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 Unterrichtsstunde stehen die Berechnungen zum Kreisausschnitt. Zu Beginn der Stunde beschreibt die Klasse ein an der Wand projiziertes Bild, in dem ein Kugelstoßer zu sehen ist. Die Lehrkraft schreibt dann eine Frage an die Tafel: In welchem Bereich sei das Aufkommen der Kugel beim Kugelstoßen gültig. Die Klasse umschreibt das Bild in mathematischen Begriffen. In Gruppenarbeit betrachten die Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Kreise und Flächeninhalte zum Kreisausschnitt. Die Schülerinnen und Schüler ermitteln hierzu eine Formel. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Anschließend tragen die Schülerinnen und Schüler die Ergebnisse im Plenum zusammen. Eine Schülerin und zwei Schüler tragen an der Tafel den Mittelpunktswinkel, die Länge des Kreisbogens und die Fläche des Kreisausschnittes ein. Die Lehrkraft ergänzt einen Winkel, zu den die Schülerinnen und Schüler die Länge des Kreisbogens und die Fläche des Kreisausschnittes ermitteln. Eine Schülerin benennt zudem eine allgemeine Formel für die Länge des Kreisbogens und eine Schülerin benennt die allgemeine Formel für den Kreisausschnitt. Die Lehrkraft schreibt die Formel für den Kreisbogen an die Tafel und die Klasse wendet eine Formel auf die Ausgangsfrage an. Im Plenum ermittelt die Klasse bis zum Ende der Stunde den Flächeninhalt. (DIPF/gf)