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).

Thema des Mathematikunterrichts ist die sogenannte „Mitternachtsformel“. Zu Beginn der Stunde spielt die Klasse ein kurzes Bewegungsspiel. Zu Beginn des Unterrichts benennt die Lehrkraft die „Mitternachtsformel“ als Thema der Stunde. Als Grundlage sammeln die Schülerinnen und Schüler zunächst zentrale Begriffe der letzten Stunden. Sie nennen unter anderem die binomische Formel, die allgemeine Form der quadratischen Gleichung und die quadratische Ergänzung. Danach formulieren sie Sätze, die die Begriffe definieren oder miteinander in Verbindung setzen. Im zweiten Drittel der Stunde lösen die Schüler gemeinsam im Klassengespräch eine quadratische Gleichung mit Hilfe der quadratischen Ergänzung. Die Lösungsschritte werden von einzelnen Schülern an die Tafel geschrieben. Ausgehend von diesem Lösungsweg leiten sie anhand der allgemeinen Form der quadratischen Gleichung die allgemeine Lösungsformel für diese Gleichungen ab. Die Schülerinnen und Schüler übertragen das Tafelbild in ihre Hefte. Zum Vergleich lesen zwei Schülerinnen aus dem Mathebuch die möglichen Lösungswege für quadratische Gleichungen vor. Abschließend wenden die Schülerinnen und Schüler die erarbeitete Formel auf die Gleichung an der Tafel an. (DIPF/kw)