Geometrie erkunden

mathematik lehren Nr. 144/2007

Erscheinungsdatum:
Okt. 2007
Schulfach / Lernbereich:
Mathematik
Bestellnr.:
58144
Medienart:
Zeitschrift
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Geometrieunterricht muss nicht nur von Beweisen und Konstruktionen geprägt sein. Geometrie kann Spaß machen!
Dabei ist die Steigerung der Schülerakttivität ein ganz wichtiger Punkt: Mithilfe von Werkzeugen wie Schere, Stift, Papier, aber auch Holzwürfel, Lego®-Material und dynamische Geometriesoftware können Ihre Schüler die Geometrie selbst erkunden. Und das wiederum steigert den Lerneffekt! Nutzen Sie die Anregungen für einen abwechslungsreichen und schülerzentrierten Unterricht, die wir Ihnen mit den Beiträgen dieses Heftes geben möchten und beobachten Sie bei Ihren Schülern die Freude am Lernen.

Aus dem Inhalt:

  • Spiele mit Knobelquadraten
  • Formeln geometrisch erkunden
  • Strecken, schieben, drehen, zeichnen
  • Die Quadratur des Rechtecks

Inkl. Mathe-Welt "Lernwerkstatt Geometrische Körper"


Hinweis:
Im Basisartikel ("Geometrie erkunden" von Hans-Jürgen Elschenbroich und Günter Seebach) werden Konstruktionen mit dynamischer Geometrie vorgestellt.
DynaGeo-Dateien zum Beweis der Konstanz der Lotsummen im Dreieck sowie zur Existenz des Inkreises finden Sie als Download 500–08144_Geometrie_erkunden weiter unten im Download-Bereich zu diesem Heft.

Zu den Beiträgen "Schiff ahoi" (ab Seite 52) und "Sehen, Fotografieren, Schatten werfen" (ab Seite 56) von Günter Seebach finden Sie DynaGeo-Dateien mit Aufgaben und Lösungen als Download in den Ordnern 500–08144_Schiff_ahoi und 500–08144_Sehen_Fotografieren_Schatten_werfen

Zu den Beiträgen "Formeln geometrisch erkunden" (ab Seite 18) und "Die Quadratur des Rechtecks. Wurzelziehen ohne Rechnen" (ab Seite 50) von Hans-Jürgen Elschenbroich finden Sie DynaGeo-Dateien in den Ordnern 500–08144_ Formeln_geometrisch_erkunden und 500–08144_ Die_Quadratur_des_Rechtecks

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Abstract

Autor: Elschenbroich, Hans-Jürgen; Seebach, Günther
Titel: Geometrie erkunden.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 4–8

Abstract: Die Geometrie ist ein ideales Feld für Schüleraktivitäten und eigene Erkundungen. Durch die unmittelbare Anschaulichkeit beim Messen, Zeichnen und Konstruieren ist bei geometrischen Fragestellungen die Visualisierung immanent und kann ihrerseits eine Basis für weitere Ideen sein. Der Beitrag erörtert die Rolle der Geometrie im Mathematikunterricht und gibt Hinweise zur Konzeption geeigneter Lernumgebungen, die – mit oder ohne dynamischer Geometriesoftware – die Entwicklung grundlegender Kompetenzen wie Argumentieren und Begründen, Problemlösen und Modellieren ermöglichen.

Schlagwörter: Konzeptentwicklung, Konkretisierung, Kommunikation, Problemlösen, Lehrerrolle, Schüleraktivität, Selbstständiges Lernen, Kooperatives Lernen, Entdeckendes Lernen, Lehr-Lern-Prozess, Systemisches Denken, Lehrmethode, Modellbildung, Gruppenarbeit, Unterrichtsziel, Computerunterstützter Unterricht, Unterricht, Argumentation, Visualisieren, Geometrie, Experimentelle Mathematik, Mathematikunterricht, Mathematik, Modernität


Autor: Streit, Christine
Titel: Spiele mit Knobelquadraten.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 9–11

Abstract: Quadrate mit zwei Verbindungslinien von der Mitte zu einer Seitenmitte oder einer Ecke regen zu vielen Erkundungen an. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich zunächst in Gruppen mit der Grundidee dieser Figuren auseinander und erkunden, wie viele solcher Knobelquadrate es überhaupt gibt. Im Spiel erschließen sie sich die verschiedenen Legemöglichkeiten. Durch geschickt formulierte Erkundungsaufträge wird das Vorwissen reaktiviert und die Problemlösefähigkeit trainiert. Der Beitrag stellt zwei unterrichtserprobte Spielideen vor, die von Schülerinnen und Schülern mitentwickelt und variiert wurden.

Schlagwörter: Arbeitspapier, Konzeptentwicklung, Erfahrungsbericht, Problemlösen, Erziehungsspiel, Strategiespiel, 7. Schuljahr, 6. Schuljahr, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Schüleraktivität, Selbstständiges Lernen, Entdeckendes Lernen, Systemisches Denken, Lehrmethode, Gruppenarbeit, Unterrichtseinheit, Lehrerhandbuch, Lernspiel, Jigsaw, Planimetrie, Experimentelle Mathematik, Winkel, Fläche, Geometrische Konstruktion, Mathematikunterricht


Autor: Pietsch, Manfred
Titel: Papier falten und Geomtrie begreifen.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 12–17

Abstract: Mit Faltfiguren lassen sich verblüffend einfach geometrische Gesetzmäßigkeiten entdecken und auf anschauliche Weise Einsichten gewinnen. Über die eigene Tätigkeit des Faltens begreifen die Schülerinnen und Schüler geometrische Grundlagen im wahrsten Sinne des Wortes. Der Beitrag stellt ein Unterrichtskonzept vor, in dem die Begriffe orthogonale und parallele Geraden, Innenwinkelsumme und Dreiecksfläche, Mittelsenkrechte und Winkelhalbierende mit gezielten Erkundungsaufträgen handelnd erarbeitet werden. Die Faltung am Halbkreis liefert eine Beweisidee zum Thalessatz.

Schlagwörter: Arbeitspapier, Konzeptentwicklung, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Schüleraktivität, Entdeckendes Lernen, Lehr-Lern-Prozess, Lehrmethode, Unterrichtseinheit, Lehrerhandbuch, Visualisieren, Planimetrie, Geometrie, Winkel, Fläche, Orthogonalität, Dreieck, Mathematikunterricht, Parallele, Papierfalten


Autor: Elschenbroich, Manfred
Titel: Formeln geometrisch erkunden. Mit Schneiden, Falten und DGS Flächeninhalte bestimmen.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 18–19

Abstract: Der Unterrichtsvorschlag zeigt exemplarisch, wie sich alte und neue Medien ergiebig verbinden lassen: Als Vorbereitung einer Strategie zur Bestimmung von Flächeninhalten werden mit Schere und Papier verschiedene Flächen zerlegt und neu zusammengesetzt. Die Simulation mit dynamischer Geometriesoftware führt zur Entdeckung der Flächeninhaltsformel Mittellinie mal Höhe, die so anschaulich erfahrbar wird. Auch algebraische Formeln wie das Distributivgesetz werden durch geometrische Figuren visualisiert.

Schlagwörter: 8. Schuljahr, 7. Schuljahr, 6. Schuljahr, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Entdeckendes Lernen, Unterrichtseinheit, Lehrerhandbuch, Computerunterstützter Unterricht, Visualisieren, Planimetrie, Fläche, Dreieck, '>Trapez , Mathematikunterricht, Parallelogramm, Papierfalten


Autor: Meixner, Helmut
Titel: Figuren stanzen und Abbildungen entdecken.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 20–23

Abstract: Zusammenfassung nach Verlagsinformation: Mit Figurenstanzern werden aus Papier symmetrische und asymmetrische Figuren gelocht. Wird das Blatt zwischendurch gedreht oder gefaltet, liegen die ausgestanzten Formen in einer bestimmten Lage zueinander. So lassen sich wesentliche Eigenschaften geometrischer Abbildungen entdecken und Konstruktionsvorschriften entwickeln. Eine Aufgabensequenz führt in die Achsenspiegelung, Punktspiegelung, Drehung und Verschiebung ein. Weiterführend kann die Verknüpfung dieser Abbildungen erarbeitet werden.

Schlagwörter: Problemstellung, Annäherung, Arbeitspapier, 6. Schuljahr, 5. Schuljahr, 4. Schuljahr, Entdeckendes Lernen, Unterrichtseinheit, Einzelarbeit, Lehrerhandbuch, Übersetzung, Planimetrie, Geometrie, Geometrische Konstruktion, Mathematikunterricht, Punktspiegelung, Rotation, Transformation, Partnerarbeit


Autor: Barzel, Bärbel; Haug, Reinhold; Häger, Kirsten; Rabstein, Andreas
Titel: Körper erkunden. Erfahrungen in der Lernwerkstatt.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 24–26

Abstract: Zusammenfassung nach Verlagsinformation: Im Themenbereich Körper und Raumgeometrie sind die Voraussetzungen aus der Grundschule oft sehr unterschiedlich. Die als Mathe-Welt beiliegende Lernwerkstatt Geometrische Körper bietet ein differenzierendes Angebot, um im Unterricht mit dieser Heterogenität umgehen zu können. Der Beitrag informiert über Konzeption und Einsatz der Lernwerkstatt.

Schlagwörter: Problemstellung, Erziehungsspiel, 5. Schuljahr, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Schüleraktivität, Selbstständiges Lernen, Kooperatives Lernen, Systemisches Denken, Gruppenarbeit, Unterrichtsziel, Übungsbuch, Lernspiel, Computerunterstützter Unterricht, Arbeitsbuch, Unterrichtsmedien, Geometrische Figur, Geometrie, Stereometrie, '>Körper , Raumgeometrie, Mathematikunterricht, Metaphorik


Titel: Mathe-Welt. Lernwerkstatt Geometrische Körper.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 27–42

Abstract: Das Arbeitsheft für die Klassenstufe 5 bietet als Lernwerkstatt die Möglichkeit eines differenzierenden Angebots, in dem die Klasse an verschiedenen Aufgaben, mit unterschiedlichen Bearbeitungszeiten und Schwerpunkten arbeiten kann. Die Schülerinnen und Schüler durchlaufen in Gruppen sieben Stationen, deren Aufgabenstellungen meist ein kooperatives und reflektierendes Arbeiten erfordern. Sie erkunden selbstständig neue räumliche Perspektiven, bauen diese weiter aus und differenzieren sie. Zusätzlich wird das Grundwissen über verschiedene Körperformen gefestigt, vorhandene Kenntnisse vertieft und durch unterschiedliche Aufgaben- und Handlungsformate das Raumvorstellungsvermögen auf vielfältige Weise geübt. Die einzelnen Stationen: 1. Körper ertasten, 2. Körper zusammensetzen, 3. Körper zuordnen, 4. Körper aufklappen, 5. Körper bauen, 6. Körper entwerfen, 7. Körper konstruieren. Das Heft ist so angelegt, dass es wie ein Lerntagebuch die Ergebnisse und Reflexionen der Arbeit aufnehmen kann.

Schlagwörter: Problemstellung, Erziehungsspiel, 5. Schuljahr, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Schüleraktivität, Selbstständiges Lernen, Kooperatives Lernen, Systemisches Denken, Gruppenarbeit, Unterrichtsziel, Übungsbuch, Lernspiel, Computerunterstützter Unterricht, Arbeitsbuch, Unterrichtsmedien, Geometrische Figur, Geometrie, Stereometrie, '>Körper , Raumgeometrie, Mathematikunterricht, Metaphorik


Autor: Brauner, Uli; Jablonski-Grosse-Wilde, Martin
Titel: Sternstunden.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 43–45

Abstract: Beim spielerisches Umgehen mit Weihnachtssternen entstehen Fragen und Anlässe für geometrische Erkundungen zum Goldenen Schnitt. Der Beitrag berichtet über Erfahrungen in einer Vertretungsstunde und gibt Anregungen zu weiteren Untersuchungen.

Schlagwörter: Erfahrungsbericht, Schuljahr 10, Schüleraktivität, Selbstständiges Lernen, Motivation, Unterrichtseinheit, Computerunterstützter Unterricht, Argumentation, Goldener Schnitt, Geometrie, Dreieck, Mathematikunterricht, Kreis


Autor: Oldenburg, Reinhard
Titel: Strecken, schieben, drehen und zeichnen. Geometrische Schülerexperimente mit LEGO.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 46–49

Abstract: Wesentliche Zusammenhänge in der Geometrie lassen sich durch Experimentieren mit LEGO unmittelbar erkunden. Der Beitrag stellt eine Reihe von Experimenten für verschiedene Klassenstufen vor, die sich zum entdeckenden Einstieg oder zum Vernetzen und Üben schon behandelter Sachverhalte eignen. Beim Umgang mit dem Material haben die Schülerinnnen und Schüler viele Gelegenheiten, sich mit geometrischen Zusammenhängen auseinanderzusetzen, wichtige Schritte von Modellbildungsprozessen zu durchlaufen und eigene Überlegungen argumentativ darzustellen. Folgende Experimente werden vorgestellt: Winkelhalbierende, Kreise und Gelenke (Klasse 6), Satz des Thales (Klasse 8), Kongruenzsatz SSS (Klasse 7), Ähnlichkeit (Klasse 7/9), Ellipsenzirkel (Klasse 9/10).

Schlagwörter: Arbeitspapier, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Lehrmethode, Modellbildung, Unterrichtsziel, Lehrerhandbuch, Argumentation, Mathematische Sprache, Geometrie, Experimentelle Mathematik, Mathematikunterricht, Mathematik


Autor: Elschenbroich, Hans-Jürgen
Titel: Die Quadratur des Rechtecks. Wurzelziehen ohne Rechnen.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 50–51

Abstract: Über den historischen Zugang des Heron Verfahrens wird die Wurzelfunktion geometrisch hergeleitet. Mit Hilfe von dynamischer Geometriesoftware werden über die Visualisierung der euklidischen Höhensatzfigur die Leitideen Zahl, funktionaler Zusammenhang sowie Raum und Form vernetzt. So können die Schülerinnen und Schüler das rein algebraische Verständnis des Wurzelziehens um die ursprüngliche, geometrische Bedeutung erweitern und ein tieferes Verständnis von Quadratwurzeln gewinnen.

Schlagwörter: Newton, Isaac, Analyse, Verständnis, Methode, Unterrichtsanalyse, Verstehen, Schuljahr 10, 9. Schuljahr, Computerunterstützter Unterricht, Visualisieren, Geometrie, Euklidische Geometrie, Wurzelfunktion, Geometrische Konstruktion, Mathematikunterricht, Mathematik, Wissenschaftsgeschichte


Autor: Seebach, Günther
Titel: Schiff ahoi. Vier Beispiele zur Winkelpeilung.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 52–55

Abstract: Zusammenfassung nach Verlagsinformation: Der Beitrag stellt vier Beispiele aus einem Differenzierungskurs vor. Winkelmessung und Winkelbeziehungen helfen, Fragestellungen aus der Nautik zu modellieren. Mit vorbereiteten elektronischen Arbeitsblättern erkunden die Schüler die Horizontalpeilung, die Kreuzpeilung und die Doppelpeilung. Die Bestimmung des richtigen Kurses bei Strömung bereitet auf intuitiver Ebene die Vektoraddition vor.

Schlagwörter: Präsentation, Diskussion, Erfahrungsbericht, Anwendung, Problemlösen, Schuljahr 10, 9. Schuljahr, Schüler, Modellbildung, Gruppenarbeit, Unterrichtseinheit, Unterrichtsziel, Computerunterstützter Unterricht, Argumentation, Navigation, Winkel, Mathematikunterricht, Mathematik


Autor: Seebach, Günther
Titel: Sehen, Fotografieren, Schatten werfen. Mit darstellender Geometrie modellieren.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 56–59

Abstract: Im Rahmen eines Differenzierungskurses Mathematik-Physik-Infomatik wird die Zentralprojektion als gemeinsame Grundlage des Sehens, des Schattenwurfs und des Fotografierens mit Dynamischer-Geometrie-Software modelliert und untersucht. Eine fächerverbindende Kooperation mit dem Kunstunterricht bietet sich an.

Schlagwörter: Erfahrungsbericht, Schuljahr 10, Gruppenarbeit, Unterrichtseinheit, Fotografieren, Computerprogramm, Computerunterstützter Unterricht, Sehen, Fächerübergreifender Unterricht, Informatikunterricht, Zentralprojektion, Geometrie, '>Projektion , Darstellende Geometrie, Mathematisches Modell, Geometrische Konstruktion, Mathematikunterricht, Physikunterricht


Autor: Goebel, Andreas
Titel: Dynamische Raumgeometrie. Neue Möglichkeiten mit Archimedes Geo3D.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 60

Abstract: Es werden Programme für das interaktive Konstruieren im dreidimensionalen Raum vorgestellt, die im Unterricht neue Möglichkeiten für die Raumgeometrie und Analytische Geometrie eröffnen. Die Kosten für Schul- und Einzelplatzlizenzen sind aufgeführt.

Schlagwörter: Software, Geometrie, Stereometrie, Raumgeometrie, Mathematikunterricht, Modernität


Autor: Herget, Wilfried
Titel: Die etwas andere Aufgabe. Besonders, bildend und bedenkenswert.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 66–67

Abstract: Vorgestellt werden Fundstücke aus Werbeanzeigen und Zeitungsartikeln, die Anregungen für Aufgaben vom Typ Was meinst du dazu geben. Weitere Beispiele sind Briefaufgaben, in denen sich Schülerinnen und Schüler über ihre Gedanken und Lösungsansätze in Briefform austauschen.

Schlagwörter: Problem, Problemstellung, Kritisches Denken, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Unterrichtsmedien, Schreiben, Mathematikunterricht


Autor: Tengler, Frank-Uwe
Titel: Ideenkiste. Zahlen-Zauber.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 68

Abstract: Vorgestellt wird eine Knobelei mit fünfstelligen Zahlen, bei der es nicht nur ums richtige Addieren, sondern auch ums Problemlösen geht.

Schlagwörter: Magie, Problemlösen, 6. Schuljahr, Natürliche Zahl, Addition, Mathematikunterricht


Autor: Sternemann, Wilhelm
Titel: Ideenkiste. Gemeinsam an einer Riesenfigur.
Quelle: In: Mathematik lehren,(2007) 144, S. 68–69

Abstract: Der Beitrag berichtet von einem mathematischen Schulfest, an dem im Rahmen eines internationalen Comeniusprojektes Schülerinnen und Schüler der 8. bis 13. Jahrgangsstufe teilnahmen. An diesem Wochenende wurde gemeinsam ein Dodekaeder-Fraktal zweiter Stufe gebaut, das als Dauerpräsentation in der Aula immer wieder neue Anregungen zu Symmetrie, Goldenem Schnitt, Platonischen Körpern und Fraktalen bietet.

Schlagwörter: Erfahrungsbericht, Sekundarstufe II, Mittelstufe, Sekundarstufe I, Oberstufe, Schüleraktivität, Geometrische Figur, Geometrie, Mathematikunterricht, Fraktal


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