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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

Die Wasserverknappung bekämpfen - die Umwelt nachhaltig schützen

13% der Weltbevölkerung leben in Europa, doch nur 8% der weltweiten Wasservorkommen sind auf diesem Kontinent verfügbar. Wie können wir Wasserknappheit reduzieren, Wasserverschmutzung verhindern und unsere Wasserressourcen nachhaltig schützen? Schüler und Lehrer, Politiker und Experten, Wissenschaftler und politische Entscheidungsträger gleichermaßen stehen vor diesen zentralen Aufgaben. In dieser Unterrichtseinheit können Schülerinnen und Schüler Konzepte und Verfahren rund um das Thema Wasser und Wasserknappheit entdecken und erarbeiten.

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Ein Tischtennisturnier organisieren

In diesem Übungsformat organisieren die Lernenden in Teamarbeit ein Tischtennisturnier. Die Aufgabe kann je nach Schulart und Klassenstufe bestimmte Vorgaben und Hilfestellungen enthalten. Auf der folgenden Seite wird die Aufgabe in verschiedenen Varianten vorgestellt.


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Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Bundesverband e.V. (SDW e.V.)

Wald & Klima - Eine fächerübergreifende Unterrichtseinheit für die Mittelstufe

Was haben das Klima und der Klimawandel mit dem Wald zu tun? Gerade Jugendliche beschäftigen sich oft mit Zukunftsfragen, suchen Orientierung und wünschen sich Verantwortung übernehmen und Zukunft gestalten zu können. Das Thema Wald und Klima bietet hervorragende Möglichkeiten, dem Bedürfnis der Jugendlichen gerecht zu werden und gleichzeitig Lehr- und Bildungspläne zu berücksichtigen. Mit der vorliegenden Unterrichtseinheit möchten wir Ihnen Materialien an die Hand geben, mit denen Sie dieses Thema fächerübergreifend vertiefen können. In insgesamt neun Lernstationen tauchen die Schülerinnen und Schüler mit spielerisch-erkundenden, forschenden und kreativen Methoden in die Themen Wald und Klima ein.

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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

Zahlenpyramiden

In diesem Übungsformat beschäftigen sich die Lernenden mit Zahlenpyramiden. Die algebraischen Ausdrücke in den Pyramidenzellen werden durch Multiplikation der Ausdrücke in den beiden unmittelbar darunter liegenden Zellen gebildet.

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Projekt PRIMAS, Pädagogische Hochschule Freiburg

Mathe rund um den Riesenstuhl

Große Stühle werden gerne als Werbeträger vor Möbelhäusern verwendet. Mit einem solchen Objekt lässt sich im Unterricht jede Menge Mathematik machen. Die Unterrichtsstunde fängt nach einem entsprechenden Unterrichtseinstieg mit den Fragen der Schüler an: "Wie groß ist der Mensch, der auf diesem Stuhl Platz nimmt?", "Wie viele Smarties passen auf die Sitzfläche?", ... Die verschiedenen Fragen werden in Gruppen bearbeitet und von den Schülern gegenseitig korrigiert. Der offene Aufgabentyp kann auch Bestandteil einer Klassenarbeit sein.


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Autoabgase: Ein Auto mit "Baum inklusive" kaufen?

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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Kompetenzen diagnostizieren

Bei offenen Aufgaben und forschendem Lernen werden neben der Vermittlung der fachlichen Inhalte auch zahlreiche Kompetenzen erworben: Umgang mit Unsicherheit, Größen schätzen, Vereinfachen, Mathematisieren, Validieren, ... Durch die Variation einer offenen Aufgabenstellung ist es im Unterricht möglich, einzelne Kompetenzen zu diagnostizieren, zu fördern oder in einer Klassenarbeit zu überprüfen [1], [2]. Im Folgenden wird dies an einigen Beispielen dargestellt. Während der Durchführung einer offenen Aufgabe im Unterricht zeigt sich ziemlich schnell, bei welchen Kompetenzen Schwierigkeiten auftreten. Zum Diagnostizieren, Fördern und Überprüfen von Modellierungskompetenzen können spezielle Aufgaben und Arbeitsblätter herangezogen werden. Oft passen diese aber nicht zum aktuell behandelten Stoff. In diesem Fall kann es sinnvoll sein, eine gerade behandelte offene Aufgabenstellung so umzuformulieren, dass eine spezielle Kompetenz gefördert wird. Anhand der Tabelle und dreier Aufgaben aus dem Unterricht wird diese Umformulierung im Folgenden beispielhaft gezeigt.


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