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 das Lösen von quadratischen Gleichungen mittels verschiedener Lösungsverfahren. Nachdem die Lehrkraft Organisatorisches mit der Klasse bespricht, beginnt die Unterrichtsstunde inhaltlich mit Kopfrechnen. Danach formuliert die Klasse gemeinsam mit der Lehrkraft fachsprachlich eine allgemeine Aussage zu Produkten. In Gruppen bearbeitet die Klasse verschiedene Aufgaben zum Lösen quadratischer Gleichungen. Hierfür teilt die Lehrkraft die Klasse in Gruppen auf. Eine Schülerin liest eine Aufgabe vor. Die Schülerinnen und Schüler finden Lösungen für quadratische Gleichungen. Hierzu ziehen sie drei Verfahren heran: Wurzel-Ziehen, Faktorisieren und „Produkt=0“-Regel und die binomische Formel. Bevor die Klasse die Verfahren in der Gruppenarbeitsphase anwendet, bestimmen sie im Gruppengespräch die Bedingungen für die Anwendung der Verfahren. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Die Lehrkraft unterbricht die Gruppenarbeitsphase, um ein Zwischenergebnis festzuhalten. Mehrere Schülerinnen und Schüler gehen zu Beginn des letzten Stundendrittels an die Tafel und tragen die Ergebnisse ein. Im Anschluss der Gruppenarbeitsphase, in der die Lehrkraft durch die Klasse geht und Hilfestellungen gibt, präsentieren die Gruppen ihre Lösungsstrategien. Es entstehen Gespräche zu den angewendeten Verfahren. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen die fehlenden Ergebnisse in ihr Heft. Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten dann im Klassengespräch bis zum Ende der Stunde vier Trainingseinheit aus dem Lehrbuch. Sie bestimmen die Verfahrensweisen zum Lösen der Aufgaben. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Die Klasse vergleicht die ersten Lösungen, die restlichen Aufgaben erteilt die Lehrkraft als Hausaufgaben. (DIPF/gf)