Geometrische Grundkonstruktio- nen und -begriffe 2

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Bernhard Bäcker
Geometrische
Grundkonstruktionen und -begriffe 2
Kompetenzorientierte Aufgaben zum Anforderungsbereich
„Zusammenhänge
herstellen“
Downloadauszug
aus dem Originaltitel:
Einleitung
Mathematikunterricht vorzubereiten hat sich innerhalb der letzten Jahre stark verändert: Aufgabenstellungen müssen kompetenzorientiert sein, den Bildungsstandards Rechnung tragen. Gleichzeitig ist es
weiterhin notwendig, zu differenzieren, den sehr unterschiedlichen Leistungs- und Niveauständen der
Schüler gerecht zu werden und diese vorab zu ermitteln.
Ein weiterer wichtiger Aspekt – der nicht neu ist: Die Schüler sollen lernen, selbstständig zu arbeiten und
bei Schwierigkeiten nicht gleich aufzugeben, sondern sich Hilfen zu organisieren.
Dieses Material soll Sie darin unterstützen, diesem Anforderungspaket gerecht zu werden.
Orientierung an den Bildungsstandards/Kompetenzorientierung
Alle Aufgaben sind klassifiziert nach den in den Bildungsstandards vorgegebenen
enen Anforderungsbereien. Alle
chen: Reproduzieren, Zusammenhänge herstellen, Verallgemeinern/Reflektieren.
Allerdings muss man
chneidunge geben kann.
beachten, dass es zwischen den Anforderungsbereichen immer auch Überschneidungen
hematischen Kompet
Eine Übersicht darüber, welche Aufgabe welche allgemeinen mathematischen
Kompetenzen (s. S. 3f.)
n beinhaltet die gleiche Schwierigkeit
fördert, finden Sie auf den Seiten 9f. Diese Zuordnung der Aufgabe
Aufgaben
en: N
wie die Zuordnung zu den Anforderungsbereichen:
Nichtt immer ist sie einde
eindeutig möglich.
ung v
gaben na
Insgesamt aber haben Sie eine Aufgabensammlung
vorr sich liegen
liegen, mit der Sie gezielt Aufgaben
nach
swählen könn
en.
Anforderungsbereich und Kompetenzen auswählen
können.
Ermittlung der Leistungsstände
ngsstände und Differenzierung
Di
ng
Die Ermittlung der Leistungsstände
tungsstände ist ü
über d
die Auswertungsbögen
nm
möglich
öglich (S. 6, 7). Z
Zum
um einen können
sich die Schüler damit se
selbst
differenzierten Überblick über
ihre
und Kenntnisse verelbst einen diffe
ber ihr
re Fähig
Fähigkeiten u
schaffen
und sehen, welc
welche
Inhalte sie noch weiter üben
müssen
sie noch zusätzliche Erkläfen un
e Inhal
en mü
ssen bzw. wo s
benötigen,
gleichzeitig sehen sie aber auch,, was sie sch
schon
rungen benöti
gen, gleichz
on alles können. Zum anderen erhalten
Überblick
Ihrer Schüler.
können
Sie einen Über
blick über das Leistungsprofil
rofil Ihre
chüler. So kön
nnen Sie, aber auch die Schüler selbst,
weitere
sein, dass man an „der richtigen Stelle“ übt. Besonders
eitere Aufgaben
Aufgab gezielt auswählen und sicher sein
wenn
Schüler selbst organisieren und
dafürr v
verantwortlich sind, welche Aufgaben/Themen
nn sich S
nd selbst dafü
sie bearbeiten,
besteht ansonsten
ear
nsten die Gefahr,
fahr, dass sie genau das üben, was sie schon gut können.
Mithilfe der Auswertungsbögen
und klassifizierten Aufgaben ist qualitative Differenzierung möglich: Starrtungsbö en un
ke Schüler können
Aufgaben bearbeiten, die neue Aspekte berühren, während Schwächere
önnen komplexe Aufg
noch Grundlagen
bzw. üben, aber alle arbeiten an der gleichen Thematik weiter. Damit wird
rundlage erarbeiten b
auch vermieden,
dass
man die stärkeren Schüler dadurch langweilt, einfach nur mehr Aufgaben zu
rmieden, d
ass m
berechnen, sie quas
quasi für ihre Leistungsstärke bestraft.
Was macht man nun, wenn die starken Schüler auch die anspruchsvollen Aufgaben berechnet haben
und im Grunde keine weiteren Übungsaufgaben benötigen, schwächere Schüler hingegen aber noch
Zeit brauchen? Zum einen kann man sich dann natürlich auf die Suche machen, nach noch anspruchsvolleren Aufgaben. Aber ist dies sinnvoll? Vielmehr sollte überlegt werden, wie man diese „Experten“
in den Unterricht einbinden kann, indem man ihre Kompetenzen nutzt: Sie können als Helfer fungieren
und schwächere Schüler bei der Bearbeitung ihrer Aufgaben unterstützen. So durchdringen die starken
Schüler den Stoff noch einmal von einer anderen Seite – denn Vermittlung von Wissen/Verbalisierung
stellt andere Anforderungen in den Mittelpunkt. Die schwächeren Schüler können eine weitere Hilfequel-
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
© Persen Verlag
1
Einleitung
le nutzen – und gleichaltrige Schüler finden oftmals die „besseren“ Worte als der Lehrer. Natürlich müssen die Experten dafür sensibilisiert werden, dass Helfen nicht das Vorsagen der Lösung bedeutet!
Nicht vergessen sollte man: Auch Sie profitieren von diesem System, werden entlastet. Sie können sich
gezielt und mit mehr Ruhe der Förderung Einzelner widmen oder auch Aufgaben der Schüler auswerten
und neue Übungspakete zusammenstellen.
Die Tipp-Karten stellen einen weiteren Baustein der qualitativen Differenzierung dar: Manche Schüler
sind in der Lage, die Aufgaben ohne diese zu lösen, andere nutzen diese Hilfe und können dadurch auch
Aufgaben eines höheren Anforderungsbereiches lösen. Und die nächste Aufgabe „schaffen“ sie dann
vielleicht ohne Tipp-Karte. Wobei: Sich Hilfen zu suchen und diese effektiv zu
nutzen stellt eine ganz
u nutz
eigene, nicht zu unterschätzende Kompetenz dar (s. u.).
Selbstständiges Arbeiten/Durchhaltevermögen
Wer kennt es nicht: Spätestens bei der ersten Hürde im Lösungsprozess
ösungsp ozess bomb
bombardieren die Schüler den
Lehrer mit Fragen. Ihnen fehlt oft allein die Idee,
der Ansatz,
die
Lösung zu finden, und sie ha
haben
e, de
nsatz, um d
ie Lösun
nicht das Durchhaltevermögen, weiter selbstständig
Lehdig zu überlegen. Sie fordern sofort die Hilfe
fe des L
rers ein, der ihnen den richtigen Lösungsansatz
Dadurch hat die Lehrkraft
ansatz liefern
efern soll. Dad
ehrkraft keine
e Zeit, sich
intensiv um die Schüler „zu kümmern“,
tatsächlich
bedürfen.
n“, die tatsäc
hlich einer ausführlicheren Hilfestellung
ilfestellung b
dürfen.
Denn die meisten Schüler könnten
sehr wohl selbstständig
lösen,
aber
nten die Aufgaben se
stän
ösen, a
ber es ist ja so viel
einfacher. Hier setzen das oben
beschriebene
Experten
Tippkarten an.
ben beschri
bene „Helfer-System“ durch
h Ex
Exp
en sowie die Tipp
Vor allem mithilfe der Tippkarten kann das selbstständige Arbeiten
verstärkt
gefördertt werden. Auch
eiten verstä
rkt geförde
Formelsammlungen,
Schulbücher,
Hilfequelle
Verfügung stehen. Nutzt
gen, Sch
hulbücher, das Internet … sollten als Hilfeque
quelle
lle zu
zur Verfü
ein Schüler diese
Quellen, sollte dies nicht als „Schwäche“
gewertet
werden.
ese Quellen
äche“ g
ewertet we
rden Denn: Sich „die richtige“
organisieren,
nachzuschlagen, zu re
recherchieren
dadurch
die Aufgabe lösen zu können, ist
Hilfe zu organ
sieren, nac
hieren und da
durch d
anspruchsvolle
Kompetenz und sehr
wichtig für
persönliche
und berufliche Zukunft! Formeln
eine anspruch
volle Ko
hr wichti
ür die persön
li
auswendig
nachrangig
betrachtet werden.
uswendig zu können, sollte demgegenüber
über als nac
rangig b
Wenn
auf den Auswertungsbögen
na
bögen also abgefragt
gefra wird, ob eine Hilfe genutzt wurde, so müssen die Schüler wissen, dass das Nutzen
einer Hilfe nicht
negativ bewertet wird.
utzen eine
cht n
Kann ein Schüler
ohne
Hilfe lösen, ist dies natürlich toll, aber an dieser Stelle sollte man eher
hüle
er Aufgaben o
hne H
darauf achten, o
ob ein Schüler, der zu einem falschen Ergebnis kam, Hilfen genutzt hat. Falls nicht, sollte
daran mit
gearbeitet
it ihm gearb
beitet werden!
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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2
Einleitung
Allgemeine mathematische Kompetenzen
und die drei Anforderungsbereiche im Fach Mathematik1
Die Aufgaben jeder DIN-A5-Aufgabenkarte wurden jeweils einem Anforderungsbereich zugeordnet – zu
erkennen an der Anzahl der Punkte rechts in der Kopfzeile der Karte:
• = Anforderungsbereich I
• • = Anforderungsbereich II
• • • = Anforderungsbereich III
Darüber hinaus wird für jede Aufgabe angegeben, welche allgemeinen mathematischen Kompetenzen
mit ihnen geübt bzw. angewendet werden. Die Ein- und Zuordnung orientiert sich dabei natürlich an den
aktuellen Bildungsstandards für das Fach Mathematik (Mittlerer Schulabschluss).
Dennoch: Nicht immer
s). De
ist eine strikte Einteilung in die Anforderungsbereiche möglich, z. T. hängt diese
natürlich auch von der
e natü
Lerngruppe ab. Genauso verhält es sich bei den allgemeinen Kompetenzen.
(K 1) Mathematisch argumentieren
Dazu gehört:
– Fragen stellen, die für die Mathematik charakteristisch
(„Gibt
…?“, „Wie verändertt sich…
sich…?“,
kteris ch sind („Gi
bt es …?“
„Ist das immer so …?“) und Vermutungen begründet
ründe äußern,
– mathematische Argumentationen entwickeln
(wie
Erläuterungen,
Beweise),
keln (w
e Erlä
uterungen Begründungen,
en, Beweise)
)
– Lösungswege beschreiben und begründen.
ründen.
(K 2) Probleme mathematisch
sch lösen
Dazu gehört:
– vorgegebene und selb
selbst
Probleme bearbeiten,
bst formulierte P
– geeignete
Hilfsmittel, Strategien und Prinzi
Prinzipien
Problemlösen auswählen und
eignet heuristische Hilfsmi
pien zum Probl
anwenden,
Plausibilität
Ergebnisse überprüfen
sowie das Finden vo
von
Lösungsideen und die Lösungswege
– die Plausibil
tät der Er
üfen sow
nL
reflektieren.
(K 3) Ma
Mathematisch modellieren
eren
Dazu gehört:
– den Bereich oder
Situation,
er die Sit
uation die modelliert werden sollen, in mathematische Begriffe, Strukturen
und Relationen
übersetzen,
onen übersetzen
– in dem
jeweiligen
mathematischen Modell arbeiten,
m jeweili
en mathema
– Ergebnisse
dem
entsprechenden Bereich oder der entsprechenden Situation interpretieren und
bnisse in d
em ent
prüfen.
1 Vgl.: Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 04.12.2003: Bildungsstandards im Fach Mathematik für den Mittleren
Schulabschluss, S. 8ff.
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3
Einleitung
(K 4) Mathematische Darstellungen verwenden
Dazu gehört:
– verschiedene Formen der Darstellung von mathematischen Objekten und Situationen anwenden,
interpretieren und unterscheiden,
– Beziehungen zwischen Darstellungsformen erkennen,
– unterschiedliche Darstellungsformen je nach Situation und Zweck auswählen und zwischen ihnen
wechseln.
(K 5) Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen
Dazu gehört:
– mit Variablen, Termen, Gleichungen, Funktionen, Diagrammen, Tabellen arbeiten,
beiten
– symbolische und formale Sprache in natürliche Sprache übersetzen und umgekehrt,
mgekehr
– Lösungs- und Kontrollverfahren ausführen,
– mathematische Werkzeuge (wie Formelsammlungen, Taschenrechner,
sinnvoll und verechner, Software) sin
ständig einsetzen.
(K 6) Kommunizieren
Dazu gehört:
– Überlegungen, Lösungswege bzw. Ergebnisse
bnisse dokumentieren,
okumentieren, verständlich darstellen
arstellen und präsentieren, auch unter Nutzung geeigneter
er Medien,
– die Fachsprache adressatengerecht
gerecht verwenden,
– Äußerungen von anderen und Texte zu
mathematischen Inhalten ver
verstehen
überprüfen.
u mathem
erst en und üb
berprüfen
Die Anforde
Anforderungsbereiche
allgemeinen mathematischen
Kompetenzen
ungsbereic der a
matischen Kompe
tenz
Es lassen sich
Anforderungsbereiche un
unterscheiden:
Reproduzieren,
Zusammenhänge herstellen
h drei Anfor
heiden: Repr
oduzier
sowie Verallge
Verallgemeinern
Allgemeinen
nehmen Anspruch und kognitive Komplexität
meinern und Reflektieren.. Im Allg
einen nehme
von
Anforderungsbereich zu Anforderungsbereich
zu.
on Anforderu
gsbereich zu
Anforderungsbereich
I: Reproduzieren
rd
eprodu
Dieser Anforderungsbereich
umfasst die W
Wiedergabe und direkte Anwendung von grundlegenden
ere ch um
Begriffen, Sätzen und Verfa
Verfahren
hren in einem abgegrenzten Gebiet und einem sich wiederholenden Zusammenhang.
Anforderungsbereich
II: Zusammenhänge herstellen
rungsbereich II
Dieser Anforderungsbereich
umfasst das Bearbeiten bekannter Sachverhalte, indem Kenntnisse, Fertigorderung
keiten und Fä
Fähigkeiten verknüpft werden, die in der Auseinandersetzung mit Mathematik auf verschiedenen Gebieten erworben wurden.
Anforderungsbereich III: Verallgemeinern und Reflektieren
Dieser Anforderungsbereich umfasst das Bearbeiten komplexer Gegebenheiten u. a. mit dem Ziel, zu
eigenen Problemformulierungen, Lösungen, Begründungen, Folgerungen, Interpretationen oder Wertungen zu gelangen.
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4
Einleitung
Daraus ergibt sich folgende Ausdifferenzierung der allgemeinen mathematischen Kompetenzen:
Reproduzieren
Zusammenhänge herstellen
Verallgemeinern und Reflektieren
(K 1) Mathematisch argumentieren. Dazu gehört:
– Routineargumentationen wiedergeben (wie Rechnungen, Verfahren,
Herleitungen, Sätze, die aus dem
Unterricht vertraut sind)
– komplexe Argumentationen erläutern
– überschaubare mehrschrittige Arguoder entwickeln
mentationen erläutern oder entwickeln
– verschiedene Argumentationen be– Lösungswege beschreiben und
werten
begründen
– mit Alltagswissen argumentieren
– Ergebnisse bzgl. ihres Anwendungskontextes bewerten
– Zusammenhänge, Ordnungen und
Strukturen erläutern
– Fragen stellen, die für die Mathematik
charakteristisch sind und Vermutungen
begründet äußern
(K 2) Probleme mathematisch lösen. Dazu gehört:
– Routineaufgaben lösen
(„sich zu helfen wissen“)
– einfache Probleme mit bekannten
– auch experimentellen – Verfahren
lösen
– Probleme bearbeiten, deren Lösung
die Anwendung von heuristischen
Hilfsmitteln, Strategien und Prinzipien
erfordert
– Probleme selbst formulieren
– die Plausibilität von Ergebnissen
nissen
überprüfen
– anspruchsvolle
Probleme bearbeiten
chsvolle Prob
– das Finden
und die
nden von Lösungsideen
Lösun
Lösungswege
reflektieren
Lösun
swege reflektie
(K 3) Mathematisch modellieren. Dazu gehört:
– vertraute und direkt erkennbare
Modelle nutzen
– einfachen Erscheinungen aus der
Erfahrungswelt mathematische
Objekte zuordnen
– Resultate am Kontext prüfen
fen
– Modellierungen,
die
mehrere
Schritte
lierungen, d
e mehr
e Schr
erfordern,
vornehmen
rfordern, vornehm
n
– Ergebnisse
Modellierung
interErg bnisse einer Mo
l
pretieren
der Ausgangssituatipreti en und an de
on prüfen
pr n
– einem mathematischen Modell passende
send Situationen zuordnen
– komplexe oder
er unvertraute Situationen
S ationen
modellieren
–v
verwendete
mathematische
Modelle
ete ma
hematische Mod
(wie Formeln,
Darstellun(w
ormeln Gleichungen,
ichungen, Da
von
Zuordnungen,
Zeichnungen,
gen v
n Zuordnung
en, Z
strukturierte
Darstellungen, Ablaufplästruktu
ierte Darstel
ne)
reflektieren
und kritisch beurteilen
e) refle
tieren u
(K 4) Mathem
Mathematische
Darstellungen
verwenden. Dazu gehört:
sche Darstel
gen ve
Darstellungen
– vertraute und geübte
eübte Darste
Objekten und
von mathematischen
mathemati chen Obje
oder nutzen
Situationen anfertigen
anf
– Beziehungen
Darstellungsnge zwischen
chen Darstellun
sformen
erkennen und
n erkenn
nd zwischen den
Darstellungsformen
wechseln
ellungsforme wechse
eigene Darstellungen entwickeln
–e
– verschiedene Formen der Darstellung
zweckentsprechend beurteilen
– nicht vertraute Darstellungen lesen und
ihre Aussagekraft beurteilen
(K 5) Mit symbolischen, formalen
Elementen der Mathematik umgehen. Dazu gehört:
en und technischen
hen E
– Routineverfahren verwenden
nden
– Lösungss und Kontrollverfahren aus- – Lösungs- und Kontrollverfahren hin– mit vertrauten Formeln
sichtlich ihrer Effizienz bewerten
führen
meln und SymSymbolen umgehen
– Möglichkeiten und Grenzen der Nuten
– symbolische und formale Sprache in
– mathematische
Forzung mathematischer Werkzeuge
natürliche Sprache übersetzen und
tische Werkzeuge
Werkzeuge (wie F
melsammlungen,
reflektieren
umgekehrt
mmlungen Taschenrechner,
aschenrechn
Software)
Situationen
nutzen, in
– mit Variablen, Termen, Gleichungen,
e) in Situation
en nut
denen ihr Einsatz geü
geübt wurde
Funktionen, Tabellen und Diagrammen arbeiten
– mathematische Werkzeuge verständig
auswählen und einsetzen
(K 6) Kommunizieren. Dazu gehört:
– einfache mathematische Sachverhalte mündlich und schriftlich ausdrücken
– aus kurzen, einfachen mathematikhaltigen Texten, Grafiken und Abbildungen Informationen entnehmen
– auf Fragen und Kritik sachlich und
angemessen reagieren
– Überlegungen, Lösungswege bzw.
Ergebnisse verständlich darstellen
– komplexe mathematikhaltige Texte,
Grafiken und Abbildungen sinnentnehmend erfassen
– die Fachsprache adressatengerecht
verwenden
– auf Äußerungen von anderen zu
mathematischen Inhalten eingehen
– mit Fehlern konstruktiv umgehen
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– komplexe mathematische Sachverhalte
mündlich und schriftlich präsentieren
– komplexe mathematische Texte
sinnentnehmend erfassen
– Äußerungen von anderen zu mathematischen Inhalten bewerten
5
Karte
Inhalt/Ziel
Leitidee
eitid
Auswertungsbogen (Lehrkraft)
I
II
III
derungsAnforderungsbereich
eich
TippTipp-Karte
Sonstige
Hilfen benutzt?
Faz
Fazit:
Anmerkungen
Einleitung
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6
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Richtig
gelöst?
Hilfen benutzt?
Hilfen benutzt?
– Partnerarbeit (PA)
– Helfer
– Tippkarte
– Nachschlagewerk
– Allein
Karte
Laufkarte (Schüler)
Schwierigkeiten?
– Ich hatte Schwierigkeiten mit …
– Ich konnte die Aufgaben nicht lösen, weil …
Schwierigkeiten?
Sonstiges
Nachricht
Einleitung
7
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe
In der 7./8. Klasse der Realschule vertiefen die Schüler im Bereich „Raum und Form“ ihre Vorstellungen von ebenen Figuren und von Körpern, indem sie Dreiecke, Vierecke, Vielecke und Prismen
(Netze, Schrägbilder) skizzieren und konstruieren. Sie entdecken und erkunden Eigenschaften von
ebenen Figuren und Körpern und lernen, deren geometrische Beziehungen in Lösungsprozessen argumentativ zu nutzen. Das erworbene Wissen über Klassifizierungsmerkmale erlaubt den Schülern, geometrische Figuren aus ihrer Umwelt sachgerecht zu gruppieren und in eindeutiger Weise zu beschreiben.
In diesem Buch wird das Thema „Raum und Form“ in zwei Bereiche geteilt:
– Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe,
– Vielecke und Körper.
Während der erste Bereich im Wesentlichen dem elementaren geometrischen
Basiswissen für ebene
n Basis
Figuren mit seiner entsprechenden Begrifflichkeit zugeordnet werden muss,
ss, bedient sich der zweite
Bereich der Kenntnisse aus dem ersten Bereich. Es wird darin die Betrac
Betrachtung
geometrischer Eigenhtung geome
schaften und Zusammenhänge von einfachen Dreiecken auf Vielecke
erweitert.
Bei der Betrachtung
elecke erwe
eitert. Be
von Körpern wird auch die dritte Dimension mit einbezogen.
Dementsprechend
nb
en. Deme
tsprechend sind auch die Aufgaben
ausgesucht und gestaltet worden.
Geometrische Grundkonstruktionen
truktionen und
und -begriffe
-b
Zuordnung der allgemeinen
n Kompete
Kompetenzen
zen zzu den Aufgaben
Unter dem übergeordneten
„Geometrische
Grundkonstruktionen
üben die Schüler
eten Thema „Geo
t
ktionen und -begriffe“ üb
anhand der Aufgaben
wichtigen Unterthemen:
gaben die
e folgenden wic
– Winkelarten
(Scheitelwinkel,
Nebenwinkel, Stufenwinkel,
Wechselwinkel)
bestimmen,
Winkelart (Scheitelw
kel, Ne
nkel, W
echselwin el) b
von ebenen Figuren
Gerade, Strecke, Winkel, Schenkel,
– bei der Beschreibung
Beschreibung v
re die Begriffe Punkt,
Punkt, Gera
Scheitelpunkt,
achsensymmetrisch
verwenden,
Scheitelpun t, Grad, parallel, senkrecht,
cht, achs
symmetrisch
hv
– Dreiecke anhand
der Achsensymmetrie
(gleichseitig,
gleichschenklig) und anhand der Winkelgröße
an
ie (gleichse
ig, gleich
(spitzwinklig,
stumpfwinklig und rechtwinklig)
klassifizieren,
spitzwink
winklig) klassif
i
– Winkel
Winkelmaße ermit
ermitteln,
nk konstruieren und Winkel
– Winkel mithilfe des Win
Winkelsummensatzes
kelsum
es iim Dreieck und der Sätze über Scheitel-, Neben-, Stufenund Wechselwinkel
bestimmen,
nkel besti
mmen
– Planfiguren
Konstruktionsvorbereitung
oder als Hilfe zur Problemlösung zeichnen,
en als
als Konstruktio
nsvo
– den Satz des Thales
Begründung der Eigenschaft „rechtwinklig“ anwenden,
hales zur Be
– Dreiecke
Zirkel,
Lineal, Geodreieck und dynamischer Geometriesoftware konstruieren,
cke mit Zirk
el Lin
– Beispiele
Dreieckskonstruktionen, die nicht lösbar oder nicht eindeutig lösbar sind, werden untere für Drei
sucht,
– die Kongruenz von Dreiecken als Deckungsgleichheit beschreiben,
– kongruente Dreiecke mit der Angabe von (SWS), (WSW), (SSW) und (SWW) konstruieren,
– besondere Linien im Dreieck (Winkelhalbierende, Mittelsenkrechte, Seitenhalbierende, Höhen,
Inkreis, Umkreis, Schwerpunkt) werden konstruiert,
– geometrische Bewegungen (Achsenspiegelung, Parallelverschiebung, Drehung) werden konstruiert.
Dieses Thema „Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe“ ist der Leitidee „Raum und Form“
zuzuordnen. In den Bildungsstandards Mathematik wird diese inhaltsbezogene Kompetenz folgendermaßen beschrieben: „Die Schülerinnen und Schüler erkennen und beschreiben geometrische Strukturen
in der Umwelt, …, stellen geometrische Figuren im kartesischen Koordinatensystem dar, …, analysieren und klassifizieren geometrische Objekte der Ebene …, beschreiben und begründen Eigenschaften
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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8
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe
und Beziehungen geometrischer Objekte (wie Symmetrie, Kongruenz, Ähnlichkeit, Lagebeziehungen)
und nutzen diese im Rahmen des Problemlösens zur Analyse von Sachzusammenhängen, wenden
Sätze der ebenen Geometrie bei Konstruktionen, Berechnungen und Beweisen an, insbesondere … den
Satz des Thales, zeichnen und konstruieren geometrische Figuren unter Verwendung angemessener
Hilfsmittel wie Zirkel, Lineal, Geodreieck oder dynamische Geometriesoftware, untersuchen Fragen der
Lösbarkeit und Lösungsvielfalt von Konstruktionsaufgaben und formulieren diesbezüglich Aussagen, …“
(Bildungsstandards im Fach Mathematik für den mittleren Schulabschluss, S. 11).
Geometrische Grundkonstruktionen und deren mathematische Beschreibung lassen sich fast immer in
mehrere Einzelschritte unterteilen, wobei bei jedem Schritt eine unterschiedliche Kompetenz im Vordergrund stehen kann. Somit ist auch klar, dass bei den einzelnen Aufgaben fast imm
immer mehrere Kompetenzen in unterschiedlicher Gewichtung gefordert werden und manchmal auch nicht sa
sauber voneinander
zu trennen sind.
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9
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe
Anforderungsbereich: Karte 1
Aufgabe
K1
K2
K3
K4
1
x
x
2
x
x
Aufgabe
K1
K2
1
x
x
2a, 2b, 2c,
2d, 2e
x
K3
K4
K1
K2
K3
x
x
K5
K4
4
K5
x
x
x
K1
K2
K3
K6
x
x
x
K4
K5
x
x
x
K6
x
Anforderungsbereich: Karte
te 5
K1
1
K2
K3
K4
K5
1
x
x
x
2a, 2b,, 2c
x
x
x
K6
Anforderungsbereich: Karte 6
Aufgabe
K6
Anforderungsbereich:
Anforderungs
1
Aufgabe
x
x
Karte 4
2a, 2b, 2c
x
Anforderungsbereich:
Anfo
orderu
1a, 1b, 1c,
1d, 1e
Aufgabe
x
x
Karte 3
2
K6
Anforderungsbereich: Karte 2
Aufgabe
K5
K1
K2
K3
K4
1
x
x
x
2a, 2b, 2c,
2d, 2e
x
x
x
3a, 3b
x
x
x
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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K5
K6
x
x
10
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe
Anforderungsbereich: Karte 7
Aufgabe
K1
1
2
K2
K3
x
x
K4
K5
K6
x
x
x
x
x
3
x
x
x
4
x
x
x
x
x
x
5
x
Anforderungsbereich:
rderun
Karte 8
Aufgabe
K1
1
2
x
K2
K3
K4
K5
K6
x
x
x
x
x
x
x
x
Anforderungsbereich:
derungsberreich: Karte 9
Aufgabe
K1
K2
K
K3
K4
K5
5
1a, 1b, 1c,
1d
x
x
x
2
x
x
x
3a,, 3b, 3c
3c,
3d, 3e, 3f
x
x
x
4
x
K
K6
x
Anforderungsbereich: Karte
te 10
1
Aufgabe
K1
K2
K3
K4
K5
K6
1
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
2
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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11
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 1
� Das in der Planfigur vorgegebene Dreieck
b = 6,8 cm
c = 5,4 cm
α = 75°
soll konstruiert und die Konstruktionsschritte
sollen aufgeschrieben werden. Ordne die
Karten mit den angegebenen Konstruktionsschritten.
Einen Kreisbogen um den Punkt A
mit dem Radius b = 6,8 cm zeichnen.
Man erhält den Punkt C.
Punkt B und
C verbinden.
An die Strecke AB im Punkt A
den Winkel α mit 75° antragen.
Die Str
Strecke
ecke von A nach B
cm)) zeichnen.
(c = 5,4 c
� Konstruiere das Dreieck mit den folgenden
Angaben:
olgenden Ang
aben a = 45 mm; b = 6 cm; γ = 90°.
Fertige für die Aufgabe eine
Planfigur
an.
e Planf
gur und eine Konstruktionsbeschreibung
esch
ung an
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 2
� Färbe in d
der gegebenen Figur alle Winkel,
die gleich groß sind, mit der gleichen
n Farbe.
viele Winkel müsstest d
du mindestens
Wie v
stens
messen, um die Größe
Winkel zu
e aller W
kennen?
� Vervollständige die folgenden Sätze.
a) Der Nebenwinkel eines rechten Winkels ist ein
Winkel.
b) Der Scheitelwinkel eines spitzen Winkels ist ein
Winkel.
c) Der Nebenwinkel eines stumpfen Winkels ist ein
Winkel.
d) Der Scheitelwinkel eines rechten Winkels ist ein
Winkel.
e) Der Nebenwinkel eines spitzen Winkels ist ein
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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Winkel.
12
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 3
� Zeichne jeweils zunächst einen Kreis mit dem Durchmesser AB = 6 cm und dann darin ein
rechtwinkliges Dreieck ABC mit den folgenden Winkeln (Winkel α soll bei A liegen und Winkel β
bei B).
a) α = 30°
b) β = 55°
c) α = 130°
d) β = 10°
e) α = 75°
� Stelle einen Vergleich der angegebenen Winkel an. Welche Aussagen kannst du über die
Größe der Winkel treffen? Begründe.
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 4
� Zeichne d
die Fi
Figur in dein Heft, spiegel
gel sie an derr
y-Achse und gib die Koordinaten derr Bildpunkte an.
a
A(1 | –3)
A’(
|
)
B(
|
)
B’(
|
)
C(
|
)
C’(
|
)
D(
|
)
D’(
|
)
E(
|
)
E’(
|
)
F(
|
)
F’(
|
)
G(
|
)
G’(
|
)
H(
|
)
H’(
|
)
� Wurden die Figuren richtig an der Geraden s gespiegelt? Welche Fehler wurden gemacht?
a)
b)
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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c)
13
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 5
� Zeichne die beiden Dreiecke ABC und DEF in dasselbe Koordinatensystem. Prüfe, ob die Dreiecke kongruent sind. Ordne die jeweilige Seite des Dreiecks ABC der entsprechenden Seite des
Dreiecks DEF zu.
•
•
A(1 | 0,5); B(3 | 1); C(1 | 3,5)
D(2,5 | 2); E(5,5 | 2); F(3 | 4)
� Sind die zugeordneten Dreiecke ABC und DEF kongruent? Wenn sie nicht kongruent sind, verschiebe einen Punkt so, dass sie kongruent sind. Gib dann auch die Koordinaten des neuen
Punktes an.
a)
b)
c)
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 6
� Lege aus den H
Holzstäben von 3 cm,, 4 cm, 8 c
cm,, 11 cm, 13 cm und 20 cm Länge so viele Dreiecke wie möglich.
Welche Eigenschaften müssen
Welch
ss die drei
rei Holzstäbe haben, damit ein Dreieck gelegt werden
kann?
� Zeichne die Dreiecke, sofern
ofern es möglich ist. Fertige für die Aufgabe a) eine Konstruktionsbeschreibung
an.
eibung an
a) a = 7 cm;
cm b = 5 cm; c = 4 cm
b) a = 3 cm; b = 4 cm; c = 6 cm
c) a = 2 c
cm; b = 5 cm; c = 7 cm
d) a = 3,4 cm; b = 7,4 cm; c = 5,8 cm
e) a = 2,4 cm; b = 33 mm; c = 59 mm
� Konstruiere folgende Dreiecke:
a) Gleichseitiges Dreieck mit einer Seitenlänge von 4 cm
b) Gleichschenkliges Dreieck mit a = 3 cm, b = 3 cm und c = 5 cm
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14
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 7
� Konstruiere das Dreieck mit c = 5 cm, α = 65° und β = 55°. Fertige eine Konstruktionsbeschreibung an.
� Man möchte das Dreieck mit c = 5 cm, α = 65° und γ = 55° konstruieren. Was muss gemacht
werden, ehe man das Dreieck zeichnen kann?
� Konstruiere das Dreieck mit b = 5 cm, c = 6,5 cm und β = 40°. Fertige eine Konstruktionsbeschreibung an.
� Konstruiere das Dreieck mit b = 5,2 cm, c = 5 cm und β = 55°. Fertige eine Konstruktionsbeschreibung an.
� Konstruiere das Dreieck mit b = 3,5 cm, c = 5 cm und β = 50°. Fertige eine
ne KonstruktionsbeKonst
schreibung an. Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen dieser
Aufgabe und den
eser Aufgab
Aufgaben � und �?
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 8
� Der Punkt A’ iistt bei einer Achsenspiegelung als Bildpunkt des
spiegelun
Punktes A entstanden. Die
SpiePunkt
eS
gelachse wurde versehentlich
ehentlich
gelöscht. Zeichne
Spiegelachse
e die Spieg
wieder ein und notiere deine
eine Konstruktionsschritte.
onsschritte
� Sandra
Christina
dra und Ch
ristin haben jeweils
ein Dreieck
ABC an einer Geraden
eieck AB
gespiegelt
ge und das Bilddreieck
A’B’C’ erhalten. Woran kannst du
bei den Abbildungen gleich erkennen, dass sie falsch sind?
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15
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 9
� Berechne im Dreieck ABC den dritten Innenwinkel.
a) α = 44°; β = 86°
b) β = 32°; γ = 115°
c) α = 62°; β = 90°
d) β = 11°; γ = 13°
� In einem Dreieck ist der Winkel 65° bekannt. Notiere vier mögliche Größen für die beiden anderen Winkel.
� Berechne in einem gleichschenkligen Dreieck die Basiswinkel, wenn der Winkel „an der Spitze“
bekannt ist.
a) α = 25°
b) β = 70°
c) γ = 90°
d) δ = 45°
e) ε = 130°
f) ζ = 56°
� Wie groß ist in der nebenstehenden Abbildung der
Winkel APB, wenn die Strecken AB und CD parallel
sind?
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 10
10
� Welche A
Achsen- und Punktsymmetrien
Flaggen? Macht es einen Unterschied,
rien siehst du
u auf den Fla
beschränkt
und die Farben außer Acht lässt?
wenn man
ma sich auf die Betrachtung der Form bes
chrä
� Welche der abgebildeten Zeichen, Symbole oder Logos sind drehsymmetrisch? Gib jeweils das
Drehzentrum und den Drehwinkel an.
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16
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 1
Lösung
� Konstruktion eines Dreiecks
•
•
•
•
Die Strecke von A nach B (c = 5,4 cm) zeichnen.
An die Strecke AB im Punkt A den Winkel α mit 75° antragen.
Einen Kreisbogen um den Punkt A mit dem Radius b = 6,8 cm zeichnen.
Man erhält den Punkt C.
Punkte B und C verbinden.
� Konstruktion eines Dreiecks
Planfigur:
Die gegebenen Teile
sind mit dickeren Linien
gezeichnet.
Konstruktionsbeschreibung:
• Zeichne die Strecke a = 45 mm
mit den Endpunkten B und C.
• Zeichne an die Strecke a den
Winkel γ = 90° in C und eine
Halbgerade von C aus.
Kreisbogen
en mit de
dem
m
• Zeichne Kre
Mittelpunkt
Radius
cm.
nkt C und
d dem Radi
us 6 cm
Der
Schnittpunkt
ttpunk
der
Halbge
Halbgeraden
mit dem
mK
Kreisbogen
en
•
ergibt
rgibt A.
mit
it B. Bezeichne alle restlichen
en Elemente.
• Verbinde A m
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 2
Lösung
� Gleich gro
große Winkel
Wi
müsste mindestens zwei Winkel
Man mü
el messen,
durch den Wink
Winkeldie anderen ergeben sich dur
summensatz im Dreieck
e ck und den Beziehungen
iehu
„Scheitelwinkel“ und „„Nebenwinkel“.
Neben
� Sätze vervollständigen
a) Der Nebenwinkel eines rechten Winkels ist ein rechter Winkel.
b) Der Scheitelwinkel eines spitzen Winkels ist ein spitzer Winkel.
c) Der Nebenwinkel eines stumpfen Winkels ist ein spitzer Winkel.
d) Der Scheitelwinkel eines rechten Winkels ist ein rechter Winkel.
e) Der Nebenwinkel eines spitzen Winkels ist ein stumpfer Winkel.
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17
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 3
Lösung
� Rechtwinklige Dreiecke
Aufgabe c) ist nicht lösbar.
� Die Winkel α und β liegen an den Punkten C u
und D auf dem Kreisbogen
reisbogen ((Thaleskreis) und sind
deshalb 90° groß. Alle Winkel, die an Punkten
unterhalb
Kreisbogens
liegen, sind größer
kten u
erhalb des K
reisbog
rößer
als 90°. Alle Winkel, die an Punkten oberhalb
b des Kreisbogens liegen, sind kleiner als 90°.
Begründung: Bewegt man den Punkt D in Richtung
Punktes F, dann verändert
Richtung des Pun
rändert sich der
d
Winkel im Dreieck bei A nicht, der
e Winkel bei B wird aber größer. Weil die Winkelsumme
nkelsumme im
Dreieck 180° beträgt, muss
(als 90°) werd
werden. Genau umgekehrt ve
vers der Winkel
W nkel δ also
so kleiner
kl
hält es sich beim Winkell γ.
Geometrische
Geometr
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 4
Lösung
� Spiegelun
Spiegelung
A(1 | –3)
B(3 | –2)
C(4 | –3)
D(3 | –1)
E(3 | 3)
F(2 | 0)
G(0
0 | 0)
H(2 | –1)
A’(–1 | –3)
B’(–3 | –2))
C’(–4 | –3)
D’(–3
’(–3 | –1)
E’(–3 | 3)
3
F’(–2 | 0)
G’(0 | 0)
H’(–2 | –1)
� Fehler bei Spiegelung
a) Punkt und Bildpunkt liegen nicht auf einer Senkrechten zur Spiegelachse und haben auch
nicht den gleichen Abstand von ihr.
b) Punkt und Bildpunkt haben nicht den gleichen Abstand von der Spiegelachse.
c) Punkt und Bildpunkt liegen nicht auf einer Senkrechten zur Spiegelachse und haben auch
nicht den gleichen Abstand von ihr. Auch der Umlaufsinn ist falsch.
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Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 5
Lösung
� Dreiecke sind kongruent
Folgende Seiten entsprechen einander.
ABC
DEF
a
d
b
f
c
e
� Kongruenz der Dreiecke ABC und DEF
a) Dreiecke ABC und DEF sind nicht kongruent.
Änderung
ruent. Durch
urch die Änd
erung der Position des Punktes
unktes
F auf F(5 | 1) ergibt sich die Kongruenz.
b) Dreiecke ABC und DEF sind nicht
kongruent.
Durch
die Änderung der Position
Punktes
cht kongrue
t. Dur
h di
sition des Pu
ktes
E auf E(3 | 1) ergibt sich die
Kongruenz.
e Ko
ngruenz.
c) Dreiecke ABC und DEF
kongruent.
EF sind ko
ruent
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 6
Lösung
� Folgende Varianten
sind möglich:
i
cm;
3 cm; 11 cm; 13 cm | 4 cm; 8 cm; 11
1 cm | 4 cm
m; 11 cm; 13 cm
cm; 13 cm; 20 cm
8 cm; 11 cm; 13 cm | 8 cm;
m; 13 cm; 20 cm | 11 c
Damit ein Dreieck ge
gelegt
werden kann,
müssen die beiden kürzeren Stäbe zusammen immer
egt we
n, m
länger sein als
längste
Stab des Dreiecks.
s der län
gste S
� Dreiecke
zeichnen
ke ze
ichnen
� Konstruktion Dreiecke
Dreiecke
den
Aufgaben c) und e)
eiecke zu de
en Aufg
können
gezeichnet werden.
n nicht g
a)
Konstruktionsschritte:
• Zeichne Strecke a.
• Zeichne Kreisbogen um
B mit c und um C mit b.
• Kreisbogenschnittpunkt
ergibt A.
• Verbinde A mit B und A
mit C.
b)
a)
b)
c)
Ž
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19
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 7
Lösung
� Konstruktionsbeschreibung:
•
•
•
Zeichne Strecke c mit A und B.
Trage die Winkel α und β an die Strecke c
in den Punkten A bzw. B an.
Es ergibt sich Schnittpunkt C.
� Man muss den Winkel β berechnen.
�, �, � Konstruktionsbeschreibung: Zeichne Strecke c mit A und B, trage an c in B den Winkel β
an, Kreisbogen um A mit Radius b. Bei � ergeben sich zwei Schnittpunkte C1
und C2, sodass das
1 un
�
Dreieck nicht eindeutig festgelegt ist. Bei
ergibt sich der Schnittpunkt C. Also
lso C mit A verbinden.
Bei � gibt es keinen Schnittpunkt, also im Unterschied zu � und � auch kein Dreie
Dreieck.
Geometrische
Geometr
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 8
Lösung
� Konstrukt
Konstruktion S
Spiegelachse
i
Kreisbogen um Punkt A und Punkt A’ mit gleich
Kreisbog
großem Radius. Die Schnittpunkte,
die
entstehen,
groß
nittp
ie so entste
werden durch eine Gerade
verbunden.
Das ist die
erade v
n. D
Spiegelachse.
Alternative:
ive
A und A’ ve
verbinden,
Mittelpunkt M der Strecke bebinden, Mitte
stimmen,
mmen, Senkrechte
Senkrecht zu dieser Strecke in M zeichnen. Das ist die
di Spiegelachse.
� Sandras Originaldreieck und Bilddreieck haben offensichtlich keine entsprechend gleich langen
Seiten.
Christinas Dreiecke haben den gleichen Umlaufsinn, das kann bei einer Achsenspiegelung nicht
sein.
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20
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 9
Lösung
� Berechnung fehlender Innenwinkel
a) γ = 50°
b) α = 33°
c) γ = 28°
d) α = 156°
c) 45°
d) 67,5°
� Mögliche Winkelpaare:
(100°, 15°); (35°, 80°); (65°, 50°); (40°, 75°)
� Die Basiswinkel haben folgende Größe:
a) 77,5°
b) 55°
e) 25°
f) 62°
� Der Winkel APB ist 91° groß.
Geometrische
Geometri
sche Grundkonstruktionen
Grund ns
und -begriffe
begriffe 10
10
� Senkrecht
Senkrechte Symm
Symmetrieachse mittig:
Lösung
Horizontale Symmetrieachse mittig:
Hor
Punktsymmetrie:
Wenn man sich ausschli
ausschließlich
eßlich auf die Form beschränkt, kommen zwei Flaggen dazu.
Horizontale
senkrechte Symmetrieachse mittig und Punktsymmetrie:
rizontale und
un
nd senk
Punktsymmetrie:
symmetr
� Drehsymmetrisch. Drehzentrum immer im Zentrum der Figur.
Nicht drehsymmetrisch:
90°, 180°, 270°:
180°:
120°, 240°:
Jeder beliebige Drehwinkel:
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21
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 1
Tipps
Zu �
Du kannst zunächst nur die Elemente zeichnen, die vorgegeben sind. Beginne mit dem Zeichnen
der Strecke von A nach B.
Zu �
Beginne die Konstruktion mit der Seite a. Danach trägst du den gegebenen W
Winkel ab.
Die Länge von b muss mit einem Zirkelschlag abgetragen werden.
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22
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
Tipps
Zu �
Gleich große Winkel findest du hier durch die Winkelbeziehungen von Scheitelwinkeln.
Hinweis zu „Größe aller Winkel“: Denke an die Winkelbeziehungen von Nebenwinkeln und an den
Winkelsummensatz in Dreiecken.
Zu �
Als Hilfe zeichne zwei Geraden in dein Heft, die sich schneiden. Dabei wähle
unterschiedliche
le un
Situationen/Winkel.
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23
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 3
Tipps
Zu �
Zeichne zunächst den Durchmesser und bestimme den Mittelpunkt (z. B. über die Konstruktion der
Mittelsenkrechten). Damit ist auch der Radius gegeben.
Zu �
n du allgemein über
Betrachte, welche Unterschiede in der Größe der Winkel vorliegen. Was kannst
die Winkel sagen, die auf dem Kreisbogen liegen, die unterhalb des Kreisbogens
bogen liegen und die
oberhalb des Kreisbogens liegen?
Zur Veranschaulichung nimm das Dreieck, das unterhalb des Kreisbogens
Überlege dir, wie
ens liegt. Übe
sich der Winkel γ entwickelt, wenn der Eckpunkt des Dreiecks sich dem Kreisbogen n
nähert und
dann irgendwann darüber hinausgeht. Dabei ist es auch wichtig,
anderen zugehörigen
ig, dass du die an
Winkel betrachtest; denn die drei Winkel eines
Dreiecks
nur 180° groß.
nes D
cks sind zzusammen
usammen n
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24
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 4
Tipps
Zu �
Erinnere dich. Punkt und Bildpunkt liegen auf einer Senkrechten zur Spiegelachse, sie liegen
jeweils auf der anderen Seite der Spiegelachse und sie haben den gleichen Abstand zur Spiegelachse.
Zu �
Überprüfe, ob die Bildfigur alle Eigenschaften einer Geradenspiegelung besitzt:
esitzt:
• Punkt und Bildpunkt liegen auf einer Senkrechten zur Spiegelachse;
• Punkt und Bildpunkt haben den gleichen Abstand von der Spiegelachse,
egela hse, auf unte
unterschiedlichen
Seiten;
• der Umlaufsinn der Figur ändert sich.
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25
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 5
Tipps
Zu �
Suche Seiten, die im Dreieck ABC die gleiche Länge haben wie im Dreieck DEF.
Suche Winkel, die im Dreieck ABC die gleiche Größe haben wie im Dreieck DEF.
Zu �
ng Seite im Dreieck
Kläre, ob es zu jeder Seite des Dreiecks ABC eine entsprechende, gleich lange
DEF gibt.
e im Dreie
Wenn dieses nicht der Fall ist, dann überprüfe, ob mindestens eine Seite
Dreieck ABC und
DEF gleich lang ist. Verschiebe dann gegebenenfalls den Eckpunkt des Dreiecks, d
der dieser Seite
gegenüberliegt, sodass alle Seiten gleich lang sind.
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26
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 6
Tipps
Zu �
Achte darauf, dass du alle möglichen Zusammenstellungen von drei Holzstäben findest und entscheide bei jeder Zusammenstellung, ob es ein Dreieck ergibt. Gehe systematisch vor, also z. B.:
3 cm, 4 cm, 8 cm
Entscheidung: kein Dreieck, weil 3 cm + 4 cm < 8 cm
3 cm, 4 cm, 11 cm
Entscheidung: kein Dreieck, weil 3 cm + 4 cm < 11 cm
3 cm, 4 cm, 13 cm
Entscheidung: kein Dreieck, weil 3 cm + 4 cm < 13 cm
3 cm, 4 cm, 20 cm
Entscheidung: kein Dreieck, weil 3 cm + 4 cm < 20 cm
4 cm, 8 cm, 11 cm
Entscheidung: ergibt ein Dreieck, weil 4 cm + 8 cm
m > 11 cm
...
Zu �
Beginne immer mit der längsten Seite. Beim Zeichn
Zeichnen
Kreisbögen um die
Eckpunkte
en der Krei
e Eckpunk
e gibt es
entweder einen Schnittpunkt oder die
Dreieckskonstruktion
e Dreiecks
konstr ktion ist nicht möglich.
Zu � b)
Beginne mit der läng
längsten
gsten Seite.
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27
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 7
Tipps
Zu �
Beginne mit dem Zeichnen von Seite c.
Zu �
Überlege, welche Konstruktionsschritte direkt nach dem Zeichnen der Seite c notwendig sind und
was du dementsprechend benötigst.
Zu �
Beginne mit der Seite c. Trage den Winkel β ab. Konstruiere die
eines Kreise Seite b mithilfe eine
bogens. Achte hier auf einen Sonderfall.
Zu �
Beginne mit der Seite c. Trage den
ab. Kon
Konstruiere die Seite b mithilfe
Kreisn Winkel β a
lfe eines Krei
bogens.
Zu �
Versuche die Konstru
Konstruktion
Schnittpunkt?
Versuch
on wie in Aufgabe �. Warum
um gibt es keinen Schn
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28
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 8
Tipps
Zu �
Die Spiegelachse ist die Mittelsenkrechte zwischen A und A’.
Zu �
Achte auf die Längen der Seiten und auf den Umlaufsinn der Figuren.
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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29
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 9
Tipps
Zu �
Wende den Winkelsummensatz im Dreieck an.
Zu �
Die Summe der drei Winkel muss immer 180° betragen.
Zu �
Die beiden Basiswinkel sind gleich groß.
Zu �
Zunächst musst du die Größe eines weiteren
Winkels
Winkelbeziehungen von Wechse
Wechseln Win
ls über die Winke
winkeln bestimmen. Danach kannst du den W
Winkelsummensatz
nutzen.
inkelsummensat im Dreieck nutze
Bernhard Bäcker: Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 2
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30
Geometrische Grundkonstruktionen und -begriffe 10
Tipps
Zu �
Achsensymmetrie: Betrachte die Achsen, die horizontal und vertikal jeweils durch den Mittelpunkt
der Flaggen verlaufen.
Bei der Punktsymmetrie muss die Flagge nach einer Drehung um 180° wieder das Aussehen zeigen wie in der Ausgangslage.
Zu �
Bei der Drehsymmetrie muss die Figur nach dem Drehen um einen bestimmten
Punkt und Winkel
mmten Pu
in der neuen Lage das gleiche Aussehen zeigen wie in der Ausgangssituation.
uatio
Betrachte z. B. Drehungen um 90°, 120°, 180°, 240° und 270°.
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®
Bergedorfer
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Grafik: Bernhard Bäcker, Mele Brink
Satz: Satzpunkt Ursula Ewert GmbH, Bayreuth
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