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 stehen quadratische Gleichungen. Zu Beginn der Stunde teilt die Lehrkraft ein Arbeitsblatt aus. Die Klasse bearbeitet drei Aufgaben. Sie bestimmten die Lösungsmenge und führen hierzu eine Probe durch. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Diejenigen Schülerinnen und Schüler, die fertig sind, helfen den Anderen. Zwischendurch erfragt die Lehrkraft, wer welche Aufgabe bisher bearbeitet hat. Diejenigen, die schon fertigt sind, bearbeiten eine Textaufgabe. Im Unterrichtsgespräch besprechen die Lehrkraft und die Klasse die Aufgaben. Zwei Schüler benennen für zwei Aufgaben die Ergebnisse. Eine Aufgabe wird zudem an der Tafel visualisiert. Eine Schülerin diktiert die Aufgabe und ihren Lösungsweg. Es entstehen Unterrichtsgespräche zur Lösungsstrategie der Schülerin, zur Form der Gleichung und zu den Vor- und Nachteilen der quadratischen Ergänzung. Im Anschluss daran teilt die Lehrkraft ein Arbeitsblatt aus. Die Klasse erarbeitet nach einer kurzen Pause, wie man aus einer Normalform mittels der quadratischen Ergänzung eine Lösungsform erhalten kann. Im letzten Stundendrittel besprechen die Lehrkraft und die Klasse zunächst das Vorgehen beim Lösen der quadratischen Gleichung. Die Lehrkraft schreibt dieses Vorgehen an die Tafel. Es wird zudem die Rolle der p/q Formel und der quadratischen Ergänzung besprochen. Die Schülerinnen und Schüler übertragen den Tafelaufschrieb in ihr Heft. Zum Ende der Stunde erteilt die Lehrkraft die Aufgabe, die die Klasse in der Stunde beginnt zu bearbeiten. Den Rest der Aufgabe bearbeitet die Klasse als Hausaufgabe. (DIPF/gf)
