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).

Das Thema des Mathematikunterrichts ist das Lösen quadratischer Gleichungen. Nach einer gemeinsamen Begrüßung bespricht die Klasse zunächst Organisatorisches. Danach teilt die Lehrkraft ein Arbeitsblatt mit einer Textaufgabe zu einer quadratischen Gleichung aus. Mit der Bearbeitung des Arbeitsblatts beschäftigt sich die Klasse in der ersten Hälfte der Doppelstunde. Zunächst sammeln die Schüler und Schülerinnen im Plenum Vorschläge zur Lösungsstrategie zum Ermitteln der Nullstelle. Als ersten Schritt halten sie das Anfertigen einer Zeichnung fest. Hierzu erstellen sie in einer Einzelarbeitsphase anhand der Gleichung eine Wertetabelle mit dem Taschenrechner und tragen die Werte in ein Koordinatensystem ein. Die Lehrkraft gibt währenddessen Hilfestellungen. Ein Schüler zeichnet seine Lösung an der Tafel an. Im Anschluss daran interpretiert die Klasse gemeinsam mit der Lehrkraft die aufgekommene Probleme zum Graphen. Da die zeichnerische Lösung kein genaues Ergebnis liefert, ermittelt die Klasse einen rechnerischen Lösungsweg. Sie ermitteln die Nullstelle durch Umstellen der Gleichung und formulieren einen Lösungssatz. Nach einer kurzen Pause beginnt die zweite Hälfte der Doppelstunde. Zunächst hält die Lehrkraft den Unterschied dieser Aufgabe zu Aufgaben mit linearer Gleichung fest. Sie definiert quadratische Gleichungen an der Tafel und schreibt die einfache Form der Gleichung an. Die Schüler und Schülerinnen übertragen die Definition in ihre Hefte. Im zweiten Stundendrittel üben die Schüler und Schülerinnen das Lösen quadratischer Gleichungen mit Aufgaben aus dem Schulbuch. Sie bearbeiten die Aufgaben in Stillarbeit und besprechen die Ergebnisse im Plenum. In den letzten Minuten der Stunde beginnen sie gemeinsam mit der Lösung einer weiteren Aufgabe an der Tafel. Den Rest der Aufgabe beenden die Schüler und Schülerinnen als Hausaufgabe. (DIPF/kw)