INSTITUT FÜR AUSBILDUNG, WIEN EIGNUNG FÜR DAS STUDIUM ZUR ERLANGUNG DES LEHRAMTES FÜR NEUE MITTELSCHULEN MIT DER LEHRBEFÄHIGUNG FÜR DAS UNTERRICHTSFACH „MATHEMATIK“ Schriftliche Prüfung Zeitrahmen: 50 Minuten Es werden Aufgaben aus mindestens sechs der nachstehend aufgelisteten und erläuterten Bereiche gestellt. Die Mitnahme eines Lineals und eines einfachen Taschenrechners ist empfehlenswert. 1 Bereiche Elementare Algebra: Lösen von Gleichungen (lineare und quadratische Gleichungen, allenfalls mit Bruchtermen) Umformen von Gleichungen Vereinfachen von Termen Interpretieren von linearen Gleichungen im jeweiligen Kontext: Aussage der Gleichung in Worten wiedergeben bzw. unter vorgegebenen Verbalisierungen die richtig(en) erkennen Lösen von linearen Gleichungssystemen (max. 3 Gleichungen, 3 Variable) Funktionaler Zusammenhang Funktion als eindeutige Zuordnung kennen; Funktionen als Modelle zur Beschreibung der Abhängigkeit zwischen Größen verstehen und erklären Funktionen (lineare Funktion, Potenzfunktion, quadratische Funktion, Polynomfunktion, 𝑐 Exponential- und Logarithmusfunktion, Winkelfunktion, Funktionstyp 𝑓(𝑥) = 𝑥 , 𝑐 ∈ ℝ) darstellen; zwischen Darstellungsformen wechseln (Funktionsgleichung, Funktionsgraph, Wertetabelle) Funktionsterme den entsprechenden Graphen zuordnen und umgekehrt Eigenschaften dieser Funktionen nennen und beim Interpretieren funktionaler Zusammenhänge nutzen Statistik Graphische Darstellungen (Balkendiagramm, Kreisdiagramm, Kurvendiagramm, Streudiagramm) interpretieren und in einfacher Form erstellen Einfache statistische Kennzahlen berechnen und im Kontext interpretieren (absolute und relative Häufigkeiten, arithmetisches Mittel, Median, Modalwert, Spannweite, empirische Standardabweichung/Varianz) Wahrscheinlichkeit unter Verwendung der Laplace-Wahrscheinlichkeit berechnen und interpretieren; Additions- und Multiplikationsregel anwenden Zahlen und Zahlenmengen Basiswissen zur Darstellung von Zahlen, zwischen Darstellungsformen wechseln ( Bruchschreibweise, Dezimalschreibweise, Potenzschreibweise, Gleitkomma- und Festkommadarstellung, Darstellen auf der Zahlengerade, …), Die Zahlenmengen ℕ, ℤ, ℚ, ℝ kennen Teilmengen von ℕ, ℤ, ℚ, ℝ darstellen (aufzählendes und beschreibendes Verfahren, Intervallschreibweise) Geometrie Geometrische Figuren (Dreiecke, Vierecke, Kreis): Eigenschaften, Umfangs- und Flächenberechnung (auch von aus den „Grundfiguren“ zusammengesetzten Figuren) Geometrische Körper (Prismen, Pyramiden, Zylinder, Kegel): Eigenschaften, Netz, Oberflächenberechnung, Volumsberechnung, (auch von aus den „Grundkörpern“ zusammengesetzten Körper) Trigonometrie: Festlegung und Bedeutung von Sinus, Cosinus und Tangens im rechtwinkeligen Dreieck und im Einheitskreis; Anwendungsorientierung Prozentrechnung Maßstab Verhältnisse und Proportionen (auch bei ähnlichen Figuren) Pythagoreischer Lehrsatz Differential- und Integralrechnung Mittlere und momentane Änderungsrate einer Funktion Die Begriffe Ableitungsfunktion und Stammfunktion kennen und zur Beschreibung von Funktionen einsetzen Einfache Regeln des Differenzierens kennen und anwenden können: Potenzregel, Summenregel, Regeln für [k · f(x)]' und [f(k · x)]' Extrema und Wendestellen von Funktionen mit Hilfe der Ableitung(sfunktion) beschreiben und ermitteln sowie graphisch interpretieren Das bestimmte Integral in verschiedenen Kontexten deuten und entsprechende Sachverhalte durch Integrale beschreiben Einfache Regeln des Integrierens kennen und anwenden können: Potenzregel, Summenregel, ∫ k ·f(x)dx, ∫ f(k · x)dx bestimmte Integrale von Polynomfunktionen ermitteln können 2 Aufgabenformate Multiple Choice Erstellen einfacher Graphiken bzw. Diagramme Durchführen von Berechnungen Aussagen formulieren (z. B. auch Interpretieren einer Graphik oder Formulieren von Begründungen) 3 Aufgabenbeispiele 1) Gleichungen interpretieren: In einer Klasse mit 18 Kindern gibt es doppelt so viele Buben wie Mädchen. Die Anzahl der Buben wird mit b bezeichnet, die Anzahl der Mädchen mit m. Kreuzen Sie jene Gleichung(en) an, die zur beschriebenen Klassensituation passen. 2) 2b + m = 18 □ b + 2m = 18 □ m + b = 18 □ m = 2b □ b = 2m □ Ein Zimmermann überprüft, ob zwei Holzbalken tatsächlich einen rechten Winkel einschließen. Dazu bringt er an beiden Balken jeweils eine Markierung an, die erste 3 m und die zweite 4 m von der Innenkante des jeweils anderen Balkens entfernt (siehe Grafik, nicht maßstabgetreu!). Dann misst er den Abstand zwischen den beiden Markierungen. Geben Sie eine mathematische Begründung dieses Messverfahrens für rechte Winkel an.