Einordnung des Themas
Das Thema "Die Fläche zwischen zwei Funktionsgraphen" ist dem Rahmenplanthema "Einführung in die Integralrechnung" für die Jahrgangsstufe 12 zuzuordnen. Die Wahl des Themas ist jedoch nicht allein durch den Rahmenplan gerechtfertigt, sie lässt sich auch durch den hohen Anwendungs- und Praxisbezug legitimieren. Die Kenntnis zur Berechnung von Flächeninhalten wird in vielen Bereichen benötigt, so lassen sich beispielsweise viele Größen unter anderem in der Physik, der Chemie, der Biologie, der Statistik, der Wirtschaft als Flächen interpretieren. Darüber hinaus ist das Thema in besonderem Maße dazu geeignet, ein Problemlöseverhalten bei den Schülern zu entwickeln und zu fördern. Die Schüler können insbesondere angeregt werden, mit früher Gelerntem (Begriffe, Regeln) selbständig umzugehen, das heißt, es in neuen Situationen anzuwenden beziehungsweise es zum Aufbau neuer Begriffe und Regeln zu benutzen.
Vorkenntnisse der Schüler
Im Rahmen der Unterrichtssequenz "Einführung in die Integralrechnung" sollten die geometrische Definition des Integrals, die wichtigsten Grundintegrale und die einfachsten Rechenregeln (Faktorregel, Summenregel, Integraladditivität) erarbeitet worden sein. Dadurch wird es möglich, Integrale für ganzrationale Funktionen als Integralfunktion bis höchstens 3. Grades zu berechnen und diese Kenntnisse beim Berechnen von Flächeninhalten von Flächen zwischen der x-Achse und dem Graphen einer Funktion anzuwenden. Die Berechnung von Flächeninhalten zwischen den Graphen zweier Funktionen, die im didaktischen Zentrum dieser Stunde steht, baut auf diese Vorkenntnisse der Schüler auf und setzt die systematische Betrachtung fort. Dieses strukturierte Vorgehen fördert dabei insbesondere auch das Lernen in Zusammenhängen (Integrationsprinzip).
Inhaltsverzeichnis
- Einordnung des Themas
- Vorkenntnisse der Schüler
- Lernziele der Unterrichtsstunde
- Grobziel
- Kognitive Feinziele
- Affektive Ziele
- Phase Methode
- Einstieg
- Erarbeitung I
- Üben
- Sicherung I
- Überleitung
- Erarbeitung II
- Sicherung II
- Ausblick auf kommende Stunde
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieser Unterrichtsentwurf zielt darauf ab, Schülern der 12. Klasse (Grundkurs) die Berechnung von Flächeninhalten zwischen zwei Funktionsgraphen zu vermitteln. Der Fokus liegt auf der Entwicklung eines Problemlöseansatzes und der Anwendung bereits vorhandener Kenntnisse der Integralrechnung. Die Stunde soll die Schüler befähigen, Flächeninhalte selbstständig zu berechnen und mathematische Lösungsmethoden zu entwickeln.
- Berechnung von Flächeninhalten zwischen zwei Funktionsgraphen
- Anwendung von Integralrechnung in praxisrelevanten Kontexten
- Entwicklung und Anwendung mathematischer Lösungsmethoden
- Verknüpfung von geometrischen und algebraischen Konzepten
- Problemlösen und selbstständiges Arbeiten
Zusammenfassung der Kapitel
Einordnung des Themas: Dieser Abschnitt rechtfertigt die Wahl des Themas „Die Fläche zwischen zwei Funktionsgraphen“ sowohl durch den Rahmenplan der Jahrgangsstufe 12 als auch durch seinen hohen Anwendungsbezug in verschiedenen Disziplinen wie Physik, Chemie, Biologie, Statistik und Wirtschaft. Die Bedeutung der Flächenberechnung und die Förderung des Problemlöse- und Anwendungsdenkens bei den Schülern werden hervorgehoben.
Vorkenntnisse der Schüler: Hier werden die notwendigen Vorkenntnisse der Schüler im Bereich der Integralrechnung beschrieben. Es wird vorausgesetzt, dass die Schüler die geometrische Definition des Integrals, wichtige Grundintegrale (bis zum Grad 3) und die einfachsten Rechenregeln (Faktorregel, Summenregel, Integraladditivität) beherrschen und diese Kenntnisse bereits bei der Berechnung von Flächeninhalten zwischen Funktionsgraphen und der x-Achse angewendet haben. Der Abschnitt betont den Aufbau des neuen Themas auf bereits erworbenem Wissen und die Förderung des integrierten Lernens.
Lernziele der Unterrichtsstunde: Dieser Abschnitt definiert die Lernziele der Stunde, sowohl das Grobziel (Fähigkeit zur Berechnung von Flächeninhalten zwischen zwei Funktionsgraphen) als auch die kognitiven (Entwicklung und Anwendung des Lösungsweges, Berechnung des Flächeninhalts, Erkennen der Äquivalenz verschiedener Berechnungsmethoden, Formulieren eines Satzes) und affektiven (Mathematisierung konkreter Probleme, Übung in der Entwicklung mathematischer Lösungsmethoden) Feinziele. Minimal- und Maximalziele werden ebenfalls formuliert.
Phase Methode: Dieser Abschnitt beschreibt den detaillierten Stundenablauf mit den verwendeten Methoden (z.B. Lehrervortrag, Schülerarbeit, Gruppenarbeit) und dem geplanten Lehrer- und Schülerverhalten in jeder Phase. Die einzelnen Phasen (Einstieg, Erarbeitung I und II, Üben, Sicherung I und II, Ausblick) werden mit ihren jeweiligen Zielen, Methoden, Medien und den erwarteten Lernergebnissen detailliert dargestellt. Es wird auch auf die Verwendung von Tafelbild und Arbeitsblättern eingegangen.
Schlüsselwörter
Flächeninhalt, Funktionsgraphen, Integralrechnung, Integral, Differenz von Integralen, Problemlösen, Anwendungsbezug, Mathematisierung, Lösungsmethoden, Geometrie, Algebra.
Häufig gestellte Fragen zum Unterrichtsentwurf: Flächeninhalt zwischen zwei Funktionsgraphen
Was ist der Inhalt dieses Unterrichtsentwurfs?
Dieser Unterrichtsentwurf beschreibt detailliert eine Unterrichtsstunde für die 12. Klasse (Grundkurs) zum Thema "Berechnung von Flächeninhalten zwischen zwei Funktionsgraphen". Er beinhaltet eine Einleitung, die Lernziele, den Stundenverlauf mit verschiedenen Phasen und Methoden, sowie eine Zusammenfassung der einzelnen Kapitel und Schlüsselwörter.
Welche Vorkenntnisse benötigen die Schüler?
Die Schüler sollten grundlegende Kenntnisse der Integralrechnung besitzen, einschließlich der geometrischen Definition des Integrals, wichtiger Grundintegrale (bis zum Grad 3) und der einfachsten Rechenregeln (Faktorregel, Summenregel, Integraladditivität). Sie sollten bereits Erfahrung in der Berechnung von Flächeninhalten zwischen Funktionsgraphen und der x-Achse haben.
Welche Lernziele werden verfolgt?
Das Grobziel ist die Fähigkeit zur Berechnung von Flächeninhalten zwischen zwei Funktionsgraphen. Kognitive Feinziele umfassen die Entwicklung und Anwendung des Lösungsweges, die Berechnung des Flächeninhalts und das Erkennen der Äquivalenz verschiedener Berechnungsmethoden. Affektive Ziele konzentrieren sich auf die Mathematisierung konkreter Probleme und die Übung in der Entwicklung mathematischer Lösungsmethoden. Minimal- und Maximalziele werden ebenfalls definiert.
Wie ist der Stundenverlauf aufgebaut?
Der Stundenverlauf gliedert sich in verschiedene Phasen: Einstieg, Erarbeitung I und II, Üben, Sicherung I und II und Ausblick auf die kommende Stunde. Jede Phase beschreibt die verwendeten Methoden (z.B. Lehrervortrag, Schülerarbeit, Gruppenarbeit), die Ziele, Medien und die erwarteten Lernergebnisse. Der Einsatz von Tafelbild und Arbeitsblättern wird ebenfalls berücksichtigt.
Welche Themen werden behandelt?
Die zentralen Themen sind die Berechnung von Flächeninhalten zwischen zwei Funktionsgraphen, die Anwendung der Integralrechnung in praxisrelevanten Kontexten, die Entwicklung und Anwendung mathematischer Lösungsmethoden, die Verknüpfung geometrischer und algebraischer Konzepte sowie Problemlösen und selbstständiges Arbeiten.
Welche Schlüsselwörter sind relevant?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind: Flächeninhalt, Funktionsgraphen, Integralrechnung, Integral, Differenz von Integralen, Problemlösen, Anwendungsbezug, Mathematisierung, Lösungsmethoden, Geometrie, Algebra.
Wozu dient die Einordnung des Themas?
Dieser Abschnitt rechtfertigt die Wahl des Themas durch den Rahmenplan der Jahrgangsstufe 12 und seinen hohen Anwendungsbezug in verschiedenen Disziplinen (Physik, Chemie, Biologie, Statistik, Wirtschaft). Er betont die Bedeutung der Flächenberechnung und die Förderung des Problemlöse- und Anwendungsdenkens.
Wie werden die Kapitel zusammengefasst?
Die Zusammenfassung der Kapitel fasst die Einordnung des Themas, die benötigten Vorkenntnisse der Schüler, die Lernziele der Unterrichtsstunde und den detaillierten Stundenablauf mit den verwendeten Methoden zusammen. Sie bietet einen Überblick über den gesamten Unterrichtsentwurf.
- Quote paper
- Robert Leuck (Author), 2005, Unterrichtsstunde Mathematik: Die Fläche zwischen zwei Funktionsgraphen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/140700
