Exponentielle Funktionen im CO₂-Zerfall

Mithilfe dieser vier interaktiven Übungen im Mathematikunterricht der Sekundarstufe II arbeiten die Schülerinnen und Schüler mit Exponentialfunktionen und untersuchen deren Steigung und Ableitung im Anwendungskontext der Entwicklung der CO₂-Konzentration beim Lüften eines Raumes.

Die interaktiven Übungen stehen als Link und als Download zur Verfügung.

Arbeitsmaterial
  • Mathematik
  • Sekundarstufe II
  • variabel

Beschreibung

Dieses interaktive Arbeitsmaterial ergänzt die Unterrichtseinheit "Exponentialfunktionen und ihre Anwendung auf reale Prozesse". Dabei untersuchen die Schülerinnen und Schüler die Veränderung der CO₂-Konzentration in einem Raum beim Lüften. Verschiedene Lüftungsvarianten werden miteinander verglichen und mathematisch mit Exponentialfunktionen modelliert.

Die Aufgaben

  • Aufgabe 1: Mithilfe dieser Aufgabe modellieren die SuS ein Lüftungsszenario und wiederholen zentrale Eigenschaften von Exponentialfunktionen.
  • Aufgabe 2: Diese Aufgabe zielt darauf ab, die Steigung verschiedener Funktionsgraphen zu beschreiben und zu vergleichen.
  • Aufgabe 3: In dieser Aufgabe ordnen die Schülerinnen und Schüler mathematische Begriffe zum exponentiellen Zerfall der CO₂-Konzentration an.
  • Aufgabe 4: Mithilfe dieser Aufgabe übertragen die SuS ihre Erkenntnisse auf eine Funktionenschar und fassen das gelernte zusammen.

Die Übung verbindet mathematisches Arbeiten mit einem alltagsnahen, lebensweltlich relevanten Thema. Sie fördert das Verständnis für mathematische Modellierung, das Interpretieren von Funktionsgraphen und den sinnvollen Einsatz von Ableitungen zur Beschreibung von Änderungsverhalten.

H5P-Dateien "Exponentielle Funktionen im CO₂-Zerfall" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • nennen charakteristische Eigenschaften der Exponentialfunktion.
  • beschreiben und interpretieren die Steigung von Exponentialfunktionen.   
  • beschreiben Zerfalls­vor­gän­ge mit Hilfe mathematischer Modelle.
  • wenden die Ableitungsfunktion an und interpretieren sie im Anwendungskontext.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • üben, Informationen und Daten zu analysieren, interpretieren und kritisch bewerten zu können.
  • üben, digitale Werkzeuge bedarfsgerecht einzusetzen.

Portalanbieter

Kooperationspartner

Anbieter des interaktiven Arbeitsmaterials

Auszeichnungen

Autorin

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Maria Lenk

Maria Lenk hat 8 Jahre lang in Berlin an einer integrierten Sekundarschule in der Sekundarstufe 1 und 2 die Fächer Mathematik und Physik unterrichtet. Sie arbeitet zurzeit als freiberufliche Autorin und beschäftigt sich dabei vertieft mit digitalen Lernmedien.