Klasse | Schulstufe | Thema | Themengebiet | Schwierigkeit |
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7/ 8/ 9/ 10 | Sekundarstufe I | Trigonometrische Sätze | Größen und Messen, Raum und Form | ** |
Heuristsche Hilfsmittel | Heuristische Prinzipien | Heuristische Strategien |
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Informative Figur, Gleichungen | Zerlegungs- und Ergänzungsprinzip | Kombiniertes Vorwärts- und Rückwärtsarbeiten, Analogieschlüsse |
\(q² = a²+ w_\gamma² - 2\cdot a\cdot w_\gamma\cdot cos(\frac { \gamma }{ 2 } )\) \(q^2=(17,1cm)^2+(10,2cm)^2-2\cdot 17,1cm \cdot 10,2cm\cdot cos(31,9°)\) \(q^2≈100,29 cm \) \( q≈10,01 cm\) |
\(w_\gamma² = a²+ q² - 2\cdot a\cdot q\cdot cos(\beta )\) \(cos(\beta )=\frac { a²+q²-{ w }_{ \gamma }² }{ 2\cdot a\cdot q } \) \(cos(\beta )=\frac { (17,1cm)²+(10,01cm)²-(10,2cm)² }{ 2\cdot 17,1cm\cdot 10,01cm } \) \( β≈32,55°\) |
\(α=180°- β- γ\)
\(α≈180°-32,55°-63,8°\) \(α ≈83,65°\) |
\(δ=180°- β- \frac { \gamma }{ 2 } \) \(δ ≈180°-32,55°-31,9°\) \(δ ≈115,55°\) |
\(ε=180°- δ\) \(ε ≈180°-115,55°\) \(ε ≈64,45°\) |
\(\frac { p }{ sin(\frac { \gamma }{ 2 } ) } =\frac { { w }_{ \gamma } }{ sin(\alpha ) } \) \(p=\frac { { w }_{ \gamma } }{ sin(\alpha ) } \cdot sin(\frac { \gamma }{ 2 } )\) \(p=\frac { 10,2cm }{ sin(83,65°) } \cdot sin(31,9°)\) \(p ≈5,42cm\) |
\(c=p+q\) \(c≈ 5,42cm+10,01cm\) \(c≈15,43 cm\) |
\(\frac { b }{ sin(\beta ) } =\frac { a }{ sin(\alpha ) } \) \(b=\frac { a }{ sin(\alpha ) } \cdot sin(\beta )\) \(b=\frac { 17,1cm }{ sin(83,65°) } \cdot sin(32,55°)\) \(b≈9,26cm\) |
Die Konstruktion erfolgt mit Zirkel und Geodreieck mithilfe der dynamischen Geometriesoftware EUKLID DynaGeo:
Größen und Messen, "Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein grundlegendes Verständnis vom Prinzip des Messens." (KC Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.29); zusätzlich am Ende von Schuljahrgang 10 "Die Schülerinnen und Schüler berechnen Streckenlängen und Winkelgrößen mit Hilfe von [...] Trigonometrischen Beziehungen." (ebd.)
Raum und Form, zusätzlich am Ende von Schuljahrgang 8 "Die Schülerinnen und Schüler konstruieren mit Zirkel, Geodreieck und dynamischer Geometriesoftware [...]." (KC, Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.31)
Zahlen und Operationen "Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein grundlegendes Verständnis von Zahlen, Variablen, Rechenoperationen, Umkehrungen, Termen und Formeln." (KC, Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.25)
Zahlen und Operationen, zusätzlich am Ende von Schuljahrgang 8 "Die Schülerinnen und Schüler lösen einfache Rechenaufgaben im Bereich der reellen Zahlen" (KC, Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.25)
Mathematische Darstellungen verwenden "Mathematisches Arbeiten erfordert das Anlegen und Interpretieren von Darstellungen und den problemangemessenen Wechsel zwischen verschiedenen Darstellungen.", "Eigene Darstellungen dienen dem Strukturieren und Dokumentieren individueller Überlegungen und unterstützen die Argumentation." (KC, Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.19)
Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen, zusätzlich am Ende von Schuljahrgang 6 "Die Schülerinnen und Schüler stellen einfache mathematische Situationen durch Terme dar und interpretieren Variable und Terme in gegebenen Situationen." (KC, Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.21)
Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen, zusätzlich am Ende von Schuljahrgang 8 "Die Schülerinnen und Schüler nutzen den eingeführten Taschenrechner und Geometriesoftware zur Darstellung und Erkundung mathematischer Zusammenhänge sowie zur Bestimmung von Ergebnissen." (KC, Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.22)
Probleme mathematisch lösen, zusätzlich am Ende von Schuljahrgang 8 „Die Schülerinnen und Schüler stellen sich inner- und außermathematischen Problemen und beschaffen die zu einer Lösung noch fehlenden Informationen."(KC, Niedersachsen Gymnasium (Jh. 5-10) 2006, S.15); zusätzlich am Ende von Schuljahrgang 10 "[Sie] wählen geeignete heuristische Strategien zum Problemlösen aus und wenden diese an.“ (ebd., S.16)
Allgemein-strategische Hilfen |
Wie beginnen wir bei Problemlöseaufgaben für gewöhnlich?
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Unterstreiche dir das wichtigste im Text.
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Fertige doch eine Skizze an.
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Allgemein-strategische Hilfen | Inhaltsorientierte strategische Hilfen | Inhaltliche Hilfen |
Kennst du ähnliche Aufgaben, und was hat dir dort geholfen?
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Kannst du bekannte Sätze über Winkel anwenden?
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Welche Winkel der Skizze kannst du direkt berechnen?
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Markiere dir die gegebenen Seiten und Winkel in deiner Skizze.
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Wie helfen dir die Teildreiecke?
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Was macht die Winkelhalbierende mit dem Winkel \(\gamma \)?
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Welche Sätze über Dreiecke könnten dir hier weiterhelfen?
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Wie lauten Kosinus- und Sinussatz?
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Allgemein-strategische Hilfen | Inhaltsorientierte strategische Hilfen | Inhaltliche Hilfen |
Wie stellt man Gleichungen um?
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Nach was möchtest du die Gleichung umstellen?
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Stelle den Kosinussatz nach β um, bzw. stelle den Sinussatz nach p bzw. b um.
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Kennst du eine ähnliche Aufgabe?
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Was möchtest du berechnen?
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Addiere/Multipliziere/Subtrahiere/Dividiere … mit ... .
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Überprüfe deinen Lösungsweg.
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Überprüfe deine Ergebnisse an deiner Skizze und dem Aufgabentext.
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Kontrolliere dein Ergebnis mit dem Innenwinkel- und dem Nebenwinkelsatz.
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Macht deine Lösung Sinn?
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Wir freuen uns auf Ihre Anregungen und konstruktive Rückmeldung zum Material.
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