Schulprogramm Fachlehrpläne Mathematik Stufe 10
Unterrichtsvorhaben „Quadratische Funktionen und Gleichungen“

Unterrichtsvorhaben: Quadratische Funktionen und Gleichungen

Inhaltsfeld:

  • Arithmetik / Algebra; Funktionen

Inhaltliche Schwerpunkte:

  • Lösungsverfahren für quadratische Gleichungen (Ausklammern, Wurzelziehen, Linearfaktorzerlegung, quadratische Ergänzung, p-q-Formel, Satz von Vieta)
  • quadratische Funktionen: Term (Normalform, Scheitelpunktform, faktorisierte Form), Graph, Tabelle, Scheitelpunkt, Symmetrie, Öffnung, Nullstellen und y-Achsenabschnitt, Transformation der Normalparabel, Extremwertprobleme

Zeitbedarf:

  •   23 Unterrichtsstunden

Lambacher Schweizer
10- G9
S. 34 - 71
Inhaltsbezogene Kompetenzerwartungen                                     
Prozessbezogene Kompetenzerwartungen
Kapitel II
Quadratische Funktionen und Gleichungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
Die Schülerinnen und Schüler ...
1
Darstellungsformen quadratischer Funktionen
Funktionen

(1)
    stellen Funktionen mit eigenen Worten, in Wertetabellen, als Graphen und als Terme dar (Kom-4, Kom-6, Kom-7)
(2)     verwenden aus Graph, Wertetabelle und Term ablesbare Eigenschaften als Argumente beim Bearbeiten mathematischer Fragestellungen (Pro-2, Pro-3, Arg-5)
(4)     bestimmen anhand des Graphen einer Funktion die Parameter eines Funktionsterms dieser Funktion (Arg-5, Arg-6, Arg-7)
(5)     erklären den Einfluss der Parameter eines Funktionsterms auf den Graphen der Funktion (Ausnahme bei quadratischen Funktionen in der Normalform: nur Streckfaktor und y-Achsenabschnitt) (Arg-3, Kom-9, Kom-10)
(6)     erkunden und systematisieren mithilfe dynamischer Geometriesoftware den Einfluss der Parameter von Funktionen
(Pro-1, Pro-2, Pro-4, Pro-6, Ope-13)
(7)     deuten Parameter und Eigenschaften einer Funktion in Anwendungssituationen
(Mod-1, Mod-5, Mod-6, Mod-7, Mod-9)
(9)     berechnen Nullstellen quadratischer Funktionen durch geeignete Verfahren
(Pro-4, Pro-8, Ope-7)
(11)     identifizieren funktionale Zusammenhänge in Messreihen mit digitalen Hilfsmitteln
(Arg-1, Arg-4, Ope-11, Ope-13)

Arithmetik / Algebra

(8)     wählen Verfahren zum Lösen quadratischer Gleichungen begründet aus, vergleichen deren Effizienz und bestimmen die Lösungsmenge einer quadratischen Gleichung auch ohne Hilfsmittel (Pro-4, Pro-8, Ope-7)
(11)     wenden ihre Kenntnisse über quadratische Gleichungen (…) zum Lösen inner- und außermathematischer Probleme an und deuten Ergebnisse in Kontexten
(Mod-7, Mod-8, Mod-9, Pro-4)




Kom-4     geben Beobachtungen, bekannte Lösungswege und Verfahren mit eigenen Worten und mithilfe mathematischer Begriffe wieder
Kom-6     verwenden in angemessenem Umfang die fachgebundene Sprache   
Kom-7     wählen je nach Situation und Zweck geeignete Darstellungsformen       
Kom-9     greifen Beiträge auf und entwickeln sie weiter   
Kom-10    vergleichen und beurteilen Ausarbeitungen und Präsentationen hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit, Verständlichkeit und fachsprachlichen Qualität       
Pro-1     geben Problemsituationen in eigenen Worten wieder und stellen Fragen zu einer gegebenen Problemsituation   
Pro-2     wählen geeignete heuristische Hilfsmittel aus (Skizze, informative Figur, Tabelle, experimentelle Verfahren)   
Pro-3     setzen Muster und Zahlenfolgen fort, beschreiben Beziehungen zwischen Größen und stellen begründete Vermutungen über Zusammenhänge auf   
Pro-4     wählen geeignete Begriffe, Zusammenhänge, Verfahren und Werkzeuge zur Problemlösung aus   
Pro-6     entwickeln Ideen für mögliche Lösungswege, planen Vorgehensweisen zur Lösung eines Problems und führen Lösungspläne zielgerichtet aus   
Arg-3     präzisieren Vermutungen mithilfe von Fachbegriffen und unter Berücksichtigung der logischen Struktur   
Arg-5     begründen Lösungswege und nutzen dabei mathematische Regeln bzw. Sätze und sachlogische Argumente   
Arg-6     verknüpfen Argumente zu Argumentationsketten   
Arg-7     nutzen verschiedene Argumentationsstrategien (Gegenbeispiel, direktes Schlussfolgern, Widerspruch)
Ope-13    nutzen analoge und digitale Medien und Unterstützung zur Gestaltung mathematischer Prozesse
Mod-1     erfassen reale Situationen und beschreiben diese mit Worten und Skizzen   
Mod-5     ordnen einem mathematischen Modell passende reale Situationen zu   
Mod-6     erarbeiten mithilfe mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten Lösungen innerhalb des mathematischen Modells   
Mod-7     beziehen erarbeitete Lösungen auf die reale Situation und interpretieren diese als Antwort auf die Fragestellung   
Mod-8     überprüfen Lösungen auf ihre Plausibilität in realen Situationen
Mod-9     benennen Grenzen aufgestellter mathematischer Modelle und verbessern aufgestellte Modelle mit Blick auf die Fragestellung
Ope-7     führen Lösungs- und Kontrollverfahren sicher und effizient durch
Ope-11    nutzen digitale Mathematikwerkzeuge (dynamische Geometriesoftware, Funktionenplotter, Computer-Algebra-Systeme, Multirepräsentationssysteme, Taschenrechner und Tabellenkalkulation)
Ope-13    nutzen analoge und digitale Medien und Unterstützung zur Gestaltung mathematischer Prozesse
Pro-4     wählen geeignete Begriffe, Zusammenhänge, Verfahren und Werkzeuge zur Problemlösung aus   
Pro-8     vergleichen verschiedene Lösungswege im Hinblick auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede und beurteilen deren Effizienz         
Arg-1     stellen Fragen, die für die Mathematik charakteristisch sind, und stellen begründete Vermutungen über die Existenz und Art von Zusammenhängen auf   
Arg-4     stellen Relationen zwischen Fachbegriffen her (Ober-/Unterbegriff)
2
Quadratische Gleichungen grafisch lösen
3
Lösen einfacher quadratischer Gleichungen
4
Linearfaktorzerlegung
5
Lösungsformel für quadratische Gleichungen
6
Problemlösen mit quadratischen Gleichungen


Exkursion:
Der Carlyle-Kreis zur Nullstellenbestimmung



Medienkompetenz:
1.2. Digitale Werkzeuge:
Seite 42 Nr. 13
Seite 46 Nr. 5, 7
Seite 46 Nr. 10 (Untersuchungen beim Baseball mit CAS)
Seite 47 Nr. 14 (Bestimmung von Funktionsgleichungen aus Bedingungen)
Seite 51 Nr. 15 (Untersuchungen bei Brücken)
Seite 58 Nr. 10
Seite 65 Nr. 8 (Bedeutung von Parametern in Funktionsgleichungen)

2.1  Informationsrecherche:
Seite 51 Nr. 15 (Untersuchungen bei Brücken)
Verbraucherbildung:
Deutung von Parametern und Eigenschaften einer Funktion in Anwendungssituationen.
Anwenden von Kenntnissen über quadratische Gleichungen zum Lösen inner- und außermathematischer Probleme.
Deutung von Ergebnissen in Kontexten.


Autorisation: Fachkonferenz Mathematik
Letzte Änderung: 01.10.2025