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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

Artenvielfalt

Die Vereinten Nationen haben 2010 zum "Internationalen Jahr der Artenvielfalt” erklärt, um auf den weltweit akut drohenden Verlust der biologischen Vielfalt von Tieren und Pflanzen aufmerksam zu machen. Nach Schätzungen sterben täglich 130 Arten aus. Die Sicherung der biologischen Vielfalt gehört zu den großen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Am Beispiel der Populationsentwicklung der Graugänse in den Niederlanden gewinnen die Schülerinnen und Schüler mit dieser Aufgabe einen Einblick in Themen der Biodiversität. Unter anderem beschäftigen sie sich mit folgenden Fragestellungen: Was ist biologische Vielfalt? Wie kann sie erfasst werden? Warum muss und wie kann biologische Vielfalt erhalten werden?

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Von James Bond zu den Kurvenscharen

"James Bond meets Mathematics!" So lautet das Thema einer Unterrichtsstunde, in der Schülerinnen und Schüler zum mathematischen Berater des Filmteams werden. In einer Stuntszene soll James Bond mit dem Motorrad in den Istanbuler Markt springen. Welche mathematischen Fragen sollten vor dem Dreh beantwortet werden? Anhand des Filmausschnitts entdecken die Schüler in Gruppenarbeit das Prinzip der Kurvenscharen und übertragen dieses Wissen auf weitere Funktionen.

Text, Unterrichtsplanung

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Perlen und Formeln

Bei dieser Aufgabe geht es darum, den binomischen Satz von Newton und damit verbundene Konzepte (Kombinationen, Pascalsches Dreieck) nach dem Ansatz des forschenden Lernens zu vermitteln, indem man die Verbreitung eines Gerüchts modelliert.

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Modellierungsaufgaben für die Sek. I

Im Projekt LEMA (Learning and Education in and through Modelling and Applications) wurden Aufgaben entwickelt, um das Modellieren in den Mathematikunterricht der Sekundarstufe I aller Schularten zu integrieren. Die Aufgabensammlung kann heruntergeladen werden. Zum Konzept des Modellierens im Mathematikunterricht ist ein Fortbildungsprogramm für Lehrer entstanden.

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Felder und Farben

"Stellt euch ein normales Schachbrett mit 8x8 Feldern vor, an dem zwei diagonal gegenüber liegenden Eckfelder herausgesägt wurden; d. h. wir haben 62 Felder. Ist es möglich, 31 Dominosteine mit einer Größe von jeweils genau zwei Schachfeldern so darauf zu legen, dass alle 62 Felder vollständig bedeckt sind?" Die Aufgabe basiert auf dem berühmten Rätsel vom zerstörten Schachbrett des Philosophen Max Black und gibt SchülerInnen die Möglichkeit, mehrere Varianten des Rätsels sowie andere mathematische Probleme, die mit Parität zu tun haben, zu untersuchen. Bei dieser Aufgabe werden Lösungen durch inhaltliche Überlegungen ausgehend von den Feldern und Farben erarbeitet, ohne dass es formaler Beweise bedürfte.

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Pädagogische Hochschule Freiburg, Projekt Mascil

Mathematik forschend verstehen und anwenden - Aufgabensammlung

Die folgenden Aufgaben stammen aus der Fortbildung "Mathematik forschend verstehen und anwenden" - einer Fortbildungsreihe in Kooperation zwischen beruflichen / allgemeinbildenden Schulen und dem Projekt mascil. Die Aufgaben entstanden im Unterricht der FortbildungsteilnehmerInnen und wurden dort mehrfach erprobt. Bei jeder Aufgabe werden Schülerlösungen vorgestellt, die das Potential und die Machbarkeit der Aufgabe im Unterrichtsalltag zeigen. Auf der Homepage finden Lehrende viele Anregungen und Informationen zu analogen Unterrichtsreihen sowie zu welchen, die mit digitalen Endgeräten der Schülerinnen und Schüler (BYOD) erarbeitet werden können.

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

Gefährliche Kälte

Warum ist es für uns so wichtig, möglichst immer die richtige Temperatur beizubehalten? Um in heißen oder kalten Umgebungen überleben zu können und sich wohl zu fühlen, müssen Menschen und Tiere die Wärme, die sie aufnehmen oder abgeben, kontrollieren. Um diesen Vorgang besser zu verstehen, ist es wichtig zu begreifen, was Wärme, Temperatur und das thermische Gleichgewicht genau sind und wie sie in Beziehung zueinander stehen. Diese Unterrichtseinheit verwendet den Begriff "Fluss" in Systeme hinein und aus ihnen heraus und stellt so einen Vergleich zur Bewegung von Wasser her, um anhand dieser Analogie das thermische Gleichgewicht zu erklären. In einigen Unterrichtsstunden in Mathematik und Physik verwenden die Schülerinnen und Schüler kleine Programme und einfache Experimente, um ihre Kenntnis und ihr Verständnis dieser Schlüsselbegriffe aufzubauen. Anschließend werden diese Ideen in einer Fallstudie zur Prävention einer Unterkühlung angewandt.

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

Energiesparlampen

In Deutschland, wie in vielen anderen europäischen Ländern auch, wurden konventionelle Glühbringen abgeschafft. Im Zeitraum zwischen 2009 und 2012 soll die Glühbirne schrittweise aus den Geschäften verschwinden. Diese Aufgabe ermöglicht den Schülerinnen und Schülern die Gründe herauszufinden, aus denen die EU diese Änderungen angestoßen hat.

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COMPASS Projekt, Pädagogische Hochschule Freiburg

Autoabgase

In dieser Unterrichtseinheit erforschen die Schüler, wie Pflanzen den durch Kraftfahrzeuge erzeugten CO2 Ausstoß absorbieren können. Ausgehend von einer Werbung eines Automobilherstellers analysieren sie die Informationen der Website kritisch und erstellen auf der Grundlage von mathematischen Berechnungen und wissenschaftlichen Fakten einen Bericht. Während der ganzen Unterrichtseinheit werden die Schülerinnen und Schüler einfache Berechnungen (wahlweise mit Excel) durchführen, statistische Maße wie z.B. den Mittelwert bestimmen, den Prozess der Fotosynthese und beeinflussende Faktoren untersuchen, Diagramme qualitativ analysieren und interpretieren sowie Oberflächen und Volumen bestimmen.

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Webseite mit Unterrichtsideen und Unterrichtsmaterial zum forschenden Lernen

Das Projekt Primas (Promoting Inquiry in Mathematics and Science Education Across Europe), welches 2010-2013 in Kooperation mit einigen europäischen Ländern ins Leben gerufen wurde, bietet Unterrichtsmaterialien zum Konzept des forschenden Lernens für Lehrkräfte aller Schularten. Die Aufgabensammlung soll Ideen und Impulse geben und dazu motivieren, eigene forschende Fragestellungen für den mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht zu entwickeln. Lassen Sie sich inspirieren und von der Kreativität Ihrer SchülerInnen überraschen.