Erziehungsdepartement des Kantons Basel-Stadt Orientierungsschule Mathematik an der Orientierungsschule Eine Umsetzungshilfe zum Lehrplan Orientierungsschule Kanton Basel-Stadt MATHEMATIK AN DER OS Vorwort _______________________________________________________ 3 Fachspezifische Leitideen _________________________________________ 4 Die Richtziele des Mathematikunterrichts _____________________________ 4 Kopiervorlage Elterninformation Mathematik an der OS __________________ 6 Kopiervorlage Schülerinformation Wozu ist Mathematik gut? ______________ 7 Fachdidaktische Anmerkungen _____________________________________ 9 Ergänzende Hinweise ___________________________________________ 11 Literaturliste ___________________________________________________ 12 Grobziele und Inhalte Verbindlichkeit der Ziele und Inhalte __________________________ 15 Grobziele und Inhalte mit Beispielen zu den vier Kompetenzbereichen 1. Natürliche Zahlen _______________________________________ 16 2. Negative ganze Zahlen __________________________________ 20 3. Gebrochene Zahlen _____________________________________ 22 4. Terme, Gleichungen 5. Geometrie 6. Sachrechnen ____________________________________ 26 ____________________________________________ 30 __________________________________________ 36 Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 2 MATHEMATIK AN DER OS will Hilfe bieten bei der Umsetzung des OS-Lehrplans. Die verbale Umschreibung der Lerninhalte und Lernziele, so wie sie im Lehrplan der Orientierungsschule nachzulesen sind, werden im Dossier Mathematik an der OS ergänzt durch exemplarische Beispiele und Erläuterungen zu den vier Kompetenzbereichen Kenntnisse und Fertigkeiten, Vorstellungsvermögen, Mathematisierfähigkeit und Problemlöseverhalten. Im Kompetenzbereich Kenntnisse/Fertigkeiten stehen einfache und schwierige Beispiele. Sie entsprechen den Minimalanforderungen auf zwei Niveaus. In den anderen drei Kompetenzbereichen sind alle drei Schuljahre und verschiedene Niveaus exemplarisch berücksichtigt. Es sollen damit mögliche Aufgabenstellungen für Unterrichtssituationen aufgezeigt werden. Selbstverständlich und wichtig ist es, dass jede Lehrkraft den Unterricht auf die jeweilige Klasse und deren Schülerinnen und Schüler abstimmt , selber passende Beispiele auswählt und mit eigenen Aufgabenstellungen ergänzt. Zentral ist, dass die Schülerinnen und Schüler in allen vier Kompetenzbereichen optimal gefördert werden. Wir wünschen den Mathematiklehrkräften und ihren Schülerinnen und Schülern viel Freude und Erfolg im Mathematikunterricht. Fachkommission Mathematik OS Kanton Basel-Stadt Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 3 Fachspezifische Leitideen Der Mathematikunterricht gibt den Jugendlichen Raum und Zeit für Eigenaktivität, Entdeckungen und kreativen Umgang mit Mathematik, fördert Freude und Interesse am Fach und stärkt das Selbstvertrauen. Der Mathematikunterricht fördert die Bereitschaft zu rationaler Argumentation, zum Dialog in Kleingruppe und Klasse, die Fähigkeit zuzuhören, zu kritisieren und zu urteilen und trägt so zu sozialem Verhalten bei. Die Schülerinnen und Schüler erfahren die praktische Nutzbarkeit von Mathematik, speziell in fächerübergreifenden Lernfeldern. Die Richtziele des Mathematikunterrichts Die zahlreichen Teilkompetenzen, welche „Mathematikkompetenz“ ausmachen, sind hochgradig vernetzt. Sie unterstützen sich gegenseitig mehr oder weniger. Daraus folgt, dass auch die aus der Bündelung hervorgegangenen vier Bereiche nicht voneinander unabhängig sind. Man stelle sich M als Modell die vier Kompetenzen an den Ecken eines Tetraeders vor: Was immer wir an die Spitze stellen, es wird von den anderen dreien getragen. Jeder einzelne Bereich ist unverzichtbar. Mathematik lernen wir dann am wirksamsten, wenn wir alle vier Richtziele ausgewogen verfolgen. P K V Kenntnisse und Fertigkeiten Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 4 Kenntnisse und Fertigkeiten bezeichnen die mathematischen Instrumente und deren unmittelbare Handhabung. - Symbole und Begriffe verstehen und sinngemäss gebrauchen. - Regeln und Verfahren anwenden können: Schätzen, Rechnen, Konstruieren, Darstellen, Umformen. - Hilfsmittel gebrauchen können: Geodreieck, Zirkel, Messinstrumente, Taschenrechner. Zur Beurteilung eignen sich isolierte, elementare Aufgaben. Vorstellungsvermögen meint die Fähigkeit, Denkvorgänge mit inneren Bildern zu unterstützen. - Zahlen in einem strukturierten Zahlenraum festhalten und verknüpfen. - Sich ebene und räumliche Figuren vorstellen und in der Vorstellung verändern. - Den Bezug zwischen Grössen gedanklich herstellen. - Abläufe als „inneren Film“ nachvollziehen. Das Vorstellungsvermögen kann anhand von Skizzen und mündlichen Beschreibungen beurteilt werden. Mathematisierfähigkeit ist die Fähigkeit, den mathematischen Gehalt von Situationen zu erfassen und auszuschöpfen. - Informationen erfassen, ordnen, darstellen. - Zusammenhänge und Strukturen erkennen und mathematisch beschreiben (Gleichungen, Tabellen, Diagramme, Modelle). - Daten gewinnen aus Texten, Bildern und realen Gegebenheiten. - Sachverhalte mathematisch nachvollziehen und bearbeiten; mathematische Ergebnisse im Sachzusammenhang interpretieren. Beurteilt werden kann z.B. das Erfassen von Zusammenhängen, das Interpretieren von Daten (auch Ergebnissen), der Lösungsweg bei Textaufgaben. Problemlöseverhalten umfasst Einstellungen, Verhaltensweisen, Denk- und Handlungsstrategien in herausfordernden Situationen. - Mit ungewohnten Aufgaben fertig werden. - Situationen beurteilen, Fragen stellen, Vermutungen formulieren, Annahmen treffen. - Lösungswege planen, verfolgen, mitteilen, beurteilen. - Experimente und Simulationen durchführen und auswerten. - Strategien entwickeln und darstellen. Zur Beurteilung eignen sich ungewohnte, komplexe Aufgabenstellungen. Aufschluss geben z.B. Lösungsprotokolle, mündliche Rückschauen oder direkte Prozessbeobachtungen. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 5 Mathematik an der OS – Erklärung der vier Kompetenzbereiche Liebe Eltern Im Mathematikunterricht unterscheiden wir vier Kompetenzbereiche, die gleichwertig nebeneinander stehen und gleichzeitig miteinander vernetzt sind. Alle müssen eingeübt und trainiert werden: Kenntnisse und Fertigkeiten bezeichnen das Grundlagenwissen: Begriffe, Regeln, Verfahren. Der Erfolg hängt hier weitgehend vom Beherrschen des aktuellen Stoffes ab. Negativ können sich Lücken von früher auswirken. Das wirksamste Training besteht im regelmässigen Lernen. Vorstellungsvermögen bezeichnet die Fähigkeit, sein Denken mit inneren Bildern zu unterstützen. Rechnen können hat viel damit zu tun, wie man sich Zahlen vorstellen kann. Bei vielen Sachproblemen und in der Geometrie ist das räumliche Vorstellungsvermögen wichtig. Das Vorstellungsvermögen muss längerfristig trainiert werden. Gute, aussermathematische Trainingsmöglichkeiten gibt es bei gestalterischen Aufgaben. Problemlöseverhalten ist keine rein mathematische Disziplin. In jeder ungewohnten Situation kommt es darauf an, gute Ideen zu entwickeln und seine Möglichkeiten auszuschöpfen. An mathematischen Problemen kann man z.B. üben, geschickt zu probieren, nicht zu rasch aufzugeben, sein Vorgehen kritisch zu überdenken. Aber auch ausserhalb der Schule kann man trainieren, was zu einem guten Problemlöseverhalten gehört: z.B. Entdeckerfreude, Durchhaltevermögen, Selbstkritik. Mathematisieren bezeichnet die Fähigkeit, Zusammenhänge und Gesetzmässigkeiten zu erfassen: Eine Situation algebraisch beschreiben können, bei Sachaufgaben merken, was man rechnen muss. Ausserhalb der Mathematik findet z.B. ein Training statt beim Befolgen einer Gebrauchsanweisung oder eines Rezeptes. Auch jede genaue Erklärung von etwas, das man gesehen oder gelesen hat, dient dem Mathematisieren. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 6 Wozu ist dein Mathematikunterricht gut? Liebe Schülerin, lieber Schüler Im Mathematiklehrplan steht, WAS im Unterricht behandelt wird. Das nennt man die Lerninhalte. Im Lehrplan steht ebenfalls, WOZU man diese Lerninhalte behandeln soll. Das nennt man die Lernziele. Wozu? - "Ist doch klar“, wirst du sagen, "eben um Mathematik zu lernen." Mathematik-Gebrauchen-Können setzt sich aus vielen einzelnen Fähigkeiten zusammen. Die sollten beim Mathematik-Lernen allesamt gefördert werden. Damit das übersichtlich bleibt, fasst der Lehrplan die vielen Einzelfähigkeiten in vier Gruppen zusammen. Das kannst du mit vier Disziplinen im Sport vergleichen. Wenn dir die Schulmathematik später etwas nützen soll, musst du im Unterricht diese vier Disziplinen trainieren. Sie heissen Kenntnisse und Fertigkeiten, Mathematisierfähigkeit, Problemlöseverhalten und Vorstellungsvermögen. Damit dein Training Sinn macht, musst du natürlich wissen, was diese komplizierten Namen bedeuten. Am einfachsten zu erklären sind Kenntnisse und Fertigkeiten. Es ist das, woran die meisten beim Wort "Mathematik" zuerst denken: Rechnen können, messen und konstruieren können. Aber auch: Begriffe kennen, Regeln und Verfahren kennen. Also gewissermassen die Grundwerkzeuge. Das wirksamste Training ist hier: Immer wieder üben. Aber auch wer die Grundwerkzeuge beherrscht, hat wenig davon, wenn er oder sie diese nicht richtig einsetzt. Vielleicht hast du auch schon über "Sätzlirechnungen" geklagt. Rechnen könntest du schon. Wenn die Sache nur nicht so furchtbar kompliziert verpackt wäre! Da sind wir eben bei einer anderen Disziplin, dem Mathematisieren. Bei "verpackten" Aufgaben hilft es nichts, einfach drauf los zu rechnen. Die meisten Aufgaben ausserhalb der Schule muss man sich zuerst geschickt zurecht legen, bevor man mit Rechnen oder Konstruieren eine Chance hat. Dieses "Zurechtlegen" oder "Auspacken" nennt man Mathematisieren. Dazu gehört auch: Zusammenhänge entdecken und diese z.B. in einer Tabelle oder als Zeichnung darstellen. Aber auch: Sich überlegen, ob ein errechnetes Resultat überhaupt möglich ist. Also alles, was vor und nach dem Einsatz der Kenntnisse und Fertigkeiten nötig ist. Nur zusammen mit der Mathematisierfähigkeit sind die mathematischen Grundwerkzeuge überhaupt etwas wert. Mathematisieren trainierst du zum Beispiel, wenn du komplizierte Texte zerlegst und sie nacherzählst, wenn du feststellst, was du bei einer Aufgabe alles weisst und was du noch wissen müsstest, wenn du selber Rechnungen "verpackst' oder wenn du deine Resultate sorgfältig überdenkst. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 7 Die dritte Disziplin ist das Problemlöseverhalten. Es spielt nicht nur in der Mathematik eine wichtige Rolle. Aber an mathematischen Problemen kann man es vorzüglich trainieren. Oft sind die Aufgaben in Mathe nicht die Probleme, mit denen du später fertig werden musst. Die kennt man ja heute zum Teil noch gar nicht. Ein Problem lösen heisst, mit einer neuartigen, ungewohnten Herausforderung zurecht zu kommen. Das Wichtigste dabei ist, daran zu glauben, dass man’s kann. Man kann sich auch auf unbekannte Probleme vorbereiten. Zu einem guten Training gehört: Sich schwierigen Aufgaben stellen, sich zu einer Situation viele Möglichkeiten ausdenken, nicht nur in der Schule, bei jeder Gelegenheit pröbeln und experimentieren, sich seine Entdeckungen und Lösungswege notieren. Ein gutes Vorstellungsvermögen ist bei allen anderen Disziplinen viel wert. Du kannst nur sicher mit Zahlen umgehen, wenn du diese innerlich festhalten, eben dir vorstellen kannst. Beim Mathematisieren musst du dir vorstellen können, "wie etwas ist“, damit du das Richtige rechnest. Und beim Problemlösen musst du dir vorstellen können, "wie etwas sein könnte", damit du Lösungswege findest. Auch das Vorstellungsvermögen kannst du gut ausserhalb der Schule trainieren, zum Beispiel mit Scherenschnitten oder Puzzles, aber auch einfach, indem du ab und zu die Augen schliesst und dir einen Gegenstand, den du kennst, von verschiedenen Seiten vorstellst. Und natürlich - auch wenn’s Überwindung braucht - indem du möglichst wenig mit dem Rechner sondern im Kopf rechnest. Trainieren - das weisst du vom Sport - heisst machen, beobachten und messen, und die richtigen Schlüsse daraus ziehen. Dazu dient im Unterricht die Beurteilung. Die Beurteilung im Mathematikunterricht soll dir Auskunft geben, wie es um deine Kenntnisse und Fertigkeiten, deine Mathematisierfähigkeit, dein Problemlöseverhalten und dein Vorstellungsvermögen steht. Wenn du weisst, was diese Namen bedeuten, kannst du dich auch selber beurteilen - und weiter trainieren. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 8 Fachdidaktische Anmerkungen Aktiv-entdeckendes Lernen Mathematik wird durch eigenes Tun und Erfahren wirkungsvoller gelernt als durch Belehrung und gelenktes Erarbeiten. Lernen ist ein vom Individuum bestimmter Vorgang. Schülerinnen und Schüler müssen deshalb im Mathematikunterricht immer wieder Gelegenheit erhalten, Sachverhalte mit eigenen Fragestellungen zu erforschen und Beziehungen zu den persönlichen Erfahrungen herzustellen. Zum selbsttätigen Lernen gehören herausfordernde Situationen, die zum Beobachten und Vermuten, zu Fragen und zur Suche nach eigenen Lösungsansätzen anregen. Soziales Lernen Die Schülerinnen und Schüler erleben im Mathematikunterricht, wie gegenseitige Unterstützung beim Lernen hilfreich sein kann. Der Zusammenarbeit im Team kommt ganz besonders beim Problemlösen eine grosse Bedeutung zu. Aussagen und Argumente werden formuliert und begründet, unterschiedliche Meinungen einander gegenübergestellt und gewertet. Operatives Prinzip Jeder mathematische Lerngegenstand hat Eigenschaften eines Systems; er hat eine innere Struktur und Beziehungen zu seiner Umgebung. Das macht ihn beweglich und beeinflussbar; wir können an ihm Operationen ausführen. Die Leitfrage lautet: «Was geschieht mit...., wenn wir ... ?». Durch Förderung einer experimentierfreudigen Grundhaltung erfahren die Lernenden, dass gezieltes und überlegtes Probieren zu Erkenntnissen führt. Wechsel der Darstellungsformen Operationen können handelnd, bildhaft oder sprachlich-symbolisch vollzogen werden. Für die Entwicklung des Abstraktionsvermögens ist der Wechsel zwischen den drei Darstellungsformen bedeutsam. Wenn die Schülerinnen und Schüler mit dem Lerngegenstand konkret handeln, können sie tragfähige Vorstellungen entwickeln. Formale Inhalte sind immer wieder zu veranschaulichen und in Handlungen umzusetzen. Permanenzprinzip Wichtige Ideen, Verfahren und Strukturen der Mathematik können nicht in einem Umgang abschliessend behandelt werden, sondern bedürfen der permanenten Entwicklung und Vertiefung. Die Lernenden müssen ihnen wiederholt begegnen, sie in verschiedenen Lernstadien neu durchdringen und zu anderen Erkenntnissen in Beziehung setzen. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 9 Produktives Üben Beim produktiven Üben sollen sich die Lernenden an den Lerngegenstand gewöhnen. Ziel ist aber nicht blinde Routine, sondern bewusste Verfügbarkeit. Deshalb sind Übungsinhalte und -anlagen zu wählen, die zum Denken herausfordern. So können zusätzliche Überlegungen notwendig werden, oder es tauchen Strukturen auf, weiche neue Fragen aufwerfen. Produktives Üben löst immer wieder entdeckendes Lernen aus. Automatisieren Ein minimaler Bestand an grundlegenden Kenntnissen und Fertigkeiten muss jederzeit abrufbar sein. Dies erfordert nach der Erarbeitung das Automatisieren und später ein systematisches Wiederholen. Merkhilfen und Übersichten mit Regeln, Formeln und Beispielen können diese Arbeit begleiten und stützen. Sicheres Verfügen setzt Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten voraus. Deshalb sollen Kenntnisse und Fertigkeiten erst automatisiert werden, wenn die Grundeinsicht gesichert ist. Umgang mit Fehlern Fehlermachen gehört zum Lernen. Fehler geben Einblick in den Lernprozess und helfen mit, diesen zu verstehen und weiterzuentwickeln. Wer sich keine Fehler zugesteht, ist im Lernen blockiert. Wer einen Fehler vertuscht, vergibt die Gelegenheit, sich produktiv mit ihm auseinander zu setzen. Fächerübergreifende Projekte Auf allen Stufen sind nach Möglichkeit fächerübergreifende Projekte mit Einbezug der Mathematik durchzuführen. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 10 Ergänzende Hinweise Die folgenden Quellenangaben aus aktuellen, an der OS vorhandenen Lehrmitteln sollen Ideen und Absichten eines modernen Mathematikunterrichts illustrieren. aus Materialien zum mathbu.ch7 · (Klett Verlag/BLV, erscheint 2002/3) Mathematik lernen - Förderung in allen vier Kompetenzbereichen aus Zahlenbuch 5 oder 6, Lehrerband, Einführung · Aktiv entdeckendes und soziales Lernen · Produktives Üben · Natürliche Differenzierung · Umgang mit Fehlern · Beurteilen und fördern Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt (Klett Verlag) Seite 11 Literaturliste A Unterrichtshilfen · Agostini, F. (1998): Weltbild's Mathematische Denkspiele. Weltbild Verlag, Augsburg. · Ammann, F. (1993): Mathematik im Wettbewerb. Klett Verlag, Stuttgart. · Ammann, F. (1991): Matherhorn. 111 Aufgaben zur Begabtenförderung, Band 1. Klett Verlag, Stuttgart. · Bergmann, U. (1996): Abenteuer Training. Im alten Rom. Klett Verlag, Stuttgart. · Berrondo, M. (1993): Eureka's mathematische Spiele. Weltbild Verlag, Augsburg. · Böer, H. (1989): Materialien für den Mathematikunterricht in der Sek.1. MUED Verlag, Appelhülsen, Deutschland. · Bolt, B. (1987): Eine mathematische Fundgrube. Klett Verlag, Stuttgart. · Bolt, B. (1989): Die zweite mathematische Fundgrube. Klett Verlag, Stuttgart. · Bolt, B. (1993): Die dritte mathematische Fundgrube. Klett Verlag, Stuttgart. · Botermans, J./Slocum, J. (1996): Optische Illusionen. Puzzles, Rätsel, Fixierbilder und magische Quadrate. Heinrich Hugendubel Verlag, München. · Bühler, E./Liechti, F./Perrin, R./Wyss, A. (1995): Lebendiges Denken durch Geometrie. Verlag Freies Geistesleben, Stuttgart. · Dahl, Ch. (2000): Wollen wir Mathe spielen? Witzige Spiele und knifflige Rätsel. Verlag Friedrich. · Erichson, Ch. (1992): Von Lichtjahren, Pyramiden und einem regen Wurm. sabe Verlag, Zürich. · Flachsel, E. (1996): Hundertfünfzig Mathe–Rätsel. Klett Verlag, Stuttgart. · Hollenstein, A./Eggenberg, F. (1998): mosima.® Grundlagen – Materialien für offene Situationen im Mathematikunterricht. Orell Füssli Verlag, Zürich. · Jost, D. (1999): Lernlandschaften zum Erleben und Entdecken von Mathematik. Lehrmittelverlag des Kantons Luzern. · Katzenbach, M. (1998): Mathematik zum Begreifen. Mathematische Experimente mit der MEXBOX. MUED Verlag, Appelhülsen, Deutschland. · Köhler, H. (1999): Mathematik erleben. Klett Verlag, Stuttgart. · Kordemski, B.A. (1991): Köpfchen muss man haben! Denksport für jung und alt. Aulis Verlag, Köln. · Lehmann, J. (1996): 666 Olympiaaufgaben aus 42 Ländern. Klett Verlag, Stuttgart. · Loyd, S./Gardner, M. (1978): Mathematische Rätsel und Spiele. Köln. · Mala, M. (1998): Räumliche Denkspiele. Eine Frage des richtigen Drehs. Augustus Verlag, Augsburg. · Mason, J. (1992): Hexeneinmaleins: kreativ mathematisch denken. Oldenbourg Verlag, München. · Oker, E. (1980): Denkspiele der Welt. Puzzles, Knobeleien. Hugendubel Verlag, München. · Quak, U. (1998): Die Fundgrube für den Mathematik–Unterricht in der Sekundarstufe I. Cornelsen Verlag, Berlin. · Schwengeler, Ch. A. (1998): Geometrie experimentell. Ideen und Anregungen zu einem handlungsorientierten Mathematikunterricht. Orell Füssli Verlag, Zürich. · Snape, C./Langdon, N. (1995): Mathematische Schatzkiste. Klett, Stuttgart. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 12 · Snape, C./Scott, H. (1995): Mathematische Wundertüte. Klett Verlag, Stuttgart. · Snape, C./Scott, H. (1995): Mathematischer Zauberkasten. Klett Verlag, Stuttgart. · Träger, W. (1999): Kniffliges gut gelöst. Aulis Verlag, Köln. · Vogler, M. (1992): Geometrieaufgaben im Kopf zu lösen. Diesterweg Verlag, Frankfurt am Main. · Vohland, U. (1997): Denkspiele und Knobeleien ab 12 Jahren. Matthias Grünewald Verlag, Mainz. · Vollath, E. (1989): Geometrie im Gelände. Peilen und Messen in freier Natur. Auer Verlag, Donauwörth. · Vorderman, C. (1997): Mathematik. Ein Buch für die ganze Familie. Christian Verlag, München. · Wälti, B. (1996): Mathematikspiele. sabe Verlag, Zürich. · Wälti, B. (2001): Problemlösen macht Schule. Klett Verlag, Schweiz. B Didaktische Literatur · Beeler, A. (1999): Wir helfen zu viel. Lernen lernen in der Volksschule als Erziehung zur Selbständigkeit. Klett Verlag, Schweiz. · EDK (1998): Freiräume – Richtlinien – Treffpunkte. Mathematikunterricht während der obligatorischen Schulzeit. Dossier 49. EDK, Bern. · EDK (1998): Mathematik Forum Fehler! – Fehler?. Dossier 17. EDK, Bern. · Gallin, P./Ruf, U. (1995): Ich mach das so! Wie machst du es? Das machen wir ab. ilz, Zürich. · Hengartner, E. (1999): Mit Kindern lernen. Standorte und Denkwege im Mathematikunterricht der Primarschule. Klett Verlag, Stuttgart. · Hollenstein, A. (1996): Schreibanlässe im Mathematikunterricht. Paul Haupt Verlag, Bern. · Jost, D./Erni, J./Schmassmann, M. (1992): Mit Fehlern muss gerechnet werden. Didaktische Beiträge für den Mathematikunterricht. Mathematischer Lernprozess, Fehleranalyse, Beispiele und Übungen. sabe Verlag, Zürich. · Jundt, W. (1997): Umsetzungshilfen zum Lehrplan Volksschule Mathematik. Berner Lehrmittel- und Medienverlag, Bern. · Krauthausen, G. (1998): Lernen § Lehren § Lehren lernen. Zur mathematisch–didaktischen Lehrerbildung am Beispiel der Primarstufe. Klett Verlag, Leipzig. · Krauthausen, G./Scherer, P. (2001): Einführung in die Mathematikdidaktik. Mathematik Primar– und Sekundarstufe. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg. · Lauer, U./Rechsteiner, M./Ryter, A. (1997): Dem heimlichen Lehrplan auf der Spur. Koedukation und Gleichstellung im Klassenzimmer. Verlag Rüegger, Chur. · Liechti, R./Gallin, P./Schmassmann, M./Schmitt, J./Stäuble, G./Wehrli, M. (1993): Mathematik im Gespräch. Auf der Suche nach echtem Verständnis im Mathematikunterricht. sabe Verlag, Zürich. · Müller, G.N./Steinbring, H./Wittmann, E.Ch. (1997): 10 Jahre „mathe 2000“. Bilanz und Perspektiven. Klett Verlag, Stuttgart. · Ruf, U./Gallin, P. (2000): Dialogisches Lernen in Sprache und Mathematik, Band 1: Austausch unter Ungleichen. Klett Verlag, Stuttgart. · Ruf, U./Gallin, P. (2000): Dialogisches Lernen in Sprache und Mathematik, Band 2: Spuren legen – Spuren lesen. Klett Verlag, Stuttgart. · Selter, Ch./Spiegel, H. (1997) : Wie Kinder rechnen. Klett Verlag, Leipzig. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 13 · Selter, Ch. (1994): Eigenproduktionen im Arithmetikunterricht der Primarstufe. Deutscher Universitätsverlag, Wiesbaden. · Selter, Ch./Walther, G. (1999): Mathematikdidaktik als design science. Festschrift für Erich Christian Wittmann. Klett Verlag, Leipzig. · Winter, H. (1989): Entdeckendes Lernen im Mathematikunterricht. Vieweg Verlag, Braunschweig. · Wittmann, E./Müller, G. (1992): Handbuch produktiver Rechenübungen, Band 1. Klett Verlag, Stuttgart. · Wittmann, E./Müller, G. (1992): Handbuch produktiver Rechenübungen, Band 2. Klett Verlag, Stuttgart. · Wittmann, E. (1975): Grundfragen des Mathematikunterrichts. Vieweg Verlag, Braunschweig. Die oben aufgeführten Bücher sowie weitere Unterrichtshilfen, Lehrmittel und mathematische Modelle können im Mathematikzentrum „Zu den drei Linden“ eingesehen werden. Eine Ausleihe ist nicht möglich. Besuch der Ausstellung nach Absprache mit dem Rektorat der Orientierungsschule Basel–Stadt. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 14 Grobziele und Inhalte Verbindlichkeit der Ziele und Inhalte Die Grobziele sind verbindlich; die Inhalte sind auf der angegebenen Erarbeitungsstufe zu behandeln. Erarbeitungsstufe 1 - Erleben, experimentieren, beobachten, vergleichen, entdecken, wahrnehmen; - Zusammenhänge feststellen, Erkenntnisse mit eigenen Worten und Formen ausdrücken; - Grundlegende Vorstellungen aufbauen, Begriffe bilden. Erarbeitungsstufe 2 - Einarbeiten, durcharbeiten, in Beziehung setzen, üben; - Zusammenhänge verstehen, Erkenntnisse auch fachsprachlich umschreiben und fachgerecht darstellen können; - Vorstellungen vernetzen, Kenntnisse und Fertigkeiten aufbauen und festigen. Wird ein Thema später wieder aufgegriffen, ist eine Auffrischung nötig. Die Phase des Übens und Automatisierens ist noch nicht abgeschlossen. Erarbeitungsstufe 3 - Üben, selbstständig anwenden, auf ähnliche und neuartige Situationen übertragen; - Zusammenhänge verallgemeinern, fachbezogene Begriffs- und Formelsprache verwenden, Sachverhalte fachgerecht darstellen; - Vorstellungen strukturieren, Grundfertigkeiten automatisieren, Grundbegriffe und Regeln abrufbar halten. Um eine sichere und ständige Verfügbarkeit der grundlegenden Kenntnisse und Fertigkeiten zu erhalten, müssen sie in zeitlichen Abständen immer wieder angewendet und sinnvoll trainiert werden. Freiräume (nicht gekennzeichnet, ohne Symbol) Das Behandeln der Zusatzinhalte ist fakultativ. Mit leistungsfähigen Schülerinnen und Schülern können Zusatzinhalte und weitere Themen erarbeitet werden. Wertziffern Der Schwierigkeitsgrad von Rechenaufgaben lässt sich unter anderem durch Angabe von Wertziffern festlegen. Als Wertziffer gilt - jede von Null verschiedene Ziffer - jede Null zwischen solchen Ziffern Beispiele: 400 hat 1 Wertziffer, 420 hat 2 Wertziffern, 405 hat 3 Wertziffern. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 15 1. NATÜRLICHE ZAHLEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E 1 Schriftlich addieren und subtrahieren können. Mit schriftlicher Unterstützung multiplizieren können. Mit schriftlicher Unterstützung dividieren können. (Divisor bis zwei Wertziffern) Einfache Beispiele Schwierige Beispiele 1345 + 2824 745 - 283 1345 + 2824 - 745 - 283 73 · 31060 7 · 316 31084 : 38 3184 : 4 2 2 2 Potenzschreibweise verstehen. Potenzwerte berechnen können. Quadratzahlen bis 12 auswendig wissen. 4 3 Potenzen: 2 , 10 , ... Quadratzahlen bis 20 auswendig wissen. 6 3 2 Potenzen: 3 , 7 , 25 , ... 3 Wissen, dass Operationen in Klammern Vorrang haben. Berechne im Kopf: 13 + 16 · 2 10 · (12 - 4) Berechne im Kopf: 13 + (33 - 15) · 2 24 : 8 · 7 · 5 : 3 · 2 : 5 Hierarchie der Rechenoperationen kennen und richtig anwenden. 4 Natürliche Zahlen im Kopf - addieren und subtrahieren können - multiplizieren können Setze Klammern, so dass die Gleichung stimmt: 62 -18 · 3 = 132 42 : 7 - 5 + 6 · 3 + 10 = 99 27 + 19, 120 + 45, 1200 + 1300 62 - 38, 150 - 33 Multiplikation und Division: kleines 1 · 1 bis 12er Reihe - dividieren können (Divisor eine Wertziffer) 5 ¡ Summen und Differenzen auf zwei Wertziffern schätzen können. Die bei Punkt 1 aufgeführten schriftlichen Rechnungen schätzen können. 127 + 219, 120 + 97, 1200 + 1830 620 - 38, 152 – 33 Multiplikation und Division: grosses 1 · 1 bis 20er Reihe Die bei Punkt 1 aufgeführten schriftlichen Rechnungen schätzen können. ¡ Produkte und Quotienten auf eine Wertziffer schätzen können. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 16 1. NATÜRLICHE ZAHLEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Rechtecksmodell zum Zerlegen von Multiplikationen Nimm eine dreistellige Zahl und ihre Spiegelzahl (z.B. 287 und 782). Subtrahiere die kleinere von der grösseren. Bilde zum Resultat wieder die Spiegelzahl und fahre so weiter. Beschreibe, was passiert. Zerlege die Zahl 20 in mehrere Summanden. Multipliziere diese. Suche eine andere Zerlegung, so dass ein grösseres Produkt entsteht. Beispiel: 5·5·10 ist besser als 7·13. 23 7 140 23 21 200 30 40 6 12 Dein grösstes Produkt? 7 · 23 = 161 12 · 23 = 276 Quadrat- bzw. Würfelmodell für 2. und 3. Potenzen Eine Bevölkerung verdoppelt sich alle 30 Jahre. Wie lange geht es, bis sie acht mal so gross ist wie heute? [... 10 mal so gross ...] Stelle Zahlen < 1000 als Summe von 2er-Potenzen dar. Findest du eine Zahl, bei der dies nicht möglich ist? Subtrahiere die Summe von 3 und 4 vom Produkt der beiden Zahlen. Bilde mit den Zahlen 3, 4, 5, 6, 7 eine Rechnung, deren Ergebnis 77 ist. Bilde den Quotienten aus dem Produkt Du darfst auch Klammern verwenden. und der Differenz der Zahlen 8 und 6. Mache eine Zeichnung für „3 und 5“. Mache eine Zeichnung für „3 mal 5“. Fülle die Lücken der regelmässigen Skala aus. 1250 2000 Stimmt es, dass das Produkt zweier natürlicher Zahlen stets grösser ist als die Summe der beiden Zahlen? Begründe deine Antwort. Gleiche Symbole stehen für gleiche Ziffern, unterschiedliche Symbole für unterschiedliche Ziffern. Bestimme eine Zuordnung, die zu lauter korrekten Operationen führt. Die Summe zweier natürlicher Zahlen ist grösser als deren Produkt. Was lässt sich daraus schliessen? ♣ ♦ ♥ : ♠ ♠ = ♣ ♥ + x H ✿ : µ x = ♠ ✜ _________________________ ✣ ♥ ♥ + µµ Gib die Mitte zwischen 98’765 und 12'345 auf Tausender genau an. Zähle in 8 gleich grossen Schritten von 0 bis 12 Millionen. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt = T✣ ♣ Gib ohne Hilfsmittel zwei ungerade Zahlen an, deren Produkt zwischen 3000 und 3100 liegt. [... drei ungerade Zahlen, .. 60'000 und 61'000 ..] Seite 17 1. NATÜRLICHE ZAHLEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E 6 Wissen, was Primzahlen sind. Die Primzahlen unter 100 erkennen. Teiler und Vielfache bestimmen. Teilbarkeitsregeln für 2,3,4,5,9,10 kennen und anwenden können. gemeinsame Teiler für zweistellige Zahlen aus Zahlenfolgen ermitteln können. (Keine Faktorzerlegung) gemeinsame Vielfache im Zahlenraum bis 200 ermitteln können. Einfache Beispiele Schwierige Beispiele Überprüfe ob folgende Zahlen durch 2, 3, 4, 5, 9 oder 10 teilbar sind: 70, 90, 936, 963, 33105 Bestimme alle Teiler von 24, 36, 70 Überprüfe, ob die folgenden Zahlen auch durch 6, 12, 15 teilbar sind: 70, 90 ... Suche gemeinsame Teiler von 6 und 8, von 36 und 42, von 23 und 92. Findest du den grössten? Bestimme die ersten 5 Vielfachen von 5, 11, 25 Suche gemeinsame Vielfache von 7 und 12, von 7 und 21, von 20 und 25. Findest du das kleinste? Stellenwerttafel: Zahlen bis 10 Millionen Stellenwerttafel: auch grössere Zahlen Zehnerpotenzen: 6 z.B. 250 Millionen = 250 · 10 Zehnerpotenzen: 6 7 250 Millionen = 250 · 10 = 25 · 10 8 = 2,5 · 10 7 Natürliche Zahlen in eine Stellenwerttafel eintragen und Werte aus einer Stellenwerttafel herauslesen können. Grosse Zahlen bis 10 Millionen lesen und schreiben können. ¡ Grosse Zahlen als 10er-Potenzen lesen und schreiben können. 8 9 Gesetzmässigkeiten in Zahlenfolgen Ergänze die Zahlenfolgen auf 10 erkennen. Glieder. Beschreibe die Gesetzmässigkeiten. 4, 8, 12, 16, ... ... 30, 35, 40, 45, ... 100, 93, 86, 79, ... Ergänze die Zahlenfolgen auf 10 Glieder. Beschreibe die Gesetzmässigkeiten. 4, 8, 7, 11, 10, 14, ... ... 15, 32, 49, 66, ... 1,2,4,7,11,16, ... 1,1,2,3,5,8,13, ... Die vier Grundoperationen mit dem Taschenrechner sicher durchführen können. Die Hierarchie der Rechenoperationen des eigenen Taschenrechners kennen. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 18 1. NATÜRLICHE ZAHLEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Wo treffen sich die Reihen? Wahr oder falsch? Alle Primzahlen sind ungerade. n Alle Dreierzahlen sind Sechserzahlen. n Alle Sechserzahlen sind Dreierzahlen. n Unter den Dreierzahlen gibt es keine Primzahl. n Unter den Sechserzahlen gibt es keine Primzahl. n Wäge eine beliebige Münze und miss ihre Dicke mit der Schieblehre. n Könntest du 1000, 1 Million, 1 Milliarde solcher Münzen tragen? n Wie hoch würde ein Stapel von 1000, 1 Million, 1 Milliarde solcher Münzen? 5 12 Wie viele Hölzchen benötigt die 3., 4., 5. und die 10.Figur dieser Folge? Suche in einer Tageszeitung einen Text, in dem grosse Zahlen vorkommen. Veranschauliche diese Zahlen. In diesem dreistelligen Abakus ist die Zahl 2 1 1 dargestellt. - Lege mit vier Plättchen dreistellige Zahlen und ordne sie der Grösse nach. - Wie viele verschiedene Zahlen kannst du so legen? - Wie ist es mit 1, 2, 3, 5, ..., 9 Plättchen? Welche Zahlenfolge entsteht, wenn du die natürlichen Zahlen der Reihe nach in die Kästchen füllst? 2.o-1 4.o-1 4.o-2 Setze diese Folge nach rechts fort. Jede Zahl der Folge ..., 12, 20, ... ist halb so gross wie ihre Vorgängerin und ihre Nachfolgerin zusammen. Setze die Folge fort. Wie sieht das 48. Glied aus. Wie das 101.? Wenn du den Taschenrechner auf den Lies die Gebrauchsanweisung deines Kopf stellst, kannst du damit Wörter Taschenrechners und probiere aus. schreiben. Suche solche Wörter. Überlege dir Rechnungen, die zu solchen Wörtern führen. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Ein defekter Rechner liefert bei einer bestimmten Taste eine falsche Ziffer. Er zeigt an: 161 · 161 = 110121. Welche Taste ist defekt? Seite 19 2. NEGATIVE GANZE ZAHLEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 1 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Einfache Beispiele Negative ganze Zahlen als Ergebnis Negative ganze Zahlen auf dem von Subtraktionen kennen. Zahlenstrahl finden. Schwierige Beispiele Berechne im Kopf: 18 - 27, -25 - 8 + 12 Negative ganze Zahlen addieren können. Das Vervielfachen von negativen ganzen Zahlen verstehen. [ 3 · (-5) = (-5) + (-5) + (-5) ] Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 20 2. NEGATIVE GANZE ZAHLEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Von einer dreistelligen Zahl wird eine einstellige Zahl zwölfmal subtrahiert. Das Ergebnis ist negativ. Wie heisst die einstellige Zahl? Wie kann die dreistellige Zahl heissen? Fülle die Zahlen -4, -3, ... 0, ... 3, 4 so in ein 3X3 Quadrat, dass in jeder Zeile und jeder Spalte die gleiche Summe entsteht. 10 -6 +6 v 4 -6 0 -2 +6 v -6 [... die Zahlen -5, -4, ... 0, ... 3 ] +6 -8 v Tauch- oder Temperaturmodell für negative Zahlen, Zahlenstrahl Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 21 3. GEBROCHENE ZAHLEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E 1 Einfache Beispiele Gebrochene Zahlen verstehen, lesen, schreiben und bildhaft darstellen können. Gemischte Zahlen verstehen. Schwierige Beispiele auf 1 ergänzen 3/4 Drei Viertel 1/4 1 1/6 Zwei Fünftel 2 Gewöhnliche Brüche vergleichen und ordnen können. Setze das richtige Zeichen (<,>,=) anstelle des Sterns: 1 4 * 1 3 ; 3 5 * 8 1 ; 8 2 * 4 8 3 ; 4 1 * 1 Setze das richtige Zeichen (<,>,=) anstelle des Sterns: 1 4 4 3 * 8 5 ; 6 * 6 2 ; 5 5 1 * 11 ; 3 5 * 2 2 5 Ordne der Grösse nach: 1 3 3 Gewöhnliche Brüche kürzen und erweitern können. 1 = 4 1 ; 3 = 15 1 ; 5 = ; 10 2 5 = 3 15 Kürze die Brüche soweit als möglich: 4 = 8 ; 2 4 = ; = 6 10 = 4 9 Zeichne die Summanden in einem Brüche mit einfachen Nennern addieren und subtrahieren können: geeigneten Rechteck farbig ein und berechne: anschaulich - formal 1 2 3 6 5 Bruchoperatoren als Verknüpfung von Division und Multiplikation verstehen. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt 1 3 + + 2 6 1 4 ; ; 3 5 5 ; 2 11 ; 6 12 2 ; 28 = 3 18 ; 4 15 = 12 = ; 24 = 60 ; 14 70 = Berechne: 5 12 + 1 ; 4 3 2 5 +2 2 3 = 3 8 - 1 4 ; 1 3 von 12 Kindern ; + 3 4 1 4 ; 1- 1 12 von 200 Fr. ; 7 8 = 64 Kürze die Brüche so weit als möglich: 24 4 8 4 ; Erweitere die Brüche: Erweitere die Brüche: 2 3 ; 2 5 3 5 + 1 3 ; 7 3 8 von 45 ; - 5 6 5 8 ; 5 - 11 3 von 2 km Seite 22 3. GEBROCHENE ZAHLEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Kuchen-, Flächen-, Streifenmodell Vier Kinder verteilen drei Pizzas untereinander. Wie machen sie das? Was ist ein halber Fünftel? Wie viele Zwölftel geben einen Viertel? . . . 0 1 Addiere 2 zum Zähler und Nenner eines Bruches. Wird die Zahl dadurch grösser oder kleiner? 3 2 5 4 > 3 > 12 3 4 = 9 12 8 12 = 2 3 erweitern: feiner einteilen kürzen: gröber einteilen 3 1 5 4 - 3 = 12 3 3 Zwischen 10 und 20 liegen drei Brüche mit Zähler 1. Wie heissen sie? 1234 Zwischen den Brüchen 5678 und 1357 2468 3579 liegt der Bruch 1Z 3356 . 8 Die zweite Stelle im Nenner ist unleserlich. Wie heisst sie? Bei welchen Grundoperationen brauchst du das Erweitern? Warum? ______________________________ Wenn du zum Zähler eines Bruches 1 addierst, kannst du den neuen Bruch Beschreibe Gesetzmässigkeiten in mit 3 kürzen. Wenn du zum Zähler 2 diesem Dreieck: addierst, kannst du den neuen Bruch 1 mit 4 kürzen. Wie heisst der Bruch? 1 1 1 2 2 1 1 1 3 6 3 Wenn man das nebenstehende Zah1 1 1 1 lenschema endlos fortsetzt, entsteht 4 12 12 4 das sogenannte Leibniz-Dreieck. 1 1 1 1 1 1 5 20 30 20 5 Wie oft kommt darin der Bruch 50 vor? 3 “ 8 von“ . 3 8 : 8 . 3 Von den Bewohnern eines Dorfes 11 sprechen 20 Romanisch als Mutter3 sprache, 10 Italienisch, die restlichen 240 Personen sprechen Deutsch. Wie viele Einwohner zählt das Dorf? Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Ein gleichseitiges Dreieck hat 12cm lange Seiten. Wie lang ist der markierte spiralige Streckenzug? Seite 23 3. GEBROCHENE ZAHLEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Brüche mit einfachen Zählern und Nennern multiplizieren und dividieren können. 6 7 anschaulich formal Dezimalbruchschreibweise bei Grössen und Zahlen verstehen und anwenden können. 8 Im Kopf mit einfachen Dezimalbrüchen rechnen können. 9 Berechnungen mit Dezimalbrüchen im Kopf überschlagen und mit dem Taschenrechner ausführen können. 1 0 Gewöhnliche Brüche in Dezimalbrüche umwandeln können. Einfache Dezimalbrüche als gewöhnliche Brüche schreiben können. 1 1 Einfache Beispiele 1 2 1 von × 2 4: 3 3 4 ; 4 1 2 ; 1 2 ; 2 3 2 3 × : 4 von 1 2 ; ; 3 4 Schwierige Beispiele 1 2 2 4 × : 1 2 ; 5 1 ; + 0,7 10 24 : 4 5 1 6 4 1,12 3 2,4 0,4 – 0,80 2,1 100 : 4 Schätze ohne zu rechnen: 20,5 25,8 = 528,9 52,89 5,289 37,07 + 0,43 = 37,5 37,05 375,0 89,44 : 8,6 = 10,4 104,4 40,1 1 2 = 0,... ; 0,1 = ; = 0,4 0,7 = ; 3 4 × 12 Verwandle jeweils in m: 4 m 30 cm ; 4 m 3 cm ; 60 cm ; 463 cm Setze das richtige Zeichen (<,>,=) 6,3 p 6,30 ; 0,9 p 0,88 ; 6,3 p 6,03 0,4 0,2 0,1 2,8 von = 0,... : 3 ; 4 ; 7 ; 4 3 3 4 1 3 6 5 : 2 3 3 × 1 10 von 7 ; 4 ; 1 3 10 1 2 1 2 ×3 : 2 5 ; 1 4 Verwandle jeweils in m: 74 m 7 cm ; 74 m 4cm 17 mm ; 0,47 km ; 0,417 dm Setze das richtige Zeichen (<,>,=): 0,09 p 0,088 Ordne der Grösse nach: 6,3 6,30 6,03 6,003 6,33 0,4 0,2 0,1 0,4 + : 0,07 0,1 2,4 8 1,12 0,3 0,01 0,4 – 0,8 2,1 24 : 0,1 Schätze ohne zu rechnen: 0,05 25,8 = 0,129 1,29 37,08 + 0,93 = 38,01 39,01 8,944 : 86 = 10,4 1,04 1 20 = 0,... ; 0,1 = = 0,125 ; ; 3,04 = 1 3 Seite 24 12,9 37,91 0,104 = 0,... ; 0,17 = Taschenrechner: Taschenrechner-Angaben in ver schiedener Genauigkeit ablesen können. (gemäss Rundungsregeln) Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt ; 3. GEBROCHENE ZAHLEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Ein Fünftel der in der Schweiz verbrauchten Energie ist Elektrizität. Sieben Zwölftel davon liefern die Wasserkraftwerke. Welcher Teil der verbrauchten Energie stammt aus Wasserkraftwerken? 30 6 30 6 5 ·5 = 5 +5 0 1 2 Gib in kleineren Massen an: 3 2,25 Fr. 2,25 km 2,25 h 2 cm 7 mm = 2,7 cm 1,2 · 2,7 = + + + = Die durchschnittliche Zeit aus vier 100m-Läufen beträgt 13,3 Sekunden. Die drei ersten Laufzeiten sind 13,2 s; 13,4 s und 13,7 s. Wie lautet die vierte Laufzeit? 2 Ganze 7 Zehntel 4 Zehntel 14 Hundertstel 3,24 Der Rechner zeigt für 12,8 · 0,32 das Ergebnis 0.896. Kann das stimmen oder liegt ein Tippfehler vor? Begründe. 0,5 4 1,2 1 5 - Suche einen gewöhnlichen Bruch mit zweistelligem Nenner, der möglichst nahe bei 0,123456789101112131415.... liegt. Das µ bedeutet in allen Beispielen die gleiche Operation. 1,2 µ 0,5 = 1,1 0,5 µ 1,2 = 1,8 3 µ 1,5 = 6 1,5 µ 3 = 7,5 0,1 µ 0,1 = 0,11 Von einem Lottogewinn von Fr. 38'315.50 geht ein Drittel als Steuern weg. Den Rest teilen sich 7 Leute einer Wettgemeinschaft. 10 Trage auf der Zahlengeraden ein: 3 Findest du ein anderes Paar von Brüchen, bei dem die Summe und das Produkt gleich gross sind? 1 2 Erkläre, wie du einen Bruch mit dem Nenner 20 in einen Dezimalbruch verwandelst. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt 3 ist nicht 3,10. Gibt es einen Bruch, für den gilt: z = n, z ? n Seite 25 4. TERME, GLEICHUNGEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Einfache Beispiele Schwierige Beispiele 1 Terme mit Variablen aus Texten und Bilde Terme: Situationen gewinnen können. a) Addiere 5 zu einer Zahl. b) Verdopple eine Zahl. Lege mit Zündhölzchen die folgen den Figuren. Wie viele Hölzchen brauchst du jeweils? Erstelle eine Tabelle und bilde einen Term für das x-te Glied. 2 3 4 5 Die Bedeutung von Termen mit Variablen in Worte fassen oder mit einer Zeichnung veranschaulichen können. Terme auswerten können. Umkehroperationen zum Bestimmen unbekannter Zahlen anwenden. Gleichungen und Ungleichungen aus Texten und Situationen gewinnen können. Bilde Terme: a) Nimm eine Zahl, zähle 1 weg und verdreifache das Ergebnis. b) Multipliziere das Quadrat einer Zahl mit dem um 5 grösseren einer anderen Zahl. Lege mit Zündhölzchen die folgenden Figuren. Wie viele Hölzchen brauchst du jeweils? Erstelle eine Tabelle und bilde einen Term für das x-te Glied. Beschreibe in Worten: a) x - 1 b) x : 5 Beschreibe in Worten: 2 a) (x – 1) (x + 1) b) x + 5 x Welche geometrische Bedeutung kann der Term haben? 2 2 a) 2 a b) a c) 2 a Welche geometrische Bedeutung kann der Term haben? x 0 1 3 10 0,2 £ + £ - x+4 34 = 100 0,5 = 0,3 3x 6 £ = 42 £ : 3 =4 Addiert man zu einer Zahl 43, so erhält man 77. a) 1 2 (a + b) a b 0 1 4 0,1 0 3 0,75 0,01 b) 1 2 a–2b 2 £ + 34 (£ - 3) : 2 ab a2 (b+0,75) = 100 = 5,5 Addiert man zum Doppelten einer Zahl 43, so erhält man 77. Das Siebenfache einer Zahl beträgt Das doppelte Quadrat einer Zahl 35'000. ergibt 162. Wenn ich eine Zahl mit 3 multiplizie- Multipliziert man das Dreifache einer re und vom Produkt 14 subtrahiere, Zahl mit sich selbst, so erhält man erhalte ich 40. 441. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 26 4. TERME, GLEICHUNGEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. In einer Klasse sind x Mädchen und y Knaben. Wie viele Zweierpulte braucht es, wenn eine der Zahlen gerade und die andere ungerade ist? Baue diese Körper. Zähle die sichtbaren Flächen. a b b a Drücke die gesamte Länge aller Kanten dieses Körpers mit a und b aus. a Drücke das Volumen dieses Körpers mit a und b aus Zeichne Figuren, deren Umfang durch den Term 6 x + 2 y ausgedrückt wird. Zeichne Figuren, deren Flächeninhalt durch den Term 8 x y ausgedrückt wird. Was liefert der Term (x + 30) : x für Werte, wenn x immer grösser wird? Wie viele Würfelflächen sind bei einer Doppeltreppe mit x Stockwerken sichtbar? In einer Klasse sind x Mädchen und x - 4 Knaben. In einer anderen Klasse sind y Mädchen und 4y Knaben. Erkläre die beiden Sachverhalte. W ü r fle e in e ja Is t B e re c h n e N enne Z a h l, n e n n e n g e ra d e ? n :2 das s ie n e in B e re c h n e E rg e b n is n. w ie d e r n. Wenn du den Zähler eines Bruches verdoppelst und den Nenner halbierst, bekommst du Was passiert, wenn du beim Diagramm links mit grösseren Zahlen beginnst? 3 .n + 1 Das Quadrat der Hälfte einer Zahl ist 25. Wie heisst die Zahl? 6 25 Wie ist diese Schachtel verschnürt, wenn die gesamte Schnurlänge (ohne Knoten) 4x + 6y + 6z beträgt? Wie viele verschiedene Möglichkeiten gibt es, die drei Kästchen mit einstelligen natürlichen Zahlen zu füllen? + . = 50 . Wie heisst der Bruch? Das Dreifache einer Zahl vermehrt um In einem dreistöckigen Haus wohnen fünf ist gleich viel wie das Vierfache im Parterre doppelt so viele Leute wie der Zahl vermindert um zwei: im Dachgeschoss. Im 1. Stock wohnen 3 mal so viele wie im Dachgeschoss. Im ganzen Haus wohnen 24 Personen. Stelle diesen Sachverhalt als Gleichung dar. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Ich habe 3dl Cola und 3dl Citro. Ich gebe einen Löffel Cola vom Cola- ins Citroglas und rühre um. Dann gebe ich einen Löffel der Mischung vom Citroins Colaglas. Wo hat es mehr vom anderen drin? Seite 27 4. TERME, GLEICHUNGEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 6 7 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Einfache Beispiele Schwierige Beispiele Welche der beiden Gleichungen passt zur Zeichnung? 2 x + 5 = 3 x oder 2x+1=x+5 Zeichne in der gleichen Weise die andere Gleichung. Welche der beiden Gleichungen passt zur Zeichnung? 2 x + 8 = 4 x + 3 oder 3x+4=2x+8 Zeichne in der gleichen Weise die andere Gleichung. Ich denke mir eine Zahl, multipliziere sie mit 4, addiere 10, dividiere durch 5 und erhalte die Zahl 6. Merke dir eine gerade Zahl. Verdreifache sie. Halbiere sie und verdreifach sie wieder. Dividiere das Resultat durch 9. Nenn mir das Ergebnis und ich kann dir sagen, welche Zahl du dir gedacht hast. Die Bedeutung von Gleichungen und Ungleichungen in Worte fassen oder mit einer Zeichnung veranschaulichen können. Gleichungen ohne Algorithmen n durch gezieltes Probieren n mit Hilfe von Wertetabellen n auf Grund von Umkehrüberlegungen lösen können. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 28 4. TERME, GLEICHUNGEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Erfinde zu diesen Gleichungen Geschichten: a) x - 40 kg = 30 kg b) 16 m x = 352 m c) 2 x + 48 Fr. = 120 Fr. Gibt es eine natürliche Zahl, welche alle drei Bedingungen erfüllt? Ein Triathlon ist 97 km lang. Die Schwimmstrecke ist 13 km kürzer als die Laufstrecke. Die Velostrecke ist 65 km länger als die Laufstrecke. Berechne die drei Teile. Wenn du vom Fünffachen einer Zahl 3 subtrahierst und das Ergebnis halbierst, bekommst du 16. Wie heisst die Zahl? x =4 Mache eine Skizze zur Gleichung 6x+1=2x+7 Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt x ¹ 4 n 10 ³ x 2x >2 n 4 x 2 n 2 Wie viele Lösungen findest du? Wenn ich von meinem Geld die Hälfte verschenken würde, vom Rest einen Drittel und vom neuen Rest einen Viertel, blieben mir 60 Fr. Wie viel habe ich? Seite 29 5. GEOMETRIE Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Einfache Beispiele 1 Freihändig skizzieren und mit Zirkel, - Skizziere ein Quadrat. Lineal und Geo-Dreieck zeichnen - Setze die angefangene Zeichnung können. fort. 2 Eigenschaften von ebenen Figuren und figürliche Zusammenhänge erkennen und beschreiben können. Begriffe: Punkt, Gerade, Strecke, Dreieck, Viereck, Vieleck, Seite, Ecke, Diagonale, Umfang, Fläche, Abstand, rechtwinklig, parallel, Kreis, Radius, Durchmesser. 3 Räumliche Zusammenhänge beschreiben können. Begriffe: Ecke, Kante, Oberfläche, Abwicklung, Volumen. Schwierige Beispiele - Skizziere ein Quadrat. - Setze die angefangene Zeichnung fort. Zeichne die Figur mit Zirkel und Lineal nach. - Zeichne die Figur mit Zirkel und Lineal nach. - a) Zeichne mit dem Zirkel zwei verschieden grosse Kreise. Zeichne den Abstand ein. a) Zeichne die Abstände ein. b) Zeige durch günstiges Zerlegen, dass beide Figuren den gleichen Flächeninhalt haben: b) Zeige durch günstiges Zerlegen, dass beide Figuren den gleichen Flächeninhalt haben: a) Ein Würfel hat eine Kantenlänge von 1 cm. Zeichne zwei verschiedene Abwicklungen. b) Benenne die Körper: a) Ein Quader hat die Kantenlängen von 2,5 cm, 1,5 cm und 1 cm. Zeichne 2 verschiedene Abwicklungen. b) Benenne die Körper: Körper erkennen. Würfel, Quader, Zylinder, Pyramide, Kugel, Kegel, Prisma. 4 Ortslinien verstehen und zeichnen können. Kreis; Mittelsenkrechte; Winkelhalbierende; Mittelparallele; Parallelenpaar. Grundkonstruktionen mit Zirkel und Lineal ausführen können: Mittelsenkrechte; Winkelhalbierende. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Zeichne eine Strecke von 5 cm. Konstruiere dazu die Mittelsenkrechte. Konstruiere alle Punkte, die von den Geraden a und b gleich weit entfernt sind und vom Punkt P einen Abstand haben, der kleiner als 4 cm ist. a P b Seite 30 5. GEOMETRIE Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Um eine runde Säule ist eine Schnur gewickelt. Daran ist ein Bleistift befesBeschreibe diese Figur. tigt. Skizziere sie von freier Hand und setSkizziere die Spur, die der Bleistift ze sie in beiden Richtungen fort. zeichnet, wenn die Schnur abgewickelt wird. Drei dieser Abwicklungen gehören zum gleichen Würfel. Woran erkennst du diejenige, die nicht passt? Beschreibe die folgenden Gegenstände mit geometrischen Begriffen: - Fussball - Raviolibüchse - Zündholzschachtel - Eiscornet Stelle dir die beim Vorstellungsvermögen dargestellte Situation mit einem vierkantigen, quadratischen Stab von 1cm Dicke vor, der auf der Zeichenfläche steht. Zeichne die Spur, die beim Abwickeln entsteht. 1 3 1 2 Der Würfel hat 6cm lange Kanten. Wie lang ist der kürzeste Weg auf der Oberfläche vom Punkt A zum Punkt B? Stelle zwei Spielfiguren in 20 cm Abstand auf. Stelle eine dritte Spielfigur so auf, dass sie von den beiden anderen 20 cm Abstand hat. Stelle eine vierte Figur so auf, dass sie Beschreibe telefonisch, wie du mit von zwei anderen 20 cm Abstand hat. Zirkel und Lineal ein regelmässiges Stelle eine fünfte Figur so auf, dass sie Fünfeck halbierst. von zwei anderen 20 cm Abstand hat. Fahre so weiter. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Platziere möglichst wenige Lampen so, dass sie den ganzen Hof beleuchten. Geb äude H of Seite 31 5. GEOMETRIE Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E 5 Achsensymmetrie und Punktsymmetrie erkennen, beschreiben und erzeugen können. Einfache Beispiele Schwierige Beispiele Welche Symmetrien kannst du erkennen? Zeichne Symmetrieachsen und / oder Symmetriezentren ein: Welche Symmetrien kannst du erkennen? Zeichne Symmetrieachsen und / oder Symmetriezentren ein: *❅ Kongruenzabbildungen beschreiben Welche Abbildungsart ist dargeund konstruieren können. stellt? 6 Begriffe: Schiebung, Drehung, Achsenspiegelung, Punktspiegelung Welche Kongruenzabbildungen erkennst du? Zeichne Spiegelachsen und Drehungen ein. a) b) c) Drehe die Figur um den Punkt Z (um 180­). Drehe die Figur um den Punkt Z (um 60­). Z Winkel schätzen, messen und zeichnen können. 7 Schätze die Winkel und miss nach. Gesetzmässigkeiten kennen: Winkel am Geradenkreuz, an geschnittenen Parallelen, im Dreieck (auf Grund der Winkelsumme) bestimmen kön- Bestimme den Winkel a. nen Schätze die Winkel und miss nach. Bestimme den Winkel a. Begriffe: Winkel, spitz, stumpf, recht. 8 Dreiecke und Vierecke beschreiben und vergleichen können. Quadrat, Rechteck. Rhombus, Parallelogramm, Drachen, Trapez, Dreiecke (gleichseitig, gleichschenklig, rechtwinklig). Skizziere Dreiecke und Vierecke, die verschieden heissen und benenne sie. Wahr oder falsch? · Jedes Quadrat ist ein Rhombus. · Jeder Rhombus ist ein Parallelogramm. · Jedes Rechteck ist ein Quadrat. · Ein gleichschenkliges Dreieck kann nie rechtwinklig sein. Dreiecke (ohne Kongruenzsätze) konstruieren können aus 3 Seiten aus einer Seite und den anliegen den Winkeln aus 2 Seiten und dem eingeschlos senen Winkel Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 32 5. GEOMETRIE Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Stelle diesen Scherenschnitt her, ohne Überprüfe die Aussagen: ins Papier zu stechen. a) Wenn eine Figur genau zwei Symmetrieachsen hat, dann ist sie punktsymmetrisch. Stelle aus einem Blatt durch Falten und Schneiden (ohne Stechen) einen Scherenschnitt her mit drei Symmetrieachsen und zehn Löchern. b) Wenn eine Figur punktsymmetrisch ist, dann hat sie genau zwei Symmetrieachsen. Zeichne zwei gleich grosse Quadrate Beschreibe die Abbildung, welche bei einer Fussspur einen linken auf einen rechten Fussabdruck abbildet. in dieser Lage. Gib Abbildungen an, die das eine Quadrat mit dem anderen zur Deckung bringen. Beschreibe mögliche Wege der Billardkugel ins Loch. An der Bande ist der Aufprallwinkel gleich gross wie der Abprallwinkel. Findest du Wege über mehrere Banden? Markiere - rot: 2 Winkel, die zusammen 180° messen, - blau: 3 Winkel, die ... " - grün: 4 Winkel, die ... " - gelb: 4 gleich grosse Winkel Die Innenwinkel im Dreieck messen zusammen 180°. Wie viel messen die Innenwinkel im Viereck zusammen? Wie viel im Fünfeck? Setze zwei deckungsgleiche rechtwinklige Dreiecke zu einem Dreieck oder Viereck zusammen. W as für Figuren können entstehen? Verbinde bei einem unregelmässigen Viereck die Mittelpunkte der Seiten zu einem neuen Viereck. Findest du eine Gesetzmässigkeit? Untersuche und beschreibe diesen Sachverhalt. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Sternfiguren mit ungerader Zackenzahl lassen sich in einem Zug zeichnen. Wie gross ist die Summe der Winkelgrössen an den Zacken. Drei gleichseitige Dreiecke lassen sich zu einem Trapez zusammenfügen. Zerlege ein derartiges Trapez in vier deckungsgleiche Teile. Seite 33 5. GEOMETRIE Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Umfänge und Flächeninhalte bestimmen können: 9 Einfache Beispiele Miss und berechne Umfang und Flächeninhalt der Figuren. Schwierige Beispiele Miss und berechne Umfang und Flächeninhalt der Figur. Quadrat, Rechteck Dreieck 1 0 Volumen von Würfeln und Quadern berechnen können. Oberfläche und Kantensumme von Würfeln und Quadern berechnen können. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Schneide an den Ecken 1, 4, 9 ... Berechne Volumen, Oberfläche und Häuschen weg. Bastle Schachteln. Kantensumme: Fülle sie mit Holzwürfelchen von 1 3 Quader: Länge 23 cm, Breite 30 cm, cm , bestimme das Volumen. Höhe 28 cm Seite 34 5. GEOMETRIE Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. 4 4 Berechne den Flächeninhalt dieses 3 Dreiecks. 3 Schätze seinen Um- fang. Ein farbiger Würfel wird in 27 kleinere Würfelchen zersägt. Wie viele Würfelchen haben keine, eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs farbige Flächen? Wie kann man bei regelmässigen Vielecken den Flächeninhalt berechnen, wenn man die Seitenlänge, den Abstand der Seite vom Mittelpunkt und die Eckenzahl kennt? Untersuche die entsprechenden Zahlen für farbige Würfel, die in 8, 27, 64, usw. Würfelchen zersägt werden. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Welchen Anteil an der Quadratfläche hat der Stern? Auf welcher Höhe muss ein 6cm hoher Würfel durchgeschnitten werden, damit der eine Quader eine doppelt so grosse Oberfläche besitzt wie der andere? 6 Seite 35 6. SACHRECHNEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 1 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Einfache Beispiele Schwierige Beispiele Grössen verstehen und Einheiten anwenden können: - Fr., Rp. - Euro, Cent - s, min, h, d - mm, cm, dm, m, km - mg, g, kg, t - ml, cl, dl, l 2 2 2 2 2 - mm , cm , dm , m , a, ha, km 3 3 3 3 3 - mm , cm , dm , m , 1 dm =1l - km/h, Fr./kg a) Wie viele ml haben in einem Liter Platz? b) Wie viele Würfel mit der Kanten3 länge 1 cm haben in einem dm Platz? c) Setze das richtige Zeichen (<,>,=): 3 cm £ 2 dm 444 g £ 4 kg d) Verwandle: 2 h = ? min 2 2 5 m = ? dm a) Wie viele ml haben in 0,37 l Platz? 3 b) Wie viele cm haben in 2,5 dl Platz? c) Setze das richtige Zeichen: 208 m £ 28 dm 444 g £ 0,45 kg d) Verwandle: 380 min = ? h 2 2 240 dm = ? m 2 a) Welche cm-Marke liegt am nächs- a) Welche dm-Marke liegt am näch Grössen abschätzen und mit sinnvoller Genauigkeit angeben können. ten bei: sten bei: 23 mm ; 9 cm 8 mm? 35 cm 8 mm ; 250 mm? b) Gib Beispiele für : 1 l ; 1 kg ; 1 m b) Gib Beispiele für : 1 ha; 1 t; 2 cl 3 Mit Grössen rechnen können. 4 Verschiedene Zuordnungen kennen. a) Stelle die Werte der Gebühren der Paketpost in einer Tabelle Zuordnungen darstellen können: und mit einem Graphen dar. - In Tabellen b) Dem Diagramm kannst du den Temperaturverlauf eines Tages - Als Graphen im kartes. Koordinatensystem. entnehmen. Fülle die Tabelle Graphen interpretieren können. aus. a) Von einem 80 m Stoffballen wera) Von einem Stoffballen werden den folgende Stücke verkauft: folgende Stücke verkauft: 3 m, 6 m 45 cm, 4 m 60 cm, 4 m 20 cm, 2 m 50 cm. Wie viel wurde verkauft? 9 m 5 dm, 170 cm. Wie viel bleibt b) 250 g Erdbeeren kosten an übrig? Weihnachten Fr. 8.-. Wie teuer ist b) 5,1 kg Erdbeeren werden in ein Kilogramm? Körbchen von 300 g Inhalt verteilt. Ein Körbchen kostet Fr. 3.40. a) Das Bakterium Escherichia coli kann sich unter günstigen Bedingungen alle 20 min teilen. Stelle die Werte für 4 h in einer Tabelle und als Graphen dar. b) Erstelle mit Hilfe des Diagramms eine Tabelle: 30 8 6 25 4 2 0 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Uhrzeit Temperatur in Grad Temperatur in Grad 10 20 15 10 5 Uhrzeit 8 Uhr 9 Uhr Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Temperatur 1º 0 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Uhrzeit Seite 36 6. SACHRECHNEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Gefässe im Haushalt zusammentragen. Das Volumen in Liter und in einem anderen Hohlmass schätzen und nachmessen. Die Rasenfläche eines Stadions misst 1 ha. Hätten die 40'000 Zuschauer und Zuschauerinnen darauf Platz? Ein m -Würfel wird in viele - gleich grosse - kleinere Würfel zersägt. Ihre 2 gesamte Oberfläche misst 120 m . Welche Seitenlänge hat ein kleiner Würfel? Wie lang ist dein Schulweg? Wie schwer ist dein Velo? Wie viel Wasser ist in deiner Badewanne? Ein afrikanischer Elefantenbulle wiegt etwa gleich viel wie 70 erwachsene Menschen. 3 Eine Schnecke läuft auf der Spirale. Von A nach B hat sie 10 Minuten. Wie lange braucht sie für den ganzen Weg ins Zentrum? Was ist schwerer: 10 Franken in 10Rp.-Stücken oder 10 Franken in 20Rp.-Stücken oder 10 Franken in 50Rp.-Stücken? 1 Yard entspricht 0,914 m. Eine Sprinterin erzielt über 100 m die gleiche Zeit wie über 110 Yard. In welchem Rennen läuft sie schneller? Das Licht legt im Jahr eine Distanz von 9'463'000'000'000 km zurück. Wie lange braucht das Licht von der Sonne zur Erde (150 Mio. km)? Im Videoclub bezahlst du einen Jahresbeitrag und pro bezogenes Band einen bestimmten Preis. Welcher Graph stellt diesen Zusammenhang dar? Im Rollorama zahlst du 3 Fr. Eintritt. Jeder sechste Eintritt wird dir geschenkt. Zeige mit einer grafischen Darstellung, ab wie vielen Eintritten sich ein Jahresabo für 25 Fr. lohnt. Was stellt diese Tabelle dar? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4 4 4 4 4 5 6 4 4 4 3 12 5 13 8 (senkrecht: Fr. / waagrecht: Anzahl Bänder) Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 37 6. SACHRECHNEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E 5 Direkt proportionale Zusammenhänge erkennen und berechnen können. 6 7 Indirekt proportionale Zusammenhänge erkennen und berechnen können. Prozentsätze als Bruchteile verstehen und in Bruchschreibweise übersetzen können - und umgekehrt. Einfache Beispiele Schwierige Beispiele Ergänze die Wertetabelle. Orangensaft Liter Preis 4 4.80 1 8 12 20 19 In einem dreistöckigen Schulhaus hat es pro Stockwerk 24 Fenster. Auf jedem Stock hat es 6 gleiche Zimmer. Wie viele Fenster gibt es pro Klassenzimmer, wie viele Fenster hat das gan e Sch lha s? Fremdes Geld: Der Kurs für österreichische Schilling beträgt 12 SFr. Ein Kunde kauft 4000 öS. Eine Klasse dekoriert an Weihnachten die 36 Fenster des Schulhauses. Wie viele Fenster dekoriert jedes Kind, wenn 18, 19, 9 oder 6 Kinder mitmachen? Wasserbecken füllen: Beträgt die Wasserzufuhr 12 Liter in der Minute, so füllt sich ein Becken in 40 Minuten. Wie lange dauern die Füllungen bei einem Zufluss von 24, 120, 6 und ½ Liter in der Minute. Bruch ½ Dezimalzahl Das Wasser, das aus der Leitung fliesst, füllt ein 8 l Gefäss in 15 Sekunden. Wie viel Wasser liefert die Leitung in 15 Minuten? Wie lange dauert es, bis ein 150 l Fass gefüllt ist? Prozent Bruch (gekürzt) 10% 1 20 0,75 Prozent 0,08 0,125 è Halbe, Viertel, Fünftel, Zehntel 0,6 4 5 7 1000 8 Prozentuale Vergleiche anstellen und grafisch darstellen können: Kreis-, Säulen-, Balkendiagramm. Mit Prozentangaben rechnen können: - Anteile - Zu- / Abnahme - (z.B. Rabatt, Gewinn, Verlust) - Jahreszinsrechnungen Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Gesamtfläche der Schweiz: 2 41'300 km Wie gross sind die drei Gebiete in 2 km ? 10% Jura 30% 60% Mittelland Alpen Die Gesamtbevölkerung der Schweiz: 6'873'687 Einw. (1990) wurde nach Sprachen aufgeteilt. Davon Muttersprache: - deutsch 4'374’694 - französisch 1'321’659 - italienisch 524’116 - rätoromanisch 39’632 - andere 613’586 Berechne die Anteile in Prozenten. Zeichne eine passendes Kreisdiagramm. Seite 38 6. SACHRECHNEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Wie viele Euro erhältst du für 100 CHF bei einem Wert von 1.57 CHF pro Euro? Eine Darstellung misst 30 cm x 20 cm. Sie soll verkleinert werden, damit sie in einem Rahmen von 15 cm x 25 cm Platz hat. Welchen Faktor muss man am Kopierer einstellen? Fremde Währung 1 2 3 Fr . Diese Grafik stellt den Wechselkurs dreier Währungen zum Franken dar. Was lässt sich sagen? Welche grafische Darstellung gehört zu Mit 15 km/h dauert eine Velofahrt 2 h. Wie oft dreht sich das Zahnrad C , einer indirekten Proportionalität? Waa) Wie schnell müsste man fahren, um wenn sich das Rad A 6 mal dreht? rum? 1 1 B A h am Ziel zu in 6h, 4h, 3h, 1 h, 1h, C 2 sein? 2 1 20 60 Z. b) Beschreibe den Zusammenhang allgemein. c) Welche der bei a) vorgesehenen Zeiten sind mit dem Velo erreichbar? d) Berechne die Geschwindigkeit für eine weitere erreichbare Zeit. Schreibe ein Rezept zum Umwandeln eines gewöhnlichen Bruches in einen Prozentsatz. 72 Z. 48 Z. Wie viele gekürzte Brüche (Zähler kleiner als Nenner) entsprechen ganzzahligen Prozentsätzen? (z.B. 1 4 = 25% gut; 3 = 37,5% 8 nicht gut) Welcher Prozentsatz ist nicht dargestellt? Zeichne ihn. 15% 20% 30% 70% Stelle einen Rabatt von 20% grafisch dar (mit Beschriftung) a) als Kreisdiagramm b) als Säulendiagramm c) als Balkendiagramm Mit 10% Rabatt kostet ein Anzug Fr. 315.-. Wie viel kostet er mit 20% Rabatt? Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt In Zasterland zahlt man bei einem Einkommen von x Tausend Talern x % Steuern. Wie viel möchtest du verdienen? Seite 39 6. SACHRECHNEN Kenntnisse, Fertigkeiten 5 9 Begriffe verstehen Regeln verstehen und anwenden können Verfahren verstehen und beherr6 7 7 schen G E Erfahrungen mit Zufallsspielen sammeln und beschreiben können. Einfache Beispiele Schwierige Beispiele Würfle 2 Minuten lang mit einem gewöhnlichen Spielwürfel. Stelle die Resultate in einer Tabelle zusammen und beschreibe das Ergebnis in zwei bis drei Sätzen. Würfle mit 2 Spielwürfeln und addiere die Augenzahlen. a) Welche Summen kannst du erreichen? b) Würfle 2 Minuten lang. Stelle die Resultate in einer Tabelle zusammen. c) Auf wie viele Arten könne die einzelnen Summen zustande kommen? Erkläre jetzt das Ergebnis von b). Vergleicht die Ergebnisse. Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 40 6. SACHRECHNEN Vorstellungsvermögen Mathematisierfähigkeit Problemlöseverhalten Veranschaulichungsmöglichkeiten Vorstellungshilfen Übungsbeispiele exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren exemplarische Aufgabenstellungen aus verschiedenen Schuljahren Es geht nicht primär um „die Lösung“, sondern um den Weg dorthin und die Reflexion der Erfahrungen auf diesem Weg. Nimm aus einem Kartenspiel alle Buben, Damen und Könige (12 Karten) und mische. 5 a) Ziehe blind eine Karte, notiere die 1 4 Spielfarbe (§¨©ª), lege sie wieder in den Stapel und mische. Mache das zehn mal. Ein 5er-Würfel hat diese Form. Welche b) Ziehe blind eine Karte, notiere die der vier Wurfserien ist die wahrschein- Spielfarbe, lege sie nicht zurück. Malichste? che das zehn mal. 2 4 5 3 5 1 1 4 2 3 c) Vergleiche die Ergebnisse von a) und b). Stelle Überlegungen an. 5 1 3 5 4 5 3 5 4 3 3 2 In einer Büchse liegen 2 Kärtchen auf denen ein M steht, und 2 Kärtchen, auf denen ein A steht. Du kannst viermal hintereinander blind ein Kärtchen ziehen. Dabei legst du die Kärtchen in der gezogenen Reihenfolge auf den Tisch und liest das so entstandene „Wort“: z.B. MAAM. Du möchtest das Wort MAMA erhalten. Welche Art des Ziehens wählst du, falls du die Kärtchen mit oder ohne Zurücklegen ziehen kannst? 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3 5 5 5 4 5 5 5 3 5 Mathematik an der Orientierungsschule Basel-Stadt Seite 41