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Ma­the­ma­tik I

Vor­be­mer­kun­gen

 

Bil­dungs­plan­über­sicht

Schul­jahr Bil­dungs­plan­ein­hei­ten Zeit­rich­t-wert Ge­sam­t-stun­den
Schul­jahr 1 Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP) 20
1 Ma­the­ma­ti­sche Grund­la­gen
15
2 Geo­me­trie I
15
3 Ganz­ra­tio­na­le Funk­tio­nen
20 70
Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung 10
80
Schul­jahr 2 Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP) 20
4 Ex­po­nen­ti­al­funk­tio­nen
15
5 Tri­go­no­me­tri­sche Funk­tio­nen
15
6 Geo­me­trie II
20 70
Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung 10
80

Schul­jahr 1

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

20

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt

z. B.
Übun­gen
An­wen­dun­gen
Wie­der­ho­lun­gen
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
Er­he­bung, Aus­wer­tung, In­ter­pre­ta­ti­on von so­wie Er­geb­nis­prä­sen­ta­ti­on zu Mess­da­ten
Er­stel­len von Er­klär­vi­de­os
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung fä­cher­ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 1

Ma­the­ma­ti­sche Grund­la­gen

15

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler fes­ti­gen, er­wei­tern und ver­tie­fen ih­re al­ge­brai­schen Grund­la­gen und Grund­fer­tig­kei­ten. Sie wen­den die Ge­setze der Ter­mum­for­mung und der Äqui­va­lenz­um­for­mun­gen für die Lö­sung von be­rufs­spe­zi­fi­schen Glei­chun­gen und For­meln an.

BPE 1.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler füh­ren Um­for­mun­gen von Pro­dukt- und Bruch­ter­men durch. Da­bei wen­den sie die Ge­set­ze der Ter­mum­for­mung – Kom­mu­ta­tiv-, Dis­tri­bu­tiv- und As­so­zia­tiv­ge­setz – und die be­kann­ten Re­chen­ope­ra­tio­nen – Ad­die­ren, Sub­tra­hie­ren, Mul­ti­pli­zie­ren und Di­vi­die­ren – an.

Ter­mum­for­mun­gen (Rech­nen mit Pro­dukt- und Bruch­ter­men)

  • Mul­ti­pli­zie­ren mit Zah­len, Va­ria­blen und Sum­men

  • Aus­klam­mern von Zah­len, Va­ria­blen und Sum­men (Fak­to­ri­sie­ren)

  • Di­vi­die­ren mit Zah­len, Va­ria­blen und Sum­men

  • Mul­ti­pli­zie­ren und Di­vi­die­ren von Grö­ßen

BPE 1.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den Äqui­va­lenz­um­for­mun­gen an, um li­nea­re und qua­dra­ti­sche Glei­chun­gen zu lö­sen. Au­ßer­dem füh­ren sie die Um­stel­lung ein­fa­cher For­meln nach ei­ner Grö­ße durch.

Glei­chun­gen um­stel­len und lö­sen

  • li­nea­re Glei­chun­gen
li­nea­re Funk­tio­nen und Schau­bil­der
  • qua­dra­ti­sche Glei­chun­gen
qua­dra­ti­sche Funk­tio­nen und Schau­bil­der
  • Zeh­ner­po­ten­zen mit po­si­ti­ven und ne­ga­ti­ven ganz­zah­li­gen Ex­po­nen­ten
Po­ten­zen mit Ba­sis 2
  • ein­fa­che For­meln
z. B. Pro­zent­rech­nen

BPE 1.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len sehr klei­ne und gro­ße Zah­len mit­hil­fe von Zeh­ner­po­ten­zen dar und füh­ren Um­rech­nun­gen phy­si­ka­li­scher Ein­hei­ten durch.
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren den Auf­bau von He­xa­de­zi­mal­zah­len. Sie füh­ren Um­wand­lun­gen aus bzw. in De­zi­mal- und Bi­n­är­zah­len durch.

Po­ten­zen mit po­si­ti­ven und ne­ga­ti­ven ganz­zah­li­gen Ex­po­nen­ten

  • Zeh­ner­po­ten­zen
Po­ten­zen mit Ba­sis 2, Prä­fi­xe bei Maß­ein­hei­ten
  • Um­rech­nen phy­si­ka­li­scher Ein­hei­ten
Ab­schät­zen von Grö­ßen­ord­nun­gen
Zah­len­sys­te­me

  • he­xa­de­zi­mal
Bi­nä­re, RG­B-Farb­codes

BPE 2

Geo­me­trie I

15

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler fes­ti­gen, er­wei­tern und ver­tie­fen ih­re geo­me­tri­schen Grund­la­gen und Grund­fer­tig­kei­ten. Da­bei be­rech­nen sie Um­fän­ge von ge­rad­li­ni­gen und krumm­li­ni­gen Fi­gu­ren so­wie Stre­cken­tei­lun­gen und wen­den die­se Be­rech­nun­gen zum Lö­sen von be­rufs- so­wie all­tagsbe­zo­ge­nen Sach­auf­ga­ben an.

BPE 2.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­rech­nen Um­fän­ge von ebe­nen und zu­sam­men­ge­setz­ten Fi­gu­ren.

Län­gen­ein­hei­ten und ih­re Um­rech­nung
ex­em­pla­risch an be­rufs­spe­zi­fi­schen Län­gen­ma­ßen, im Be­reich von mm bis km
Um­fang von ge­rad­li­ni­gen Fi­gu­ren: Drei­ecke, Recht­ecke, Par­al­le­lo­gram­me, Tra­pe­ze, Rau­ten und re­gel­mä­ßi­ge Viel­ecke
z. B. Schnitt­län­gen, Ma­te­ri­al­be­darf
Be­rech­nun­gen am recht­wink­li­gen Drei­eck: Win­kel­funk­tio­nen
Satz des Py­tha­go­ras
Um­fang von krumm­li­ni­gen Fi­gu­ren: Krei­se und Kreis­bö­gen
z. B. Schnitt­län­ge von Blech­tei­len, ge­streck­te Län­ge beim Bie­gen
vgl. „Mo­dell­bau­tech­ni­ken“ (BPE 2)
z. B. Ellipse: \(U=\frac{\pi \cdot (D+d)}{2}\)
Stre­cken­tei­lung: Län­gen, Bo­gen­län­gen und zu­sam­men­ge­setz­te Län­gen
ex­em­pla­risch an be­rufs­spe­zi­fi­schen Bei­spie­len,
z. B. Ble­che

BPE 3

Ganz­ra­tio­na­le Funk­tio­nen

20

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wie­der­ho­len und er­wei­tern ih­re Kennt­nis­se über li­nea­re und qua­dra­ti­sche Funk­tio­nen auf Po­tenz­funk­tio­nen mit na­tür­li­chen Hoch­zah­len und Po­ly­nom­funk­tio­nen. Da­bei er­mit­teln sie die cha­rak­te­ris­ti­schen Ei­gen­schaf­ten der Gra­phen die­ser Funk­tio­nen und er­klä­ren die Zu­sam­men­hän­ge zwi­schen Funk­ti­ons­term und Funk­ti­ons­graph. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler füh­ren, aus­ge­hend von der Nor­mal­pa­ra­bel, Trans­for­ma­tio­nen am Funk­ti­ons­graph durch, be­schrei­ben die­se und deu­ten die Zu­sam­men­hän­ge mit dem Funk­ti­ons­term. Zum Lö­sen von Glei­chun­gen wen­den sie ge­eig­ne­te Lö­sungs­ver­fah­ren an. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nut­zen Funk­tio­nen zur Be­schrei­bung und Un­ter­su­chung quan­ti­fi­zier­ba­rer Zu­sam­men­hän­ge.

BPE 3.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler zeich­nen und skiz­zie­ren Gra­phen von Po­tenz­funk­tio­nen. Sie er­mit­teln aus­ge­hend von den Funk­ti­ons­ter­men und Funk­ti­ons­gra­phen die Ei­gen­schaf­ten von Po­tenz­funk­tio­nen.

Funktionstyp: \(f(x) = x^{n}\) mit \(n \in \mathbb{N}^*\) und Funktionsgraphen

Ei­gen­schaf­ten

  • globales Verhalten: für \( x \rightarrow \pm \infty\) gilt \(f(x) \rightarrow\) …

  • Sym­me­trie zur \(y\)-Ach­se: \(f( - x) = f(x)\) und zum Ur­sprung: \(f( - x) = - f(x)\)

Po­tenz­glei­chun­gen lö­sen
z. B. \(x^{3}= – 5\); \(x^{4} =6\)

BPE 3.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler zeich­nen und skiz­zie­ren Gra­phen von Po­ly­nom­funk­tio­nen n-ten Gra­des. Sie er­mit­teln die Ei­gen­schaf­ten von Po­ly­nom­funk­tio­nen aus­ge­hend von den Funk­ti­ons­ter­men und Funk­ti­ons­gra­phen.

Dar­stel­lungs­for­men

  • all­ge­mei­ne Form
z. B. \(f(x)=x^{5}–2x^{3}+4x\)
  • Pro­dukt­form
z. B. \(f(x) = 3(x-2)(x+1)^{3}\)
  • Schei­tel­form der Pa­ra­bel
z. B. \(f(x) = 2(x-3)^{2}+1\)
Ei­gen­schaf­ten

  • globales Verhalten für \( x \rightarrow \pm \infty\) gilt \(f(x) \rightarrow\) …

  • Sym­me­trie zur \(y\)-Ach­se: \(f( - x) = f(x)\) und zum Ur­sprung: \(f( - x) = - f(x)\)

BPE 3.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben an­hand von Funk­ti­ons­ter­men oder Funk­ti­ons­gra­phen, wie der Graph ei­ner Po­ly­nom­funk­ti­on mit­tels Trans­for­ma­tio­nen un­ter Be­rück­sich­ti­gung der Rei­hen­fol­ge aus dem Funk­ti­ons­gra­phen von \(f(x)= x^{2}\) ent­steht. Sie ge­ben zu ei­ner ver­bal oder gra­fisch ge­ge­be­nen Trans­for­ma­ti­on den zu­ge­hö­ri­gen Funk­ti­ons­term an.

Trans­for­ma­tio­nen

Spie­ge­lung an der \(x\)-Ach­se
Stre­ckung in \(y\)-Rich­tung
Ver­schie­bung in \(x\)-Rich­tung und \(y\)-Rich­tung
z. B. \(f(x) = - 2(x-3)^{2} + 0,5\)

BPE 3.4

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­stim­men die Lö­sun­gen von Po­ly­nom­glei­chun­gen, in­dem sie ge­eig­ne­te Lö­sungs­ver­fah­ren an­wen­den. Sie deu­ten die be­rech­ne­ten Lö­sun­gen gra­fisch als Null­stel­len ei­ner Funk­ti­on be­zie­hungs­wei­se als Schnitt­stel­len zwei­er Funk­tio­nen.

Lö­sen von Glei­chun­gen

  • Fak­to­ri­sie­ren durch Aus­klam­mern und Satz vom Null­pro­dukt
z. B. \(3x^{4} - 2x^{2} = 0\)
  • Lö­sungs­for­meln für qua­dra­ti­sche Glei­chun­gen

  • Sub­sti­tu­ti­on
z. B. \(3x^{4} - 2x^{2} - 2 = 0\) oder \(3x^{4} = 2x^{2}+2\)
  • nu­me­ri­sche Lö­sung
Wer­te­ta­bel­le
  • gra­fi­sche Lö­sung

BPE 3.5

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler deu­ten Po­ly­nom­funk­tio­nen und ih­re Ei­gen­schaf­ten in ei­nem ge­ge­be­nen Sach­zu­sam­men­hang und füh­ren hier­zu ein­fa­che Be­rech­nun­gen durch.

Po­ly­nom­funk­tio­nen in An­wen­dun­gen
z. B. Brü­cken­bo­gen, Wurf­pa­ra­bel, Kos­ten­funk­ti­on

Schul­jahr 2

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

20

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt

z. B.
Übun­gen
An­wen­dun­gen
Wie­der­ho­lun­gen
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
Au­ßer­schu­li­sche Lern­or­te wie ma­the­ma­ti­sche Aus­stel­lun­gen und Mu­se­en
Ma­the­ma­tik in der Le­bens­welt der Schü­le­rin­nen und Schü­ler: Ma­the­ma­tik und Kunst, Ma­the­ma­tik und Mu­sik
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten un­ter Be­ach­tung fä­cher­ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 4

Ex­po­nen­ti­al­funk­tio­nen

15

Die Schü­le­rinnen und Schü­ler be­schrei­ben ex­po­nen­ti­el­le Wachs­tums- bzw. Zer­fallspro­zes­se mithil­fe von Ex­po­nen­ti­al­funk­tio­nen. Sie nen­nen die cha­rak­te­ris­ti­schen Ei­gen­schaf­ten der Gra­phen die­ser Funk­tio­nen und set­zen die­se in Be­zie­hung zum Funk­ti­ons­term. Sie ge­ben ei­nen Nä­he­rungs­wert der Eu­ler'schen Zahl e an. Dar­über hin­aus trans­for­mie­ren sie die Gra­phen der Funk­tio­nen mit Ba­sis e und be­schrei­ben dies an­hand des Funk­ti­ons­terms. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den das Lo­ga­rith­mie­ren bei der Lö­sung von ein­fa­chen Ex­po­nen­ti­al­glei­chun­gen an.

BPE 4.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­schei­den li­nea­res und ex­po­nen­ti­el­les Wachs­tum an­hand von Bei­spie­len und er­klä­ren den all­ge­mei­nen Auf­bau des Funk­ti­ons­terms ei­ner Ex­po­nen­ti­al­funk­ti­on. Sie be­stim­men die Ei­gen­schaf­ten von Ex­po­nen­ti­al­funk­tio­nen aus­ge­hend von den Funk­ti­ons­ter­men und Funk­ti­ons­gra­phen.

Funktionstyp: \(f(x) = a \cdot q^{x}\) mit \(q > 0\), \(q \neq 1\) und \(a \neq 0\), Bedeutung von Parameter a (Anfangswert) und q (Wachstumsfaktor)
z. B. \(f(x)=2^{x}\) und \(f(x)=0,5^{x}\)
z. B. bei Ver­meh­rung von Bak­te­ri­en­kul­tu­ren,
Ver­zin­sung und Zin­ses­zins und ra­dio­ak­ti­ver Zer­fall
Funk­ti­ons­gra­phen und Ei­gen­schaf­ten

  • Mo­no­to­nie­ver­hal­ten, wenn \(q>1\) oder \(0<1\)

  • asym­pto­ti­sches Ver­hal­ten

BPE 4.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben an­hand von Funk­ti­ons­ter­men oder Funk­ti­ons­gra­phen, wie der Graph ei­ner Ex­po­nen­ti­al­funk­ti­on mit­tels Trans­for­ma­tio­nen un­ter Be­rück­sich­ti­gung der Rei­hen­fol­ge aus dem Funk­ti­ons­gra­phen von \(f(x)= e^{x}\) ent­steht. Sie ge­ben zu ei­ner ver­bal oder gra­fisch ge­ge­be­nen Trans­for­ma­ti­on den zu­ge­hö­ri­gen Funk­ti­ons­term an.

Eu­ler'sche Zahl e
z. B. ste­ti­ge Ver­zin­sung
Trans­for­ma­tio­nen

Spie­ge­lung an der \(x\)-Ach­se und \(y\)-Ach­se
Stre­ckung in \(x\)-Rich­tung und \(y\)-Rich­tung
Ver­schie­bung in \(y\)-Rich­tung
z. B. \(f(x)= - 2 \cdot e^{0,5 \cdot x} + 3\)

BPE 4.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler deu­ten den Lo­ga­rith­mus ei­ner Zahl als Lö­sung ei­ner Ex­po­nen­ti­al­glei­chung. Sie lö­sen Ex­po­nen­ti­al­funk­tio­nen al­ge­bra­isch, in­dem sie ein­fa­che Ter­mum­for­mun­gen und das Lo­ga­rith­mie­ren durch­füh­ren. Die Lö­sung sol­cher Glei­chun­gen deu­ten sie gra­fisch als Null­stel­len ei­ner Funk­ti­on be­zie­hungs­wei­se als Schnitt­stel­le zwei­er Funk­tio­nen.

Lo­ga­rith­mus zur Ba­sis e
z. B. \(e^{x} = y \Leftrightarrow x = ln(y)\)
z. B. \(q^{x} = y \Leftrightarrow x = log_{q}(y)\), insbesondere \(q= 2\) und \(q= 10\)
Vor­kom­men in Na­tur­wis­sen­schaft und Tech­nik
Lö­sen von Ex­po­nen­ti­al­glei­chun­gen durch Um­keh­rung der Re­chen­ope­ra­tio­nen
z. B. \(e^{x} = 3\) oder \(2e^{-0,5x}-4=8\)
z. B. \(4 \cdot 0,5^{x} = 100\)

BPE 5

Tri­go­no­me­tri­sche Funk­tio­nen

15

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ord­nen den Win­keln am Ein­heits­kreis und letzt­end­lich den Bo­gen­ma­ßen den ent­spre­chen­den Si­nus- und Ko­si­nus­wert zu. Sie zeich­nen die Gra­phen der da­durch ent­ste­hen­den all­ge­mei­nen Si­nus- und Ko­si­nus­funk­ti­on und lei­ten da­von die cha­rak­te­ris­ti­schen Ei­gen­schaf­ten die­ser Funk­ti­ons­klas­se ab. Dar­über hin­aus trans­for­mie­ren sie die Gra­phen der Funk­tio­nen und be­schrei­ben dies an­hand des Funk­ti­ons­terms.

BPE 5.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­rech­nen den Si­nus und den Ko­si­nus mit­hil­fe des Grad­ma­ßes und des Bo­gen­ma­ßes ei­nes Win­kels als Ko­or­di­na­ten ei­nes Punk­tes auf dem Ein­heits­kreis. Mit die­sen Punk­ten zeich­nen sie die Si­nus- und die Ko­si­nus­kur­ve und be­grün­den de­ren Ei­gen­schaf­ten.

Grad­maß und Bo­gen­maß ei­nes Win­kels
Be­grün­dung der Ein­füh­rung des Bo­gen­ma­ßes
Si­nus und Ko­si­nus ei­nes Win­kels am Ein­heits­kreis

All­ge­mei­ne Si­nus- und Ko­si­nus­funk­ti­on
\(f(x) = sin(x)\) und \(f(x) = cos(x)\)
Ei­gen­schaf­ten

  • De­fi­ni­ti­ons- und Wer­te­be­reich

  • Am­pli­tu­de und Pe­ri­ode

  • Sym­me­trie

BPE 5.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben an­hand von Funk­ti­ons­ter­men oder Funk­ti­ons­gra­phen, wie der Graph ei­ner all­ge­mei­nen Si­nus- bzw. Ko­si­nus­funk­ti­on mit­tels Trans­for­ma­tio­nen un­ter Be­rück­sich­ti­gung der Rei­hen­fol­ge aus ei­ner Grund­funk­ti­on ent­steht. Sie ge­ben zu ei­ner ver­bal oder gra­fisch ge­ge­be­nen Trans­for­ma­ti­on den zu­ge­hö­ri­gen Funk­ti­ons­term an.

Trans­for­ma­tio­nen

Spie­ge­lung an der \(x\)-Ach­se
Stre­ckung in \(x\)-Rich­tung und \(y\)-Rich­tung
Ver­schie­bung in \(x\)-Rich­tung und \(y\)-Rich­tung
z. B. \(f(x) = 4 \cdot sin(3x) - 1\)
z. B. \(f(x) = - cos(x - \frac{\pi}{4})+0,5\)

BPE 6

Geo­me­trie II

20

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler fes­ti­gen, er­wei­tern und ver­tie­fen ih­re geo­me­tri­schen Grund­la­gen und Grund­fer­tig­kei­ten. Dabei be­rech­nen sie Flä­chen­in­hal­te von gerad­li­nig so­wie bo­gen­för­mig be­grenz­ten Flä­chen und Raum­in­hal­te ver­schie­de­ner Kör­per. Sie wen­den die­se Be­rech­nun­gen zum Lö­sen von be­rufs- so­wie all­tags­be­zo­ge­nen Sach­auf­ga­ben an.

BPE 6.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­rech­nen den In­halt ge­rad­li­nig so­wie bo­gen­för­mig be­grenz­ter Flä­chen. Au­ßer­dem be­rech­nen sie Flä­chen­in­hal­te von zu­sam­men­ge­setz­ten Flä­chen.

Flä­chen­ein­hei­ten und ih­re Um­rech­nung
ex­em­pla­risch an be­rufs­spe­zi­fi­schen Flä­chen­ma­ßen im Be­reich von 1 mm2 bis 1 m2
Flä­chen­in­halt von ge­rad­li­nig be­grenz­ten Flä­chen: Drei­ecke, Recht­ecke, Par­al­le­lo­gram­me, Tra­pe­ze, Rau­ten und re­gel­mä­ßi­ge Viel­ecke
ach­sen­sym­me­tri­sche und punkt­sym­me­tri­sche Fi­gu­ren, Be­rech­nung von Ober­flä­chen­in­halt ex­em­pla­risch an be­rufs­spe­zi­fi­schen Bei­spie­len
Flä­chen­in­halt von bo­gen­för­mig be­grenz­ten Flä­chen: Krei­se und Kreis­bö­gen
ach­sen­sym­me­tri­sche und punkt­sym­me­tri­sche Fi­gu­ren, Be­rech­nung von Ober­flä­chen­in­halt ex­em­pla­risch an be­rufs­spe­zi­fi­schen Bei­spie­len

BPE 6.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­rech­nen den In­halt gleich­di­cker, spit­zer oder stump­fer Kör­per. Au­ßer­dem be­rech­nen sie Raum­in­hal­te von zu­sam­men­ge­setz­ten Kör­pern.

Vo­lu­men­ein­hei­ten und ih­re Um­rech­nung
ex­em­pla­risch an be­rufs­spe­zi­fi­schen Vo­lu­men­ma­ßen im Be­reich von 1 mm3 bis 1 m3
Raum­in­hal­te von gleich­di­cken Kör­pern: Pris­men und ge­ra­de Kreis­zy­lin­der
Hohl­zy­lin­der, schie­fe Pris­men
Raum­in­hal­te von spit­zen so­wie stump­fen Kör­pern: Py­ra­mi­den und ge­ra­de Kreis­ke­gel
Be­rech­nung von zu­sam­men­ge­setz­ten Kör­pern
Be­rech­nung der Mas­se an­hand von Vo­lu­men und Dich­te

Ope­ra­to­ren­lis­te

In den Ziel­for­mu­lie­run­gen der Bil­dungs­plan­ein­hei­ten wer­den Ope­ra­to­ren (= hand­lungs­lei­ten­de Ver­ben) ver­wen­det. Die­se Ziel­for­mu­lie­run­gen le­gen fest, wel­che An­for­de­run­gen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in der Re­gel er­fül­len. Zu­sam­men mit der Zu­ord­nung zu ei­nem der drei An­for­de­rungs­be­rei­che (AFB; I: Re­pro­duk­ti­on, II: Re­or­ga­ni­sa­ti­on, III: Trans­fer/Be­wer­tung) die­nen Ope­ra­to­ren ei­ner Prä­zi­sie­rung der Ziel­for­mu­lie­run­gen. Dies si­chert das Er­rei­chen des vor­ge­se­he­nen Ni­veaus und die an­ge­mes­se­ne In­ter­pre­ta­ti­on der Stan­dards.

An­for­de­rungs­be­rei­che:
An­for­de­rungs­be­reich I um­fasst die Re­pro­duk­ti­on und die An­wen­dung ein­fa­cher Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, das Dar­stel­len von Sach­ver­hal­ten in vor­ge­ge­be­ner Form so­wie die Dar­stel­lung ein­fa­cher Be­zü­ge.
An­for­de­rungs­be­reich II um­fasst die Re­or­ga­ni­sa­ti­on und das Über­tra­gen kom­ple­xe­rer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te An­wen­dung von tech­ni­schen Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, die Wie­der­ga­be von Be­wer­tungs­an­sät­zen so­wie das Her­stel­len von Be­zü­gen, um tech­ni­sche Pro­blem­stel­lun­gen ent­spre­chend den all­ge­mei­nen Re­geln der Tech­nik zu lö­sen.
An­for­de­rungs­be­reich III um­fasst das pro­blem­be­zo­ge­ne An­wen­den und Über­tra­gen kom­ple­xer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te Aus­wahl von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, das Her­stel­len von Be­zü­gen und das Be­wer­ten von Sach­ver­hal­ten.
Ope­ra­tor Er­läu­te­rung Zu­ord­nung
An­for­de­rungs­be­rei­che
ab­lei­ten
auf der Grund­la­ge re­le­van­ter Merk­ma­le sach­ge­rech­te Schlüs­se zie­hen
II
ab­schät­zen
auf der Grund­la­ge von be­grün­de­ten Über­le­gun­gen Grö­ßen­ord­nun­gen an­ge­ben
II
ana­ly­sie­ren, un­ter­su­chen
für ei­ne ge­ge­be­ne Pro­blem- oder Fra­ge­stel­lung sys­te­ma­tisch bzw. kri­te­ri­en­ge­lei­tet wich­ti­ge Be­stand­tei­le, Merk­ma­le oder Ei­gen­schaf­ten ei­nes Sach­ver­hal­tes oder ei­nes Ob­jek­tes er­schlie­ßen und de­ren Be­zie­hun­gen zu­ein­an­der dar­stel­len
II
an­wen­den, über­tra­gen
ei­nen be­kann­ten Zu­sam­men­hang oder ei­ne be­kann­te Me­tho­de zur Lö­sungs­fin­dung bzw. Ziel­er­rei­chung auf ei­nen an­de­ren, ggf. un­be­kann­ten Sach­ver­halt be­zie­hen
II, III
auf­bau­en
Ob­jek­te und Ge­rä­te ziel­ge­rich­tet an­ord­nen und kom­bi­nie­ren
II
auf­stel­len
fach­spe­zi­fi­sche For­meln, Glei­chun­gen, Glei­chungs­sys­te­me, Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen oder Re­ak­ti­ons­me­cha­nis­men ent­wi­ckeln
II
aus­wer­ten
In­for­ma­tio­nen (Da­ten, Ein­zel­er­geb­nis­se o. a.) er­fas­sen, in ei­nen Zu­sam­men­hang stel­len und dar­aus ziel­ge­rich­te­te Schluss­fol­ge­run­gen zie­hen
II, III
be­grün­den
Sach­ver­hal­te oder Aus­sa­gen auf Re­geln, Ge­setz­mä­ßig­kei­ten bzw. kau­sa­le Zu­sam­men­hän­ge oder wei­te­re nach­voll­zieh­ba­re Ar­gu­men­te zu­rück­füh­ren
II
be­nen­nen, nen­nen, an­ge­ben
Ele­men­te, Sach­ver­hal­te, Be­grif­fe, Da­ten oder Fak­ten oh­ne Er­läu­te­rung und Wer­tung auf­zäh­len
I
be­ra­ten
ei­ne Ent­schei­dungs­fin­dung fach­kom­pe­tent und ziel­grup­pen­ge­recht un­ter­stüt­zen
III
be­rech­nen
Er­geb­nis­se aus ge­ge­be­nen Wer­ten/Da­ten durch Re­chen­ope­ra­tio­nen oder gra­fi­sche Lö­sungs­me­tho­den ge­win­nen
II
be­schrei­ben
Struk­tu­ren, Si­tua­tio­nen, Zu­sam­men­hän­ge, Pro­zes­se und Ei­gen­schaf­ten ge­nau, sach­lich, struk­tu­riert und fach­sprach­lich rich­tig mit ei­ge­nen Wor­ten dar­stel­len, da­bei wird auf Er­klä­run­gen oder Wer­tun­gen ver­zich­tet
I, II
be­stim­men
Sach­ver­hal­te und In­hal­te prä­gnant und kri­te­ri­en­ge­lei­tet dar­stel­len
I
be­stä­ti­gen, be­wei­sen, nach­wei­sen, über­prü­fen, prü­fen
die Gül­tig­keit, Schlüs­sig­keit und Be­rech­ti­gung ei­ner Aus­sa­ge (z. B. Hy­po­the­se, Mo­dell oder Na­tur­ge­setz) durch ein Ex­pe­ri­ment, ei­ne lo­gi­sche Her­lei­tung oder sach­li­che Ar­gu­men­ta­ti­on be­le­gen bzw. wi­der­le­gen
III
be­ur­tei­len, Stel­lung neh­men
zu ei­nem Sach­ver­halt oder ei­ner Aus­sa­ge ei­ne ei­ge­ne, auf Fach­wis­sen so­wie fach­li­chen Me­tho­den und Maß­stä­ben be­grün­de­te Po­si­ti­on über de­ren Sinn­haf­tig­keit ver­tre­ten
III
be­wer­ten, kri­tisch Stel­lung neh­men
zu ei­nem Sach­ver­halt oder ei­ner Aus­sa­ge ei­ne ei­ge­ne, auf ge­sell­schaft­lich oder per­sön­li­che Wert­vor­stel­lun­gen be­grün­de­te Po­si­ti­on über de­ren An­nehm­bar­keit ver­tre­ten
III
cha­rak­te­ri­sie­ren
spe­zi­fi­schen Ei­gen­hei­ten von Sach­ver­hal­ten, Ob­jek­ten, Vor­gän­gen, Per­so­nen o. a. un­ter lei­ten­den Ge­sichts­punk­ten her­aus­ar­bei­ten und dar­stel­len
II
dar­stel­len, dar­le­gen
Sach­ver­hal­te, Struk­tu­ren, Zu­sam­men­hän­ge, Me­tho­den oder Er­geb­nis­se etc. un­ter ei­ner be­stimm­ten Fra­ge­stel­lung in ge­eig­ne­ten Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­ma­ten struk­tu­riert und ggf. fach­sprach­lich wie­der­ge­ben
I, II
dis­ku­tie­ren, er­ör­tern
Pro- und Kon­tra-Ar­gu­men­te zu ei­ner Aus­sa­ge bzw. Be­haup­tung ein­an­der ge­gen­über­stel­len und ab­wä­gen
III
do­ku­men­tie­ren
Ent­schei­den­de Er­klä­run­gen, Her­lei­tun­gen und Skiz­zen zu ei­nem Sach­ver­halt bzw. Vor­gang an­ge­ben und sys­te­ma­tisch ord­nen
I, II
durch­füh­ren
ei­ne vor­ge­ge­be­ne oder ei­ge­ne An­lei­tung bzw. An­wei­sung um­set­zen
I, II
ein­ord­nen, ord­nen, zu­ord­nen, ka­te­go­ri­sie­ren, struk­tu­rie­ren
Be­grif­fe, Ge­gen­stän­de usw. auf der Grund­la­ge be­stimm­ter Merk­ma­le sys­te­ma­tisch ein­tei­len; so wird deut­lich, dass Zu­sam­men­hän­ge un­ter vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten be­grün­det her­ge­stellt wer­den
II
emp­feh­len
Pro­duk­te und Ver­hal­tens­wei­sen kun­den- und si­tua­ti­ons­ge­recht vor­schla­gen
II
ent­wi­ckeln, ent­wer­fen, ge­stal­ten
Wis­sen und Me­tho­den ziel­ge­rich­tet und ggf. krea­tiv mit­ein­an­der ver­knüp­fen, um ei­ne ei­gen­stän­di­ge Ant­wort auf ei­ne An­nah­me oder ei­ne Lö­sung für ei­ne Pro­blem­stel­lung zu er­ar­bei­ten oder wei­ter­zu­ent­wi­ckeln
III
er­klä­ren
Struk­tu­ren, Pro­zes­se oder Zu­sam­men­hän­ge ei­nes Sach­ver­halts nach­voll­zieh­bar, ver­ständ­lich und fach­lich be­grün­det zum Aus­druck brin­gen
I, II
er­läu­tern
We­sent­li­ches ei­nes Sach­ver­halts, Ge­gen­stands, Vor­gangs etc. mit­hil­fe von an­schau­li­chen Bei­spie­len oder durch zu­sätz­li­che In­for­ma­tio­nen ver­deut­li­chen
II
er­mit­teln
ei­nen Zu­sam­men­hang oder ei­ne Lö­sung fin­den und das Er­geb­nis for­mu­lie­ren
I, II
er­schlie­ßen
ge­for­der­te In­for­ma­tio­nen her­aus­ar­bei­ten oder Sach­ver­hal­te her­lei­ten, die nicht ex­pli­zit in dem zu­grun­de lie­gen­den Ma­te­ri­al ge­nannt wer­den
II
for­mu­lie­ren
Ge­for­der­tes knapp und prä­zi­se zum Aus­druck brin­gen
I
her­stel­len
nach an­er­kann­ten Re­geln Zu­be­rei­tun­gen aus Stof­fen ge­win­nen, an­fer­ti­gen, zu­be­rei­ten, be- oder ver­ar­bei­ten, um­fül­len, ab­fül­len, ab­pa­cken und kenn­zeich­nen
II, III
im­ple­men­tie­ren
Struk­tu­ren un­d/o­der Pro­zes­se mit Blick auf ge­ge­be­ne Rah­men­be­din­gun­gen, Ziel­an­for­de­run­gen so­wie et­wai­ge Re­geln in ei­nem Sys­tem um­set­zen
II, III
in­for­mie­ren
fach­li­che In­for­ma­tio­nen ziel­grup­pen­ge­recht auf­be­rei­ten und struk­tu­rie­ren
II
in­ter­pre­tie­ren, deu­ten
auf der Grund­la­ge ei­ner be­schrei­ben­den Ana­ly­se Er­klä­rungs­mög­lich­kei­ten für Zu­sam­men­hän­ge und Wir­kungs­wei­sen mit Blick auf ein schlüs­si­ges Ge­samt­ver­ständ­nis auf­zei­gen
III
kenn­zeich­nen
Mar­kie­run­gen, Sym­bo­le, Zei­chen oder Eti­ket­ten an­brin­gen, die gel­ten­den Kon­ven­tio­nen un­d/o­der ge­setz­li­chen Vor­schrif­ten ent­spre­chen
II
op­ti­mie­ren
ei­nen ge­ge­be­nen tech­ni­schen Sach­ver­halt, ei­nen Quell­code oder ei­ne ge­ge­be­ne tech­ni­sche Ein­rich­tung so ver­än­dern, dass die ge­for­der­ten Kri­te­ri­en un­ter ei­nem be­stimm­ten As­pekt er­füllt wer­den
II, III
pla­nen
die Schrit­te ei­nes Ar­beits­pro­zes­ses an­ti­zi­pie­ren und ei­ne nach­voll­zieh­ba­re er­geb­nis­ori­en­tier­te An­ord­nung der Schrit­te vor­neh­men
III
prä­sen­tie­ren
Sach­ver­hal­te struk­tu­riert, me­di­en­ge­stützt und adres­sa­ten­ge­recht vor­tra­gen
II
skiz­zie­ren
Sach­ver­hal­te, Ob­jek­te, Struk­tu­ren oder Er­geb­nis­se auf das We­sent­li­che re­du­zie­ren und über­sicht­lich dar­stel­len
I
über­set­zen
ei­nen Sach­ver­halt oder ein­zel­ne Wör­ter und Phra­sen wort­ge­treu in ei­ner an­de­ren Spra­che wie­der­ge­ben
II
va­li­die­ren, tes­ten
Er­brin­gung ei­nes do­ku­men­tier­ten Nach­wei­ses, dass ein be­stimm­ter Pro­zess oder ein Sys­tem kon­ti­nu­ier­lich ei­ne Funk­tio­na­li­tät/Pro­dukt er­zeugt, das die zu­vor de­fi­nier­ten Spe­zi­fi­ka­tio­nen und Qua­li­täts­merk­ma­le er­füllt
I
ver­all­ge­mei­nern
aus ei­ner Ein­sicht ei­ne Aus­sa­ge for­mu­lie­ren, die für ver­schie­de­ne An­wen­dungs­be­rei­che Gül­tig­keit be­sitzt
II
ver­drah­ten
Be­triebs­mit­tel nach ei­nem vor­ge­ge­be­nen An­schluss‑/ Strom­lauf­plan sys­te­ma­tisch elek­trisch mit­ein­an­der ver­bin­den
I, II
ver­glei­chen, ge­gen­über­stel­len, un­ter­schei­den
nach vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten pro­blem­be­zo­gen Ge­mein­sam­kei­ten, Ähn­lich­kei­ten und Un­ter­schie­de er­mit­teln und ge­gen­über­stel­len so­wie auf die­ser Grund­la­ge ggf. ein ge­wich­te­tes Er­geb­nis for­mu­lie­ren
II
wie­der­ge­ben
we­sent­li­che In­for­ma­ti­on un­d/o­der de­ren Zu­sam­men­hän­ge struk­tu­riert zu­sam­men­fas­sen
I
zeich­nen
ei­nen be­ob­acht­ba­ren oder ge­ge­be­nen Sach­ver­halt mit gra­fi­schen Mit­teln und ggf. un­ter Ein­hal­tung von fach­li­chen Kon­ven­tio­nen (z. B. Sym­bo­le, Per­spek­ti­ven etc.) dar­stel­len
I, II
zei­gen, auf­zei­gen
Sach­ver­hal­te, Pro­zes­se o. a. sach­lich be­schrei­ben und er­läu­tern
I, II
zu­sam­men­fas­sen
das We­sent­li­che sach­be­zo­gen, kon­zen­triert so­wie in­halt­lich und sprach­lich struk­tu­riert mit ei­ge­nen Wor­ten wie­der­ge­ben
I, II

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