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An­for­de­rungs­ni­veau: Ba­sis­fach – Leis­tungs­fach

Das Leis­tungs­fach geht quan­ti­ta­tiv wie qua­li­ta­tiv über die An­for­de­run­gen des Ba­sis­fa­ches hin­aus.

Der Un­ter­richt im Leis­tungs­fach fin­det auf er­höh­tem An­for­de­rungs­ni­veau statt und in­ten­diert somit mehr als die Si­che­rung einer brei­ten Grund­bil­dung. Durch ein ver­stärk­tes wis­sen­schafts­pro­pä­deu­ti­sches Vor­ge­hen wer­den so­wohl ein er­wei­ter­tes und ver­tief­tes Ver­ständ­nis ma­the­ma­ti­scher Be­grif­fe und Zu­sam­men­hän­ge als auch deren Ver­wen­dung für Ar­gu­men­ta­tio­nen ge­för­dert. Auf diese Weise wird im Leis­tungs­fach ei­ner­seits ein er­höh­ter Kom­ple­xi­täts­grad er­reicht und an­de­rer­seits auch ein grö­ße­rer Um­fang an ma­the­ma­ti­schen The­men und In­hal­ten be­han­delt.

Das Ba­sis­fach wird auf grund­le­gen­dem An­for­de­rungs­ni­veau un­ter­rich­tet, d.h. es zielt auf eine all­ge­mei­ne Ori­en­tie­rung und die Si­che­rung einer brei­ten Grund­bil­dung ab. Der Un­ter­richt im Ba­sis­fach för­dert durch ver­stärk­tes rea­li­täts­be­zo­ge­nes Vor­ge­hen die Ein­sicht, dass Ma­the­ma­tik auch ein ge­eig­ne­tes Mit­tel zur Be­ar­bei­tung von Fra­ge­stel­lun­gen au­ßer­halb der Ma­the­ma­tik ist. Im Ba­sis­fach er­wer­ben und er­wei­tern die Schü­le­rin­nen und Schü­ler Kom­pe­ten­zen, die ihnen das Er­ken­nen und Er­läu­tern ma­the­ma­ti­scher Zu­sam­men­hän­ge und ver­stän­di­ges ma­the­ma­ti­sches Han­deln er­mög­li­chen. Die In­hal­te wer­den dabei im Un­ter­richt stär­ker vor­struk­tu­riert und Ar­gu­men­ta­tio­nen er­fol­gen häu­fig an­schau­lich oder an­hand von heu­ris­ti­schen Über­le­gun­gen.

Um die Un­ter­schie­de zwi­schen Ba­sis­fach und Leis­tungs­fach in Bezug auf Kom­ple­xi­täts-, Ver­tie­fungs-, Prä­zi­sie­rungs- und For­ma­li­sie­rungs­grad zu ver­deut­li­chen, bie­tet es sich an, den „Ba­sis­fach­plan“ und den Bil­dungs­plan 2016 u.a. im Hin­blick auf die ver­wen­de­ten Ope­ra­to­ren ver­glei­chend zu be­trach­ten und so die­sen als In­ter­pre­ta­ti­ons­hil­fe zu nut­zen.

Ex­em­pla­risch soll dies an ei­ni­gen Bei­spie­len er­läu­tert wer­den:

Ba­sis­fach Leis­tungs­fach
Be­deu­tung der Basis e be­schrei­ben Be­deu­tung der Basis e er­läu­tern

Be­schrei­ben: „Sach­ver­hal­te in voll­stän­di­gen Sät­zen mit ei­ge­nen Wor­ten wie­der­ge­ben.“

Mög­li­che, kon­kre­te For­mu­lie­rung: „Bei der Ex­po­nen­ti­al­funk­ti­on zur Basis e stim­men Ab­lei­tungs­funk­ti­on und Funk­ti­on über­ein.“

Er­läu­tern: „Sach­ver­hal­te auf der Grund­la­ge von Vor­kennt­nis­sen so dar­le­gen und ver­an­schau­li­chen, dass sie ver­ständ­lich wer­den.“

Zu­sätz­lich einen Weg zur obi­gen Er­kennt­nis aus­ge­hend vom Dif­fe­ren­zen­quo­ti­en­ten zur Basis e dar­le­gen und auf die Ir­ra­tio­na­li­tät der Zahl e ein­ge­hen.

Ba­sis­fach Leis­tungs­fach
Haupt­satz der Dif­fe­ren­ti­al- und In­te­gral­rech­nung an­wen­den In­halt des Haupt­sat­zes der Dif­fe­ren­ti­al- und In­te­gral­rech­nung an­ge­ben

Im Ba­sis­fach ge­nügt es, Be­stands­än­de­run­gen und (ori­en­tier­te) Flä­chen­in­hal­te mit den be­kann-ten Re­geln zu be­rech­nen.

Zu­sätz­lich wird im Leis­tungs­fach er­war­tet, dass die Schü­le­rin­nen und Schü­ler den Haupt­satz for­mal an­ge­ben und er­läu­tern.

Ba­sis­fach Leis­tungs­fach
Ver­ket­tun­gen von Funk­tio­nen er­ken­nen Funk­tio­nen ver­ket­ten und Ver­ket­tun­gen von Funk­tio­nen er­ken­nen

Im Ba­sis­fach ge­nügt es, dass bei einer ge­ge­be­nen ver­ket­te­ten Funk­ti­on die in­ne­re (li­nea­re) und äu­ße­re Funk­ti­on er­kannt wer­den, um dann z.B. die Ket­ten­re­gel an­zu­wen­den.

Zu­sätz­lich wird im Leis­tungs­fach auch ein ak­ti­ves Ver­ket­ten ge­ge­be­ner Funk­tio­nen er­war­tet.

Ba­sis­fach Leis­tungs­fach

Gauß­ver­fah­ren auf LGS ohne Pa­ra­me­ter bis zur Stu­fen­form an­wen­den

Lö­sungs­viel­falt er­ken­nen und im Fall der Ein­deu­tig­keit Lö­sung an­ge­ben

Gauß­ver­fah­ren als ein Bei­spiel für ein al­go­rith­mi­sches Ver­fah­ren er­läu­tern

Gauß-Ver­fah­ren durch­füh­ren und Lö­sungs­men­ge an­ge­ben

Im Ba­sis­fach be­ar­bei­ten die Schü­le­rin­nen und Schü­ler aus­schließ­lich LGS ohne Pa­ra­me­ter und for­men diese bis zur Stu­fen­form um, wel­che sie dann im Hin­blick auf die Lö­sungs­viel­falt in­ter­pre­tie­ren.

Im Leis­tungs­fach wird zu­sätz­lich ein Ver­ständ­nis für den Al­go­rith­mus er­war­tet, sowie die for­ma­le An­ga­be der Lö­sungs­men­ge.

Ba­sis­fach Leis­tungs­fach
Un­ter­schied zwi­schen dis­kre­ten und ste­ti­gen Ver­tei­lun­gen am Bei­spiel bi­no­mi­al- und nor­mal­ver­teil­ter Zu­falls­grö­ßen be­schrei­ben Un­ter­schied zwi­schen dis­kre­ten und ste­ti­gen Ver­tei­lun­gen er­läu­tern

Be­schrei­ben: „Sach­ver­hal­te in voll­stän­di­gen Sät­zen mit ei­ge­nen Wor­ten wie­der­ge­ben.“

Un­ter­schie­de z.B. an der An­zahl de­fek­ter Schrau­ben (kIN) in einer Stich­pro­be und der Streu­ung der Masse (m IR 0 + ) der Schrau­ben einer Stich­pro­be um einen Mit­tel­wert er­läu­tern, dabei auch auf die Dar­stel­lungs­for­men His­to­gramm ↔ Glo­cken­kur­ve ein­ge­hen.

Er­läu­tern: „Sach­ver­hal­te auf der Grund­la­ge von Vor­kennt­nis­sen so dar­le­gen und ver­an­schau­li­chen, dass sie ver­ständ­lich wer­den.“

Un­ter­schie­de auch an an­de­ren Ver­tei­lun­gen bzw. all­ge­mein er­läu­tern. Zu­sätz­lich die Kennt­nis­se aus der Ana­ly­sis mit­ein­brin­gen.

 

 

Er­gän­zen­de Hin­wei­se: Her­un­ter­la­den [pdf][967 KB]

 

Wei­ter zu Ab­itur­re­le­van­te In­hal­te