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 Zentrum dieser Unterrichtsstunde stehen quadratische Gleichungen. Zu Beginn der Stunde wiederholt die Klasse die Inhalte der letzten Stunde. Die Lehrkraft schreibt eine Funktion an das interaktive Whiteboard mit der Aufgabenstellung, diese Funktion mittels der quadratischen Ergänzung zu bearbeiten. Die Klasse bespricht die Scheitelpunktform, die Ausrichtung der Parabel und die Schnittpunkte im Koordinatensystem. Es entsteht eine Whiteboardvisualisierung. Im Anschluss daran schreibt die Lehrkraft „quadratische Gleichungen“ an das interaktive Whiteboard. Die Lehrkraft bespricht mit der Klasse das Vorgehen beim Lösen quadratischer Gleichungen. Die Schülerinnen und die Schüler ermitteln die Schnittpunkte der Parabel mit der x-Achse. In einer längeren Arbeitsphase bearbeitet die Klasse gemeinsam mit der Lehrkraft eine Aufgabe aus dem Lehrbuch. Zunächst liest die Klasse p und q ab und überträgt dann die Werte in eine Formel, um zwei Schnittpunkte mit der x-Achse auszurechen. Um die Lösungen zu überprüfen, zieht die Klasse den Taschenrechner heran. In Einzelarbeit lösen die Schülerinnen und Schüler dann weitere Aufgaben aus dem Lehrbuch. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Im letzten Stundendrittel erarbeiten die Lehrkraft und die Klasse eine Aufgabe am interaktiven Whiteboard. Ein Schüler liest die Aufgabenstellung vor, die die Lehrkraft dann am interaktiven Whiteboard visualisiert. Die Lehrkraft erinnert daran, wie vorzugehen ist: Zunächst müsse man p und q ablesen, dann die Formel aufschreiben, die p- und q-Werte einsetzen und schließlich ausrechnen. Die Lehrkraft zieht den Taschenrechner heran. Danach besprechen die Klasse und die Lehrkraft im Klassengespräch die restlichen Aufgaben. Ein Schüler diktiert die Formel. Die Lehrkraft setzt hierbei die Werte ein. Die Klasse rechnet die Aufgabe dann fertig. Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten zum Ende der Stunde eine weitere Aufgabe. Es folgt dann eine gemeinsame Ergebnissicherung und eine Wiederholung des Vorgehens. Zum Ende der Stunde erteilt die Lehrkraft die Hausaufgaben. (DIPF/gf)