Mathematik (V2)
Hinweis zum Bildungsplan der Oberstufe an Gemeinschaftsschulen
Prozessbezogene Kompetenzen zurücksetzen
  • 2.1 Mathematisch argumentieren und beweisen
    • 2.1 Mathematisch argumentieren und beweisen
    • in mathematischen Zusammenhängen Vermutungen entwickeln und als mathematische Aussage formulieren
    • eine Vermutung anhand von Beispielen auf ihre Plausibilität prüfen oder anhand eines Gegenbeispiels widerlegen
    • in einer mathematischen Aussage zwischen Voraussetzung und Behauptung unterscheiden
    • eine mathematische Aussage in einer standardisierten Form (zum Beispiel Wenn-Dann) formulieren
    • zu einem Satz die Umkehrung bilden
    • zwischen Satz und Kehrsatz unterscheiden und den Unterschied an Beispielen erklären
    • mathematische Verfahren und ihre Vorgehensweisen erläutern und begründen
    • beim Erläutern und Begründen unterschiedliche Darstellungsformen verwenden (verbal, zeichnerisch, tabellarisch, formalisiert)
    • Beweise nachvollziehen und wiedergeben
    • bei mathematischen Beweisen die Argumentation auf die zugrunde liegende Begründungsbasis zurückführen
    • ausgehend von einer Begründungsbasis durch zulässige Schlussfolgerungen eine mehrschrittige Argumentationskette aufbauen
    • Aussagen auf ihren Wahrheitsgehalt prüfen und Beweise führen
    • Beziehungen zwischen mathematischen Sätzen aufzeigen
  • 2.2 Probleme mathematisch lösen
    • 2.2 Probleme mathematisch lösen
    • das Problem mit eigenen Worten beschreiben
    • Informationen aus den gegebenen Texten, Bildern und Diagrammen entnehmen und auf ihre Bedeutung für die Problemlösung bewerten
    • durch Verwendung verschiedener Darstellungen (informative Skizze, verbale Beschreibung, Tabelle, Graph, symbolische Darstellung, Koordinaten) das Problem durchdringen oder umformulieren
    • durch Untersuchung von Beispielen und systematisches Probieren zu Vermutungen kommen und diese auf Plausibilität überprüfen
    • das Problem durch Zerlegen in Teilprobleme oder das Einführen von Hilfsgrößen oder Hilfslinien vereinfachen
    • das Aufdecken von Regelmäßigkeiten oder mathematischen Mustern für die Problemlösung nutzen
    • durch Vorwärts- oder Rückwärtsarbeiten Lösungsschritte finden
    • Sonderfälle oder Verallgemeinerungen untersuchen
    • das Problem auf Bekanntes zurückführen oder Analogien herstellen
    • Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Teilgebieten der Mathematik zum Lösen nutzen
    • Ergebnisse, auch Zwischenergebnisse, auf Plausibilität oder an Beispielen prüfen
    • kritisch prüfen, inwieweit eine Problemlösung erreicht wurde
    • Lösungswege vergleichen und beurteilen
  • 2.3 Mathematisch modellieren
    • 2.3 Mathematisch modellieren
    • wesentliche Informationen entnehmen und strukturieren
    • ergänzende Informationen beschaffen und dazu Informationsquellen nutzen
    • Situationen vereinfachen
    • relevante Größen und ihre Beziehungen identifizieren
    • die Beziehungen zwischen diesen Größen mithilfe von Variablen, Termen, Gleichungen, Funktionen, Figuren, Diagrammen, Tabellen oder Zufallsversuchen beschreiben
    • Grundvorstellungen zu mathematischen Operationen nutzen und die Eignung mathematischer Verfahren einschätzen
    • zu einer Situation passende mathematische Modelle (zum Beispiel arithmetische Operationen, geometrische Modelle, Terme und Gleichungen, stochastische Modelle) auswählen oder konstruieren
    • geeignete Hilfsmittel auswählen und verwenden
    • rechnen, mathematische Algorithmen oder Konstruktionen ausführen
    • einem mathematischen Modell eine passende Situation zuordnen
    • die Ergebnisse aus einer mathematischen Modellierung in die Realität übersetzen
    • die aus dem mathematischen Modell gewonnene Lösung in der jeweiligen Realsituation überprüfen
    • die aus dem mathematischen Modell gewonnene Lösung bewerten und gegebenenfalls Überlegungen zur Verbesserung der Modellierung anstellen
  • 2.4 Mit mathematischen Darstellungen umgehen
    • 2.4 Mit mathematischen Darstellungen umgehen
    • aus Darstellungen relevante Informationen entnehmen 
    • zwischen natürlicher Sprache und symbolisch-formaler Sprache der Mathematik wechseln
    • unterschiedliche mathematische Darstellungsformen verwenden und vernetzen (verbal, grafisch, tabellarisch, symbolisch)
    • eine zur Problemstellung passende Darstellung auswählen
    • zwischen verschiedenen mathematischen Darstellungen wechseln
    • Zusammenhänge zwischen verschiedenen Darstellungen erklären
    • gegebene Darstellungen kritisch prüfen und ihre Aussagekraft beurteilen
    • missverständliche Darstellungen erkennen und mögliche Fehlinterpretationen benennen
    • geeignete mathematische Darstellungen zum Strukturieren von Informationen und Dokumentieren von Ergebnissen erzeugen
    • eigene Darstellungen passend zur Problemstellung entwickeln
  • 2.5 Mit mathematischen Objekten umgehen
    • 2.5 Mit mathematischen Objekten umgehen
    • mathematische Objekte (zum Beispiel Zahlen, Größen, Strecken, Terme, Gleichungen, Funktionen) verstehen und ihre Bedeutung und innere Struktur beschreiben
    • mit mathematischen Objekten sicher und flexibel umgehen
    • Berechnungen ausführen
    • Routineverfahren anwenden und miteinander kombinieren
    • zu einer Problemstellung geeignete Lösungsverfahren und Algorithmen auswählen und reflektiert anwenden 
    • Ergebnisse kritisch prüfen
    • die Struktur von Verfahren beschreiben und deren Schritte begründen
    • Verfahren bewerten und sie sachangemessen auf neue Situationen übertragen 
  • 2.6 Mathematisch kommunizieren
    • 2.6 Mathematisch kommunizieren
    • mathematische Einsichten und Lösungswege schriftlich dokumentieren oder mündlich darstellen und erläutern
    • ihre Ergebnisse strukturiert präsentieren
    • eigene Überlegungen in kurzen Beiträgen sowie selbstständige Problembearbeitungen in Vorträgen verständlich darstellen
    • vorläufige Formulierungen zu fachsprachlichen Formulierungen weiterentwickeln
    • ihre Ausführungen mit geeigneten Fachbegriffen darlegen
    • aus Quellen (Texten, Bildern und Tabellen) und aus Äußerungen anderer mathematische Informationen entnehmen
    • Äußerungen und Informationen sachgerecht analysieren, reflektieren, beurteilen und gegebenenfalls weiterführen (unter anderem konstruktiv mit Fehlern umgehen)
  • 2.7 Mit Medien mathematisch arbeiten
    • 2.7 Mit Medien mathematisch arbeiten
    • Hilfsmittel (zum Beispiel Formelsammlung, Geodreieck und Zirkel, Taschenrechner, Software) problemangemessen auswählen und einsetzen 
    • analoge und digitale Informationsquellen und Anschauungsmaterialien nutzen
    • Taschenrechner und weitere digitale Mathematikwerkzeuge (zum Beispiel Tabellenkalkulation, dynamische Mathematiksoftware) bedienen und zum Explorieren, Durchführen von Algorithmen, Problemlösen, Modellieren, Simulieren oder Verarbeiten von Daten einsetzen
    • Lernumgebungen zum selbstgesteuerten Lernen und Anwenden von Mathematik nutzen
    • Ergebnisse, die unter Verwendung digitaler Mathematikwerkzeuge gewonnen wurden, kritisch prüfen und ihre Passung zum Ausgangsproblem beurteilen
    • Informationsquellen und deren dargebotene Inhalte kritisch prüfen
    • mithilfe digitaler Medien zu mathematischen Themen eigene Produkte (zum Beispiel bildliche Darstellungen, Animationen, Videos) anfertigen
    • bei der Entwicklung und Prüfung von Vermutungen Hilfsmittel verwenden
    • bei der Darstellung eigener Überlegungen geeignete Medien einsetzen

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen

3.3.1 Leit­idee Zahl – Va­ria­ble – Ope­ra­ti­on

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­wei­tern ih­re Fä­hig­kei­ten im Um­gang mit Po­ten­zen. Sie lö­sen ein­fa­che Wur­zel- und Po­tenz- so­wie Ex­po­nen­ti­al­glei­chun­gen, un­ter an­de­rem un­ter Zu­hil­fe­nah­me der Me­tho­de der Sub­sti­tu­ti­on. Sie be­ant­wor­ten Fra­ge­stel­lun­gen im Zu­sam­men­hang mit ex­po­nen­ti­el­len Wachs­tums­vor­gän­gen, auch un­ter Ver­wen­dung di­gi­ta­ler Hilfs­mit­tel. Sie ler­nen Tu­pel und die zu­ge­hö­ri­gen Ope­ra­tio­nen ken­nen. In der Ana­ly­sis ver­wen­den sie grund­le­gen­de Re­geln zum Ab­lei­ten von Funk­ti­ons­ter­men.

Die un­ter­stri­che­nen Teil­kom­pe­ten­zen sind erst in Klas­se 10 zu un­ter­rich­ten.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen

mit Po­ten­zen um­ge­hen

(1)

Zah­len in Norm­dar­stel­lung an­ge­ben

(2)

Po­ten­zen mit ra­tio­na­len Ex­po­nen­ten als Wur­zel- oder Bruch­aus­drü­cke deu­ten und zwi­schen den Dar­stel­lungs­for­men wech­seln

(3)

die Re­chen­ge­set­ze für das Mul­ti­pli­zie­ren, Di­vi­die­ren und Po­ten­zie­ren von Po­ten­zen be­grün­den und an­wen­den

Glei­chun­gen lö­sen

(4)

Wur­zel­glei­chun­gen lö­sen, bei de­nen ein­ma­li­ges Qua­drie­ren ziel­füh­rend ist

(5)

Po­tenz­glei­chun­gen lö­sen

(6)

Ex­po­nen­ti­al­glei­chun­gen un­ter an­de­rem im Zu­sam­men­hang mit Wachs­tums­pro­zes­sen lö­sen

(7)

den Lo­ga­rith­mus ei­ner Zahl als Lö­sung ei­ner Ex­po­nen­ti­al­glei­chung ver­wen­den

(8)

die Me­tho­de der Sub­sti­tu­ti­on zum Lö­sen von Glei­chun­gen an­wen­den, ins­be­son­de­re bei bi­qua­dra­ti­schen Glei­chun­gen

ex­po­nen­ti­el­les Wachs­tum an­wen­den

(9)

die Be­grif­fe Zins­satz, An­fangs­ka­pi­tal, End­ka­pi­tal, Lauf­zeit und Zin­ses­zins er­läu­tern

(10)

die Formel \(K_{\scriptscriptstyle n}=K_{\scriptscriptstyle 0} \cdot q^n\) unter dem Aspekt des exponentiellen Wachstums für die Berechnung aller Größen anwenden und begründen

mit Vek­to­ren in der Tu­pel­dar­stel­lung ar­bei­ten

(11)

Tu­pel ad­die­ren, mit Ska­la­ren mul­ti­pli­zie­ren so­wie Tu­pel in ein­fa­chen Fäl­len als Li­ne­ar­kom­bi­na­ti­on an­de­rer Tu­pel dar­stel­len und die Ope­ra­tio­nen geo­me­trisch deu­ten

Funk­ti­ons­ter­me ab­lei­ten

(12)

die Re­gel für kon­stan­ten Fak­tor, die Po­tenz­re­gel so­wie die Sum­men­re­gel zum Ab­lei­ten von Funk­ti­ons­ter­men an­wen­den

(13)

die Ab­lei­tungs­funk­tio­nen der Funktionen \(f\) und \(g\) mit \(f(x)=\mathrm{sin}(x)\) und \(g(x)=\mathrm{cos}(x)\) angeben


Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.