Schulprogramm Fachlehrpläne Mathematik Stufe EF
Unterrichtsvorhaben „Vektoren und Vektoroperationen“

Zeitrahmen Themen
3 Wochen
=
9 Stunden

Vektoren und Vektoroperationen

  • Begriffe: Vektor und Gegenvektor
  • Vektoren als Verschiebunen
  • Punkte als Ortsvektoren
  • gerichtete Größen als Vektoren (vgl. Physik)
  • Vektoraddition
  • Skalarmultiplikaion 
  • Linaerkombination von Vektoren 
  • Kollinearität
  • Eigenschaften von Dreiecken und Vierecken


Angestrebter Kompetenzerwerb

  • Fettdruck: Vom Kernlehrplan verpflichtend vorgegebene Kompetenzerwartungen.
  • Normaldruck: Schulspezifische Kompetenzerwartungen.

Handlungsfeld „Vektorbegriff“
  • Ich kann Vektoren (in Koordinatendarstellung) als Verschiebungen deuten.
  • Ich kann die Definition eines Vektors als Repräsentant aller gleich langen, gleich gerichteten und untereinander parallelen Pfeile angeben.
  • Ich kann einen Vektor als Zahlentupel angeben.
  • Ich kann zu einem Vektor den zugehörigen Gegenvektor angeben.
  • Ich kann Punkte im Raum durch Ortsvektoren kennzeichnen.
  • Ich kann die Koordinaten eines Punktes bestimmen, indem ich die Koordinaten des Ortsvektors angebe.
  • Ich kann gerichtete Größen (z.B. Geschwindigkeit, Kraft) durch Vektoren darstellen.
  • Ich kann Längen von Vektoren und Abstände zwischen Punkten mithilfe des Satzes des Pythagoras berechnen.
  • Ich kann den Betrag eines Vektors berechnen.
  • Ich kann den Betrag eines Vektors als Länge des Vektors deuten.
  • Ich kann den Abstand zweier Punkte berechnen, indem ich den Betrag des Verbindungsvektors zweier Punkte berechne.
  • Ich kann Abstände auf Sachzusammenhänge mit Bewegungsänderungen anwenden.
  • Ich kann mithilfe des Satzes des Pythagoras zwei Vektoren auf Orthogonalität prüfen.

Handlungsfeld „Vektoroperationen“
  • Ich kann Vektoren addieren.
  • Ich kann zwei Vektoren rechnerisch addieren, indem ich die entsprechenden Koordinaten addiere.
  • Ich kann zwei Vektoren zeichnerisch addieren.
  • Ich kann Vektoren mit einem Skalar multiplizieren.
  • Ich kann einen Vektor mit einer reellen Zahl multiplizieren, indem ich alle Koordianten mit der Zahl multipliziere.
  • Ich kann die Skalarmultiplikation geometrisch als Verlängerung oder Verkürzung eines Vektors deuten.
  • Ich kann den Mittelpunkt einer Strecke vektoriell ermitteln.
  • Ich kann einen Vektor als Linearkombination von Vektoren darstellen.
  • Ich kann Vektoren auf Kollinearität untersuchen.
  • Ich kann die Definition von der Kollinearität zweier Vektoren benennen.
    • Geometrisch: Zwei Vektoren sind kollinear zueinander, wenn sie parallel sind.
    • Algebraisch: Zwei Vektoren sind kollinear zueinander, wenn ein Vektor ein Vielfaches des anderen ist.
  • Ich kann rechnerisch zwei Vektoren auf Kollinearität prüfen.

Handlungsfeld „Geometrische Anwendung des Vektorbegriffs“
  • Ich kann Eigenschaften von besonderen Dreiecken und Vierecken mithilfe von Vektoren nachweisen.
  • Ich kann mithilfe von Vektoren prüfen, ob die Seiten eines Vierecks parallel zueinander sind.
  • Ich kann mithilfe von Vektoren prüfen, ob die Seiten eines Vierecks gleich lang sind.
  • Ich kann mithilfe von Vektoren prüfen, ob Dreiecke gleichschenklig sind.
  • Ich kann mithilfe von Vektoren prüfen, ob Dreiecke gleichseitig sind.
  • Ich kann mithilfe von Vektoren prüfen, ob Dreiecke rechtwinklig sind.
  • Ich kann mithilfe der trigonometrischen Beziehungen (Sinus, Kosinus, Tangens) Winkel in rechtwinkligen Dreiecken berechnen.



Autorisation: Fachkonferenz Mathematik
Letzte Änderung: 09.04.2014