Da es sich bei diesem Bildungsgang um einen Schulversuch handelt, gibt es noch keinen Lehrplan. Herr XXX und ich haben einen ersten Entwurf eines Lehrplanes vor Beginn des Schuljahres erstellt. Danach ist vorgesehen, die Grundlagen der Arithmetik, Algebra und Analysis zu Beginn sicher zu stellen. Herr XXX unterrichtete vor den Herbstferien das LerngebietGleichungen und Ungleichungen und ich habe mit dem LerngebietGanzrationale Funktionen,das wir nun gemeinsam unterrichten, begonnen. Das Thema der Unterrichtssequenz ist quadratische Funktionen.
Inhaltsverzeichnis
1 Bedingungsanalyse
2 Didaktische Analyse
2.1 Thematische Überlegungen
2.2 Einordnung der Stunde in die Unterrichtssequenz
2.3 Intentionen der Unterrichtsstunde
3 Methodische Analyse
4 Tabellarische Verlaufsplanung
Zielsetzung und Themen
Der vorliegende Unterrichtsentwurf zielt darauf ab, Schülern der Berufsfachschule III die Modellierung quadratischer Funktionen anhand eines realen Anwendungsbeispiels (Skateboard-Sprung) näherzubringen. Die zentrale Forschungsfrage bzw. unterrichtliche Leitidee besteht darin, die Flugkurve aus einem Video mittels einer quadratischen Funktion mathematisch zu beschreiben, um diese Daten für die Softwareentwicklung eines Computerspiels nutzbar zu machen.
- Modellierung quadratischer Funktionen aus der Realität
- Anwendung der Funktionssynthese zur Bestimmung von Funktionsgleichungen
- Festigung von Sachkompetenzen durch die Lösung linearer Gleichungssysteme
- Förderung von Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenz durch kooperative Gruppenarbeit
- Integration digitaler Werkzeuge wie GeoGebra in den Mathematikunterricht
Auszug aus dem Buch
2.3 Intentionen der Unterrichtsstunde
Aus den voran gestellten Überlegungen ergibt sich für die heutige Stunde die folgende Leitidee: Die Schüler modellieren die Funktionsgleichung der Flugkurve eines Skateboarders aus einem Video als eine quadratische Funktion, damit sie diese dann als Softwareentwickler verwenden können.
Zur Umsetzung dieser Leitidee, soll an das Vorwissen der Schüler über quadratische Funktionen und lineare Gleichungssysteme zurückgegriffen werden, so dass bereits erworbene Sachkompetenzen und die Anwendung von strukturellen Kompetenzen (Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenz) gefestigt und vertieft werden. Konkret erweitern und festigen die Schüler in dieser Stunde ihre Sachkompetenz, indem sie eine quadratische Funktion auf der Grundlage der Flugkurve aus drei Punkten erarbeiten, indem sie das aufgestellte Gleichungssystem aus drei Gleichungen mit drei Unbekannten mit einem selbst gewählten Verfahren lösen.
Die Schüler festigen und erweitern ihre Methodenkompetenz, indem sie das Koordinatensystem sinnvoll anlegen und danach drei geeignete Punkte wählen, um das lineare Gleichungssystem aufzustellen und zu lösen (mathematisches Modell bilden). Die Selbst- und Sozialkompetenz festigen die Schüler, indem sie mithilfe ihrer selbst erstellten Unterlagen Lösungsstrategien entwickeln und dadurch zur Gruppenarbeit beitragen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Bedingungsanalyse: Dieses Kapitel beschreibt die Zusammensetzung der Klasse sowie die Lernvoraussetzungen der Schüler der Berufsfachschule III.
2 Didaktische Analyse: Hier erfolgt die fachliche Einordnung des Themas in den Lehrplan sowie eine didaktische Begründung der Unterrichtssequenz und der verfolgten Zielsetzungen.
3 Methodische Analyse: Dieser Abschnitt erläutert den geplanten Ablauf der Unterrichtsstunde, unterteilt in Einstieg, intuitive Phase, fachgerechte Lösung, Präsentation und Ergebnissicherung.
4 Tabellarische Verlaufsplanung: In diesem Kapitel wird der zeitliche und methodische Ablauf der Stunde übersichtlich in einer Tabelle inklusive Lehrer- und Schülerhandlungen sowie Sozialformen und Medien dargestellt.
Schlüsselwörter
Mathematik, Unterrichtsentwurf, quadratische Funktionen, Modellierung, Funktionssynthese, lineare Gleichungssysteme, Berufsfachschule, GeoGebra, Sachkompetenz, Methodenkompetenz, Sozialkompetenz, Flugkurve, Skateboard, Softwareentwicklung, Unterrichtsplanung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Unterrichtsentwurf grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die Planung einer Mathematikstunde an einer Berufsfachschule, in der quadratische Funktionen zur Modellierung von Flugkurven eingesetzt werden.
Was sind die zentralen Themenfelder der Unterrichtseinheit?
Die zentralen Felder sind die Anwendung quadratischer Funktionen, die Funktionssynthese aus drei Punkten und die Lösung linearer Gleichungssysteme mit drei Unbekannten.
Was ist das primäre Ziel der Unterrichtsstunde?
Die Schüler sollen die Flugkurve eines Skateboarders mathematisch modellieren, um diese Daten für die Entwicklung eines fiktiven Computerspiels nutzen zu können.
Welche wissenschaftliche bzw. didaktische Methode wird verwendet?
Es wird eine schülerzentrierte, entdeckende Methode gewählt, bei der die Lernenden in Gruppenarbeit unter Einsatz von Software (GeoGebra) und realen Videodaten eine fachgerechte Lösung erarbeiten.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Bedingungs- und didaktische Analyse, die methodische Vorgehensweise sowie eine detaillierte tabellarische Verlaufsplanung für die Unterrichtsstunde.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Dokument am besten?
Mathematikdidaktik, Modellierung, quadratische Funktionen, Berufsbildende Schule und Handlungsorientierung.
Warum weicht die Autorin von der üblichen Fachsystematik ab?
Die Autorin möchte durch das gemeinsame Erstellen eines Überblicks und den Fokus auf die Funktionssynthese stärker motivieren und das Wissen direkt an einem praxisnahen Beispiel verankern.
Wie werden die Gruppen für die Arbeit eingeteilt?
Die Autorin nimmt die Gruppenzusammenstellung vorab vor, um sicherzustellen, dass in jeder Vierergruppe mindestens ein Leistungsträger kooperative Unterstützung leisten kann.
Welche Rolle spielt der Computer bzw. Laptop im Unterricht?
Die Laptops dienen zur Nutzung der Software GeoGebra für intuitive Lösungsansätze und zur digitalen Präsentation der Ergebnisse mittels Beamer.
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- Meike Herbers (Author), 2010, Unterrichtsplanung BFS III Mathematik: Modellierung einer quadratischen Funktion, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/196960
