Schulinternes Fachcurriculum Mathematik Stand 07.09.2014 Inhalt 1. 2. 3. 4. Allgemeines Themen für fächerübergreifendes Arbeiten Übersicht der Unterrichtsthemen nach Klassenstufen Fachliche Konkretisierungen 1. Allgemeines Aufgabenarten Bei Leistungsnachweisen in Form von Klassenarbeiten ist zu gewährleisten, dass die allgemeinen mathematischen Kompetenzen angemessen berücksichtigt werden. Dazu gehört u.a. auch das Verfassen von Texten, z.B. zum Beschreiben oder zum Begründen eines mathematischen Sachverhalts oder das Bearbeiten komplexer Aufgabenstellungen, die Aspekte mehrerer Leitideen beinhalten. In die Klassenarbeit müssen ebenfalls die drei Anforderungsbereiche I (Reproduktion), II (Herstellung von Zusammenhängen und Übertragung des Gelernten auf neue Situationen) und III (Reflexion, Transfer und Verallgemeinerung) einen angemessenen Eingang finden. Die Einbeziehung länger zurückliegender Unterrichtseinheiten sowie die Gestaltung eines kurzen Teils ohne Taschenrechnernutzung (auch im Hinblick auf das Zentralabitur) sollten möglichst berücksichtigt werden. Zur Formulierung der Aufgaben sind vorzugsweise die unten aufgeführten Operatoren zu verwenden (orientieren sich an den Operatoren des Zentralabiturs). Umfang und Dauer von Klassenarbeiten Klassenstufe 5. 6. 7. 8. 9. 10. Q1 13. Stunden pro Woche 5 5 5 4 4 3 4 4 Zahl der Klassenarbeiten 6 6 4 5 5 3 3 1 Dauer KA in Unterrichtsstunden 1 1 1 1 1 2 2 4-6 Bewertung Bewertungsschlüssel für KA in Kl. 5-10: Note 6 5 4 ≤25 % >25 % >50 % 3 >65 % 2 >80 % 1 >95 % In jeder Klassenstufe wird eine Jahresabschlussarbeit geschrieben (45 Minuten). Eine 90-minütige Abschlussarbeit über die Themen der Mittelstufe wird in Kl. 9 geschrieben, wenn möglich sollten sich die jeweiligen Fachlehrer absprechen und ggf. eine gemeinsame Arbeit bzw. eine Arbeit mit teilweise gleichen Aufgaben schreiben. Diese Arbeit wird ohne Formelsammlung und ohne Taschenrechner oder mit einem hilfsmittelfreien Teil geschrieben. Unterrichtsbeiträge (Mitarbeit, Tests etc.) zählen ca. 60 % für die Zeugnisnote. Das regelmäßige Vortragen von Hausaufgaben rechtfertigt bei sonst eher mangelhaften Leistungen im mündlichen Bereich kein „ausreichend“. Alternative Leistungsnachweise Ersatzleistungen können sein: Wochenplanarbeit, Projekte, Referate, mehrere Tests (nur, wenn alle 3 Anforderungsbereiche abgedeckt sind!), Beteiligung an Wettbewerben Themen Die Themen und Inhalte eines Schuljahres sind verbindlich, die Reihenfolge ist frei wählbar. Themen aus höheren Klassenstufen dürfen nicht vorgezogen werden. Themen können durch die nicht mehr verbindlichen Inhalte (siehe Anhang) z.B. vertieft werden. Operatoren angeben, nennen: Die erfragten Objekte werden ohne Erläuterungen genannt. (Gib die Lösungsmenge der Gleichung x2 - 4 = 0 an.) begründen: Ein angegebener Sachverhalt wird auf Gesetzmäßigkeiten oder Kausalzusammenhänge zurückgeführt. Hierbei sind Regeln und mathematische Beziehungen zu nutzen. (Begründe, warum eine quadratische Gleichung höchstens zwei Lösungen haben kann.) berechnen: Ergebnisse werden von einem Ansatz ausgehend durch Rechenoperationen gewonnen. (Berechne den Flächeninhalt eines Rechtecks mit den Seitenlängen 5 cm und 7 cm.) beschreiben: Sachverhalte oder Verfahren werden in Textform unter Verwendung der Fachsprache in vollständigen Sätzen dargestellt. (Beschreibe, wie man einen auf zwei Stellen genauen Näherungswert für π bestimmen kann.) bestimmen, ermitteln: Es wird ein Ergebnis ermittelt, wobei der Lösungsweg dokumentiert und Zwischenergebnisse im Sinne einer Interpretation kommentiert werden. (Bestimme dasjenige Rechteck mit dem Umfang 20 cm, welches den größten Flächeninhalt hat.) beurteilen: Zu einem Sachverhalt wird ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formuliert. (Beurteile, ob das Spiel fair ist.) beweisen, widerlegen: Beweise werden unter Verwendung von bekannten mathematischen Sätzen, logischer Schlüsse und Äquivalenzumformungen geführt. Die verwendeten Variablen werden eingeführt. Falsche Behauptungen werden unter anderem durch Gegenbeispiele widerlegt. (Beweise: Wenn sich in einem Viereck die Diagonalen halbieren, dann sind die gegenüberliegenden Seiten parallel zueinander.) entscheiden: Unter mehreren Alternativen wird begründet eine ausgewählt. (Entscheide, welche der folgenden Geradengleichungen die abgebildete Gerade beschreibt.) erläutern: Ein Sachverhalt wird beschrieben und in ausgewählten Aspekten oder anhand von Beispielen erklärt. (Erläutere den Zusammenhang zwischen den Parametern a, u und v in der Parabelgleichung f(x) = a(x-u)² + v und der Lage der zugehörigen Parabel im Koordinatensystem. Erläutere den fachlichen Zusammenhang der Begriffe rationale Zahlen, irrationale Zahlen und reelle Zahlen.) Erstellen: Zu einem Sachverhalt wird eine mathematische Darstellung in fachlich korrekter, meist vorgegebener Form angefertigt. (Erstelle zu dem durchgeführten Zufallsexperiment eine Häufigkeitstabelle.) herleiten: Die Entstehung oder Ableitung eines gegebenen Sachverhalts wird dargestellt. (Leite die Gleichung für den Flächeninhalt des Trapezes her.) interpretieren: Die Ergebnisse einer mathematischen Überlegung rückübersetzen auf das ursprüngliche Problem. (Berechne die Nullstellen der quadratischen Funktion und interpretiere das Ergebnis.) skizzieren: Die wesentlichen Eigenschaften eines Objektes werden graphisch - in der Regel ohne Berücksichtigung eines Maßstabs - dargestellt. (Skizziere das in der Aufgabe beschriebene Grundstück.) untersuchen: Sachverhalte werden durch bestimmte, fachlich übliche Kriterien dargestellt. Dabei kommt es in der Regel zu Fallunterscheidungen. (Untersuche, in wie viele Gebiete drei Geraden die Zeichenebene zerlegen können.) vergleichen: Nach vorgegebenen oder selbst gewählten Gesichtspunkten werden Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermittelt und dargestellt. (Ein lineares Gleichungssystem wird mit dem Gleichsetzungsverfahren und dem Einsetzungsverfahren gelöst. Vergleiche die beiden Lösungsverfahren.) zeichnen, Ein Sachverhalt wird – meist maßstabsgetreu – exakt graphisch wiedergegeben. graphisch darstellen: (Zeichne den Graphen der Funktion.) zeigen, nachweisen: Eine Aussage oder ein Sachverhalt wird nach gültigen Schlussregeln, Berechnungen, Herleitungen oder logischen Begründungen bestätigt. (Zeige, dass das Dreieck gleichschenklig ist.) 2. Themen für fächerübergreifendes Arbeiten Auflistung möglicher Themen (Vorschläge beziehen sich auf verschiedene G9-Fachcurricula, Durchführung nicht verbindlich): Absprache mit Geo: 5. Klasse: Thema 2 (Kreis und Winkel); Thema 3 (Größen) Absprache mit Bio: 5. Klasse: Thema 2 (Kreis und Winkel) Absprache mit D: 5./6. Klasse: allg. Sachaufgaben: Verstehen einer Textaufgabe; 6. Klasse: Thema Geometrie: exakte Konstruktionsbeschreibungen Absprache mit Ku: 5. Klasse: Thema 2 (Kreis und Winkel); Ornamente gestalten 5. Klasse: Thema 2 (Geometrie): Pyramide Absprache mit Mu: 6. Klasse: Thema 3 (Bruchzahlen) Absprache mit Ph: 6. Klasse: Thema 2 (Schwerpunkt) 6. Klasse: Thema 5 (einfache Zuordnungen): proportionale Zuordnungen, Begriff einführen? 7. Klasse: Thema 1 (proportionale Zuordnungen und ihre Darstellung) Absprache mit G: 6. Klasse: Thema 2 (Geometrie): Pyramide 3. Übersicht der Unterrichtsthemen nach Klassenstufen Klassenstufe 5 Thema Natürliche und ganze Zahlen Geometrie Rechnen mit Größen 6 Rationale Zahlen Einfache geometrische Konstruktionen Bruchzahlen Dezimalzahlen 7 Zuordnungen Rationale Zahlen Terme und Gleichungen Lineare Funktionen Prozentrechnung Geometrie an Dreiecken Geometrie an Vierecken Inhalte -Darstellung auf Zahlengeraden -Schreibweise natürlicher Zahlen -Rechnen mit natürlichen Zahlen -Teilbarkeit -Sachaufgaben -Eigenschaften von Körpern und ebenen Figuren -Kreis und Winkel -Grundgrößen -Flächen- und Raummaße -Sachaufgaben -Positive und negative Zahlen -Rechnen mit rationalen Zahlen -Sachaufgaben -Grundkonstruktionen -Besondere Linien und Punkte im Dreieck -Darstellung und Anordnung -Rechnen mit Bruchzahlen -Sachaufgaben -Dezimale Darstellung -Rechnen mit Dezimalzahlen -Sachaufgaben -relative und absolute Häufigkeit -Mittelwert -Median -Beispiele -Eigenschaften -Darstellungsformen -Proportionale ZO -Antiproportionale ZO -Rechnen mit rationalen Zahlen (Wiederholung Kl. 6 und Vertiefung) -Beispiele für Terme -Termumformungen -Lösen von Gleichungen und Ungleichungen -Eigenschaften -Sachprobleme -Prozentrechnung -Zinsrechnung -Winkelsätze -Kongruenz von Dreiecken -Eigenschaften von Vierecken -Flächeninhalt 8 Terme und Gleichungen Reelle Zahlen Kreis Zufallsexperimente und Wahrscheinlichkeiten Strahlensätze 9 Quadratische Funktionen/Gleichungen Flächensätze am rechtwinkligen Dreieck Potenzen Trigonometrische Funktionen Exponentialfunktionen Körperberechnung -Termumformungen -Lösen von Gleichungen und Ungleichungen -Lineare Gleichungssysteme -Irrationale und reelle Zahlen -Berechnungen am Kreis -Einstufige Zufallsexperimente -Mehrstufige Zufallsexperimente -Strahlensätze -Ähnlichkeit -Eigenschaften -Lösungsverfahren -Sachprobleme -Satz des Pythagoras -Sachprobleme -Rechnen mit Potenzen -Potenzterme -Dreiecksberechnungen -Eigenschaften der Sinusfunktion -Exponentielle Prozesse -Eigenschaften von Exponentialfunktionen -Lösen von Exponentialgleichungen -Oberfläche und Volumen Die Themen und Inhalte eines Schuljahres sind verbindlich, die Reihenfolge ist frei wählbar. Themen aus höheren Klassenstufen dürfen nicht vorgezogen werden. Themen können jedoch durch die nicht mehr verbindlichen Inhalte (siehe Anhang) z.B. vertieft werden. 4. Fachliche Konkretisierungen Die Reihenfolge innerhalb eines Schuljahres ist nicht verbindlich! in Klammern: ungefähre Wochenzahl (Vorschlag) 4.1. Klasse 5 Vermittlung von Kompetenzen Inhalte 5: (15 Wochen) Thema 1 Natürliche/ganze Zahlen (L1) Darstellung auf der Zahlengerade: (1) - Ganze Zahlen, Gegenzahl, Betrag Fachspezifische Hinweise Zahlengerade als Erweiterung des Zahlenstrahls - die Verwendung ganzer Zahlen zum Zählen und Ordnen verstehen (K4, K5) Schreibweise natürlicher Zahlen: (2) - Stellenwerttafel, Binärsystem Stellenwerttafel für dezimale Schreibweise; Unterscheidung von Ziffern und Zahlen - Festigung und Weiterentwicklung von Fertigkeiten aus der Grundschule - Einführung von Fachbegriffen - Einführung von Rechengesetzen - Lösungsmengen - Beschränkung auf Teilbarkeitsregeln von natürlichen Zahlen - Unterschiedliche Schreibweisen für natürliche Zahlen kennen und bewerten (K4, K5, K1) Kopfrechenverfahren und schriftliche Rechenverfahren festigen und das Verständnis dafür vertiefen (K5) sinnvolle Überschlags- und Kontrollrechnungen durchführen können (K1, K5) Rechengesetze begründen, erweitern und zur Vereinfachung und Lösung von Termen verwenden. (K1, K5) Erstellen von einfachen Gleichungen (K2) Rechenwege und Ergebnisse nachvollziehbar aufschreiben (K5) Fehler finden und erklären (K5, K6) Lösungswege nachvollziehen (K6) Rechnen mit natürlichen Zahlen: (8) Kopfrechnen schriftliche Rechenverfahren Verbindung der Grundrechenarten Termberechnung systematisches Lösen von einfachen Gleichungen Ungleichungen Teilbarkeitsregeln - - - - - Teilbarkeit: (3) - Teiler, Vielfaches, ggT, kgV, Primzahl Bereitstellung der Begriffe und Verfahren für die Bruchrechnung - Einfache zahlentheoretische Zahlenzusammenhänge beschreiben und diese situationsgerecht anwenden (K1, K2, K5) 7 Sachaufgaben (+1) Inhalte 5: (6 Wochen) Thema 2 Geometrie (L2, L3) Eigenschaften von Körpern und ebenen Figuren: (4) Würfel, Quader, ggf. andere Körper Quadrat, Rechteck, Parallelogramm Punkt, Strecke, Gerade senkrecht, parallel Abstand Koordinatensystem Symmetrie aus Alltagssituationen Problemstellungen herauslösen und mathematisieren, Lösungsansätze entwickeln und mit Hilfe bekannter mathematischer Verfahren Lösungen finden und interpretieren (K1, K2, K3, K4, K5, K6) - Fachspezifische Hinweise - - - - - Förderung des Vorstellungsvermögens durch Netze Herausstellen charakteristischer Eigenschaften, Gemeinsamkeiten, Unterschiede Koordinatensystem mit vier Quadranten Sicherer Umgang mit dem Geodreieck Achsensymmetrie Vermittlung von Kompetenzen - - - - - - Kreis und Winkel: (2) Kreis, Radius, Durchmesser, Mittelpunkt Winkel, Winkelmaß Kreisdiagramme - Erlernen des sicheren Umgangs mit dem Zirkel durch das Anfertigen von Ornamenten und Konstruktionen aus Kreisen - - Zeichnungen sorgfältig anfertigen können (K4, K5) Körpernetze entwerfen, interpretieren, herstellen (K3, K4, K5, K6) die Bedeutung geometrischer Grundbegriffe erkennen (K5) Beschreibung von Figuren und Körpern und geometrische Grundformen in ihrer Umgebung entdecken (K3, K4, K6) Zusammenhänge und Unterschiede zwischen geometrischen Figuren und Körpern finden (K1, K5, K6) Symmetrie als besondere Eigenschaft erfahren (K1, K5) Zeichnungen sorgfältig anfertigen können (K4, K5) Übertragung statistischer Daten in Kreisdiagramme und deren Interpretation (K4, K5, K6) 8 Inhalte 5: (7 Wochen) Thema 3 Rechnen mit Größen (L2, L3) Grundgrößen (gängige): (3) - Geld, Länge, Masse, Zeit Fachspezifische Hinweise - - Flächen- und Raummaße: (3) - Flächeninhalt von Quadrat und Rechteck - Oberflächeninhalt und Volumen von Würfel und Quader Sachaufgaben (+1) - Festigung und Weiterentwicklung von Fähigkeiten aus der Grundschule sinnvolles Runden und Schätzen Umwandlung von Größen in Dezimalschreibweise Umfang von Rechtecken und Quadraten sicherer Umgang mit den Einheiten, auch in Dezimalschreibweise mehrschrittige Textaufgaben Vermittlung von Kompetenzen - - - - - Größen messen, berechnen und ihre Maße vergleichen (K1, K4, K5) Maßangaben von Größen schätzen und runden (K1, K5, K6) Sachprobleme angemessen lösen (K1, K2, K3, K6) verschiedene Maßeinheiten vergleichen, situationsgerecht auswählen und umrechnen (K1, K4, K5, K6) beschriebene Größen erkennen, Lösungswege finden und die Ergebnisse im Zusammenhang deuten (K1, K2, K3, K4, K5, K6) 9 4.2. Klasse 6 Inhalte 6: (3 Wochen) Thema 1 Rationale Zahlen Positive und negative Zahlen - Rationale Zahlen - Anordnung auf der Zahlengeraden Fachspezifische Hinweise Vermittelte Kompetenzen Veranschaulichung der - die Verwendung Rechenarten an der ganzer und rationaler Zahlengeraden Zahlen zur Beschreibung von - Beispiele und Modelle aus dem Zuständen und deren Alltag - Erkennen eines Vorzeichens Veränderung Rechnen mit rationalen Zahlen einer Zahl verstehen (K4, K5) - Multiplikation mit natürlichen - Addition und Subtraktion - mit negativen Zahlen Zahlen sollte als wiederholte rechnen (K5) - Multiplikation und Addition eingeführt werden Division - Die Multiplikation und Division - Rechengesetze negativer Zahlen kann über die Ausdehnung der Operationen auf einen erweiterten Zahlbereich unter Beibehaltung der Rechengesetze (Permanenzprinzip) plausibel gemacht werden Sachaufgaben - aus Alltagssituationen K1, K2, K3, K4, K5, K6 Problemstellungen herauslösen und mathematisieren, Lösungsansätze entwickeln und mit Hilfe bekannter mathematischer Verfahren Lösungen finden und interpretieren - 10 Inhalte 6: (4 Wochen) Fachspezifische Hinweise Thema 2 Einfache geometrische Konstruktionen (L3) Grundkonstruktionen: (1) Sicherer Umgang mit - Mittelsenkrechte Geodreieck und Zirkel - Winkelhalbierende Konstruktionsbeschreibung mögliche Verwendung von Besondere Linien und Punkte im Computerprogrammen Dreieck (3) - Sachaufgaben - Umkreis, Inkreis - Höhe, Seitenhalbierende - Schwerpunkt (möglich: Höhenschnittpunkt) Vermittelte Kompetenzen - - - - Mathematische Werkzeuge sicher gebrauchen (K5) mathematische Konstruktionen sinnvoll und adressatengerecht beschreiben (K5, K6) mit dynamischer Geometrie-Software zeichnen (K5) aus Alltagssituationen Problemstellungen herauslösen und mathematisieren, Lösungsansätze entwickeln und mit Hilfe bekannter mathematischer Verfahren Lösungen finden und interpretieren (K1, K2, K3, K4, K5, K6) 11 Inhalte 6: (12 Wochen) Thema 3 Bruchzahlen (L1, L5)) Darstellung und Anordnung von Bruchzahlen (3) - Anteile von Größen - Vergleich von Bruchzahlen - Erweitern und Kürzen - Anordnung Fachspezifische Hinweise - - Veranschaulichung von Bruchzahlen an verschiedenen Objekten Einführung der Prozentschreibweise Vermittelte Kompetenzen - - - Rechnen mit Bruchzahlen (5) - Grundrechenarten - Termberechnungen (Rechengesetze) Verständnis für die Struktur von Termen - - Sachaufgaben (+1) - Brüche als Anteile und als Zahlen auffassen und darstellen (K4, K5) Beispiele und Anwendungen für Brüche kennen (K5) Fachbegriffe nutzen (K6) mit Brüchen rechnen (K2) Rechenwege und Ergebnisse nachvollziehbar aufschreiben (K5) Rechengesetze begründen, erweitern und zur Vereinfachung und Lösung von Bruchtermen verwenden. (K1, K5) aus Alltagssituationen Problemstellungen herauslösen und mathematisieren, Lösungsansätze entwickeln und mit Hilfe bekannter mathematischer Verfahren Lösungen finden und interpretieren (K1, K2, K3, K4, K5, K6) 12 Inhalte 6: (9 Wochen) Fachspezifische Hinweise Vermittelte Kompetenzen Thema 4 Dezimalzahlen (L1) Dezimale Darstellung von Zahlen - Stellenwerttafel - Dezimalzahlen (2) anordnen (K4) - Darstellung auf der - Stellenwerttafel Zahlengeraden - die Rechenverfahren für Dezimalzahlen - Abbrechende und - Umwandeln zwischen sicher beherrschen (K5) periodische Dezimalbrüche Brüchen/Prozentsätzen - sinnvolle Überschlags- Runden und Ordnen und Dezimalzahlen und Kontrollrechnungen Rechnen mit Dezimalzahlen (3) - Verständnis für die Struktur durchführen können von Termen - Grundrechenarten (K1, K5) - Termberechnungen - Überschläge - Rechengesetze (Rechengesetze) begründen, erweitern und zur Vereinfachung und Lösung von Termen verwenden. (K1, K5) Sachaufgaben (+1) Aus Alltagssituationen Problemstellungen herauslösen und mathematisieren, Lösungsansätze entwickeln und mit Hilfe bekannter mathematischer Verfahren Lösungen finden und interpretieren. relative und absolute Häufigkeit (3) - einstufige Zufallsexperimente Mittelwert (möglich: Median) - Umfragen und ihre Auswertung - relative Häufigkeit als Maß für „Gewinnchance“ - Tabellenkalkulation - (K1, K2, K3, K4, K5, K6) - Datenmaterial erfassen, ordnen und verarbeiten (K4, K5) absolute und relative Häufigkeiten sowie Mittelwert (und ggf. Median) zur Beschreibung gewonnener Daten nutzen (K1, K4, K5, K6) Ergebnisse von Zufallsexperimenten voraussagen und interpretieren (K1, K6) - - 13 4.3. Klasse 7 Inhalte 7: Thema 1 Zuordnungen (L4) - Beispiele - Eigenschaften - Darstellungsformen Fachspezifische Hinweise - - numerische und nichtnumerische Zuordnungen Definitions- und Wertemenge Umkehrbarkeit Lesen, Zeichnen, Interpretieren der Darstellung Vermittelte Kompetenzen - - - Proportionale Zuordnungen - Sachaufgaben - Darstellung im Koordinatensystem - - Antiproportionale Zuordnungen - Sachaufgaben - Darstellung im Koordinatensystem - - Aussagen über die Wertepaare beim Verdoppeln, Verdreifachen, Halbieren, Dritteln usw. Quotientengleichheit, Dreisatz Erstellen, Auswerten und Interpretieren von Graphen Produktgleichheit Proportionale und antiproportionale Zuordnungen vergleichen und gegeneinander abgrenzen Erstellen, Auswerten und Interpretieren von Graphen - - Zuordnungen durch Tabellen und Graphiken darstellen (K4, K5) Darstellungen der Zuordnungen lesen, verstehen und beurteilen (K1, K4, K5, K6) gegebenenfalls vorhandene Grenzen für die Gültigkeit erkennen (K1, K6) darstellen in Tabellen und Graphiken (K4, K5) K1, K2, K3, K4, K5, K6 darstellen in Tabellen und Graphiken (K4, K5) K1, K2, K3, K4, K5, K6 14 Inhalte 7: Thema 2 Rationale Zahlen Rechnen mit rationalen Zahlen Wiederholung: - Multiplikation und Division - Rechengesetze Vertiefung: - Klammerregeln - Sachprobleme Fachspezifische Hinweise - Inhalte 7: Thema 3 Terme und Gleichungen Beispiele für Terme möglich: Einsatz von Trainingsprogrammen Plus- und Minusklammern Sachaufgaben Fachspezifische Hinweise - Termumformungen - Zusammenfassen - Äquivalenz von Termen - Lösen von Gleichungen und Ungleichungen - Äquivalenzumformungen - Sachprobleme - - Inhalte 7: Thema 4 Lineare Funktionen Lineare Funktionen und Geraden - Eigenschaften - Sachprobleme Vermittelte Kompetenzen Aufstellen von Termen aus dem Erfahrungsbereich der Schülerinnen und Schüler (z. B. Terme bei proportionalen Zuordnungen, Längenbestimmungen, Umfang und Flächeninhalt von Figuren) äquivalente Terme Rechengesetze (Kommutativ-, Assoziativgesetze, Distributivgesetz) mit Hilfe von äquivalenten Umformungen Gleichungen und Ungleichungen systematisch lösen Sachaufgaben Fachspezifische Hinweise - f(x)= mx + c als verbindliche Schreibweise Erstellen, Auswerten und Interpretieren von Graphen Berechnung von Schnittpunkten Sachaufgaben Möglich: Einsatz von Computerübungsprogrammen K5 - Vermittelte Kompetenzen - K3, K5 - K3, K5 - K2, K3, K5, K6 Vermittelte Kompetenzen - K2, K3, K4, K5, K6 15 Inhalte 7: Thema 5 Prozentrechnung Prozentrechnung - Prozentsatz, Prozentwert, Grundwert - Diagramme - Sachprobleme Zinsrechnung - Zinsen, Zinssatz, Kapital Fachspezifische Hinweise - - - Inhalte 7: Thema 6 Geometrie an Dreiecken Winkelsätze - Neben-, Scheitel-, Stufenwinkel - Winkelsumme im n-Eck Erkennen und berechnen von p, W, G Darstellung (Säulen-, Streifenund Kreisdiagramm) Sachaufgaben Berechnung von Zinsaufgaben mit Hilfe einer Tabellenkalkulation möglich Sachaufgaben Fachspezifische Hinweise - Kongruenz von Dreiecken - Konstruktionen und Beschreibungen - Kongruenzsätze - Satz des Thales Vermittelte Kompetenzen - - Winkelbeziehungen Beweisen des Winkelsummensatzes für Dreiecke Verallgemeinerung des Winkelsummensatzes für n-Ecke Spezielle Dreiecke Entwicklung einer präzisen fachsprachlichen Beschreibung Konstruktionsübungen mit dynamischer Geometriesoftware Konstruktionen nach SWS, WSW, SSS, SSW Konstruktion von rechtwinkligen Dreiecken mit Hilfe des Satzes des Thales Inhalte 7: Fachspezifische Hinweise Thema 7 Geometrie an Vierecken Eigenschaften von Vierecken - Winkel, Seiten, Diagonalen - Quadrat, Rechteck, Raute, und deren Beziehungen und Parallelogramm, Trapez, Lage zueinander Drachen - Haus der Vierecke - grundlegende Formeln Flächeninhalt werden mit Hilfe von - Dreieck, Viereck, n-Eck Flächenzerlegungen erarbeitet - Sachaufgaben - K2, K4, K5, K6 - K2, K5 Vermittelte Kompetenzen - K1, K2, K6 - K2, K5, K6 Vermittelte Kompetenzen - K1, K2, K5, K6 - K1, K2, K6 16 4.4. Klasse 8 Inhalte 8: (11 Wochen) Thema 1 Terme und Gleichungen Termumformungen - Multiplikation von Summen - Binomische Formeln Lösen von Gleichungen und Ungleichungen - Äquivalenzumformungen - Sachprobleme - einfache Bruchgleichungen Lineare Gleichungssysteme - Graphische und rechnerische Verfahren - Anwendungen Inhalte 8: (4 Wochen) Thema 2 Reelle Zahlen Irrationale Zahlen, reelle Zahlen - Unvollständigkeit der Menge der rationalen Zahlen - Quadratwurzeln - Rechnen mit Wurzeln Fachspezifische Hinweise Vermittelte Kompetenzen - Wiederholung von - K5 Termumformungen und Rechengesetzen - Binomische Formeln (möglich: Ausblick einfache Potenzregeln) Ziel ist die sichere Handhabung der Äquivalenzumformungen. Das Verständnis für Regeln ist dabei der entscheidende Aspekt, ein reines Auswendiglernen ist zu vermeiden. Bruchgleichungen der Form a x = c y - Schwerpunkt: Lösen von zwei Gleichungen mit zwei Variablen - mind. zwei der rechnerischen Lösungsverfahren - Beispiele ohne eindeutige Lösung. Fachspezifische Hinweise - - - möglicher Einstieg über die Kantenlänge von Quadraten mit bekannter Fläche Rechengesetze für die rationalen Zahlen auf die reellen Zahlen übertragen teilweises Radizieren und Rationalmachen des Nenners aus Alltagssituationen Problemstellungen herauslösen und mathematisieren, Lösungsansätze entwickeln und mit Hilfe bekannter mathematischer Verfahren Lösungen finden und interpretieren (K1, K2, K3, K4, K5, K6) Problemstellungen modellieren und mit Hilfe bekannter mathematischer Verfahren Lösungen finden und interpretieren (K1, K2, K3, K4, K5, K6) - Vermittelte Kompetenzen - - Erarbeiten des sicheren Umgangs mit Wurzeln (K4, K5) Erweiterung des Zahlenbereichs mit mathematischen Argumenten (K1) 17 Inhalte 8: (4 Wochen) Fachspezifische Hinweise Vermittelte Kompetenzen Thema 3 Berechnungen am Kreis - Kreiszahl π - experimentelle Bestimmung - K2, K5, K6 der Kreiszahl π möglich z. B. - Umfang und Flächeninhalt durch Verhältnis von Umfang - Längen und Flächeninhalt zu Durchmesser an von Figuren: Bogenlänge, Kreissektor - vielfältige Berechnungen an Gebäudeteilen, Ornamenten und ebenen Figuren - angemessenes Runden der Ergebnisse Inhalte 8: (3 Wochen) Thema 4 Zufallsexperimente und Wahrscheinlichkeiten Einstufige Zufallsexperimente - Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses Mehrstufige Zufallsexperimente - Berechnen von Wahrscheinlichkeiten - Pfadregeln Inhalte 8: ( 3 Wochen) Thema 5 Strahlensätze - Strahlensätze - Ähnlichkeit Fachspezifische Hinweise Vermittelte Kompetenzen - Durchführung und Auswertung von „NichtLaplace-Experimenten“ und Laplace- Experimenten - Ergebnisse von Zufallsexperimenten graphisch darstellen - Baumdiagramme - Permutation, einfache Kombinationen ohne Einführung der Fachbegriffe - möglich: einfaches BernoulliExperiment - K1, K2, K3, K4, K6 Fachspezifische Hinweise - Möglichkeiten: - experimentelle Bestimmung von Längenverhältnissen zur Begründung der Strahlensätze - Erweiterung der Kongruenz zur Ähnlichkeit und Strahlensätze mit Hilfe der Ähnlichkeit begründen - K2, K4, K5 Vermittelte Kompetenzen - K1, K2, K5 18 4.5. Klasse 9 Inhalte 9: Thema 1 Quadratische Funktionen/Gleichungen Eigenschaften von Quadratfunktionen - Symmetrie - Scheitelpunkt Lösungsverfahren - Quadratische Ergänzungen - Faktorisieren - p,q-Formel Sachprobleme Inhalte 9: Thema 2 Flächensätze am rechtwinkligen Dreieck Satz des Pythagoras Sachprobleme Fachspezifische Hinweise Vermittelte Kompetenzen − − − − − − - L4: K2, K3, K4, K5 Parabel Scheitelpunktsform Normalform faktorisierte Form Achsenschnittpunkte Bedeutung der verschiedenen Parameter in den Funktionstermen (Computereinsatz) − Anwendungsbezug − Rekonstruktionsaufgaben − Lösen quadratischer Gleichungen - L1: K2, K3, K5 nach Betrachtung von Funktionen − Anzahl von Lösungen über Diskriminante − biquadratische Gleichungen - Anwendungsbezug: - K2, K3 z.B. Wurfparabel, Brückenbau, Bremsweg - Rekonstruktionsaufgaben - Extremalprobleme Fachspezifische Hinweise − Betrachtung Umkehrung − Beweise z.B. Legebeweis - Anwendungen - Berechnungen an Figuren und Körpern Vermittelte Kompetenzen - K1, K5 - L3: K2, K6 19 Inhalte 9: Thema 3 Potenzen Rechnen mit Potenzen - Potenzgesetze - Potenzterme Inhalte 9: Thema 4 Trigonometrische Funktionen Dreiecksberechnungen - Sinus, Kosinus, Tangens - Sinus- und Kosinussatz - Sachprobleme Fachspezifische Hinweise − Begriffe: Potenz, Basis, Exponent, Potenzwert − Rechengesetze anwenden und begründen − negative und gebrochene Exponenten − wissenschaftliche Schreibweise − Übungen zur Vereinfachung von Termen (einfache Fälle) Fachspezifische Hinweise − Definitionen am rechtwinkligen Dreieck − Beispiele aus Praxis − Berechnung an Figuren und Körpern - Bedeutung der Parameter - Einheitskreis - Graph - Computereinsatz möglich Eigenschaften der Sinusfunktion - Periodizität - Nullstellen Inhalte 9: Thema 6 Körperberechnung Oberfläche und Volumen - Prismen, Zylinder - Pyramide, Kegel - Kugel Fachspezifische Hinweise - - - - Einsatz der Körpermodelle möglich (Kopierraum, Schrank) Schrägbilder zeichnen zur Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens vielfältige Beispiele für Körperberechnungen (z.B. Verpackungen, Gefäße, Gebäude) Bezüge zur Architektur möglich Vermittelte Kompetenzen − L1: K1, K5 Vermittelte Kompetenzen − K2, K5, K6 - K4, K5 Vermittelte Kompetenzen - K2, K5, K6 20 Anhang Themen des alten (G9-)Lehrplans, die nicht mehr verbindlich unterrichtet werden müssen: Leitidee 1: Zahl und Operationen römische Zahldarstellung Stellenwertsystem mit anderer Basis als 10 gemischt-periodische Dezimalbrüche lineare Gleichungssysteme mit drei Variablen reduzierte Anzahl der Lösungsverfahren für Gleichungssysteme Näherungsverfahren (z.B. Heron-Verfahren) Bruchterme und Bruchgleichungen Ungleichungssysteme lineares Optimieren Wurzelgleichungen Leitidee 2: Messen Eigenschaften zentrischer Streckungen Katheten- und Höhensatz am rechtwinkligen Dreieck Leitidee 3: Raum und Form Punktsymmetrie Viereckskonstruktionen Umfangswinkelsatz, Mittelpunktswinkelsatz Schnittpunkt der Seitenhalbierenden Höhenschnittpunkt Inkreismittelpunkt, Umkreismittelpunkt geometrische Abbildungen und deren Eigenschaften (u.a. Spiegelung, Drehung, Verschiebung, zentrische Streckung) Leitidee 4: Funktionaler Zusammenhang Potenzfunktionen Wurzelfunktionen Umkehrfunktionen Cosinusfunktion Tangensfunktion Logarithmusfunktionen Leitidee 5: Daten und Zufall Median (Zentralwert) Balkendiagramme Standardabweichung Bernoulli-Experimente 21