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Unterrichtsvorhaben Mathematik Klasse 10 „Mathematik+“

Der Unterricht wird außendifferenziert. Es werden vier Klassenarbeiten in diesem Schuljahr geschrieben.

Erweiterungskurs:

Inhaltsfelder / Themengebiete / Schwerpunkte Inhaltliche Kompetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler:

Prozessbezogene Kompetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler:

1 Quadratische Funktionen (ca. 4 Wochen)

Der freie Fall S. 8

Normalparabel: y = x2 S. 10

Verschobene Normalparabel: y = x2 + e S. 12 Arbeiten mit dem Taschenrechner:

Wertetabellen S. 13

Verschobene Normalparabel: y = (x - d) 2 S. 14 Verschobene Normalparabel: y = (x - d) 2 + e S. 15 Funktionsgleichung y = x2 + px + q S. 16 Arbeiten mit dem Computer: Parabeln

zeichnen S. 18

Funktionsgleichung y = ax2 S. 19 Die allgemeine quadratische Funktion S. 20 Arbeiten mit dem Computer: Parabeln

zeichnen S. 21

Quadratische Funktionen kompakt S. 22

Üben und Vertiefen S. 23

Bremswege S. 26

Brücken S. 27

Freier Fall und schiefer Wurf S. 28

Parabolspiegel S. 29

Ausgangstest S. 30

• stellen quadratische Funktionen mit eigenen Worten, in Wertetabellen, als Grafen und in Termen dar,

• wechseln zwischen diesen Darstellungen und benennen ihre Vor- und Nachteile,

• deuten die Parameter der Term-Darstellungen von quadratischen Funktionen in der

grafischen Darstellung und nutzen dies in Anwendungssituationen.

∙ übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle,

∙ ziehen Informationen aus mathematischen Darstellungen, analysieren und beurteilen die Aussagen,

∙ nutzen Taschenrechner, Funktionen-plotter und Geometriesoftware zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme,

∙ präsentieren Problembearbeitungen in vorbereiteten Vorträgen,

∙ nutzen mathematisches Wissen und

mathematische Symbole für Begründungen und Argumentationsketten,

∙ nutzen Printmedien zur Informationsbeschaffung,

∙ schließen vom mathematischen Modell zurück auf die Realsituation.

2 Quadratische Gleichungen (ca. 4 Wochen)

Zahlenrätsel S. 32

Quadratische Gleichungen der Form

x2 + q = 0 S. 34

Quadratische Gleichungen der Form

x2 + px = 0 S. 35

Quadratische Gleichungen der Form

x2 + px + q = 0 S. 36

Grafisches Lösen quadratischer Gleichungen S. 38

Der Satz von Vieta S. 39

Quadratische Gleichungen kompakt S. 40

Üben und Vertiefen S. 41

Zahlenrätsel S. 42

Aus der Geometrie S. 43

Sachaufgaben S. 44

Mathematische Reise: Quadratische

Gleichungen bei Al-Khwarizi S. 45

Ausgangstest S. 46

∙ lösen einfache quadratische Gleichungen,

∙ verwenden ihre Kenntnisse über quadratische Gleichungen zum Lösen inner- und

außermathematischer Probleme.

∙ erläutern mathematische

Zusammenhänge mit eigenen Worten und präzisieren sie mit Fachbegriffen,

∙ setzen Gleichungen und Graphen miteinander in Beziehung,

∙ überprüfen und bewerten Problembearbeitungen.

3 Potenzen und Potenzfunktionen (ca. 3 Wochen)

Die Weizenkornlegende S. 48

Potenzgesetze S. 51

Potenzen mit ganzzahligen Exponenten S. 53

Potenzen der Form a 1/n S. 54

Potenzfunktionen S. 55

Potenzfunktionen untersuchen S. 56

Potenzen kompakt S. 58

Potenzfunktionen kompakt S. 59

Üben und Vertiefen S. 60

Wurzelfunktionen S. 62

Arbeiten mit dem Computer:

Umkehrfunktionen S. 63

Ausgangstest S. 64

• erläutern die Potenzschreibweise mit ganzzahligen Exponenten,

• wenden das Radizieren als Umkehrung des Potenzierens an,

• fassen Terme mit Potenzen zusammen,

• stellen Potenzfunktionen in Wertetabellen, als Graphen und in Termen dar, wechseln

zwischen diesen Darstellungen und deuten die Parameter der Term-Darstellungen in der grafischen Darstellung.

• erläutern mathematische Zusammenhänge mit eigenen Worten und präzisieren sie mit Fachbegriffen,

• setzen Gleichungen und Graphen miteinander in Beziehung,

• nutzen Taschenrechner und

Funktionenplotter zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme.

4 Exponentialfunktionen (ca. 4 Wochen)

Weltbevölkerung S. 66

Bevölkerungswachstum S. 68

Funktionsgleichung y=ax S. 69

Funktionsgleichung y=k·ax S. 71

Logarithmen S. 72

Exponentialgleichungen S. 73

• stellen Exponentialfunktionen in

Wertetabellen, als Graphen und in Termen dar, wechseln zwischen diesen Darstellungen und benennen ihre Vor- und Nachteile,

• deuten die Parameter der

Term-Dar-stellungen von Exponentialfunktionen in der grafischen Darstellung und nutzen dies in

∙ setzen Gleichungen und Graphen miteinander in Beziehung,

∙ ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten (Zeitungsberichten), analysieren und beurteilen die Aussagen,

∙ übersetzen Realsituationen (exponentielle Wachstumsprozesse) in mathematische

Exponentielle Zunahme S. 74

Exponentielle Abnahme S. 76

Exponentialfunktionen kompakt S. 78

Üben und Vertiefen S. 79

Arbeiten mit dem Computer:

Exponentialfunktionen S. 81

Zinseszinsrechnung S. 82

Radioaktiver Zerfall S. 84

Bevölkerungswachstum S. 85

Ausgangstest S. 86

Anwendungssituationen,

• wenden Exponentialfunktionen zur Lösung außer- und innermathematischer

Problemstellungen an (auch bei der Zinseszinsrechnung),

• lösen Exponentialgleichungen der Form bx = c näherungsweise durch Probieren,

• verwenden ihre Kenntnisse über

Exponentialgleichungen zum Lösen inner- und außermathematischer Probleme.

Modelle (Tabellen, Graphen, Terme),

∙ bewerten die Eignung eines mathematischen Modells

(Exponentialfunktion) im Hinblick auf eine Realsituation,

∙ nutzen Taschenrechner und Funktionenplotter zum Lösen mathematischer Probleme.

5 Wachstum (ca. 3 Wochen)

Zeitungsdiagramme S. 88

Lineares Wachstum S. 90

Quadratisches Wachstum S. 92

Exponentielles Wachstum S. 94

Modellieren: Wachstum S. 96

Lineares, quadratisches und exponentielles

Wachstum unterscheiden S. 97

Wachstum kompakt S. 100

Üben und Vertiefen S. 101

Lineares und exponentielles Wachstum

vergleichen S. 102

Arbeiten mit dem Computer:

Wachstumsfunktionen vergleichen S. 103

Ausgangstest S. 104

• stellen lineare, quadratische und exponentielle Funktionen in Wertetabellen, als Graphen und in Termen dar und wechseln zwischen diesen Darstellungen,

• wenden lineare, quadratische und exponentielle Funktionen zur Lösung

außermathematischer Problemstellungen an,

• deuten die Parameter der

Term-Dar-stellungen von linearen, quadratischen und exponentiellen Funktionen in

Anwendungssituationen,

• grenzen lineares, quadratisches und exponentielles Wachstum an Beispielen gegeneinander ab.

• setzen Gleichungen und Graphen miteinander in Beziehung,

• überprüfen und bewerten Problembearbeitungen,

• übersetzen Realsituationen (lineare, quadratische und exponentielle

Wachstumsprozesse) in mathematische Modelle (Tabellen, Graphen, Terme),

• vergleichen und bewerten verschiedene mathematische Modelle für eine

Realsituation,

• nutzen Taschenrechner und

Tabellenkalkulation zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme.

6 Trigonometrische Berechnungen (ca. 4 Wochen)

Messungen auf dem Schulhof S. 106

Sinus eines Winkels S. 108

Kosinus eines Winkels S. 110

Tangens eines Winkels S. 112

Arbeiten mit dem Computer: Sinus und

Kosinus eines Winkels S. 114

Arbeiten mit dem Computer: Tangens eines

Winkels S. 115

Berechnungen in rechtwinkligen Dreiecken S. 116 Berechnungen im allgemeinen Dreieck: Sinus

für stumpfe Winkel S. 118

Sinussatz S. 119

Kosinus für stumpfe Winkel S. 121

Kosinussatz S. 122

• berechnen geometrische Größen und benutzen dazu die Definitionen von Sinus, Kosinus und Tangens,

• begründen Eigenschaften von Figuren mithilfe des Satzes des Thales,

• wenden Sinus- und Kosinussatz im

allgemeinen Dreieck und in Sachsituationen an.

• ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten, analysieren und beurteilen die Aussagen,

• nutzen selbstständig Print- und elektronische Medien zur Informationsbeschaffung,

• nutzen Geometriesoftware zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme,

• übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle.

Trigonometrische Berechnungen kompakt S. 123

Üben und Vertiefen S. 124

Sachaufgaben S. 127

Steigung und Gefälle S. 128

Messungen im Gelände S. 129

Ausgangstest S. 130

Mathematische Reise: Messen von

Richtungen und Entfernungen S. 132 7 Winkelfunktionen

(ca. 3 Wochen)

Schwingungen und Wellen S. 134

Die Sinusfunktion S. 136

Arbeiten mit dem Computer:

Die Sinusfunktion S. 138

Die Kosinusfunktion S. 139

Die Sinusfunktion mit Winkeln im Bogenmaß S. 140 Die Kosinusfunktion mit Winkeln im

Bogenmaß S. 144

Arbeiten mit dem Computer:

Die Sinusfunktion S. 145

Winkelfunktionen kompakt S. 146

Üben und Vertiefen S. 147

Schwingungen S. 150

Ausgangstest S. 152

∙ stellen Sinusfunktionen mit eigenen Worten, in Wertetabellen, als Grafen und in Termen dar,

∙ wechseln zwischen diesen Darstellungen und benennen ihre Vor- und Nachteile,

∙ deuten die Parameter der Term-Dar-stellungen von Sinusfunktionen in der grafischen Darstellung und nutzen dies in Anwendungssituationen.

∙ wählen geeignete Werkzeuge aus und nutzen diese,

∙ nutzen Geometriesoftware zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme,

∙ übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle.

8 Mit Wahrscheinlichkeiten rechnen (ca. 3 Wochen)

Geldspielautomaten S. 154

Arbeiten mit dem Computer:

Glücksspielautomat S. 157

Zweistufige Zufallsexperimente S. 158

Multiplikationsregel S. 159

Additionsregel S. 160

Mit dem Zufall rechnen kompakt S. 161 Zweistufige Zufallsexperimente kompakt S. 162 Üben und Vertiefen: Ziehen mit Zurücklegen S. 163

Ziehen ohne Zurücklegen S. 164

Ziehen bei einer großen Grundgesamtheit S. 165 Ziehen aus verschiedenen Urnen S. 166 Sachprobleme mit dem Urnenmodell lösen S. 167 Vereinfachte Baumdiagramme S. 169 Vierfeldertafeln und Baumdiagramme S. 170

Gewinn und Verlust bei S. 172

∙ veranschaulichen zweistufige Zufallsexperimente mithilfe von Baumdiagrammen,

∙ verwenden zweistufige Zufallsexperimente zur Darstellung zufälliger Erscheinungen in

alltäglichen Situationen,

∙ bestimmen Wahrscheinlichkeiten bei

zweistufigen Zufallsexperimenten mithilfe der Pfadregeln.

• ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten, analysieren und beurteilen die Aussagen,

• zerlegen Probleme in Teilprobleme,

• übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle.

Glücksspielautomaten

Ausgangstest S. 174

9 Sachprobleme (ca. 2 Wochen)

Probleme modellieren S. 176

Rund ums Auto S. 178

Tennis S. 179

Dächer S. 180

Haus und Garten S. 181

Arbeiten mit dem Computer: Geld ansparen S. 182

Flughafen Frankfurt S. 184

Urlaub S. 185

Verpackungen S. 186

Sachprobleme lösen S. 188

Messen und Überschlagen bei Fermi S. 189

∙ üben und festigen mathematische Grundkompetenzen beim Lösen von Sachaufgaben.

∙ nutzen mathematische Werkzeuge (Geometriesoftware, Taschenrechner, Tabellenkalkulation) zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme,

∙ wenden die Problemlösestrategien

„Systematisches Probieren", „Zurückführen auf Bekanntes", „Schätzen und

Überschlagen", „Vorwärts- und

Rückwärtsarbeiten" in Sachaufgaben an.

Eingangstests zu den Kapiteln S. 190

Wiederholung

Inhaltsbezogene Kompetenzen

Brüche und Dezimalzahlen S. 195

Brüche und Dezimalzahlen addieren und

subtrahieren S. 196

Brüche und Dezimalzahlen multiplizieren und

dividieren S. 197

Rationale Zahlen S. 198

Reelle Zahlen S. 199

Größen S. 200

Große und kleine Zahlen S. 201

Proportionale Zuordnungen S. 202 Antiproportionale Zuordnungen S. 203

Prozentrechnung S. 204

Prozentuale Veränderungen S. 205

Zinsrechnung S. 206

Terme und Gleichungen S. 207

Lineare Funktionen S. 208

Grafische Lösung linearer

Gleichungssysteme S. 209

Rechnerische Lösung linearer

Gleichungssysteme S. 210

Ähnlichkeit S. 212

Satz des Pythagoras S. 213

Ebene Figuren S. 214

∙ überprüfen anhand von Trainingsaufgaben selbstgesteuert ihr Können und machen sich fit für das neue Kapitel,

∙ führen Grundrechenarten für rationale Zahlen aus,

∙ unterscheiden rationale und irrationale Zahlen,

∙ schreiben Zahlen und Größen mithilfe von Zehnerpotenzen,

∙ wenden die Eigenschaften von proportionalen und antiproportionalen Zuordnungen zur Lösung außermathematischer

Problemstellungen an,

∙ lösen Sachaufgaben zur Prozent- und Zinsrechnung,

∙ vereinfachen Terme und lösen lineare Gleichungen,

∙ zeichnen Graphen linearer Funktionen und ordnen Graphen linearer Funktionen die zugehörige Funktionsgleichung zu,

∙ lösen lineare Gleichungssysteme grafisch und rechnerisch,

∙ benennen und identifizieren Grundfiguren und Grundkörper,

∙ bestimmen Flächeninhalte ebener Figuren sowie Oberflächen und Volumina von

• erläutern Lösungswege, präsentieren Lösungspläne,

• übersetzen einfache Realsituationen in mathematische Modelle,

• arbeiten bei der Lösung von Problemen im Team,

• erkunden und lösen Sachprobleme mithilfe von Strategien.

Prismen S. 216

Zylinder S. 217

Pyramide S. 218

Kegel und Kugel S. 219

Beschreibende Statistik S. 220

Mit dem Zufall rechnen S. 222

Prozessbezogene Kompetenzen Kommunizieren: Ich-du-wir-Aufgaben;

Strukturierte Partnerarbeit; Gruppenarbeit S. 223 Präsentieren: Lernplakat erstellen; Vortrag

halten S. 224

Methode: Mindmap erstellen; Lernen an

Stationen S. 225

Fragen zum Problemlösen S. 226

Problemlösen: Rückwärtsarbeiten;

Systematisches Probieren; Zurückführen auf

bekanntes; Schätzen und Überschlagen S. 227

Körpern,

∙ ordnen Daten, stellen diese in

Häufigkeitstabellen und Diagrammen dar.

Grundkurs (altes Buch):

Inhaltsfelder / Themengebiete / Schwerpunkte

Inhaltliche Kompetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler:

Kompetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler:

Didaktische Kommentare, Schulbuchverweis Pyramide, Kegel, Kugel

(5 Wochen)

Pyramiden und Kegel erkennen und zeichnen, Mantel und Oberflächen, Volumen Die Pyramiden von Gizeh

benennen und charakterisieren Körper (Zylinder, Pyramiden, Kegel, Kugeln) und identifizieren sie in ihrer Umwelt

skizzieren Schrägbilder, entwerfen Netze von Zylindern, Pyramiden und Kegeln und stellen die Körper her vergrößern und verkleinern einfache Figuren maßstabsgetreu

schätzen und bestimmen Umfänge und Flächeninhalte von Kreisen und zusammengesetzten Flächen sowie Oberflächen und Volumina von Zylindern, Pyramiden, Kegeln und Kugeln

Argumentieren/Kommunizieren:

ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten

Problemlösen:

zerlegen Probleme in Teilprobleme Modellieren:

übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme)

Werkzeuge:

nutzen selbstständig Print- und elektronische Medien zur Informationsbeschaffung

S. 6-34

berechnen geometrische Größen und verwenden dazu den Satz des Pythagoras

Quadratische Funktionen (6 Wochen)

Lineare und quadratische Funktionen, f(x)=ax2, Nutzung eines Funktionenplotters Rein quadratische Gleichungen lösen, Thema Rund ums Auto

wenden das Radizieren als Umkehren des Quadrierens an; sie berechnen und überschlagen Quadratwurzeln einfacher Zahlen im Kopf

verwenden ihre Kenntnisse über quadratische Gleichungen zum Lösen inner- und

außermathematischer Probleme

stellen Funktionen (lineare, quadratische der Form f(x)=ax2), mit eigenen Worten, in Wertetabellen, als Grafen und in Termen dar, wechseln zwischen diesen Darstellungen und benennen ihre Vor- und Nachteile deuten die Parameter der Termdarstellungen von linearen und quadratischen Funktionen

in der grafischen Darstellung und nutzen dies in Anwendungssituationen

wenden lineare und quadratische (G-Kurs; nur f(x)=ax2) und exponentielle Funktionen (G-Kurs; Eigenschaften exponentiellen Wachstums) zur Lösung außer- und innermathematischer Problemstellungen an (auch Zins und Zinseszins)

grenzen lineares, quadratisches und exponentielles Wachstum an Beispielen gegeneinander ab

KAoA: Berechnung des Bremsweges (Fahrlehrer) S.

Argumentieren/Kommunizieren:

ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten

Problemlösen:

vergleichen Lösungswege und bewerten sie Modellieren:

finden zu einem mathematischen Modell passende Realsituationen

Werkzeuge:

wählen ein geeignetes Werkzeug („Bleistift und Papier“, Taschenrechner, Geometriesoftware,

Tabellenkalkulation, Funktionenplotter) aus und nutzen es

S. 36-58

Datenerhebungen hinterfragen (4 Wochen)

Statistische Darstellungen analysieren, Befragungen und Darstellungen manipulieren Mathematik in der Kunst Präsentationsprogramme

analysieren grafische statistische Darstellungen kritisch und erkennen Manipulationen

Argumentieren/Kommunizieren:

ziehen Inform. aus einfachen authentischen Texten Problemlösen:

vergleichen Lösungswege und bewerten sie Modellieren:

Übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme)

Werkzeuge:

wählen geeignete Medien für die Dokumentation und Präsentation aus

S. 60-74

Potenzen und Zehnerpotenzen ( 4 Wochen)

Potenzen und Wurzeln, Zehnerpotenzen und einfache Potenzgesetze,

Dezimalschreibweise /

wissenschaftliche Schreibweise, Mikrokosmos & Makrokosmos

lesen und schreiben Zahlen in

Zehnerpotenz-Schreibweise und erläutern die Potenzschreibweise mit ganzzahligen Exponenten

wenden das Radizieren als Umkehren des Potenzierens an; sie berechnen und überschlagen Quadratwurzeln einfacher Zahlen im Kopf

lösen exponentielle Gleichungen der Form bx=c näherungsweise durch Probieren

verwenden ihre Kenntnisse über quadratische

Gleichungen und exponentielle Gleichungen zum Lösen inner- und außermathematischer Probleme

verwenden ihre Kenntnisse über lineare

Gleichungssysteme mit zwei Variablen zur Lösung inner- und außermathematischer Probleme

Argumentieren/Kommunizieren:

ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten

Problemlösen:

zerlegen Probleme in Teilprobleme Modellieren:

übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme)

Werkzeuge:

nutzen selbstständig Print- und elektronische Medien zur Informationsbeschaffung

S. 76-92

Wachstum (4 Wochen)

Absolutes und prozentuales Wachstum, exponentielles Wachstum, Wachstum und Zerfall

verwenden ihre Kenntnisse über quadratische

Gleichungen und exponentielle Gleichungen zum Lösen inner- und außermathematischer Probleme

stellen Funktionen (lineare, quadratische, exponentielle, prozentuales Wachstum) mit eigenen

Worten, in Wertetabellen, als Grafen und in Termen dar, wechseln zwischen diesen Darstellungen

und benennen ihre Vor- und Nachteile

wenden lineare, quadratische und exponentielle

Funktionen zur Lösung außer- und innermathematischer Problemstellungen an (auch

Zins und Zinseszins)

grenzen lineares, quadratisches, prozentuales und exponentielles Wachstum an Beispielen gegeneinander ab

KAoA: Zinseszinsrechnung (Bankwesen) S.99 Nr. 2

Argumentieren/Kommunizieren:

ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten

Problemlösen:

zerlegen Probleme in Teilprobleme Modellieren:

übersetzen Realsituationen in

mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme) Werkzeuge:

nutzen mathematische Werkzeuge (Tabellenkalkulation, Geometriesoftware, Funktionenplotter) zum Erkunden und Lösen mathematischer Probleme

S. 94-108

Berechnungen an

rechtwinkligen Dreiecken

berechnen geometrische Größen und verwenden dazu den Satz des Pythagoras, Ähnlichkeitsbeziehungen

Argumentieren/Kommunizieren:

ziehen Informationen aus einfachen authentischen S. 110-122

(4 Wochen)

Rechtwinklige Dreiecke berechnen, Seitenverhältnisse Thema: Gleiten und fliegen

und die Definitionen von Sinus, Kosinus und Tangens Texten

Problemlösen:

zerlegen Probleme in Teilprobleme Modellieren:

übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme)

Werkzeuge:

wählen geeignete Medien für die Dokumentation und Präsentation aus

Auf dem Weg in die Berufswelt (2 Wochen)

Flächenberechnung im Beruf, Der Satz des Pythagoras im Beruf, Zuordnungen im Beruf, Prozent- und Zinsrechnung im Beruf, Formeln & Funktionen &

Gleichungen im Beruf, Formelsammlung

Nutzen die oben erworbenen inhaltlichen und methodischen Kompetenzen zum Lösen von Anwendungsaufgaben

Argumentieren/Kommunizieren:

ziehen Informationen aus einfachen authentischen Texten

Problemlösen:

Zerlegen Probleme in Teilprobleme Modellieren:

Übersetzen Realsituationen in mathematische Modelle (Tabellen, Grafen, Terme)

Werkzeuge:

nutzen selbstständig Print- und elektronische Medien zur Informationsbeschaffung

S. 124-140

Weitere KaoA – Aufgaben (GK): „Auf dem Weg in die Berufswelt“ S. 128 - 139