Mathematik – Neue Wege Lineare Algebra / Analytische Geometrie

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Mathematik – Neue Wege Lineare Algebra / Analytische
Geometrie
Vergleich mit den Bildungsstandards für das Gymnasium in BadenWürttemberg
In den Bildungsstandards für allgemeinbildende Gymnasien Baden-Württembergs werden die Lerninhalte an
Hand der 8 Leitideen Zahl, Algorithmus, Messen, Raum und Form, Funktionaler Zusammenhang, Daten und
Zufall, Vernetzung und Modellieren strukturiert.
Die folgende Übersicht zeigt, wie MATHEMATIK - NEUE WEGE zur Umsetzung der
Bildungsstandards beitragen und Grundlage für einen schuleigenen Arbeitsplan sein kann.
MATHEMATIK NEUE WEGE LINEARE ALGEBRA / ANALYTISCHE GEOMETRIE trägt der Bedeutsamkeit und
immanenten Abhängigkeit prozess- und inhaltsbezogener Kompetenzbereiche durch eine besondere Struktur
Rechnung.
So sind die Kapitel und Lernabschnitte zunächst nach inhaltlichen Gesichtspunkten curricular gegliedert. In den
Einführungs- und Übungsphasen werden dann unterschiedliche prozessorientierte Kompetenzen gefordert und
geübt.
In „Sichern und Vernetzen – Vermischte Aufgaben“ am Ende eines jeden Kapitels erfolgt eine
Strukturierung und Sequenzierung nach prozessorientierten Kompetenzen in Training, Verstehen
von Begriffen und Verfahren, Anwenden und Modellieren und Kommunizieren und Präsentieren.
Damit können leicht schul- bzw. lehrerspezifische Schwerpunktbildungen vorgenommen werden.
Die beiden letzten Kapitel des Buches sind Vertiefungen, die über das Kerncurriculum des
Gymnasiums in Baden-Württemberg hinausgehen. Die Inhalte dieser Kapitel sind in der Tabelle
mit blau gekennzeichnet.
Diese Inhalte eignen sich insbesondere als GFS - Themen.
Kapitel Neue Wege
1 Orientieren und
Bewegen im Raum
Inhalte
Wiederholung von Grundlagen der
Vektorgeometrie aus Klasse 10
 Kap, 6.1/ 6.2 Band 6 Neue Wege
2 Geraden und Ebenen
2.1 Geraden in der Ebene Wiederholung von Grundbegriffen zur
und im Raum
Parameterdarstellung einer Geraden
aus Klasse 10
 Kap. 6.3 Band 6 Neue Wege
2.2 Ebenen im Raum
Parameterdarstellung einer Ebene
Darstellung von Ebenen mit
Spurpunkten
Lage von Gerade und Ebene
Lage zweier Ebenen
Lineare Abhängigkeit von 3 Vektoren
3. Skalarprodukt und
Messen
3.1 Skalarprodukt und
Winkel
3.2 Winkel zwischen
Geraden und Ebenen
3.3 Abstandsprobleme
Skalarprodukt von Vektoren
Orthogonalität von Vektoren
Winkel zwischen Vektoren
Beweisen mit dem Skalarprodukt
Winkel zwischen Geraden
Winkel zwischen Ebenen
Winkel zwischen Gerade und Ebene
Normalenform einer Ebene
Lage von 3 Ebenen
Kreuzprodukt
Abstand Punkt – Gerade
Abstand Punkt – Ebene
Hesse – Normalform einer Ebene
Abstand windschiefer Geraden
Abstand Punkt-Gerade mithilfe der
Analysis berechnen
Leitideen
Raum und Form: geometrische Objekte im
Raum vektoriell beschreiben und ihre
Lagebeziehung analysieren
Messen: Längen und Winkel im Raum
Vernetzung: mithilfe von Vektoren beweisen
Messen: Winkel im Raum
Raum und Form: geometrische Objekte im
Raum vektoriell beschreiben
Raum und Form: Eigenschaften und
Beziehungen von geometrischen Objekten
beschreiben und berechnen
Messen: Abstände im Raum
Raum und Form: geometrische Objekte im
Raum vektoriell beschreiben
Vernetzung: Probleme lösen, die den
Einsatz von Verfahren aus verschiedenen
Teilbereichen der Mathematik erfordern
Kapitel Neue Wege
4. Matrizen
4.1 Von Tabellen zu Matrizen –
Matrizen in Anwendungen
4.2 Übergangsprozesse
4.3 Geometrische Abbildungen
5. Ergänzungen – Kugeln
Kegelschnitte und Vektorräume
5.1 Kreise und Kugeln
5.2 Kegelschnitte
5.3 Vektorräume
Inhalte
Matrizen als Mittel zur übersichtlichen
Beschreibung von Daten
Rechnen mit Matrizen
Problemlösen mit Matrizen
Inverse Matrix
Übergangsprozesse mit Matrizen
beschreiben
Übergangsprozesse iterativ berechnen
Stabile Verteilungen berechnen
Grenzmatrix
Lineare Abbildungen und Matrizen
Vektor- und Koordinatengleichungen von
Kreisen und Kugeln
Tangentialebene
Schnitt Ebene - Kugel
Ellipse, Parabel, Hyperbel als Kegelschnitte
Kegelschnitte als Ortslinien
Koordinatengleichungen von Kegelschnitten
Vektorraumaxiome
Linear abhängige/unabhängige Vektoren
Basis und Dimension eines Vektorraums
Beispiele von Vektorräumen
Leitideen
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