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 steht das Ermitteln der Nullstellen quadratischer Funktionen. Nach der Begrüßung wiederholt die Klasse die Erkenntnisse der letzten Stunde zum Thema quadratische Funktionen. Hierzu visualisiert die Lehrkraft eine Parabel an der Tafel. Anhand der Parabel bespricht die Klasse, wie an der Funktion die Verschiebung der Parabel zu erkennen ist. Dann bespricht die Klasse die Hausaufgaben. Hierzu schreibt die Lehrkraft die quadratischen Funktionen der Aufgaben an die Tafel. Einzelne Schülerinnen und Schüler beschreiben die Parabeln, die sie zu diesen Funktionen gezeichnet haben. Im Anschluss daran führt die Lehrkraft die Nullstellen quadratischer Funktionen als neues Thema ein. Anhand einer der Funktionen an der Tafel bespricht die Klasse im Plenum, wie sie die Nullstellen ermitteln können. Sie erörtern zunächst das zeichnerische und dann das rechnerische Verfahren. Zum rechnerischen Verfahren stellen sie eine quadratische Gleichung zu der Funktion auf. Um eine Lösungsstrategie für die Gleichung zu erarbeiten, wiederholt die Klasse zunächst ihre Kenntnisse zum Lösen linearer Gleichungen. Diese Kenntnisse wenden sie dann zur Lösung der quadratischen Gleichung an. Danach betrachtet die Klasse die zweite quadratische Funktion an der Tafel. Sie versuchen das rechnerische Verfahren auf diese Aufgabe anzuwenden. Es entstehen Gespräche zu möglichen Lösungsstrategien. Im Plenum formen sie gemeinsam die Gleichung um und lösen sie durch Einsetzen. Im letzten Stundendrittel teilt die Lehrkraft ein Arbeitsblatt aus. In Einzelarbeit ermitteln die Schülerinnen und Schüler die Nullstellen einiger Funktionen anhand des rechnerischen Lösungsverfahrens. Die Lehrkraft geht herum und gibt Hilfestellungen. Zum Ende des Unterrichts kündigt die Lehrkraft die Inhalte der nächsten Unterrichtsstunde an. (DIPF/kw)