Ein Quiz zur Wiederholung geometrischer Grundbegriffe. Ilse Gretenkord, Ahaus. Körper und ihre Eigenschaften Quizkarten

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1 S 1 Ein Quiz zur Wiederholung geometrischer Grundbegriffe Ilse Gretenkord, Ahaus M 1 So geht s Körper und ihre Eigenschaften Quizkarten Bildet Gruppen zu vier bis fünf Schülerinnen bzw. Schülern. Eine Person in der Gruppe ist der Quizmaster. Jede Gruppe bekommt einen Stapel Quizkärtchen. Der jüngste Spieler beginnt, zieht die oberste Karte vom Stapel und beantwortet die Frage. Stoppt die Zeit. Länger als 2 Minuten darf man nicht überlegen. Der Quizmaster kontrolliert die Antwort. Ist die Antwort richtig, so erhält der Spieler einen Punkt und darf das Kärtchen behalten. Die Punkte eines jeden Spielers hält der Quizmaster in einer Tabelle fest. Ist die Antwort falsch, kommt das Kärtchen wieder unter den Stapel. Im Uhrzeigersinn geht es weiter: Der nächste Spieler zieht ein Quizkärtchen vom Stapel und beantwortet die Frage. Das Spiel endet, wenn auf dem Stapel keine Karten mehr liegen. Der Spieler mit den meisten Punkten gewinnt. 1. Gib die Deinition für ein gerades Prisma an. Hier siehst du ein Beispiel. 2. Was ist ein Würfel? 3. Gib die Formel zur Berechnung des Oberlächeninhalts und des Volumens eines Quaders mit quadratischer Grundläche an. 4. Gib die Deinition für einen allgemeinen Quader an, der also keinerlei Besonderheiten aufweist.

2 S 2 5. Zeichne ein Prisma mit einem gleichschenkligen Trapez als Grundläche. Bezeichne die parallelen Seiten des Trapezes mit a und c, dessen beide Schenkel mit b und d. h T sei die Höhe des Trapezes und h P die Höhe des Prismas. Gib Oberlächeninhalt und Volumen des Prismas an. 7. Begründe, warum der abgebildete Körper kein Prisma ist. 6. Entscheide (ja / nein): In jedem Quader sind nur jeweils genau zwei Seitenlächen gleich groß. Falls du dich für nein entscheidest, gib eine Begründung an. 8. Von den folgenden Aussagen sind mehrere richtig. Kreuze sie an. a) Das Volumen eines Quaders verdoppelt sich, wenn man die Länge einer Seite der Grundläche verdoppelt. b) Das Volumen eines Quaders verdoppelt sich, wenn man seine Höhe verdoppelt. c) Das Volumen eines Quaders verdoppelt sich, wenn man beide Seiten der Grundläche verdoppelt. 9. Gib die Anzahl der Ecken, Kanten und Seitenlächen eines Prismas mit fünfeckiger Grundläche an. d) Das Volumen eines Quaders verdoppelt sich, wenn man seine Grundläche verdoppelt und seine Höhe halbiert. 10. Die Grundläche eines Quaders ist aus mehreren Flächen zusammengesetzt (siehe Abb.). Die Höhe des Quaders sei h = 3a. a) Welcher Körper entsteht? b) Wie berechnest du das Volumen des Körpers?

3 S Gib an, aus wie vielen gleich großen Quadern sich die Treppe zusammensetzt. 12. Auf einem Holzwürfel sind die Symmetrieachsen der Deckläche eingezeichnet. Setze die Säge jeweils auf der Symmetrieachse an und säge bis zum Boden durch. 13. Ein Quader hat Kanten der Länge l 1 = a, l 2 = 3 a und l 3 = 1/3a. a) Gib Volumen und Oberlächeninhalt des Quaders an. b) Es gibt noch einen anderen, besonderen Quader, der aber das gleiche Volumen wie der vorgegebene hat. Benenne ihn. Beschreibe so präzise wie möglich, was entsteht. 14. Ein Quader mit quadratischer Grundläche hat den Oberlächeninhalt O = 2a² + 0,5a² + 0,5a². Wie hoch ist der Quader? 15. Gib eine einfache Formel für das Volumen des Prismas an, das folgende Grundläche und die Höhe a hat: 16. Suche den Fehler in der folgenden Berechnung der Oberläche eines Körpers und schreibe die richtige Lösung auf. Vier Würfel aus Holz, die alle das gleiche Volumen V = 27 cm 3 haben, werden so gestapelt, dass sich eine quaderförmige Säule ergibt. Berechne den Oberlächeninhalt der Säule. Aus V = 27 cm 3 folgt: a = 3 cm. Oberlächeninhalt eines Würfels: O = 6a 2 = 54 cm² Oberlächeninhalt der Säule, bestehend aus vier Würfeln: O = 24 a² = 216 cm 2.

4 S 8 Prisma, Zylinder, Pyramide, Kegel wiederhole dein Wissen! Prisma Die Grund- und Deckläche eines Prismas sind kongruente Vielecke (Polygone). Die Seitenlächen sind Parallelogramme. Das Prisma ist gerade, wenn seine Kanten senkrecht auf der Grundläche stehen. Beispiel: Bei diesem geraden Prisma ist die Grundläche kein regelmäßiges, sondern ein allgemeines Vieleck. Zylinder Verschiebt man ein ebenes Flächenstück, das durch eine geschlossene Kurve begrenzt wird, parallel zu sich um eine bestimmte Strecke, dann entsteht ein Zylinder. Erfolgt die Verschiebung rechtwinklig, dann entsteht ein gerader Zylinder (andernfalls ein schiefer). Es handelt sich um einen Kreiszylinder, falls die Grund- und Deckläche Kreislächen sind. Beispiel: gerader Kreiszylinder Pyramide Eine Pyramide wird begrenzt von einem Vieleck (Polygon) beliebiger Eckenzahl n (n 3), der Grundläche, und n Dreiecken, die in einem Punkt (der Spitze der Pyramide) zusammentreffen. Die Gesamtheit der Seitenlächen bezeichnet man als Mantelläche. Beispiel: n = 4 Kegel Verbindet man alle Punkte eines ebenen Flächenstücks geradlinig mit einem Punkt außerhalb der Ebene, der Spitze, so entsteht ein Kegel. Beispiel: Kegel mit kreisförmiger Grundläche

5 S 9 Rund um das Einzelmaterial Klasse: 9 Dauer: Inhalt: 1 Doppelstunden Volumen und Oberlächeninhalt von Würfel, Quader, Prisma, Kegel und Zylinder Ihr Plus: Ein Quiz mit hohem Motivationscharakter; spielerische Überprüfung und Wiederholung von geometrischem Grundwissen Didaktisch-methodische Hinweise Überprüfen Sie mit diesem Quiz auf spielerische Weise den Kenntnisstand Ihrer Lerngruppe. Das Quiz ist als Wettspiel gedacht: Wer ist am schnellsten? Wer weiß am meisten? Es besteht aus vierzig Fragen bzw. Aufgabenstellungen. Es fragt querbeet Kenntnisse zu allen gängigen Eigenschaften geometrischer Flächen und (schwerpunktmäßig) Körper ab, die bis Ende der Klasse 9 behandelt wurden. Das Quiz hat zwar den Charakter eines Wettspiels, es ist aber keine Klassenarbeit. Stellen Sie für den Sieger jeder Gruppe eine kleine Belohnung in Aussicht, um den Ehrgeiz der Schülerinnen und Schüler zu wecken. Gleichzeitig vermeiden Sie Frustrationen bei Schwächeren, indem Sie beispielsweise dem Quizmaster erlauben, kleine Hilfestellungen zu geben. Vorbereitung Ideal ist eine Gruppe von fünf Schülerinnen bzw. Schülern (1 Quizmaster, der die Lösungen kontrolliert und 4 Spieler). Kopieren Sie den Satz Quizkärtchen und die Musterlösungen für jede Gruppe einmal. Schneiden Sie die Kärtchen aus und laminieren Sie sie, damit sie nicht so schnell kaputtgehen. Das Wiederholungsblatt kopieren Sie in Klassenstärke und teilen es an alle Lernenden aus. Ablauf des Quiz Jede Gruppe bekommt einen Stapel Quizkärtchen und soll diese schnell und korrekt bearbeiten. Stoppen Sie die Zeit. Eine maximale Bearbeitungszeit von 2 Minuten pro Aufgabe darf nicht überschritten werden. Der jüngste Spieler beginnt, dann geht es im Uhrzeigersinn weiter. Wenn ein Spieler an der Reihe ist, zieht er ein Quizkärtchen vom Stapel und beantwortet die Frage. Der Quizmaster erhält die Musterlösung. Anhand dieser Lösung beurteilt er, ob eine Antwort richtig oder falsch war. Für jede richtige Antwort gibt es einen Punkt. Die Punkte eines jeden Spielers hält der Quizmaster in einer Tabelle fest. War die Antwort richtig, darf die Schülerin oder der Schüler das Kärtchen behalten, ansonsten kommt das Kärtchen mit der Frage wieder unter den Stapel. Ende des Quiz Das Spiel endet, wenn auf dem Stapel keine Karten mehr liegen oder die Unterrichtsstunde zu Ende ist. Halten Sie für den Sieger jeder Gruppe eine kleine Belohnung bereit. Minimalplan Für das Quiz sollte eine Doppelstunde zur Verfügung stehen. Ist dies nicht möglich, reduzieren Sie die Anzahl der Quizkärtchen.

6 S 10 Bezug zu den Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz Allg. mathematische Kompetenz Leitidee Inhaltsbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler Anforderungsbereich K 1, K 2, K 4, K 5 L 3 reproduzieren ihre geometrischen Grundkenntnisse und wenden sie an, K 2 L 3 fertigen mit Zirkel und Lineal Zeichnungen und Skizzen an, K 5 L 3 wenden mathematische Formeln an, II K 1 L 3 stellen Zusammenhänge her, deinieren und argumentieren. Abkürzungen Kompetenzen K 1 (Mathematisch argumentieren); K 2 (Probleme mathematisch lösen); K 3 (Mathematisch modellieren); K 4 (Mathematische Darstellungen verwenden); K 5 (Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen); K 6 (Kommunizieren) Leitideen L 1 (Zahl und Zahlbereich); L 2 (Messen und Größen); L 3 (Raum und Form); L 4 (Funktionaler Zusammenhang); L 5 (Daten und Zufall) Anforderungsbereiche I Reproduzieren; II Zusammenhänge herstellen; III Verallgemeinern und Relektieren Lösungen und W Tipps zum Einsatz 1. Ein gerades Prisma ist ein Körper, der sich aus zwei n-ecken als Grund- und Deckläche, die kongruent (= deckungsgleich) und zueinander parallel sind, und einer Mantelläche zusammensetzt. Die Mantelläche besteht aus n Rechtecken, deren eine Seite so lang wie die entsprechende Seite des n-ecks ist und deren andere Seite so lang wie die Höhe des Prismas ist. Der Mantel steht senkrecht auf der Grundläche. 2. Ein Würfel ist ein gerades Prisma mit sechs gleich großen, quadratischen Seitenlächen. 3. Ein Quader mit quadratischer Grundläche besteht aus zwei gleich großen Quadraten und vier gleich großen Rechtecken. Also lauten die Formeln zur Berechnung der Oberläche: O = 2a² + 4a b und des Volumens: V = a² b, wobei a die Seitenlänge eines Quadrates und b die Höhe des Quaders bezeichnen. 4. Ein Quader ist ein gerades Prisma, das aus sechs Rechtecken besteht, von denen jeweils die zwei einander gegenüberliegenden kongruent sind. I, III I, II III

7 S 11 (a + c) ht 5. O Prisma = a h P + c h P + 2 b h P + 2 O Trapez, wobei OTrapez = 2 O Prisma = h P (a + c + 2b) + h T (a + c) V (a + c) h 2 T = h P 6. Nein; denn auch Würfel mit sechs gleich großen Seitenlächen oder Quader mit quadratischer Grundläche sind Quader. 7. In einem Prisma müssen Grund- und Deckläche parallel zueinander sein. 8. Folgende Antworten sind richtig: 9. a) Das Volumen eines Quaders verdoppelt sich, wenn man die Länge einer Seite der Grundläche verdoppelt. b) Das Volumen eines Quaders verdoppelt sich, wenn man seine Höhe verdoppelt. Ecken Kanten Seitenlächen a) Es entsteht ein Würfel. b) V = (3a) = Es entstehen acht gleich große Prismen, die alle ein gleichschenkliges Dreieck als Grundläche haben. Die Höhe der Prismen ist so lang wie die Kantenlänge des Würfels. 13. a) V = a 3a 1/3a = a 3 O = 2 a 3a + 2 a 1 3 a + 2 3a 1 3 a = 26 3 a² b) Würfel 14. Die Höhe beträgt 0,25a. 15. A Dreieck = 1 2 g h = a a a = 2 4