part of: Pythagoras - Videogestützte Unterrichtsstudie / Classroom observation (data): Pythagorasmodul

Zu Beginn dieser Lektionsreihe informiert die Lehrperson die Schülerinnen und Schüler über das Filmteam. Darauf zeigt die Lehrperson auf einer Folie am Hellraumprojektor zwei blaue...    more

Zu Beginn dieser Lektionsreihe informiert die Lehrperson die Schülerinnen und Schüler über das Filmteam. Darauf zeigt die Lehrperson auf einer Folie am Hellraumprojektor zwei blaue Quadrate (entsprechen a2, b2) und ein grünes (entspricht c2) Quadrat. Der Auftrag dazu lautet: Vergleiche die grünen und die zwei blauen Flächen (=Grundlage für Ergänzungsbeweis). Das wird zuerst gemeinsam in der Klasse besprochen. Dabei äußern die Schülerinnen und Schüler verschiedene Vermutungen, welche Figur größer ist. In der Folge leitet die Lehrperson die Schülerinnen und Schüler an, diese Vermutungen zu überprüfen und zu begründen oder zu beweisen. Daraufhin schieben die Schülerinnen und Schüler ihre Tische zu Gruppentischen zusammen (jeweils vier bis fünf Schülerinnen und Schüler). Danach verteilt die Lehrperson Arbeitsblätter, auf denen dieselben Quadrate abgebildet sind. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten nun in ihren Gruppen selbständig entdeckend, wobei sie die Quadrate ausschneiden/ zerschneiden oder indem sie berechnen können. Die Lehrperson unterbricht diese Sequenz und nun sammelt die Klasse die Gruppenergebnisse. Diese werden jeweils von einer Gruppe vorgestellt und die Lehrperson schreibt die Ergebnisse an die Wandtafel. Die Klasse einigt sich mehr oder weniger darauf, dass die Flächen mit Einbezug von Messungenauigkeiten gleich groß sind. Danach stellt die Lehrperson den Beginn eines mathematischen Lösungsweges einer der fünf Gruppen vor. Dieser Lösungsweg entspricht dem Ergänzungsbeweis. Die Lehrperson leitet die Gruppen nun dazu an, die zwei Flächen c2+ vier Dreiecke und a2+ b2+ vier Dreiecke zu berechnen und zu vergleichen. In der Klasse wird aufgrund von Schwierigkeiten einzelner Schülerinnen und Schüler das Vorgehen schrittweise besprochen und von Schülerinnen und Schülern erklärt. Die Lösungen berechnen die Schülerinnen und Schüler in Vierer- oder Fünfergruppen. Die Gruppenarbeit wird durch eine Pause unterbrochen. (Projekt)    less

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Zuerst werden die Hausaufgaben von der Lehrperson angeschaut und gemeinsam korrigiert. Bei zwei Aufgaben werden die Lösungswege besprochen. Zwischen der Korrektur der einzelnen Auf...    more

Zuerst werden die Hausaufgaben von der Lehrperson angeschaut und gemeinsam korrigiert. Bei zwei Aufgaben werden die Lösungswege besprochen. Zwischen der Korrektur der einzelnen Aufgaben nimmt die Lehrperson Bezug auf bekannte Inhalte. Dabei erklären die Schülerinnen und Schüler den Bezug von Katheten und Hypotenuse zum rechten Winkel und definieren den Kehrsatz. Danach erzählt die Lehrperson kurz etwas zur Person des Pythagoras und kommt dabei auf die grafische Darstellung des Satzes zu sprechen. Zwei Schüler heften drei Quadrate und ein vorgefertigtes Dreieck so an die Pinwand, dass sie die pythagoräische Formel grafisch darstellen. Während eines entwickelnden Lehr- und Lerngespräch bespricht die Klasse mit der Lehrperson den Zusammenhang zwischen der Formel und der graphischen Darstellung des Satzes von Pythagoras. Die Behauptung des Pythagoras sei, so fährt die Lehrperson weiter, dass ein Dreieck dann rechtwinklig ist, wenn die beiden Flächenquadrate über den Katheten zusammen so groß sind wie das Flächenquadrat über der Hypotenuse. Mit der Aussage, dass in der Mathematik eine Aussage auch immer bewiesen sein muss, leitet sie zu einem Beweis über. Als erstes kommt die Klasse anhand eines entwickelnden Lehr- und Lerngespräch auf die Beweismöglichkeit der Zerlegung zu sprechen. In der Folge werden die Schülerinnen und Schüler von der Lehrperson instruiert, anhand eines Arbeitsblattes einen Ergänzungsbeweis zu erarbeiten. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Gruppen an ihren Gruppentischen selbständig explorierend. Drei Schülerinnen und Schüler, die mit ihrer Arbeit bereits fertig sind, heften nach einiger Zeit mit Unterstützung der Lehrperson die zwei Figuren des Ergänzungsbeweises zur Veranschaulichung von diesem an die Pinwand. Währenddem arbeiten die anderen Schülerinnen und Schüler an ihren Plätzen weiter. Während der Besprechung der Lösungen klingelt es in die Pause. Die Lehrperson verschiebt die weitere Auswertung auf die nächste Stunde und verteilt zum Schluss die Hausaufgaben auf die nächste Stunde. (Projekt)    less

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Die Lehrperson steigt mit einer Geschichte in die Pythagoraslektionsreihe ein. Es ist die Geschichte des Dorfes Nidderfeld, um das herum eine Umgehungsstrasse gebaut wird. Die Geme...    more

Die Lehrperson steigt mit einer Geschichte in die Pythagoraslektionsreihe ein. Es ist die Geschichte des Dorfes Nidderfeld, um das herum eine Umgehungsstrasse gebaut wird. Die Gemeinde bittet Bauer Piepenbrink deshalb, seine zwei quadratischen Felder gegen ein drittes größeres, quadratisches Feld einzutauschen. Sein Sohn, der ebenso wie die Schüler in die neunte Klasse geht, empfiehlt seinem Vater den Tausch. Am Stammtisch unterhält er sich mit zwei anderen Landwirten, Plattfuß und Grossmaul. Die Tochter des Bauern Plattfuß geht auch in die neunte Klasse und empfiehlt auch ihrem Vater seine zwei quadratischen Felder gegen ein grösseres quadratisches Feld einzutauschen. Ebenso will es der Bauer Großmaul machen. An der Wandtafel wird die jeweilige Planskizze der drei Felder aufgehängt. Die Lehrperson hat auf aufwendige Art die Gruppeneinteilung vorbereitet. Nun versuchen die Schülerinnen und Schüler in 6 Gruppen (à 3 bis 4 Lernende) selbständig herauszufinden, ob sich der Feldertausch für den ihnen zugeteilten Bauern wirklich lohnt und weshalb. Dabei arbeiten die Lernenden mit der ihnen bekannten Maßstabsvergrösserung und der Flächenberechnung von Quadraten. In der nächsten Arbeitsphase tauschen sich jeweils zwei Gruppen aus, die den Feldertausch desselben Bauern bearbeitet haben. Anschließend stellen je zwei Schülerinnen und Schüler der Expertengruppen an der Wandtafel vor, wie sie das Problem gelöst haben. Die Lehrperson leitet mit der Frage, warum nun der eine Landwirt ein kleineres, gleichgroßes oder größeres Feld erhält, (obwohl alle kleineren Felder der Bauern gleich gross sind), zur Erarbeitung des Satzes von Pythagoras über. So kommen die Schülerinnen und Schüler im folgenden entwickelnden Lehr- und Lerngespräch einerseits auf die Dreiecke und deren Winkel zu sprechen, die von den Feldern von Großmaul (spitzwinklig), Piepenbrink (rechtwinklig) und Plattfuß (stumpfwinklig) umgeben sind. Andererseits fordert die Lehrperson die Schülerinnen und Schüler auf, eine Regel für das rechtwinklige Dreieck zu finden. Die Lernenden tragen wichtige Details zusammen und vor der Pause formuliert die Lehrperson den Satz des Pythagoras in Worten und hält ihn an der Wandtafel fest. (Projekt)     less

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Nach einigen organisatorischen Informationen erzählt die Lehrperson die Geschichte vom Bauern Piepenbrink: Wegen dem Bau einer Umfahrungsstraße bietet die Gemeinde dem Bauern Piepenbr...    more

Nach einigen organisatorischen Informationen erzählt die Lehrperson die Geschichte vom Bauern Piepenbrink: Wegen dem Bau einer Umfahrungsstraße bietet die Gemeinde dem Bauern Piepenbrink einen Landtausch an. Zwei kleine quadratische Felder sollen in ein angrenzendes großes quadratisches Feld umgetauscht werden. Der Bauer weiß nicht recht, ob er dem Handel zustimmen soll, doch seine Nichte berechnet die Flächen der Felder und rät ihrem Onkel auf den Tausch einzusteigen. Von dem Handel erzählt Bauer Piepenbrink am Stammtisch. Seine zwei Kollegen, Bauer Plattfuß und Bauer Großmaul, wollen daraufhin auch zwei kleine quadratische Felder in ein großes quadratisches Feld umtauschen. Die Lehrperson teilt die Pläne, wie die Felder der Bauern liegen an die Schüler aus. Jede Gruppe bearbeitet eine Felderkombination. Sie sollen herausfinden, ob sich der Tausch für "ihren" Bauern lohnt. Bei Bauer Piebenbrink bilden die Felderquadrate, die an den Ecken zusammenstossen in der Mitte einen Leerraum in Form eines rechtwinkligen Dreiecks, bei Bauer Plattfuß ein stumpfwinkliges, bei Bauer Großmaul ein spitzwinkliges Dreieck. Die Schülergruppen präsentieren ihre Erkenntnisse. Sie haben festgestellt, dass bei Bauer Piepenbrink die Flächen der kleinen Quadrate zusammen die Fläche des großen Quadrates ergibt, bei Bauer Plattfuss das große Quadrat größer und bei Bauer Großmaul kleiner, als die Flächen der beiden kleinen Quadrate zusammen. Ein Schüler, der Bauer Piepenbrinks Felder bearbeitet hat, vermutet, dass die Flächengleichheit mit dem rechtwinkligen Dreieck zwischen den Feldern zu tun hat. So kommt die ganze Klasse auf die Dreiecke zwischen den Feldern zu sprechen, und stellt fest, dass bei den Quadraten, die um das rechtwinklige Dreieck angeordnet sind, die Flächen der beiden kleineren zusammen die Fläche des größeren ergeben. Da nun scheinbar oft von rechtwinkligen Dreiecken gesprochen wird, führt die Lehrperson die Bezeichnungen im rechtwinkligen Dreieck ein. Mit den neu erlernten Begriffen versuchen die Schülerinnen und Schüler im Plenum ihre Erkenntnisse bezüglich der Quadrate über den Dreiecksseiten in einem Satz zu formulieren. Schließlich wird eine befriedigende Formulierung gefunden. Diese schreiben die Schülerinnen und Schüler in ihre Theorieblätter. Anschließend überprüfen sie den behaupteten Satz selbständig an einigen Übungsaufgaben aus dem Buch. (Projekt)    less

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Thema dieser Mathematikstunde ist Kreis- und Körperberechnung. Zu Beginn der Stunde benennt die Klasse, was man alles an einem Kreis berechnen kann und welche Körper es gibt. Die A...    more

Thema dieser Mathematikstunde ist Kreis- und Körperberechnung. Zu Beginn der Stunde benennt die Klasse, was man alles an einem Kreis berechnen kann und welche Körper es gibt. Die Antworten zu den Körperarten schreibt die Lehrkraft an die Tafel auf. Die den Schülerinnen und Schülern bereits bekannten Berechnungsverfahren streicht die Lehrkraft durch. Es entsteht ein Unterrichtsgespräch zu den Berechnungsverfahren. Im Anschluss daran bearbeitet die Klasse in einer längeren Phase ein Arbeitsblatt. Die Lehrkraft teilt hierfür die Klasse in zwei Gruppen auf, in denen weitere Untergruppen entstehen. Während Gruppe Eins den Radius und den Flächeninhalt zu verschiedenen Kreisen bearbeitet, berechnen die Schüler der Gruppe Zwei Alltagsgegenstände. In der Gruppenphase geht die Lehrkraft durch die Klasse und gibt Hilfestellung. Im letzten Stundendrittel folgt die Ergebnissicherung. Mittels eines Graphikrechners stellt eine Untergruppe aus Gruppe Eins ihre Ergebnisse zur linearen Regression vor. Eine weitere Untergruppe aus Gruppe Zwei formuliert eine Gleichung und das Vorgehen, wie sie die Quotienten ausgerechnet haben. Danach stellt eine weitere Gruppe ihre Ergebnisse zum proportionalen Zusammenhang vor. (DIPF/gf)     less

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Im Zentrum dieser Unterrichtsdoppelstunde stehen quadratische Ergänzungen. Nach der Begrüßung gibt die Lehrkraft einen Überblick über die aktuelle Doppelstunde und wiederholt zugleich ...    more

Im Zentrum dieser Unterrichtsdoppelstunde stehen quadratische Ergänzungen. Nach der Begrüßung gibt die Lehrkraft einen Überblick über die aktuelle Doppelstunde und wiederholt zugleich die Inhalte der letzten Stunde. Die Lehrkraft projiziert ein Flächen-/Schachtelproblem an die Wand. Die Klasse ermittelt in Gruppenarbeit die Grundfläche einer Schachtel. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Mehrere Schülerinnen und Schüler gehen nach vorne und tragen stellvertretend Werte in eine Tabelle ein. Im Anschluss daran schreibt eine Schülerin die Werte auf die Folie, auf der die Aufgabe steht, und kommentiert die Ergebnisse. Es entstehen Gespräche zur Berechnung von zwei Flächen. Danach geht eine weitere Schülerin nach vorne und begründet, weshalb ihr Vorgehen gleichermaßen richtig ist. Dann zeigt die Lehrkraft auf einen Zettel und erörtert mit der Klasse die Seiten einer Fläche. Zudem leitet sie mit der Klasse die quadratische Ergänzung her. Nach der Pause projiziert die Lehrkraft ein Beispiel zur quadratischen Ergänzung an die Wand. Sie zeigt auf die an der Wand projizierte Folie und auf eine an dem Whiteboard erstellte Visualisierung. Im Anschluss daran bearbeiten die Schülerinnen und Schüler im letzten Stundendrittel in Zweiergruppen einen Auftrag. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und erklärt die Aufgabenstellung. Sobald die Schülerinnen und Schüler den ersten Teil der Aufgabe bearbeitet haben, verschränken sie die Arme. Die Lehrkraft leitet dann eine weitere Arbeitsphase ein. Sie geht durch die Klasse, organisiert neue Gruppen und gibt Hilfestellungen. Zum Ende der Stunde teilt die Lehrkraft ein Arbeitsblatt aus, welches sie als Weihnachtsgeschenk bezeichnet. (DIPF/gf)    less

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Im Zentrum dieser Unterrichtsdoppelstunde steht die Berechnung fehlender Seitenlängenangaben in einem Dreieck. Zur Überprüfung des Vorwissens bearbeitet die Klasse in Stillarbeit zu B...    more

Im Zentrum dieser Unterrichtsdoppelstunde steht die Berechnung fehlender Seitenlängenangaben in einem Dreieck. Zur Überprüfung des Vorwissens bearbeitet die Klasse in Stillarbeit zu Beginn der Stunde einen Test. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Die Schülerinnen und Schüler tauschen die Tests untereinander aus und korrigieren diese im Klassengespräch. Einen Lösungsweg schreibt die Lehrkraft an die Tafel, um diesen gemeinsam mit der Klasse zu besprechen. Danach visualisiert die Lehrkraft ein Schaubild am interaktiven Whiteboard. Die Klasse beschreibt zunächst das Schaubild. Die Lehrkraft zeichnet ein Dreieck und einen rechten Winkel am Whiteboard auf. Die Lehrkraft teilt dann die Klasse in Gruppen ein. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Eine Gruppe stellt ihren Lösungsvorschlag vor der Klasse vor. Die Gruppe stellt dar, wie sie in der Gruppenarbeit vorgegangen sind, um f (x) zu berechnen. Die Lehrkraft stellt dann mit Hilfe des Sinussatzes einen verkürzten Rechenweg vor. Im Anschluss daran spielt die Lehrkraft einen Mathe-Song ab. Die Klasse übernimmt einen Merksatz zum Sinussatz in ihr Heft. Am interaktiven Whiteboard visualisiert die Lehrkraft dann ein weiteres, beliebiges Dreieck und die Klasse erstellt von diesem Dreieck eine Skizze. Die Schülerinnen und Schüler setzen dann verschiedene Werte in Terme ein, um die fehlenden Längen zu berechnen. In Einzelarbeit bearbeitet die Klasse drei Aufgaben aus einem Arbeitsblatt. Die Lehrkraft geht bis zum Ende der Stunde durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Sie teilt zum Ende der Stunde die Hausaufgaben. (DIPF/gf)    less