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 Unterrichts ist das Lösen quadratischer Gleichungen mittels p/q-Formel. Nach der Begrüßung bespricht die Klasse die Hausaufgaben. Hierzu schreibt die Lehrkraft die quadratische Gleichung aus der Hausaufgabe an die Tafel. Im Plenum hält die Klasse die einzelnen Schritte zur Lösung der quadratischen Gleichung fest. Sie formen den Term mittels quadratischer Ergänzung um und lösen die Gleichung dann mit der binomischen Formel. Hierauf aufbauend führt die Lehrkraft im zweiten Stundendrittel die p/q-Formel als weitere Lösungsmethode ein. Hierzu erläutert sie diese Lösungsformel anhand des zuvor ermittelten Lösungswegs. Ergänzend betrachtet die Klasse die Erklärungen des Lehrbuchs zum Lösen quadratischer Gleichungen. Anschließend notiert die Lehrkraft an der Tafel einen Merksatz zur p/q-Formel, den die Schülerinnen und Schüler in ihre Hefte übertragen. Die Klasse hält auch die Bedeutung der beiden gefundenen Lösungen fest. Danach schreibt die Lehrkraft eine Beispielaufgabe an die Tafel. Ein Schüler benennt zunächst die Werte, die den Variablen p und q entsprechen. Hierauf aufbauend löst die Klasse die Gleichung mittels p/q-Formel. Die Lehrkraft hält die einzelnen Lösungsschritte an der Tafel fest. Dann schreibt sie zwei weitere Beispiele an die Tafel, die die Klasse wieder im Plenum löst. Es entstehen Gespräche über die mögliche Anzahl von Lösungen. Anhand dieser Diskussion ergänzt die Lehrkraft den Merksatz zur p/q-Formel um die Definition der Diskriminante. In den letzten Minuten des Unterrichts üben die Schülerinnen und Schüler die Anwendung der p/q-Formel anhand einiger Aufgaben im Lehrbuch. Die Lehrkraft geht herum und gibt Hilfestellungen. Die Unterrichtsstunde endet mit der Pause. (DIPF/kw)