LUDWIG-GEISSLER-SCHULE
Gewerblich-technische berufsbildende Schule der Stadt Hanau und des Main-Kinzig-Kreises - Selbstständige Berufliche Schule (SBS)

Der Mathematikunterricht im Beruflichen Gymnasium und Sonderlehrgang

BG Allgemein / BG Einführungsphase / BG Qualifikationsphase / Hessischer Sonderlehrgang

Allgemeine Information

Der Unterricht in der gymnasialen Oberstufe ist in die Einführungsphase (E1-E2, Jahrgangssufe 11) und Qualifikationsphase (Q1-Q4, Jahrgangsstufen 12 und 13) unterteilt.

In der Einführungsphase E1 steht neben der Kompensation von Grundlagendefiziten die Behandlung unterschiedlicher Funktionsklassen im Vordergrund. Die Einführung in die Differentialrechnung erfolgt dann in E2. Die Themen im Überblick finden Sie weiter unter.

In der Qualifikationsphase wird der Mathematikunterricht in Grundkurs (4 Wochenstunden) und Leistungskurs (5 Wochenstunden) angeboten. Die Kursthemen (siehe unten) der Grund- und Leistungskurse unterscheiden sich thematisch kaum, mehr jedoch im Vertiefungsgrad.

Bei den Leistungskursen bestehen eine Wahlmöglichkeit hinsichtlich der Verwendung der Rechnertechnologie. Neben den traditionellen Kursen, in denen die Schüler mit einem wissenschaftlicher Taschenrechner (WTR) arbeiten, wird auch ein Kurs mit Computer-Algebra-System (CAS) angeboten. Da hier aufwändige Rechnungen an den Computer deligiert werden können, findet eine Schwerpunktverschiebung im Unterricht statt: Es wird weniger Zeit dafür aufgewendet, Rechentechniken zu erlernen, dafür jedoch mehr Zeit realitätsnahe Aufgabenstellungen zu modellieren. Da das CAS mathematische Probleme auf unterschiedlichen Ebenen darstellen kann (z.B. Tabelle, Graph, symbolische Rechnung), können Problemstellungen mit den individuellen Präferenzen der Schüler bearbeitet werden.

Im Gegensatz zu traditionellen Gymnasien besteht für das Unterrichtsfach eine Belegverpflichtung, jedoch muss Mathematik im Rahmen der Abiturprüfung nicht grundsätzlich als Prüfungsfach gewählt werden.

Nach oben

Einführungsphase (E1, E2)

Der Funktionsbegriff ist zentral für den Mathematikunterricht bis zum Abitur und wird insbesondere als Einstieg in das Jahresthema Analysis I wieder aufgegriffen und vertieft.

Während in der Sekundarstufe I durch die Betrachtung linearer und quadratischer Funktionen sowie elementarer Potenz- und trigonometrischer Funktionen der Funktionsbegriff eingeführt wurde, wird dieser nun durch die Behandlung der Exponential- und Logarithmusfunktionen sowie der ganzrationalen Funktionen sowie das Funktionskonzept um den Begriff der Umkehrfunktion erweitert.

Voraussetzung zur weiteren erfolgreichen Mitarbeit in der Qualifikationsphase ist u.a. eine sehr gut ausgeprägte Grundvorstellung der oben angesprochenen Funktionsklassen. Im Unterricht der Einführungsphase wird deshalb zur Veranschaulichung und Visualisierung funktionaler Zusammenhänge Mathematiksoftware eingesetzt.

Der nachfolgenden Übersicht können Sie die Unterrichtsinhalte der Einführungsphase entnehmen:

  • Betrachtung elementarer Funktionsklassen aus der Sekundarstufe I
  • Exponentialfunktionen
  • Logarithmen
  • Logarithmusfunktionen
  • Modellierung von Wachstums- und Prozessmodellen
  • Allgemeine Sinusfunktion
  • Einstieg in die Differentialrechnung

    • Grenzwerte
    • Einführung des Ableitungsbegriffes
    • Ableitung einer Funktion an einer Stelle
    • Ableitungsfunktion
    • Typische Ableitungskalküle
    • Funktionsuntersuchung mit Hilfe des Ableitungskalküls
    • Anwendungen des Ableitungskalküls

Nach oben

Qualifikationsphase (Q1 bis Q4)

Der Mathematikunterricht in der Qualifikationsphase umfasst drei große Sachgebiete:

  • Analysis II
  • Lineare Algebra / Analytische Geometrie
  • Stochastik

Analysis II

Als Zugang zur Analysis II ist die Einführung in die Integralrechnung vorgesehen, die sich mit der Berechnung von Flächen zwischen Funktionsgraphen beschäftigt. Mit dem Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung wird eine Verbindung zwischen den Operationen Differenzieren und Integrieren und somit zur Einführungsphase hergestellt.

Neben der Einführung der Integralrechnung umfasst der Kurs Analysis II die Weiterführung der Differentialrechnung. Insgesamt werden im Kurs vielfältige Möglichkeiten zum Aufgreifen von Realitätsbezügen und zur Modellierung gegeben.

Und das sind die Inhalte des Kurses Analysis II:

  • Einführung in die Integralrechnung
  • Erweiterung und Verknüpfung der Differential- und Integralrechnung
  • Anwendung und Vertiefung der Differentialrechnung

Lineare Algebra / Analytische Geometrie

Bei der Linearen Algebra steht der Vektorbegriff im Vordergrund. Darüberhinaus werden geometrische Objekte wie Geraden und Ebenen in unterschiedlichen Darstellungen behandelt.

Hier die Unterrichtsinhalte im Überblick:

  • Analytische Geometrie

    • Vektoren
    • Geraden und Ebenen
    • Lagebeziehungen von Punkten, Geraden und Ebenen im Raum
    • Skalarprodukt
    • Länge eines Vektors
    • Winkel zwischen Vektoren
    • Normalenform der Ebene
    • Abstandsbestimmungen
    • Schnittwinkel von Geraden und Ebenen im Raum
    • Anwendung des Skalarproduktes

  • Lineare Gleichungssysteme

    • Anwendungen linearer Gleichungssysteme
    • Systematisches Lösungsverfahren

  • Vektorräume
  • Matrizen und lineare Abbildungen

Stochastik

Im Sachgebiet der Stochastik werden Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung behandelt. Der Schwerpunkt liegt später auf der binomialverteilten Zufallsgrößen. Eine der wichtigsten Anwendungen sind hier die sogenannten Hypothesentests.

Die Unterrichtsinhalte des Stochastik Kurses können Sie der nachfolgenden Aufstellung entnehmen:

  • Grundlegende Begriffe der Stochastik
  • Berechnung von Wahrscheinlichkeiten
  • Kombinatorische Zählprobleme
  • Wahrscheinlichkeitsverteilung von Zufallsgrößen
  • Spezielle Wahrscheinlichkeitsverteilungen
  • Hypothesentest

Spezielle Kursthemen in Q4

Die Kursthemen in Q4 dienen zur Vertiefung und Erweiterung der bisher erworbenen Kompetenzen. Folgende Themen sind möglich:

  • Gewöhnliche Differentialgleichungen
  • Potenzreihen
  • Numerische Näherungsverfahren
  • Kreis und Kugel
  • Kegelschnitte
  • Praktische Stochastik
  • Determinanten und Matrizen
  • Affine Abbildungen
  • Mathematische Strukturen und Beweisverfahren
  • Komplexe Zahlen

Nach oben

Der Mathematikunterricht im Hessischen Sonderlehrgang (SoLe)

Am zweijährigen hessischen Sonderlehrgang zum Erwerb der allgemeinen Hochschulzugangsberechtigung nehmen Schülerinnen und Schüler unterschiedlichster Nationalitäten teil. Das Fach Mathematik wird mit vier Wochenstunden im Klassenverband unterrichtet. Technisches Hilfsmittel ist der wissenschaftliche Taschenrechner (WTR). Inhalte und Anforderungsniveau sind mit den Grundkursen im Beruflichen Gymnasium vergleichbar. Aufgrund der besonderen Situation der Studierenden steht neben interkulturellem Kompetenzerwerb der Erwerb von allgemeiner und mathematischer Sprachkompetenz im Vordergrund.

Die Sachgebiete der 4 Halbjahre, die in einem schulinternen Curriculum festgelegt wurden, sind:

  • Funktionen
  • Analysis1
  • Analysis 2
  • Analytische Geometrie / Lineare Algebra

(Vergleiche hierzu auch die Ausführungen zum Beruflichen Gymnasium hinsichtlich E1, E2, Q1 und Q2).

Am Ende des Lehrgangs legen die Schülerinnen und Schüler eine schriftliche Abiturprüfung über vier Zeitstunden ab. Aufgabenvorschläge hierzu reicht der zuständige Mathematiklehrer zur Auswahl beim Staatlichen Schulamt des Main-Kinzig-Kreises ein. Darüber hinaus können sich die Schülerinnen und Schüler auch mündlich im Fach Mathematik prüfen lassen.

Nach oben

Kerncurriculum Mathematik (gültig für die Einführungsphasen ab Schuljahr 2016/ 2017)

Kerncurriculum Mathematik

Lehrplan Mathematik (gültig für die Q-Phasen des Schuljahres 2016/ 2017)

Lehrplan Mathematik