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 Bestimmung des Volumens und des Oberflächeninhalts einer Kugel. Nach der Begrüßung präsentiert die Lehrkraft verschiedene Gegenstände. Die Klasse charakterisiert die Gegenstände und erkundet sich zunächst, wo im Alltag Kugeln auftreten. Danach tauschen sich die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit untereinander aus. Im Plenum sammeln die Schülerinnen und Schüler die Ergebnisse. Ein Schüler stellt an der Dokumentenkamera die verschiedenen Begriffe einer Kugel vor. Um das Volumen einer Kugel zu bestimmen, führt die Klasse ein Umschüttversuch durch. Die Beobachtungen werden im Plenum gesammelt. Im Anschluss daran vervollständigen die Schülerinnen und Schüler im Klassengespräch und in Einzelarbeit einen Ansatz zur Bestimmung des Volumens. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Eine Schülerin stellt ihren Ansatz an der Tafel vor. Die Klasse übernimmt die Formel in das Arbeitsblatt und rechnet dann ein weiteres Bespiel aus. Eine Schülerin präsentiert ihren Rechenweg an der Tafel. Die anderen Schülerinnen und Schüler ergänzen ihre Ausführungen. Im Anschluss daran rekonstruieren die Schülerinnen und Schüler eine Formel zur Ermittlung des Oberflächeninhalts. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Zwei Schülerinnen stellen ihren Lösungsansatz an der Dokumentenkamera vor. Es entstehen Gespräche und eine weitere Beispielrechnung. Im letzten Stundendrittel bearbeitet die Klasse ein Arbeitsblatt mit verschiedenen Schwierigkeitsgraden. Die Lehrkraft hängt Musterlösungen an die Tafel, die die Schülerinnen und Schüler zum Vergleich nehmen können. Zum Ende der Stunde erteilt die Lehrkraft die Hausaufgaben. (DIPF/gf)
