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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
Leitperspektiven [+][-]

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen
3.1.1 Leitidee Zahl – Variable – Operation
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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

Mit Zah­len rech­nen

Mit Zahl­ter­men ar­bei­ten
Umsetzungshilfen

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