Bestandteil von: Pythagoras - Videogestützte Unterrichtsstudie / Unterrichtsbeobachtung (Daten): Pythagorasmodul

Zu Beginn der dritten Lektion tragen die Lernenden, im Sinne einer Aktivierung des Vorwissens, das neu erworbene mathematische Wissen vom Vortag nochmals zusammen. Danach erkundigt...    mehr

Zu Beginn der dritten Lektion tragen die Lernenden, im Sinne einer Aktivierung des Vorwissens, das neu erworbene mathematische Wissen vom Vortag nochmals zusammen. Danach erkundigt sich die Lehrperson, ob alle Schülerinnen und Schüler das Puzzle für den Zerlegungsbeweis zu Hause fertig einkleben konnten und erläutert diesen nochmals ganz kurz. Darauf gibt sie das Thema der Stunde bekannt. Sie möchte mit etwas Theoretischem einsteigen und dann an den Aufgaben auf dem Übungsblatt weiterarbeiten. Mit der Frage „Wie lautet die Umkehrung des Satzes von Pythagoras?“ , startet die Lehrperson in den Theorieteil. In einem fragend-entwickelnden Lehr-Lerngespräch entwickelt sie zusammen mit den Lernenden den Beweis der Umkehrung, wenn a2+b2=c2, dann muss Gamma neunzig Grad sein. Die Lehrperson notiert und zeichnet fortlaufend die neu erworbenen Kenntnisse an die Wandtafel. Nach der Beweisführung verteilt die Lehrperson ein Theorieblatt. Während die Lehrperson die Blätter verteilt, nehmen die Schülerinnen und Schüler ihre Übungsblätter mit den Hausaufgaben hervor, die nun im Klassenverband besprochen werden. Für die Konstruktionsaufgabe werden zwei unterschiedliche Lösungswege aufgezeigt. Bei der Aufgabe mit dem Rhombus verweist die Lehrperson nochmals ausdrücklich, dass sich die Schülerinnen und Schüler jeweils gut überlegen sollen, wo sich im Dreieck die längste Seite befindet, beziehungsweise, wo der rechte Winkel liegt, dass die Bezeichnung der Seite nicht wesentlich ist und ändern kann. Bevor die letzte Aufgabe der Hausaufgaben besprochen wird, erarbeitet die Lehrperson zusammen mit den Schülerinnen und Schüler die Prozedur dreier anspruchsvoller Aufgaben ohne Zahlen. Es handelt sich dabei um die Berechnung der Diagonale im Quadrat, der Höhe im gleichseitigen Dreieck und der Diagonale im Würfel. Nachdem die Schülerinnen und Schüler noch die Resultate der letzten Hausaufgabe gelesen und verglichen haben, verweist die Lehrperson auf die Bemerkung am Schluss der Aufgabenstellung: Handelt es sich um ein rechtwinkliges Dreieck und können die Seitenlängen durch ganze Zahlen ausgedrückt werden, handelt es sich um Pythagoräische Zahlentripel. Die Lehrperson stellt anhand einer Aufgabe den Diophantischen Algorithmus vor. Dabei handelt es sich um eine Methode, wie man Pythagoräische Zahlentripel finden kann. Gemeinsam machen sie zwei Durchläufe. Daraufhin sollte jeder Lernende selbständig drei weitere Tripel, im Sinne einer Übung, finden. Die Lehrperson beschließt die Stunde, indem sie den Schülerinnen und Schüler die drei Durchläufe als Aufgaben mit nach Hause gibt. (Projekt)    weniger

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Die Lektion beginnt mit einigen organisatorischen Hinweisen. Die Lehrperson gibt wenige Angaben zum Leben des Pythagoras und kommt so schnell auf dessen mathematische Tätigkeit und a...    mehr

Die Lektion beginnt mit einigen organisatorischen Hinweisen. Die Lehrperson gibt wenige Angaben zum Leben des Pythagoras und kommt so schnell auf dessen mathematische Tätigkeit und auf den Satz des Pythagoras zu sprechen: Zuerst legt sie die Beschriftung im rechtwinkligen Dreieck fest und formuliert anschließend den Satz des Pythagoras, welchen sie dann auch gleich mit dem Ergänzungsbeweis beweist. Anschließend übernehmen die Schülerinnen und Schüler den Satz und seinen Beweis in ihr Theorieheft. Wie sie damit fertig sind, nimmt die Lehrperson das Lehr-Lern-Gespräch wieder auf: Die Schülerinnen und Schüler benennen die Katheten und Hypotenusen in verschiedenen Dreiecken. Danach werden unter der Leitung der Lehrperson die fehlenden Seiten von sechs Dreiecken berechnet. Weil dabei pythagoräische Zahlentripel als Lösung entstehen, verweist die Lehrperson auf die Primfaktorenzerlegung, die dann bei den folgenden Beispielen auch angewendet wird. Anschließend werden verschiedene Zahlentripel gebildet, ausgerechnet und gesucht. Vor dem Ende der Lektion werden dann noch zwei weitere Dreiecke berechnet. (Projekt)    weniger

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Als erstes erklären die Schülerinnen und Schüler einem Schüler, der am Vortag gefehlt hat, was der Satz des Pythagoras ist. Um diese Aussagen zu erhärten, löst die Klasse drei Aufgaben...    mehr

Als erstes erklären die Schülerinnen und Schüler einem Schüler, der am Vortag gefehlt hat, was der Satz des Pythagoras ist. Um diese Aussagen zu erhärten, löst die Klasse drei Aufgaben zur Seitenberechnung im rechtwinkligen Dreieck mit Hilfe der Lehrperson. Danach werden die Hausaufgaben korrigiert. Es handelt sich dabei um eine einfache Seitenberechnung in einem gegebenen rechtwinkligen Dreieck und um eine komplexere, mehrschichtige Aufgabe zur Kanten- und Teilstreckenberechnung im Würfel. Die Lehrperson zeigt - unterstützt von den Schülerinnen und Schülern - von allen Aufgaben mindestens einen Lösungsweg. Die folgenden drei Aufgaben aus dem Buch lösen die Schülerinnen und Schüler in Stillarbeit, anschließend werden die Lösungswege zu diesen Aufgaben von der Lehrperson erläutert. (Projekt)    weniger

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In einem Würfel mit der Kantenlänge a sollen verschiedene Diagonalen berechnet werden. Die ersten zwei berechnen die Schülerinnen und Schüler mit der Lehrperson zusammen, weitere zwe...    mehr

In einem Würfel mit der Kantenlänge a sollen verschiedene Diagonalen berechnet werden. Die ersten zwei berechnen die Schülerinnen und Schüler mit der Lehrperson zusammen, weitere zwei beginnen die Schülerinnen und Schüler selbständig zu berechnen. Nach der Bekanntgabe der Hausaufgaben auf die nächste Stunde, entwickelt die Klasse zuerst die Formel für die Länge der Quadratdiagonalen, danach für die Höhe im gleichseitigen Dreieck und die Raumdiagonale des Würfels. Alle drei Formeln werden an Zahlenbeispielen geübt. (Projekt)    weniger

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Nach einigen organisatorischen Bemerkungen erteilt die Lehrperson einen neuen Auftrag. Es handelt sich um eine Vorbereitungsaufgabe, die Voraussetzung für die problemorientierte Er...    mehr

Nach einigen organisatorischen Bemerkungen erteilt die Lehrperson einen neuen Auftrag. Es handelt sich um eine Vorbereitungsaufgabe, die Voraussetzung für die problemorientierte Erarbeitung des neuen Inhalts, welchen die Lehrperson aber nicht verraten will, ist. Die Schülerinnen und Schüler erhalten farbige Papierstreifen, die sie in Dreiecke schneiden und dann nach einer bestimmten Vorlage ins Heft kleben müssen. Die Schülerinnen und Schüler sollen die rechtwinkligen Dreiecke so anordnen, dass zwei identische Quadrate entstehen, die jeweils vier der farbigen rechtwinkligen Dreiecke und eine weiße quadratische Fläche, beziehungsweise zwei weiße unterschiedlich große quadratische Flächen, enthalten. Sie arbeiten in Einzelarbeit. Nachdem die ersten Lernenden mit dem Auftrag fertig sind, erteilt die Lehrperson einen weiteren Auftrag. Die Lernenden sollen versuchen, Tatsachen zu den Quadraten herauszufinden. Anschließend an diese explorative Einzelarbeit bespricht die Lehrperson die gefundenen Behauptungen mit den Schülerinnen und Schülern. Gemeinsam finden sie heraus, dass die beiden kleinen weißen quadratischen Flächen gleich groß sein müssen wie die große weiße Fläche im anderen Quadrat. Anschließend an diese Erkenntnis erarbeitet die Lehrperson zusammen mit der Klasse einen Ergänzungsbeweis. Die Lehrperson notiert fortwährend an der Wandtafel. Zwei neue Begriffe „Kathete und Hypotenuse“ werden während der Beweisführung eingeführt. Bevor die Lernenden die Wandtafeldarstellung in ihr Heft übernehmen, um das Gelernte zu vertiefen, gibt die Lehrperson kurz einen geschichtlichen Hintergrund, wer die Formel a2+b2=c2 herausgefunden und wo diese Person gelebt hat. (Projekt)    weniger

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Nach der Pause gibt die Lehrperson das Thema der Stunde bekannt. Die Lernenden sollen erste Anwendungen des Satzes von Pythagoras kennen lernen. Zusammen mit den Schülerinnen und S...    mehr

Nach der Pause gibt die Lehrperson das Thema der Stunde bekannt. Die Lernenden sollen erste Anwendungen des Satzes von Pythagoras kennen lernen. Zusammen mit den Schülerinnen und Schülern zeigt die Lehrperson nochmals die Eigenschaften eines rechtwinkligen Dreiecks auf und erstellt am Hellraumprojektor eine grafische Darstellung mit den Quadratflächen über den Seiten: Die Relevanz des Satzes von Pythagoras im rechtwinkligen Dreieck wird aufgezeigt. In der folgenden Schülerarbeitsphase sollen die Schülerinnen und Schüler anhand eines rechtwinkligen Dreiecks, in dem man die Länge der beiden Katheten kennt, die Hypotenuse berechnen. Sie sollen das Resultat an den Gruppentischen besprechen. Haben sie ein richtiges Tischresultat, sollen sie eine weitere ähnliche Aufgabe lösen. Diesmal ist eine der Katheten gesucht. Das Resultat der zweiten Aufgabe wird im Anschluss an die Gruppenarbeit in der Klasse besprochen. Danach erhalten die Schülerinnen und Schüler einen neuen Auftrag. Selbständig sollen sie an elf ähnlich einschrittigen und mehrschrittig anspruchsvolleren Aufgaben zur Seitenberechnung im rechtwinkligen Dreieck und im Rechteck arbeiten. Während der Einzelarbeitsphase gibt die Lehrperson drei weitere mehrschrittige Aufgaben bekannt, an denen die Lernenden arbeiten können. Es werden keine Aufgaben vorbesprochen. Zum Schluss der Doppellektion gibt die Lehrperson die Hausaufgaben bekannt. (Projekt)    weniger

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Die Lehrperson eröffnet die Stunde, indem sie die Lernenden auffordert, die am Vortag neu gelernten mathematischen Inhalte (Satz von Pythagoras anhand des Ergänzungsbeweis) zu repeti...    mehr

Die Lehrperson eröffnet die Stunde, indem sie die Lernenden auffordert, die am Vortag neu gelernten mathematischen Inhalte (Satz von Pythagoras anhand des Ergänzungsbeweis) zu repetieren. Gemeinsam entwickeln die Lernenden und die Lehrperson diese in einem Klassengespräch. Danach zeigt eine Schülerin anhand eines Modells am Hellraumprojektor einen Zerlegungsbeweis. Sie bildet aus den in kleine Quadrate aufgeteilten Flächen über den Katheten das Quadrat über der Hypothenuse und zeigt so nochmals den Satz von Pythagoras auf. Nach dem Beweis verteilt die Lehrperson ein Übungsblatt. Es handelt sich um eine Tabelle mit sechs Berechnungen zu den Seiten und den Quadraten über dem rechtwinkligen Dreieck. In den drei ersten Aufgaben ist jeweils eine der Katheten und die Hypothenuse oder zwei der Katheten gegeben. In den drei mehrschrittigen Aufgaben ist nur noch eine Seite des rechtwinkligen Dreiecks gegeben in Form einer Wurzel. Die Schülerinnen und Schüler lösen die ersten drei Aufgaben. Nach der Einzelarbeit werden die Resultate kontrolliert, indem die Lernenden die Resultate nennen. Bevor die Schülerinnen und Schüler an den nächsten drei Aufgaben weiter rechnen, erarbeitet die Lehrperson zusammen mit ihnen, wie man das Quadrat einer Wurzel erhält. Nachdem die Lernenden erste Lösungen für die nächste Aufgabe gefunden haben, kontrollieren sie diese in der Klasse. Danach versuchen die Schülerinnen und Schüler noch die beiden letzten Aufgaben selbständig zu lösen. Die Lehrperson kontrolliert fortlaufend individuell die Resultate. Für die gesuchten Längen wünscht sie ausdrücklich natürliche Zahlen. Im Anschluss an die Einzelarbeit zeigt die Lehrperson zusammen mit den Lernenden eine Strategie, wie die Resultate einfacher gefunden werden können. Bevor die Schülerinnen und Schüler selbständig an vier neuen mehrschrittigen, anspruchsvollen Aufgaben zur Berechnung von Umfang und Fläche in einem Dreieck und zur Berechnung von Diagonale und Fläche eines Rhombus arbeiten, korrigiert die Lehrperson mit den Lernenden die Hausaufgaben, indem sie die Resultate liest. Dann bespricht sie noch mit ihnen die ersten Schritte der Rhombus-Aufgabe. Zusammen mit den Schülerinnen und Schüler definiert sie die Form eines Rhombus und zeigt ihnen, wie sie darin rechtwinklige Dreiecke finden können, die für die Berechnungen wichtig sind. (Projekt)    weniger

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Die Lektion beginnt mit einigen organisatorischen Angaben. Danach diktiert die Lehrperson den Schülerinnen und Schülern einen Aufgabenkatalog, den diese in ihr Theorieheft schreibe...    mehr

Die Lektion beginnt mit einigen organisatorischen Angaben. Danach diktiert die Lehrperson den Schülerinnen und Schülern einen Aufgabenkatalog, den diese in ihr Theorieheft schreiben und die aufgeschriebenen Aufträge dann auch ausführen: Sie sollen sechs Quadrate, die die Seitenlängen von zwei pythagoräischen Zahlentripeln aufweisen, ausschneiden, die zusammengehörenden zu Pythagorasfiguren zusammenlegen und ihre Beobachtungen dazu schriftlich festhalten. Während die Schülerinnen und Schüler die Aufträge zur Exploration des Satzes von Pythagoras der Reihe nach ausführen, erklärt die Lehrperson, was mit „zu einem Dreieck zusammenlegen“ gemeint ist, eben die Pythagorasfigur legen. Schließlich geht die Lehrperson den Aufgabenkatalog Punkt für Punkt durch, die Schüler geben ihre Beobachtungen an die Klasse weiter. Da der Satz des Pythagoras bei einigen Schülern schon bekannt ist, kommt dieser als Beobachtung bald zur Sprache. An dieser Stelle erklärt die Lehrperson, was der Satz des Pythagoras ist. Danach wird ein weiterer Punkt aus dem Katalog besprochen, was die Lehrperson dazu verleitet, der Klasse etwas über den Mathematiker und Philosophen Pythagoras aus dem Lexikon vorzulesen. Schließlich wird der letzte Punkt besprochen: Weitere Dreiecke suchen, von denen die Summe zweier Seitenquadrate das Quadrat der dritten ergibt. Danach sollen die Schüler selbständig einen Eintrag in ihr Theorieheft machen. Bevor der Film zu Ende ist, beginnt die Lehrperson den Beweis an Hand des Kathetensatzes vorzuzeigen. (Projekt)    weniger

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Die Doppellektion wird ohne Pause bestritten, weshalb die Schülerinnen und Schüler immer noch die Ausführungen der Lehrperson an der Wandtafel verfolgen und hie und da zum Lehrgesp...    mehr

Die Doppellektion wird ohne Pause bestritten, weshalb die Schülerinnen und Schüler immer noch die Ausführungen der Lehrperson an der Wandtafel verfolgen und hie und da zum Lehrgespräch einen Beitrag leisten. Im letzten Teil der Doppelstunde übernehmen die Schülerinnen und Schüler den Beweis in ihr Theorieheft. (Projekt)    weniger

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Als erstes fordert die Lehrperson die Schülerinnen und Schüler auf, mit Hilfe einer Schnur, einem Filzstift und einem Maßstab einen rechten Winkel „herzustellen“. Keinem der Schüler...    mehr

Als erstes fordert die Lehrperson die Schülerinnen und Schüler auf, mit Hilfe einer Schnur, einem Filzstift und einem Maßstab einen rechten Winkel „herzustellen“. Keinem der Schülerinnen und Schüler will das so recht gelingen. Die Lehrperson verweist auf das aktuelle Geometrie-Thema und zeigt den Anwesenden vor, wie mit zwölf gleichen Abschnitten ein rechtwinkliges Dreieck gelegt werden kann. Nun schreiben die Schülerinnen und Schüler den Theoriehefteintrag zum Beweis der vorigen Stunde in ihr Theorieheft ab. Wer fertig ist, löst einige einschrittige Aufgaben zur Seitenberechnung im rechtwinkligen Dreieck. Im Plenum wird eine mehrschrittige Aufgabe gelöst, mit der die Lehrperson darauf hinweisen will, dass die Dreiecke, die bei diesen Aufgaben vorkommen, nicht immer rechtwinklig sind, und dass die rechtwinkligen Dreiecke zuerst gesucht werden müssen. Anschließend werden die Resultate der Zusatzaufgaben kontrolliert. Danach lösen die Schülerinnen und Schüler weitere komplexe und mehrschrittige Aufgaben in Stillarbeit. (Projekt)    weniger