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 stehen quadratische Gleichungen. Nach der Begrüßung thematisiert die Lehrkraft Organisatorisches und leitet das Thema der aktuellen Unterrichtsstunde ein. Hierzu visualisiert die Lehrkraft vier farblich unterschiedliche Felder an das interaktive Whiteboard. Jedes Feld umfasst dabei ein Thema: Nullstellen (Orange), Schnittpunkte (Grün), Punkt auf Graphen (Blau) und Gleichungen lösen (Lila). In einer längeren Gruppenarbeitsphase bearbeitet die Klasse Aufgaben, formuliert zum jeweiligen Thema eine Forschungsfrage und benennt mögliche Herausforderung bei der Lösung von Aufgaben. Die Lehrkraft geht durch die Klasse und gibt Hilfestellungen. Im Anschluss daran trägt die Klasse gemeinsam mit der Lehrkraft die Ergebnisse zusammen. Fünf Schülerinnen und drei Schüler melden sich, um die Ergebnisse der Gruppenarbeit darzustellen. Es entstehen Gespräche zu den Vor- und Nachteilen des zeichnerischen und rechnerischen Prüfens der Lösungen. Die Lehrkraft fasst die bisherigen Arbeiten dann zu dem Thema „quadratische Gleichungen“ zusammen. Sie visualisiert einen Merksatz zur Definition von quadratischen Gleichungen, den die Klasse in ihr Heft übernimmt. Die Lehrkraft schreibt Aufgaben am Whiteboard auf. Es wird diskutiert, ob eine quadratische Gleichung in Normal- oder in Allgemeinform vorliegt und welche Werte die Parameter haben. Zudem fragt die Lehrkraft, welcher Zusammenhang zwischen den Gleichungsformen besteht. Sie visualisiert dann am interaktiven Whiteboard vier Typen von quadratischen Gleichungen, die die Klasse im letzten Stundendrittel im Gespräch erörtert. Zudem teilt die Lehrkraft ein Arbeitsblatt aus, das die Klasse bearbeitet. Die Klasse identifiziert die Gleichungsform und ordnet diese den jeweiligen Typen zu. Zum Ende der Stunde verweist die Lehrkraft auf die nächste Stunde. (DIPF/gf)
