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 die Regeln für die Potenzrechnung. Nach der Begrüßung wiederholt die Klasse die Inhalte der letzten Stunde. Hierzu entsteht eine Visualisierung am interaktiven Whiteboard mit den Themen „Wiederholung achte Klasse Potenzen“ und „Rechenregeln“. Die Lehrkraft teilt zudem ein Arbeitsblatt aus, das sie als „Spickzettel“ bezeichnet und listet diese am interaktiven Whiteboard auf. Im Anschluss daran bearbeitet die Klasse zwei Aufgaben als Übung zu den bereits bekannten Regeln. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Die Klasse und die Lehrkraft besprechen dann gemeinsam die Ergebnisse. Danach besprechen die Klasse und die Lehrkraft die Bedeutung der negativen Potenzen. Hierzu bearbeitet die Klasse mehrere Aufgaben aus dem Arbeitsbuch. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Ein Schüler diktiert dann eine Aufgabe. Ziel der Aufgabe ist es, negative Exponenten in positive Potenzen zu transformieren. Die Klasse bearbeitet in Einzelarbeit mehrere Aufgaben aus dem Arbeitsbuch. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Die Klasse bespricht dann die Ergebnisse. Im letzten Stundendrittel bearbeitet die Klasse eine weitere Aufgabe aus dem Lehrbuch. Die Lehrkraft schreibt die Aufgabe an das interaktive Whiteboard. Zwei Schülerinnen und vier Schüler benennen die Ergebnisse Die Lehrkraft schreibt diese an das interaktive Whiteboard. Danach folgt eine weitere Bearbeitungsphase in Einzelarbeit. Im Klassengespräch vergleichen die Klasse und die Lehrkraft die Ergebnisse. Es folgt eine weitere Bearbeitungsphase einer weiteren Aufgabe. Die Klasse sichert dann die Ergebnisse. Die Lehrkraft zieht hierzu den am interaktiven Whiteboard integrierten Taschenrechner heran. Die Lehrkraft und die Klasse besprechen dann die „Wissenschaftliche Schreibweise“ von großen und kleinen Zahlen. Die Lehrkraft veranschaulicht, wie dies am Taschenrechner zu visualisieren ist. Zum Ende der Stunde bearbeitet die Klasse eine Aufgabe zur „Wissenschaftlichen Schreibweise“. Sie finden die Verschiebungen der Kommastellen heraus. Die Ergebnisse werden dann gemeinsam gesichert. Die Lehrkraft erteilt zum Ende der Stunde die Hausaufgaben und kündigt die Inhalte für die nächste Stunde an. (DIPF/gf)