und digitale Werkzeuge zum Erkunden und Recherchieren, Berechnen und Darstellen

• entscheiden situationsangemessen über den Einsatz mathematischer Hilfsmittel und digitaler Werkzeuge und wählen diese gezielt aus

Formen der Leistungsüberprüfung:

• schriftliche Arbeiten

• sonstige Leistungen im Unterricht - Beiträge zum Unterrichtsgespräch

- Beiträge im Rahmen von Gruppen-/ Partnerarbeiten - Hausaufgabenvorträge, Referate

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

- liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

• Einsatz von Tabellenkalkulation und dynamischer Geometrie-Software zur numerischen und geometrischen Darstellung des Grenzprozesses beim Übergang von der durchschnittlichen zur lokalen Änderungsrate (bzw. der Sekanten zur Tangenten)

65

Jgst./Nr.

EF/3(b)

Inhaltsfeld/Themenfeld: Funktionen und Analysis (Fortführung von Nr. 3(a))

Inhaltlicher Schwerpunkt/Thema des Unterrichtsvorhabens: Differentialrechnung-

Entwicklung und Anwendung von Kriterien und Verfahren zur Untersuchung von Sinus- und Exponentialfunktionen

Kompetenzerwartungen Kompetenzbereich 1: Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

• nutzen die Ableitungsregel für Potenzfunktionen mit natürlichem Exponenten

• nennen die Kosinusfunktion als Ableitung der Sinusfunktion

• wenden die Summen- und Faktorregel auf ganzrationale Funktionen an

• lösen Polynomgleichungen, die sich durch einfaches Ausklammern oder Substituieren auf lineare und quadratische Gleichungen zurückführen lassen, ohne digitale Hilfsmittel

• verwenden das notwendige Kriterium und das Vorzeichenwechselkriterium zur Bestimmung von Extrempunkten

• unterscheiden lokale und globale Extrema im Definitionsbereich

• verwenden am Graphen oder Term einer Funktion ablesbare Eigenschaften als Argumente beim Lösen von inner- und außermathematischen Problemen

Kompetenzbereich 2: Prozessbezogene Kompetenzen

Problemlösen

Die Schülerinnen und Schüler

• erkennen und formulieren einfache und komplexe mathematische Probleme

• finden und stellen Fragen zu einer gegebenen Problemsituation

• entwickeln Ideen für mögliche Lösungswege

Argumentieren

Die Schülerinnen und Schüler

• stellen Vermutungen auf

• stellen Zusammenhänge zwischen Begriffen her

• nutzen mathematische Regeln und sachlogische Argumente für

Begründungen

• berücksichtigen vermehrt logische Strukturen (notwendige/hinreichende

Bedingung)

• überprüfen, inwiefern Ergebnisse, Begriffe und regeln verallgemeinert

werden können Formen der Leistungsüberprüfung:

• schriftliche Arbeiten

• sonstige Leistungen im Unterricht - Beiträge zum Unterrichtsgespräch - Beiträge im Rahmen von Gruppen-/

Partnerarbeiten

- Hausaufgabenvorträge, Referate

Methoden/Formen selbständigen Lernens:

- liegt im Ermessen der unterrichtenden Lehrkraft

Anregungen:

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