Hinweise zum Unterrichtsverlauf und Screenshots

Der Einsatz dynamischer Mathematik fördert selbstständiges oder kooperatives Arbeiten sowie die Individualisierung des Unterrichts.

Vorteile dynamischer Mathematik

Intuitiver Zugang

Wenn die Sinusfunktion im Unterricht eingeführt wird, geschieht dies meist durch Angabe des Funktionsterms, Erstellen einer Wertetabelle und die anschließende Zeichnung des Funktionsgraphen. Demgegenüber ist der Zugang durch dynamische Arbeitsblätter intuitiver und experimenteller.

Selbstständiges oder kooperatives Arbeiten

Die Schülerinnen und Schülern können sich den Stoff weitgehend selbständig oder kooperativ (Einzel- oder Partnerarbeit) erarbeiten. Die Lehrkraft gibt dabei nur Hilfestellungen, falls dies nötig ist.

 

Individualisierung des Unterrichts

Das Experiment am Ende der Lernumgebung stellt eine Ergänzung dar, die nicht von jedem Schüler unbedingt bearbeitet werden muss. Dieser Aufbau individualisiert die Unterrichtsstunde und berücksichtigt die unterschiedlichen Lerntempi der Schülerinnen und Schüler.

Unterrichtsverlauf

Ergebnissicherung im Heft

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die Definition und einige grundlegende Eigenschaften der Sinusfunktion eigenständig und experimentell. Die Erkenntnisse und Beobachtungen sind dabei jeweils im Heft zu dokumentieren. In der folgenden Stunde werden die Ergebnisse zusammengetragen, verglichen, diskutiert und ergänzt.

Screenshot des Übungs-Arbeitsblattes zum Thema "Sinus, Cosinus und Tangen am Einheitskreis" mit Aufgabenstellung
+Einheitskreis

Einheitskreis und Sinusfunktion

Zunächst werden anhand einer dynamischen Darstellung des Einheitskreises (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken) Sinus, Cosinus und Tangens wiederholt. Auch das Bogenmaß wird veranschaulicht. Durch Verschiebung eines Punktes auf dem Einheitskreis entsteht die Sinusfunktion und die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass jedem Winkel sein Sinuswert zugeordnet ist. Danach ist es möglich, die Funktion zu definieren, eine Wertetabelle zu erstellen und den Graphen zu zeichnen. Auch einige grundlegende Eigenschaften können hier bereits erarbeitet werden.

Screenshot des Übungs-Arbeitsblattes zum Thema "Sinuskurve und Pendelbewegung" mit Aufgabenstellung und GEONExT-Applet
+Pendelbewegung

Pendelbewegung als Experiment

Das letzte Arbeitsblatt enthält eine Simulation zur Pendelbewegung und bietet damit eine Anwendung aus der Physik (Abb. 2). Die Schülerinnen und Schüler sollen nun das zuvor Gelernte auf die beobachtete Pendelbewegung übertragen und erkennen, dass sich eine Sinusfunktion ergibt, wenn man die Auslenkung in Abhängigkeit von der Zeit darstellt. Da diese Zusatzaufgabe für das Verständnis der Definition der Sinusfunktion nicht zwingend notwendig ist, muss sie nicht unbedingt von der ganzen Klasse behandelt werden. Sie stellt vielmehr einen zeitlichen Puffer für diejenigen Schülerinnen und Schüler dar, die die vorhergehenden Aufgaben zügig bearbeiten konnten.

Autor
Avatar Dr. Markus Frischholz

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