Die Vereinbarung zur Gestaltung der gymnasialen Oberstufe in der Sekundarstufe II
(Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 07.07.1972 i.d.F. vom 16.06.2000) beschreibt
die grundlegenden Anforderungen an den Unterricht im mathematischnaturwissenschaftlich-
technischen Aufgabenfeld:
„Im mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Aufgabenfeld sollen Verständnis
für den Vorgang der Abstraktion, die Fähigkeit zu logischem Schließen, Sicherheit in
einfachen Kalkülen, Einsicht in die Mathematisierung von Sachverhalten, in die Besonderheiten
naturwissenschaftlicher Methoden, in die Entwicklung von Modellvorstellungen
und deren Anwendung auf die belebte und unbelebte Natur und in die Funktion
naturwissenschaftlicher Theorien vermittelt werden.“
Vor der Behandlung einfacher Extremwertprobleme setzen sich die Lernenden intensiv mit Differentialrechnung und Kurvendiskussion auseinander. In dieser Unterrichtsreihe werden Extremwertprobleme, deren Behandlung eine direkte Anwendung der Kurvendiskussion darstellt, mit dem Computeralgebrasystem (CAS) Derive 5.0 behandelt. Material steht zum Download zur Verfügung.
EUKLID DynaGeo ist ein Computerprogramm zur ``beweglichen Geometrie``. Es ermöglicht die Erstellung von dynamischen Zeichnungen d.h. von Zeichnungen, in denen (manche) Punkte nachträglich (mit der Maus) verschoben werden können, ohne daß dabei die bei der Erstellung der Zeichnung festgelegten Zusammenhänge zwischen den geometrischen Objekten verloren gehen. Die Shareware Version des Programms steht zum Download zur Verfügung. Sie hat nur kleine Einschränkungen in der Anwendung und kann 60 Tage getestet werden. Verschiedene Beispiele für den Einsatz in der Realschule sind abrufbar.
Das Thema Steckbriefaufgaben begegnet den Schülerinnen und Schülern in der Sekundarstufe I in Form des Lösens linearer Gleichungssysteme sowie in der Sekundarstufe II bei der Bestimmung von Funktionsgleichungen quadratischer Funktionen. Die `Kurvendiskussion rückwärts` stellt eine Anwendung der Schemata der Kurvendiskussion dar. In der Regel zeigen sich die Lernenden beim Aufstellen der Gleichungen beziehungsweise beim Lösen der linearen Gleichungssysteme motiviert. Mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad stoßen sie jedoch an ihre Grenzen. Um die damit verbundene Frustration zu vermeiden, hat ein Grundkurs der Jahrgangsstufe 12 ab dem Beginn des Schuljahres einen virtuellen Klassenraum bei lo-net genutzt, in dem außerhalb der Unterrichtszeit Probleme diskutiert und Dateien ausgetauscht werden konnten. Material steht zum Download zur Verfügung.
Math-edu ist eine Webseite rund um Mathematik-VERNETZUNGEN und richtet sich vor allem an Lehrer und Lehrerinnen. Hier findet man Informationen zu verschiedenen graphischen Darstellungen mathematischer Netzwerke, wie z.B. Mind Maps oder Concept Maps, zu Möglichkeiten der Förderung des vernetzten Denkens, sowie zu vielfältigen Verbindungen der Mathematik zum Rest der Welt. <br>MindMaps zu: Satz des Pythagoras, Dreiecken, Geradengleichungen, Parallelogramm, Bruchrechnung
Nachdem Chime nicht mehr weiterentwickelt wird und für OS X nicht mehr zur Verfügung steht, wurde Jmol als vollwertiger Ersatz entwickelt - mit den entscheidenden Vorteilen der Plattformunabhängigkeit und der intensiven ständigen Weiterentwicklung als kostenlose Open-Source-Anwendung (Kl. 8-13)
Im Rahmen der Berechnung von Prozentwerten erstellen Schülerinnen und Schüler mithilfe einer Tabellenkalkulationssoftware verschiedene Diagrammtypen. Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit erstellen die Schülerinnen und Schüler mithilfe von Excel Kreis- sowie Streifendiagramme. Bei dem Einsatz einer Tabellenkalkulation soll die Frage thematisiert werden, welche Algorithmen dabei zur Anwendung kommen (`Wie macht die Software das eigentlich?`). Material steht zum Download zur Verfügung.
Mit der kostenlosen ChemSketch-Software können Sie Strukturformeln und räumliche Darstellungen von Molekülen erzeugen und vielseitig weiterverwenden: zur Bestückung Ihrer Arbeitsblätter oder zum interaktiven `Begreifen` der Moleküle im Computerraum. Ihr volles Potenzial entfalten die computergenerierten Moleküle, wenn Sie im Unterricht per Beamer gezeigt werden oder wenn die Schülerinnen und Schüler am Computer damit arbeiten. Schließlich können Lernende mit dem Programm, in das man sich schnell einarbeitet, auch selbstständig Moleküle kreieren, in Webseiten einbinden und zu virtuellem Leben erwecken. (Kl. 10-13)
Schülerinnen und Schüler erstellen zur Festigung und Anwendung der im Unterricht erworbenen Kenntnisse zum Thema Ionenbindung eine kleine Animation. Die zahlreichen Animationen chemischer Vorgänge, die im Internet angeboten werden, beleben die Stunden und fördern die Kreativität und das Verständnis der Schülerinnen und Schüler für chemische Abläufe. Material steht zum Download zur Verfügung.
Der Versuch ermöglicht die Anwendung anorganisch-chemischer Kenntnisse verschiedener Bereiche und erfüllt ästhetische Ansprüche beim Experimentieren. Versuchsdurchführung, Beobachtungen und Versuchsdeutung sind dokumentiert. Eine Abbildung zeigt den Kristallaufbau von Berliner Blau.
Der Einstieg in die Thematik erfolgte über einen U-Bahn-Plan Londons. Neben dem `üblichen` Zeichnen und Messen in den Schülerheften wurden zur Veranschaulichung der Winkelsätze Applets der Dynamischen-Geometrie-Software (DGS) Cinderella verwendet. Das Thema `Winkel an Geradenkreuzungen` wird in der Jahrgangsstufe 7 behandelt und von den Lernenden zwiespältig aufgenommen: Einerseits erweist es sich als beliebt, weil es wenig mit Algebra zu tun hat. Geometrie und deren Anwendung impliziert aber auch stets sauberes und genaues Zeichnen - ein Alptraum mancher Schülerinnen und Schüler. In dieser Unterrichtsreihe ging es hauptsächlich darum, anschaulich verständlich zu machen, wie sich die Winkel an Geradenkreuzungen und insbesondere an parallelen Geraden zueinander verhalten. Die Lernenden haben dabei den Neben-, Stufen- und Wechselwinkelsatz kennen gelernt. Die Unterrichtseinheit wurde durch den Satz über die Innenwinkelsumme im Dreieck und dessen Beweis abgeschlossen. Material steht zum Download zur Verfügung.