Mathematik
Leitgedanken zum Kompetenzerwerb
Prozessbezogene Kompetenzen zurücksetzen
  • 2.1 Argumentieren und Beweisen
    • 2.1 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
    • bei der Entwicklung und Prüfung von Vermutungen Hilfsmittel verwenden (zum Beispiel Taschenrechner, Computerprogramme)
    • 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 (E)
    • zwischen Satz und Kehrsatz unterscheiden und den Unterschied an Beispielen erklären (E)
    • 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 (E)
    • Aussagen auf ihren Wahrheitsgehalt prüfen und Beweise führen (E)
    • Beziehungen zwischen mathematischen Sätzen aufzeigen (E)
  • 2.2 Probleme lösen
    • 2.2 Probleme 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 Figur, verbale Beschreibung, Tabelle, Graph, symbolische Darstellung, Koordinaten) das Problem durchdringen oder umformulieren
    • Hilfsmittel und Informationsquellen (zum Beispiel Formelsammlung, Taschenrechner, Computerprogramme, Internet) nutzen
    • 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
    • mit formalen Rechenstrategien (unter anderem Äquivalenzumformung von Gleichungen) Probleme auf algebraischer Ebene bearbeiten
    • 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
    • Fehler analysieren und konstruktiv nutzen
    • Lösungswege vergleichen
  • 2.3 Modellieren
    • 2.3 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
    • Hilfsmittel verwenden
    • rechnen, mathematische Algorithmen oder Konstruktionen ausführen
    • 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 (E)
  • 2.4 Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen
    • 2.4 Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen
    • zwischen natürlicher Sprache und symbolisch-formaler Sprache der Mathematik wechseln
    • mathematische Darstellungen zum Strukturieren von Informationen, zum Modellieren und zum Problemlösen auswählen und verwenden
    • zwischen verschiedenen mathematischen Darstellungen wechseln
    • Berechnungen ausführen
    • Routineverfahren anwenden und miteinander kombinieren
    • Algorithmen reflektiert anwenden
    • Ergebnisse und die Eignung des Verfahrens kritisch prüfen
    • Hilfsmittel (zum Beispiel Formelsammlung, Geodreieck und Zirkel, Taschenrechner, Software) problemangemessen auswählen und einsetzen
    • Taschenrechner und mathematische Software (Tabellenkalkulation, Dynamische Geometriesoftware) bedienen und zum Explorieren, Problemlösen und Modellieren einsetzen
    • Ergebnisse, die unter Verwendung eines Taschenrechners oder Computers gewonnen wurden, kritisch prüfen
  • 2.5 Kommunizieren
    • 2.5 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
    • bei der Darstellung ihrer Ausführungen geeignete Medien einsetzen
    • 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 analysieren und beurteilen

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen

3.1.1 Leit­idee Zahl – Va­ria­ble – Ope­ra­ti­on

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln tragfähige Grundvorstellungen zu Zahlen der Zahlbereiche \(\mathbb{N}\), \(\mathbb{Z}\) und \(\mathbb{Q}\). Sie erkennen an geeigneten Beispielen die Notwendigkeit, Zahlbereiche zu erweitern, und können die Eigenschaften der Zahlenmengen \(\mathbb{N}\), \(\mathbb{Z}\) und \(\mathbb{Q}\) gegeneinander abgrenzen. Sie ordnen Zahlen diesen Mengen im Kontext \(\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q}\) zu. Die Darstellungsform von Zahlen wählen sie situationsgerecht aus und nutzen dabei auch die Prinzipien des dezimalen Stellenwertsystems.
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­sit­zen in­halt­li­che Vor­stel­lun­gen von den Re­chen­ope­ra­tio­nen und kön­nen – auch über­schlä­gig – si­cher rech­nen. Sie be­schrei­ben und lö­sen Pro­ble­me zu Sach­si­tua­tio­nen in un­ter­schied­li­chen Zahl­be­rei­chen, falls an­ge­bracht un­ter Ein­satz ein­fa­cher, zur Ver­fü­gung ste­hen­der Re­chen­hilfs­mit­tel. Da­bei run­den sie Wer­te si­tua­ti­ons­ge­mäß und kön­nen Re­ch­en­er­geb­nis­se mit ei­ner sinn­vol­len Ge­nau­ig­keit an­ge­ben.
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler stel­len Zahl­ter­me auf oder ge­ben zu ei­nem vor­ge­ge­be­nen Zahl­term ei­ne ge­eig­ne­te Sach­si­tua­ti­on an. Sie kön­nen Zahl­ter­me be­rech­nen – so­wohl durch An­wen­den al­ge­brai­scher Re­geln als auch durch in­halt­li­che Über­le­gun­gen – und ein­fa­che Auf­ga­ben mit Un­be­kann­ten lö­sen.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen

G

M

E

Zahl­be­rei­che er­kun­den

(1)

die Prin­zi­pi­en des de­zi­ma­len Stel­len­wert­sys­tems be­schrei­ben

(1)

die Prin­zi­pi­en des de­zi­ma­len Stel­len­wert­sys­tems im Ver­gleich zum rö­mi­schen Zah­len­sys­tem be­schrei­ben

(1)

die Prin­zi­pi­en des de­zi­ma­len Stel­len­wert­sys­tems im Ver­gleich zu ei­nem an­de­ren Zah­len­sys­tem be­schrei­ben

(2)

na­tür­li­che Zah­len bis zur Grö­ßen­ord­nung Bil­li­on le­sen und nach Hö­ren in Zif­fern schrei­ben

(2)

na­tür­li­che Zah­len bis zur Grö­ßen­ord­nung Bil­li­on le­sen und nach Hö­ren in Zif­fern schrei­ben

(2)

na­tür­li­che Zah­len bis zur Grö­ßen­ord­nung Bil­li­on le­sen und nach Hö­ren in Zif­fern schrei­ben

(3)

Ei­gen­schaf­ten na­tür­li­cher Zah­len un­ter­su­chen (ein­fa­che Prim­zah­len er­ken­nen, die Teil­bar­keits­re­geln für 2, 3, 5, 10 an­wen­den)

(3)

Ei­gen­schaf­ten na­tür­li­cher Zah­len un­ter­su­chen (ein­fa­che Prim­zah­len er­ken­nen, Prim­fak­to­ren be­stim­men, die Teil­bar­keits­re­geln für 2, 3, 5, 9, 10 an­wen­den)

(3)

Ei­gen­schaf­ten na­tür­li­cher Zah­len un­ter­su­chen (ein­fa­che Prim­zah­len er­ken­nen, Prim­fak­to­ren be­stim­men, die Teil­bar­keits­re­geln für 2, 3, 5, 6, 9, 10 an­wen­den)

(4)

gan­ze Zah­len zur Be­schrei­bung von Re­al­si­tua­tio­nen ver­wen­den, ins­be­son­de­re un­ter den As­pek­ten Ska­la und Än­de­rung

(4)

gan­ze Zah­len zur Be­schrei­bung von Re­al­si­tua­tio­nen ver­wen­den, ins­be­son­de­re un­ter den As­pek­ten Ska­la und Än­de­rung

(4)

gan­ze Zah­len zur Be­schrei­bung von Re­al­si­tua­tio­nen ver­wen­den, ins­be­son­de­re un­ter den As­pek­ten Ska­la und Än­de­rung

(5)

Brü­che zur Be­schrei­bung von Re­al­si­tua­tio­nen ver­wen­den, ins­be­son­de­re un­ter den As­pek­ten An­teil, Maß­zahl ei­ner Grö­ße

(5)

Brü­che zur Be­schrei­bung von Re­al­si­tua­tio­nen ver­wen­den, ins­be­son­de­re un­ter den As­pek­ten An­teil, Ope­ra­tor, Maß­zahl ei­ner Grö­ße

(5)

Brü­che zur Be­schrei­bung von Re­al­si­tua­tio­nen ver­wen­den, ins­be­son­de­re un­ter den As­pek­ten An­teil, Ver­hält­nis, Ope­ra­tor, Maß­zahl ei­ner Grö­ße

(6)

ra­tio­na­le Zah­len und Punk­te auf der Zah­len­ge­ra­den ein­an­der zu­ord­nen und ra­tio­na­le Zah­len ver­glei­chen und an­ord­nen

(6)

ra­tio­na­le Zah­len und Punk­te auf der Zah­len­ge­ra­den ein­an­der zu­ord­nen und ra­tio­na­le Zah­len ver­glei­chen und an­ord­nen

(6)

ra­tio­na­le Zah­len und Punk­te auf der Zah­len­ge­ra­den ein­an­der zu­ord­nen und ra­tio­na­le Zah­len ver­glei­chen und an­ord­nen

(7)

den Be­trag ei­ner Zahl an­ge­ben

(8)

er­läu­tern, dass zwi­schen zwei ver­schie­de­nen ra­tio­na­len Zah­len stets be­lie­big vie­le wei­te­re ra­tio­na­le Zah­len lie­gen

(8)

er­läu­tern, dass zwi­schen zwei ver­schie­de­nen ra­tio­na­len Zah­len stets be­lie­big vie­le wei­te­re ra­tio­na­le Zah­len lie­gen

(9)

in ein­fa­chen Fäl­len Brü­che in De­zi­mal­zah­len und ab­bre­chen­de De­zi­mal­zah­len in Brü­che um­wan­deln

(9)

Brü­che in De­zi­mal­zah­len (ab­bre­chend oder pe­ri­odisch) und ab­bre­chen­de De­zi­mal­zah­len in Brü­che um­wan­deln

(9)

Brü­che in De­zi­mal­zah­len (ab­bre­chend oder pe­ri­odisch) und ab­bre­chen­de De­zi­mal­zah­len in Brü­che um­wan­deln

(10)

Brü­che, De­zi­mal­zah­len und Pro­zent­an­ga­ben in ein­fa­chen Fäl­len in­ein­an­der um­wan­deln

(10)

Brü­che, De­zi­mal­zah­len und Pro­zent­an­ga­ben in­ein­an­der um­wan­deln

(10)

Brü­che, De­zi­mal­zah­len und Pro­zent­an­ga­ben in­ein­an­der um­wan­deln

Mit Zah­len rech­nen

(11)

ein­fa­che Rech­nun­gen si­cher im Kopf durch­füh­ren, u. a. um Er­geb­nis­se über­schlä­gig zu über­prü­fen

(11)

ein­fa­che Rech­nun­gen si­cher im Kopf durch­füh­ren, u. a. um Er­geb­nis­se über­schlä­gig zu über­prü­fen

(11)

ein­fa­che Rech­nun­gen si­cher im Kopf durch­füh­ren, u. a. um Er­geb­nis­se über­schlä­gig zu über­prü­fen

(12)

na­tür­li­che Zah­len und po­si­ti­ve De­zi­mal­zah­len schrift­lich ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren (da­bei ein Fak­tor ma­xi­mal 2-stel­lig) und di­vi­die­ren (Di­vi­sor 1-stel­lig)

(12)

na­tür­li­che Zah­len und po­si­ti­ve De­zi­mal­zah­len schrift­lich ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren (da­bei ein Fak­tor ma­xi­mal 3-stel­lig) und di­vi­die­ren (Di­vi­sor ma­xi­mal 2-stel­lig)

(12)

na­tür­li­che Zah­len und po­si­ti­ve De­zi­mal­zah­len schrift­lich ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren (da­bei ein Fak­tor ma­xi­mal 3-stel­lig) und di­vi­die­ren (Di­vi­sor ma­xi­mal 2-stel­lig)

(13)

Di­vi­si­on und Mul­ti­pli­ka­ti­on von po­si­ti­ven De­zi­mal­zah­len mit Zeh­ner­stu­fen­zah­len si­cher durch­füh­ren

(13)

bei Di­vi­si­on und Mul­ti­pli­ka­ti­on von po­si­ti­ven De­zi­mal­zah­len Kom­ma­ver­schie­bun­gen an­wen­den und das Ver­fah­ren be­grün­den

(13)

bei Di­vi­si­on und Mul­ti­pli­ka­ti­on von po­si­ti­ven De­zi­mal­zah­len Kom­ma­ver­schie­bun­gen an­wen­den und das Ver­fah­ren be­grün­den

(14)

die Qua­drat­zah­len von \(1^2\) bis \(15^2\) wie­der­ge­ben und er­ken­nen

(14)

Po­ten­zen als Kurz­schreib­wei­se ei­nes Pro­dukts er­klä­ren und ver­wen­den so­wie die Qua­drat­zah­len von \(1^2\) bis \(15^2\) wie­der­ge­ben und er­ken­nen

(14)

Po­ten­zen als Kurz­schreib­wei­se ei­nes Pro­dukts er­klä­ren und ver­wen­den so­wie die Qua­drat­zah­len von \(1^2\) bis \(20^2\) wie­der­ge­ben und er­ken­nen

(15)

Brü­che er­wei­tern und kür­zen

(15)

Brü­che er­wei­tern und kür­zen

(15)

Brü­che er­wei­tern und kür­zen

(16)

Brü­che mit na­tür­li­chen Zah­len mul­ti­pli­zie­ren und Brü­che durch na­tür­li­che Zah­len di­vi­die­ren

(16)

Brü­che mit na­tür­li­chen Zah­len mul­ti­pli­zie­ren und Brü­che durch na­tür­li­che Zah­len di­vi­die­ren

(16)

Brü­che mit na­tür­li­chen Zah­len mul­ti­pli­zie­ren und Brü­che durch na­tür­li­che Zah­len di­vi­die­ren

(17)

ein­fa­che po­si­ti­ve ra­tio­na­le Zah­len in Bruch- und in De­zi­mal­dar­stel­lung ad­die­ren, sub­tra­hie­ren und mul­ti­pli­zie­ren

(17)

po­si­ti­ve ra­tio­na­le Zah­len in Bruch- und in De­zi­mal­dar­stel­lung ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren und di­vi­die­ren

(17)

ra­tio­na­le Zah­len in Bruch- und in De­zi­mal­dar­stel­lung ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren und di­vi­die­ren

(18)

Zah­len­wer­te und Grö­ßen­an­ga­ben run­den und ge­run­de­te An­ga­ben in­ter­pre­tie­ren

(18)

Zah­len­wer­te und Grö­ßen­an­ga­ben si­tua­ti­ons­ge­recht run­den und ge­run­de­te An­ga­ben in­ter­pre­tie­ren

(18)

Zah­len­wer­te und Grö­ßen­an­ga­ben si­tua­ti­ons­ge­recht run­den und ge­run­de­te An­ga­ben in­ter­pre­tie­ren

(19)

die Ge­nau­ig­keit von Er­geb­nis­sen, die durch Rech­nen mit ge­run­de­ten Wer­ten ge­won­nen wur­den, be­wer­ten

(20)

na­tür­li­che Zah­len in Zeh­ner­po­tenz­schreib­wei­se an­ge­ben

(21)

Rech­nun­gen un­ter Ver­wen­dung der Um­keh­r­ope­ra­ti­on über­prü­fen

(21)

Rech­nun­gen un­ter Ver­wen­dung der Um­keh­r­ope­ra­ti­on über­prü­fen

(21)

Rech­nun­gen un­ter Ver­wen­dung der Um­keh­r­ope­ra­ti­on über­prü­fen

Mit Zahl­ter­men ar­bei­ten

(22)

Sach­si­tua­tio­nen aus der ei­ge­nen Er­fah­rungs­welt durch ein­fa­che Zahl­ter­me be­schrei­ben

(22)

Sach­si­tua­tio­nen (auch aus der Geo­me­trie) durch Zahl­ter­me be­schrei­ben

(22)

Sach­si­tua­tio­nen (auch aus der Geo­me­trie und bei Zah­len­mus­tern) durch Zahl­ter­me be­schrei­ben

(23)

Fach­be­grif­fe für Re­chen­ar­ten (Ad­di­ti­on, Sub­trak­ti­on, Mul­ti­pli­ka­ti­on, Di­vi­si­on), Re­chen­ope­ra­tio­nen (ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren, di­vi­die­ren) und Re­chen­ope­ran­den (nur Sum­mand und Fak­tor) ver­wen­den

(23)

Fach­be­grif­fe für Re­chen­ar­ten (Ad­di­ti­on, Sub­trak­ti­on, Mul­ti­pli­ka­ti­on, Di­vi­si­on), Re­chen­ope­ra­tio­nen (ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren, di­vi­die­ren, po­ten­zie­ren) und Re­chen­ope­ran­den (Sum­mand, Fak­tor, Mi­nu­end, Sub­tra­hend, Di­vi­dend, Di­vi­sor, Ba­sis, Ex­po­nent) ver­wen­den

(23)

Fach­be­grif­fe für Re­chen­ar­ten (Ad­di­ti­on, Sub­trak­ti­on, Mul­ti­pli­ka­ti­on, Di­vi­si­on), Re­chen­ope­ra­tio­nen (ad­die­ren, sub­tra­hie­ren, mul­ti­pli­zie­ren, di­vi­die­ren, po­ten­zie­ren) und Re­chen­ope­ran­den (Sum­mand, Fak­tor, Mi­nu­end, Sub­tra­hend, Di­vi­dend, Di­vi­sor, Ba­sis, Ex­po­nent) ver­wen­den

(24)

bei der Be­rech­nung von Zahl­ter­men Re­chen­vor­tei­le nut­zen

(24)

bei der Be­rech­nung von Zahl­ter­men Re­chen­ge­set­ze für Re­chen­vor­tei­le nut­zen

(24)

bei der Be­rech­nung von Zahl­ter­men Re­chen­ge­set­ze für Re­chen­vor­tei­le nut­zen

(25)

den Wert von Zahl­ter­men mit Klam­mern (ei­ne Klam­me­r­e­be­ne) in ein­fa­chen Fäl­len be­rech­nen, z. B. ra­tio­na­le Zah­len tre­ten nur in glei­cher Dar­stel­lung auf

(25)

den Wert von Zahl­ter­men mit Klam­mern in ein­fa­chen Fäl­len be­rech­nen, z. B. ra­tio­na­le Zah­len tre­ten nur in glei­cher Dar­stel­lung auf

(25)

den Wert von Zahl­ter­men mit Klam­mern in ein­fa­chen Fäl­len be­rech­nen, z. B. ra­tio­na­le Zah­len tre­ten nur in glei­cher Dar­stel­lung auf

(26)

ein­fa­che Zahl­ter­me mit den Fach­be­grif­fen Sum­me, Dif­fe­renz, Pro­dukt, Quo­ti­ent be­schrei­ben

(26)

ein­fa­che Zahl­ter­me mit den Fach­be­grif­fen Sum­me, Dif­fe­renz, Pro­dukt, Quo­ti­ent, Po­tenz be­schrei­ben

(26)

ein­fa­che und zu­sam­men­ge­setz­te Zahl­ter­me mit den Fach­be­grif­fen Sum­me, Dif­fe­renz, Pro­dukt, Quo­ti­ent, Po­tenz be­schrei­ben

(27)

ein­fa­che Auf­ga­ben mit Un­be­kann­ten durch Aus­pro­bie­ren oder Rück­wärts­rech­nen lö­sen

(27)

ein­fa­che Auf­ga­ben mit Un­be­kann­ten durch Aus­pro­bie­ren oder Rück­wärts­rech­nen lö­sen

(27)

ein­fa­che Auf­ga­ben mit Un­be­kann­ten durch Aus­pro­bie­ren oder Rück­wärts­rech­nen lö­sen


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