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Guten Tag/Abend an die Mathematik-Community,

da ich bald an der Universität die Klausur zur Didaktik der Mathematik schreibe, arbeite ich derzeit an Übungsaufgaben. Da es keine vorgegebenen Lösungen gibt, bin ich daran interessiert, eure Meinung zu den Aufgaben und meiner Herangehensweise zu erfahren.

Vielen Dank im Voraus für eure Rückmeldungen!

1. Aufgabe:

a)
Wie könnten Sie enaktiv die Aufgabe (-5) - (-7) mit Ihren Schülern erarbeiten?

Ich würde die Thematik mit dem Strahlenstrahl erläutern:

Also von -5 bis +2 
=> Strahlensatz an die Tafel zeichnen => die -5 ankreuzen und anfangen zu erklären: Der Pfeil führt erst nach links, da wir aber wissen minus mal minus ergibt + führt dann unsere -(-7) nach rechts im Strahlenstrahl daher landen wir am Ende auf die 2.

(Im Hinterkopf halten) während der Erklärung arbeite ich mit dem Strahlenstrahl und zeichne Pfeile an. SuS ist - * - bekannt.


b) Im Unterricht glaubt ein Schüler nicht, dass 2*5 = 5*2 ist.

Stellen Sie kurz dar, wie Sie darauf in einem Unterrichtsgespräch vor der ganzen Lehrgruppe eingehen, ohne diesen besagten Schüler zu beschädigen.

Sozialform: Plenum (Unterrichtsgespräch)

Ich würde die komplette Klasse ansprechen um diesen einen Schüler nicht zu beschädigen. Ich würde es mit einem Punktfeld darstellen

*****     =    ** ** ** ** **     Somit wäre es bewiesen

*****


2 Aufgabe:

a)  Wie könnte man die Rechnung \( \frac{2}{3} \) * \( \frac{1}{2} \)

Ich würde es Grafisch darstellen für meine SuS:

Also Zeichne 3 Kreise für jeden Bruch ein eigenes:

2/3 dann 1/2 und diese verbinden zu 2/6 => würde es reichen (Grafisch + rechnerisch)?


b) Ein häufiges Schülerfehler in der Bruchrechnung ist etwa \( \frac{1}{a} \) + \( \frac{1}{a} \) = \( \frac{1}{a+b} \)

b.1) Ein Beispiel aus der Lebenswelt der SuS, dass diese Fehlannahme direkt widerlegt.

Auch Grafisch: mit Pizzen, Kuchen etc. Schülerrelevant

Nehmen wir an a = 1 b = 2

So hätten wir: 1/1 und 1/2 und nach unseren Schülern 1/3

1/1 = Komplette Pizza und 1/2 = eine halbe :(  1/3 = 0.3 einer Pizza)

Da wir aber schon eine ganze Pizza haben, wie können wir dann weniger als 1 Pizza haben?

Also ein Kindergerechtes "Beweis" durch Widerspruch


b.2) Die Vermutung: warum ist dieser Fehler unterlaufen? wie könnten wir unsere Schüler vor solchen Fehlern bewahren.

Die Rechenregeln/Operationen für rationale Zahlen sind nicht gegeben bzw. Der Schüler könnte gedacht haben die Addition wird wie eine Multiplikation durchgeführt: 1 * 1 = 1 und a * b = ab (trotzdem falsch aufgeschrieben)

Eine Lösung wäre: Die Lehrkraft muss während des Plenums es immer wieder erwähnen: "Erweitern zusammen rechnen oder schon am Anfang des Themas Regeln einführen und häufig es and die Tafel schreiben "erweitern""


(Bei dieser Aufgabe oben bin ich mir unsicher)




3. Aufgabe:

a) Zeige die Funktion im Unterricht auf möglichst vielen Arten (Vierklang)

3.i) Nenne die vier Möglichkeiten

=> Analytische Form

=> Grafisch

=> Sprachlich

=> Tabelle

3.ii) Erläutere es am Beispiel f(x) = 3*x+2

Die analytische Form: f(x) = 3*x+2

Grafisch (Zeichnen) (wüsste jetzt nicht wie hier auf dieser Plattform)


Sprachlich: Die Funktion f(x) wird dargestellt durch x die unbekannte wird drei mal multipliziert mit der Zahl 3 und am Ende werden zwei draufaddiert.


Tabelle: Halt eine Tabelle

x                f(x)

-2

-1

0

1

2



b) Gegeben sei die Funktion f(x) = (x+2)² -4

Erläutere ohne weitere Manipulationen am Funktionsterm vorzunehmen- was Sie damit über den SP, NS, SP mit Y-Achse sagen können.


SP (-2/-4) Scheitelpunkts form ist gegeben durch die Funktion

NS mit y-Achse (0/0) Kurve verläuft durch den Ursprung (x = 0)

NS mit der x-Achse x=0 und x=-4 (Da ein Schnittpunkt bei x=0 existiert so auch bei -4 => SP (-2/-4)  -2 auf -2 = -4

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lul

Wie könnten Sie enaktiv die Aufgabe (-5) - (-7) mit Ihren Schülern erarbeiten?

Vielleicht auch so: Berechne $$\begin{aligned} (-5) - (3) = \,? \\ (-5) - (2) = \,? \\ (-5) - (1) = \,? \\ (-5) - (0) = \,? \\ (-5) - (-1) = \,? \\ (-5) - (-2) = \,? \\ \text{usw.}&\end{aligned}$$und das gleichzeitig am Zahlenstrahl zeigen.

Der Sprung von 0 zu - 1 könnte problematisch sein für manchen.

Anschaulich wird es mMn so nicht, nur logisch.

Von 5 Euro Schulden einen Euro Schulden abzuziehen ist leichter vorstellbar.

Probleme gibt es hier nur , wenn mehr zurückgezahlt würde.

PS:

Probleme gäbe es auch beim Kalender, wenn man von "vor Christus" zu "nach Christus " geht, da es kein Jahr 0 gibt.

Alles hat seine Tücken.

Der Sprung von 0 zu - 1 könnte problematisch sein für manchen.

man könnte vermuten: Hier trennt sich die Spreu vom Weizen.

https://www.desmos.com/calculator/zdotm81fe7

Ist ja auch schwer vorstellbar, dass der schwarze Punkt jedes mal um \(1\) nach rechts hüpft und sich dabei von der grünen Senkrechten nicht aufhalten lässt.

3 Antworten

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Hallo

1. Zahlenstrahl, -5€ = 5€ Schulden. -(-7) Schulden werden verkleinert.

Zahlenstrahl ist direkt angezeichnet nicht enaktiv! (sondern inaktiv) also Papierstreifen , selbst versuchen

unklar ob man -(-7)=-1*(-7) schon hat wenn ja dann an Klammerrechnung erinnern statt -7 (1-8)

2. Pizzen hatten sie zur Einführung von Brüchen schon genug, was bedeutet mit 1/2 multipliziern erinnern 4*1/2 gibt die Hälfte von 4

b) mit 1/1 rechnen ist schlecht, es geht ja wirklich um Brüche. Warum fragst du nicht die SuS, nicht nur wie es richtig ist sondern warum falsch, vielleicht finden sie selbst Beispiele oder Bilder. du tust für inaktiv zu viel selbst. der große "Erklärer.

c) der sprachliche Teil ist sehr schlecht. x ist die Variable nicht die Unbekannte, f(x) gibt eine Zuordnung an jedem x wird eine Wert bzw Funktionswert zugeordnet. Was etwa wird x=5, was x=-3 zugeordnet?

Tabelle zuerst führt zur Graphik

den letzten Teil verstehe ich nicht, das ist nicht Didaktik, sondern ne Aufgabe für einen 8 Klässler-In

lul

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Vielen Dank für deine Antwort,

Tatsächlich handelt es sich um eine Didaktik-Klausur. Ich kann meine Schüler nicht "befragen", da sie nicht existieren. Daher habe ich die Begriffe "enaktiv" und "ikonisch" vertauscht, richtig?

Nur zur Erinnerung: Enaktiv bedeutet "handelnd", oder? Und ikonisch steht für "bildlich"?

Kommen wir zur Aufgabe 1: (-5) - (-7) = 2
Wie könnte ich diese Formel enaktiv darstellen? Meinst du, es würde in der Klausur als "korrekt" gelten, wenn ich einen Papierstreifen verwende?

Bezüglich Aufgabe 2: Ich soll den Schülern erklären, warum es so ist. Daher dachte ich, eine bildliche Darstellung wäre verständlicher. Für die "nicht existierenden" Schüler.

Der Bruch 1/1 entspricht im Grunde genommen einem Ganzen, aber vielleicht wäre es sinnvoller, andere Zahlen zu wählen, damit es für die Schüler klarer wird. (Diese Kinder existieren auch nicht; ich muss es quasi meinem Professor erklären.)

Die letzte Aufgabe ist aus der Altklausur vom letzten Semester.
Aber die müsste so richtig sein :) 

Danke dir nochmal

Dass die SuS nicht wirklich da sind , hat in einer Didaktik Klausur keine Bedeutung, du hast zu sagen, was du mit realen S tätest. am besten sollst du dir die Situation wirklich vor.

inaktiv: die S sind selbst aktiv, ikonisch mit Bildchen

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Zu a)
Wie könnten Sie enaktiv die Aufgabe (-5) - (-7) mit Ihren Schülern erarbeiten?

Mein Vorschlag:

Jede*r Schüler*in erhält ein Kopie dieses Bildes:
blob.png

Das Rechteck ist auszuschneiden, entlang der gestrichelten Linie zu falten und die Falthälften aneinanderzukleben. Sodann zeichnet jede*r eine Zahlengerade, auf die der Pinguin gesetzt wird:

blob.png

In der exemplarischen Abbildung sitzt der Pinguin auf der +2 und blickt nach links. Der Pinguin kennt einen Startpunkt, zwei Bewegungsrichtungen und zwei Blickrichtungen. Dabei bedeuten

Startpunkt: erster Summand (Minuend),
Blickrichtung rechts: Das Vorzeichen des nächsten Summanden ist +,
Blickrichtung links: Das Vorzeichen des nächsten Summanden ist -,
Bewegungsrichtung in Blickrichtung: Addition,
Bewegungsrichtung gegen die Blickrichtung: Subtraktion.
Die Vorzeichen (+, -) werden als Blickrichtung repräsentiert die Operationszeichen (+, -) werden als Bewegungsrichtung repräsentiert.
Dann bedeutet (-5) - (-7): Start auf -5 und mit Blickrichtung nach links um 7 rückwärtsgehen. Diese Anweisung führt zu einer neuen Position auf der Zahlengeraden bei +2. Also (-5) - (-7)=2



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Meine Ideen:

1)

a)
Wie könnten Sie enaktiv die Aufgabe (-5) - (-7) mit Ihren Schülern erarbeiten?

Das Konto ist mit 5 Euro überzogen/ im Soll.

Du hast 5 Euro Schulden. Du zahlst 7 Euro ein, damit sind die Schulden weg und 2 Euro bleiben als Guthaben

auf deinem Konto.

Auf dem Zahlenstrahl: gehst von -5 um 7 Einheiten nach rechts und landest bei +2 = 2

Im Worten: du nimmst die 5 Euro Schulden und 7 Euro Schulden. Damit hast du 2 Euro Schulden zuviei getilgt,

was gleichbedeutend ist mit 2 Euro im Guthaben/ "im Plus" zu sein.

Für den Anfang wäre es m.E. besser (-7) -(-5) zu verwenden:

Ich nehme von 7 Euro Schuden 5 Euro Schulden weg.

Damit wird die Schuldenreduktion unmittelbar einsichtig ohne dass eine Überschuss entsteht.

Der Term wäre so anschaulich dargestellt.

Alternativ ginge auch das Thermometer, das bei -7° steht. Man nimmt dann Minus-Grade weg.


b) Im Unterricht glaubt ein Schüler nicht, dass 2*5 = 5*2 ist.

Gib jemanden 2 Euro-Scheine oder 5 2-Euro-Münzen! Wieviel Euro besitzt er jeweils?

oder:

Eine Tabelle hat 2 Zeilen und 5 Spalten bzw. 5 Zeilen und 2 Spalten.

Wieviele Kästchen entstehen?

analog: Getränkekiste: Flaschenzählung von links nach rechts oder vorne nach hinten



2b)

Die Vermutung: warum ist dieser Fehler unterlaufen? wie könnten wir unsere Schüler vor solchen Fehlern bewahren.

Der Fehler ist so unlogisch: Warum addiert er nur die Nenner?

Wenn, dann würde ich 2/(a+b) erwarten.

Schutz: Man kann nur Brüche mit gleichem Nenner addieren. Die Nenner müssen denselben Namen haben (Gleichnamigkeit herstellen)


3. sprachlich: f(x) ordnet jedem x sein 3-Faches und erhöht dieses anschließend um 3.

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