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 Unterrichtsdoppelstunde steht die Berechnung von Dreiecken mit Hilfe des Satzes des Pythagoras. Zu Beginn der Stunde vergleicht die Klasse die Lösungen aus dem Wochenplan. Hierzu sind an den Wänden Lösungen aufgehängt. Die Schülerinnen und Schüler teilen sich auf und vergleichen ihre Ergebnisse mit den Lösungen. Im Plenum bespricht die Klasse mit der Lehrkraft die Aufgaben, die aus Sicht der Schülerinnen und Schüler noch diskussionswürdig sind. Sie rekonstruieren das Vorgehen bei der Bestimmung der Winkel Alpha und Beta eines Quaders und einer Pyramide. Im Anschluss daran visualisiert die Lehrkraft ein Bild, in dem drei Gipfel abgebildet sind. Die Klasse berechnet die Entfernung zwischen zwei der drei Gipfel. Im Plenum bespricht die Lehrkraft und die Klasse das Problem, das sich mit den drei Gipfeln ergibt. Die Lehrkraft schlägt einen Lösungsweg vor. Die Klasse wählt demzufolge eine Höhe aus, in der die bekannten Informationen erhalten bleiben, um die Entfernung zu berechnen. Zwei Schülerinnen präsentieren ihre Ergebnisse stellvertretend für ihre Partnerarbeiten. Es entstehen Gespräche zum Rechenweg. Gemeinsam mit der Lehrkraft fasst ein Schüler mit einem Antwortsatz das Vorgehen bei der Berechnung einer Seite oder eines Winkels bei einem rechtwinkellosen Dreieck zusammen. Im letzten Stundendrittel berechnet die Klasse zum gleichen Rechenweg mehrere Aufgaben aus dem Lehrbuch. Die Schülerinnen und Schüler fertigen Skizzen an. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Danach vergleicht die Klasse die Ergebnisse und die Lösungswege. Zwei Schülerinnen und ein Schüler stellen ihre Skizze und Lösungsansätze vor der Klasse vor. Zum Ende der Stunde erteilt die Lehrkraft die Hausaufgaben. (DIPF/gf)
