Das Forschungsteam hat in 85 Mathematikklassen der Sekundarstufe 1 die mathematische Unterrichtseinheit zum Thema „quadratische Gleichungen“ begleiten. Um ein ganzheitliches Bild des Mathematikunterrichts zu gewinnen und Unterrichtsmerkmale mit dem Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler in Verbindung setzen zu können, werden Videoaufzeichnungen des Unterrichts mit Leistungstests, Befragungen der Schülerinnen und Schüler sowie der Lehrkräfte verknüpft (Projekt).
Im Fokus des Unterrichts stehen Modellierungen anhand quadratischer Funktionen. Nach der Begrüßung bespricht die Klasse zunächst Organisatorisches. Danach teilt die Lehrkraft die Schülerinnen und Schüler in Vierergruppen ein. In den Gruppen spielen sie ein Domino-Rechenspiel, in dem sie Funktionsgleichungen zu den zugehörigen Parabeln zuordnen. Die Lehrkraft geht herum und gibt Hilfestellungen. Im zweiten Stundendrittel widmet sich die Klasse einem Arbeitsblatt aus der vorherigen Stunde. Das Arbeitsblatt beinhaltet eine Textaufgabe zu einer Modellierung der Flugbahn einer Silvesterrakete. Zunächst wiederholt die Klasse die Erkenntnisse aus der letzten Unterrichtsstunde. Sie halten fest, wie der Startpunkt der Rakete mittels Taschenrechner ermittelt werden kann. Die Lehrkraft notiert die korrekte Dokumentation der einzelnen Schritte des Lösens mittels Taschenrechner an der Tafel. Danach bearbeiten die Schülerinnen und Schüler in Gruppenarbeit die restlichen Aufgaben des Arbeitsblatts. Sie dokumentieren die einzelnen Schritte zur Berechnung der Lösung mit dem Taschenrechner. Zur Präsentation der Ergebnisse schreibt jeweils ein Schüler oder eine Schülerin einer Gruppe die Lösung an die Tafel und erläutert das Vorgehen. Ergänzend visualisieren sie die Taschenrechneranzeigen über die Dokumentenkamera. Zu Beginn des letzten Stundendrittels teilt die Lehrkraft ein weiteres Arbeitsblatt aus, das eine Modellierung zur Flugbahn eines Golfballs thematisiert. Auch anhand dieses Arbeitsblatts üben die Schülerinnen und Schüler das Lösen mittels Taschenrechner sowie die korrekte Dokumentation der einzelnen Schritte. Sie bearbeiten die Aufgaben in Gruppenarbeit. Die Lehrkraft wählt aus jeder Gruppe einzelne Schülerinnen und Schüler aus, die ihre Lösung zu jeweils einer Aufgabe anschreiben und präsentieren. Wieder werden die Taschenrechneranzeigen über die Dokumentenkamera visualisiert. Im Plenum bespricht die Klasse die Ergebnisse. Zu Ende der Stunde erläutert die Lehrkraft eine Modellierungsaufgabe zu einem Fußball Freistoß in Form einer Parabel. Diese Aufgabe bearbeitet die Klasse in der nächsten Stunde. (DIPF/kw)
