Schulprogramm Fachlehrpläne Mathematik Stufe 10
Unterrichtsvorhaben „Exponentialfunktionen“

Unterrichtsvorhaben: Exponentialfunktionen

Inhaltsfeld:

  • Arithmetik / Algebra; Funktionen

Inhaltliche Schwerpunkte:

  • Lösungsverfahren für Epxonentialgleichungen der Form bx =c (systematisches Probieren, Logarithmieren)
  • exponentielle Funktionen: f(x) = a•qx  ,  a > 0  ,  q > 0 ,  Term, Graph, Tabelle
  • Wachstum (Anfangswert, Wachstumsfaktor und Wachstumsrate, Verdopplungszeit bzw. Halbwertszeit, langfristige Entwicklung)

Zeitbedarf:

  •   22 Unterrichtsstunden

Lambacher Schweizer
10- G9
S. 100 - 131
Inhaltsbezogene Kompetenzerwartungen                                     
Prozessbezogene Kompetenzerwartungen
Kapitel IV
Exponentialfunktionen
Die Schülerinnen und Schüler ...
Die Schülerinnen und Schüler ...
1
Exponentielles Wachstum

Arithmetik / Algebra

(10)     lösen Exponentialgleichungen b^x = c näherungsweise durch Probieren, durch Logarithmieren sowie mit digitalen Mathematikwerkzeugen (Pro-5, Ope-12)
(11)     wenden ihre Kenntnisse über (…) Exponentialgleichungen zum Lösen inner- und außer¬mathematischer Probleme an und deuten Ergebnisse in Kontexten
(Mod-7, Mod-8, Mod-9, Pro-4)

Funktionen

(1)     stellen Funktionen mit eigenen Worten, in Wertetabellen, als Graphen und als Terme dar (Kom-4, Kom-6, Kom-7)
(2)     verwenden aus Graph, Wertetabelle und Term ablesbare Eigenschaften als Argumente beim Bearbeiten mathematischer Fragestellungen (Pro-2, Pro-3, Arg-5)
(3)
    charakterisieren Funktionsklassen und grenzen diese anhand ihrer Eigenschaften ab
(Arg-6, Arg-7, Kom-1)
(4)     bestimmen anhand des Graphen einer Funktion die Parameter eines Funktionsterms dieser Funktion (Arg-5, Arg-6, Arg-7)
(5)     erklären den Einfluss der Parameter eines Funktionsterms auf den Graphen der Funktion (Arg-3, Kom-9, Kom-10)
(6)     erkunden und systematisieren mithilfe dynamischer Geometriesoftware den Einfluss der Parameter von Funktionen
(Pro-1, Pro-2, Pro-4, Pro-6, Ope-13)
(7)     deuten Parameter und Eigenschaften einer Funktion in Anwendungssituationen
(Mod-1, Mod-5, Mod-6, Mod-7, Mod-9)
(11)     identifizieren funktionale Zusammenhänge in Messreihen mit digitalen Hilfsmitteln
(Arg-1, Arg-4, Ope-11, Ope-13)
(12)     wenden (…) exponentielle Funktionen zur Lösung inner- und außermathematischer Problemstellungen an (Mod-4, Mod-7, Pro-5)




Ope-12 entscheiden situationsangemessen über den Einsatz mathematischer Hilfsmittel und digitaler Mathematikwerkzeuge und wählen diese begründet aus       
Mod-7 beziehen erarbeitete Lösungen auf die reale Situation und interpretieren diese als Antwort auf die Fragestellung   
Mod-8 überprüfen Lösungen auf ihre Plausibilität in realen Situationen
Mod-9 benennen Grenzen aufgestellter mathematischer Modelle und verbessern aufgestellte Modelle mit Blick auf die Fragestellung
Kom-4 geben Beobachtungen, bekannte Lösungswege und Verfahren mit eigenen Worten und mithilfe mathematischer Begriffe wieder
Kom-6 verwenden in angemessenem Umfang die fachgebundene Sprache
Kom-7 wählen je nach Situation und Zweck geeignete Darstellungsformen   
Pro-2 wählen geeignete heuristische Hilfsmittel aus (Skizze, informative Figur, Tabelle, experimentelle Verfahren)
Pro-3 setzen Muster und Zahlenfolgen fort, beschreiben Beziehungen zwischen Größen und stellen begründete Vermutungen über Zusammenhänge auf
Pro-4 wählen geeignete Begriffe, Zusammenhänge, Verfahren und Werkzeuge zur Problemlösung aus
Pro-5 nutzen heuristische Strategien und Prinzipien   
Arg-5 begründen Lösungswege und nutzen dabei mathematische Regeln bzw. Sätze und sachlogische Argumente
Arg-1     stellen Fragen, die für die Mathematik charakteristisch sind, und stellen begründete Vermutungen über die Existenz und Art von Zusammenhängen auf   
Arg-3     präzisieren Vermutungen mithilfe von Fachbegriffen und unter Berücksichtigung der logischen Struktur   
Arg-4     stellen Relationen zwischen Fachbegriffen her (Ober-/Unterbegriff)
Arg-5     begründen Lösungswege und nutzen dabei mathematische Regeln bzw. Sätze und sachlogische Argumente   
Arg-6     verknüpfen Argumente zu Argumentationsketten   
Arg-7     nutzen verschiedene Argumentationsstrategien (Gegenbeispiel, direktes Schlussfolgern, Widerspruch)     
Kom-9     greifen Beiträge auf und entwickeln sie weiter   
Kom-10    vergleichen und beurteilen Ausarbeitungen und Präsentationen hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit, Verständlichkeit und fachsprachlichen Qualität       
Pro-1     geben Problemsituationen in eigenen Worten wieder und stellen Fragen zu einer gegebenen Problemsituation   
Pro-2     wählen geeignete heuristische Hilfsmittel aus (Skizze, informative Figur, Tabelle, experimentelle Verfahren)   
Pro-4     wählen geeignete Begriffe, Zusammenhänge, Verfahren und Werkzeuge zur Problemlösung aus   
Pro-5     nutzen heuristische Strategien und Prinzipien
Pro-6     entwickeln Ideen für mögliche Lösungswege, planen Vorgehensweisen zur Lösung eines Problems und führen Lösungspläne zielgerichtet aus   
Ope-11    nutzen digitale Mathematikwerkzeuge (dynamische Geometriesoftware, Funktionenplotter, Computer-Algebra-Systeme, Multirepräsentationssysteme, Taschenrechner und Tabellenkalkulation)
Ope-13    nutzen analoge und digitale Medien und Unterstützung zur Gestaltung mathematischer Prozesse
Mod-1     erfassen reale Situationen und beschreiben diese mit Worten und Skizzen   
Mod-4     übersetzten reale Situationen in mathematische Modelle bzw. wählen geeignete Modelle aus und nutzen geeignete Darstellungen   
Mod-5     ordnen einem mathematischen Modell passende reale Situationen zu   
Mod-6     erarbeiten mithilfe mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten Lösungen innerhalb des mathematischen Modells   
Mod-7     beziehen erarbeitete Lösungen auf die reale Situation und interpretieren diese als Antwort auf die Fragestellung   
Mod-9     benennen Grenzen aufgestellter mathematischer Modelle und verbessern aufgestellte Modelle mit Blick auf die Fragestellung
2
Exponentialfunktionen
3
Exponentialgleichungen und Logarithmen
4
Wachstumsprozesse modellieren




Exkursion:
Halbwertszeiten radioaktiver Stoffe;
Die C-14-Methode (Radiokarbonmethode) zur Altersbestimmung



Medienkompetenz:
1.2. Digitale Werkzeuge:
Seite 107 Nr. 9
Seite 112 Nr. 12, 13
Seite 122 Nr. 7, 8 (Tabellenkalkulation)

2.1  Informationsrecherche:
Seite 123 Nr. 11 (Abkühlungsvorgänge)

2.3  Informationsbewertung:
Seite 107 Nr. 9

6.3  Modellieren und Programmieren:
Seite 122 Nr. 7, 8, 9
Verbraucherbildung:
Anwenden von Kenntnissen über Exponentialgleichungen zum Lösen inner- und außermathematischer Probleme.
Deutung von Ergebnissen in Kontexten.
Begründete Auswahl von mathematischen Modellen zur Beschreibung von Wachstumsprozessen.
Treffen von Vorhersagen zur langfristigen Entwicklung von Wachstumsprozessen und Überprüfung der Eignung von Modellen.
Anwenden von linearen, quadratischen und exponentiellen Funktionen zur Lösung inner- und außermathematischer Problemstellungen.


Autorisation: Fachkonferenz Mathematik
Letzte Änderung: 01.10.2025