Passt das Auto in die Garage?

Unterrichtsprojekt unter Verwendung des CAS Derive

 
 
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Unterrichtsreihe

 
   
 
Überblick über den möglichen Ablauf
 
     
   
 
 
   
Einheit Unterrichtsgegenstand mathem. Inhalte meth. Inhalte Medien

1

thematischer Einstieg:
von Neuanschaffung berichten

Diskussion über Einsatzmöglichkeiten, Nutzen, Probleme innerer Schwingtore

Problematisierung: Ein großer Teil des Garagenraumes kann nicht genutzt werden

Beispielhafte Berechnung des Raumbedarfs bei verschiedenen Torstellungen

einzelne Geraden berechnen und zeichnen

Zwei-Punkte-Form der Geradengleichung

Satz des Pythagoras

Problem enaktiv erfahren:
in Turnhalle gehen (wenn vorhanden)

graphische Veranschaulichung des Problems:
mit Lineal an Tafel zeichnen bzw. mit DERIVE am PC

Foto von Tor /
Tor in Turnhalle

DERIVE am Rechner

Arbeitsblatt 1

2

Schnittpunkte als Näherung des Kurvenverlaufs

Welche Schnittpunkte sind hier von Belang ?

Geradenschar, Punkteschar,

Begriff "Hüllkurve"

Tangente, Schnittpunktberechnung

Präsentation unterschiedlich vieler Geraden mit Beamer

DERIVE am Rechner

Arbeisblatt 2

3

Verallgemeinerung: allg. Schnittpunktberechnung

Gleichung der Kurve

Variation der Torhöhe

Reflexion: vereinfachende Modellannahmen

Grenzwert

Berechnung und Zeichnung der Hüllkurve

"limes"-Befehl

DERIVE am Rechner

Arbeitsblatt 3

4

Passen bestimmte Autotypen in eine bestimte Garage?

Variation des Problems:
Griff an der Innenseite des Tores

neue Hüllkurve

Ellipsen

Trigonometrie

 

DERIVE am PC

Arbeitsblatt 4

5

Ist die berechnete Kurve wirklich die Hüllkurve?
D. h.: Haben die Tangentenstücke an diese Kurve, die durch die Schnitte P und Q mit den Geraden der Garagenbegrenzung begrenzt sind, tatsächlich die Länge h?

Tangentengleichung, Ableitung, Länge von Strecken Vorgehensplan erstellen

DERIVE am PC

Arbeitsblatt 5

   
   

 

   
     
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Bettina Helms, Claudia Röttgen, Julia Dierker

Januar 2003  

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