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1 Lehr- und Lernbedingungen<br />
1.1 Angaben zur Lerngruppe<br />
Bei der FGW 1-1 handelt es sich um eine 11. Klasse des Fachgymnasiums Wirtschaft.<br />
Die Klasse setzt sich aus 15 Jungen und 10 Mädchen zusammen. Das Durchschnittsalter<br />
beträgt 18 Jahre.<br />
Das Leistungsniveau ist mittlerweile als recht homogen zu betrachten. Mit dem<br />
Fortschreiten im Schulstoff hat sich der Vorteil der fünf Wiederholer (siehe 3.4 Sitzplan,<br />
Anhang) aufgebraucht. Dennoch versuche ich so oft es geht, diese durch gezielte Fragen<br />
in den Unterricht einzubinden, um deren Vorwissen für die gesamte Klasse nutzbar<br />
zu machen. Auch bei der gewählten Zusammensetzung der Gruppen (vgl. Anhang)<br />
habe ich darauf geachtet, dass die Wiederholer ihre Kenntnisse in möglichst vielen<br />
Teams einbringen können.<br />
Die leistungsstärkste Schülerin ist mit großem Abstand T. Sie durchschaut<br />
mathematische Aufgaben und Zusammenhänge schnell und erfasst auch bei Transferaufgaben<br />
in kurzer Zeit den Kern der Problemstellung. Zu den Schülern mit durchschnittlichen<br />
mathematischen Fähigkeiten gehören A., A. und M. Sie erkennen mathematische<br />
Zusammenhänge mit einiger Hilfestellung, können diese dann aber auch mit<br />
ihren eigenen Worten wiedergeben und erläutern. Die mündliche Mitarbeit ist in der<br />
Klasse insgesamt als sehr positiv zu bewerten. Nur wenige Schüler (A. oder D.) melden<br />
sich kaum. Einige Schüler brauchen zu Beginn der Stunde einen Anstoß, um sich<br />
eigenständig zu melden. Eine besondere Qualität hat die mündliche Mitarbeit von W.<br />
Sie stellt die „richtigen“ Fragen. Ich habe festgestellt, dass sie seit einiger Zeit den Stoff<br />
intensiv nacharbeitet und auch ihre Hausaufgaben gewissenhafter macht als zu Beginn<br />
des Schuljahres. Die Leistungen von E. und M. variieren sehr stark. Beide fragen viel,<br />
sind engagiert und sehr aktiv am Geschehen beteiligt. Dennoch lassen sie sich auch<br />
sehr leicht ablenken und neigen zu störenden Gesprächen mit den Nachbarn. Hier<br />
reicht es aus, die Schüler kurz auf ihr Fehlverhalten anzusprechen.<br />
Bei allen Schülern sind große Defizite im Stoff der Sekundarstufe I vorhanden.<br />
Diese versuche ich konsequent aufzuzeigen und – wenn sinnvoll und dringend nötig –<br />
Lösungen kurz an der Tafel zu wiederholen und die Mängel durch (zusätzliche freiwillige)<br />
Arbeitsblätter zu minimieren. Bei immerhin 12 Schülern ist die Versetzung durch<br />
ihre mangelnden mathematischen Leistungen gefährdet. Ich gehe daher sehr kleinschrittig<br />
und langsam im Unterricht vor.<br />
Nachdem ich nach dem Zufallsprinzip von einigen Schülern die Hausaufgaben<br />
einsammele und außerdem direkt zu den Hausaufgaben Tests schreiben lasse, sind<br />
nicht gemachte Hausaufgaben mittlerweile kein Problem mehr. Ich denke, dass ein<br />
Großteil der Schüler die Notwendigkeit der Hausaufgaben eingesehen hat. Sie werden<br />
von mir dazu angehalten, den Stoff nachzuarbeiten und ihre Defizite zu verringern.<br />
Zwar sind Fehlzeiten nach wie vor ein Problem innerhalb der Klasse, es wurde jedoch<br />
sowohl von mir als auch von Seiten der Schule darauf reagiert.<br />
Das Verhältnis zur Klasse ist gut. Es herrscht eine entspannte Atmosphäre. Ich<br />
versuche, eine für die Schüler neue Fehlerkultur einzuführen, bei welcher der Fehler als<br />
Lernhelfer und nicht als Garant für schlechte Noten gesehen wird. Dieses soll die Schüler<br />
dazu motivieren, eigene Gedanken sprachlich zu formulieren und damit einhergehend,<br />
eigenständiges und konstruktives Problemlöseverhalten zu entwickeln.<br />
Die Fachkompetenz der Schüler weist z. T. erhebliche Mängel beim Umgang<br />
mit Funktionen und deren Eigenschaften und beim Lösen von Gleichungssystemen auf.<br />
Hierbei sind im Besonderen Defizite im Bereich der Bruchrechnung und der Termumformung<br />
auffällig. Die Schüler verfügen über ein Konzept zum Lösen von<br />
Gleichungssystemen. Sie wenden dieses dann jedoch unreflektiert bei allen Aufgaben<br />
an. Viele Themenbereiche sind den Schülern aus der Sekundarstufe I bekannt, es<br />
1. Entwurf_PU_I.doc 1 von 11
gelingt ihnen jedoch nicht, dieses träge Faktenwissen wieder zu reaktivieren. Sie wirken<br />
oftmals desinteressiert und sind leicht abgelenkt. Ich steigere die Motivation der Schüler<br />
oftmals durch spielerische Elemente und anwendungsbezogene Aufgaben. Dieses gilt<br />
in besonderem Maße in der Einstiegsphase. Hierbei greife ich insbesondere die Themen<br />
der letzten Stunden auf, um den Schülern Anknüpfungspunkte und Erfolgserlebnisse<br />
zu geben und sie auch dadurch zu motivieren.<br />
Die Methodenkompetenz der Lerngruppe umfasst ein breites Repertoire aus<br />
Gruppenarbeit und Präsentationstechniken, aber spezielle Problemlösestrategien sind<br />
rudimentär. Das beginnt bereits beim richtigen und sorgfältigen Lesen von Arbeitsaufträgen<br />
oder Aufgabenstellungen. Insgesamt ist die Klasse oftmals sehr unruhig. Bei<br />
vielen Schülern habe ich Konzentrationsschwierigkeiten beobachten können. Gerade in<br />
den Montagsstunden fällt dieses auf. Aus diesem Grund formuliere ich auch die Arbeitsaufträge<br />
relativ kleinschrittig. Auch in den Klassenarbeiten hat sich kaum ein Schüler 90<br />
Minuten konzentrieren können. Daher versuche ich, Erklärungsphasen und Arbeitsphasen<br />
zu kombinieren. Mit Aufgaben, bei denen die Schüler mit ihrem Erfahrungshorizont<br />
Probleme lösen können, ist die Motivation der Schüler gestiegen. Dieses werde ich<br />
weiter ausbauen. Auch in dieser Unterrichtsstunde greife ich auf bekannte Schemata<br />
zurück und lasse die Schüler die ersten Schritte zur Ermittlung einer Kostenfunktion<br />
durchführen.<br />
Bezüglich der Sozialkompetenz kann ich sagen, dass das Klassenklima nach<br />
meinen Beobachtungen recht gut ist. Kein Schüler wird ausgegrenzt. Die Wiederholer<br />
haben sich integriert. Bei den von mir durchgeführten Gruppenarbeiten gab es keinerlei<br />
Probleme. Die Umsetzung des Schülers E. nach vorne hat dazu geführt, dass sein Stören<br />
zurückgegangen ist. Im Unterricht hat sich das sehr soziale Miteinander gefestigt. In<br />
Gruppenarbeitsphasen und bei Ergebnispräsentationen geben sich die Schüler Hilfestellungen,<br />
indem sie an entscheidenden Stellen ihre Gedanken mitteilen und – ähnlich<br />
meinem Verhalten – durch „lautes Denken“ Fragen aufwerfen.<br />
1.2 Der Referendar<br />
Ich unterrichte die Klasse seit Beginn diesen Schuljahres (2004 / 2005). Aufgrund der<br />
sehr unterschiedlichen Leistungsniveaus und im Hinblick auf das Zentralabitur hat sich<br />
die BBS Norden dazu entschlossen, Mathematik in Klasse 11 fünfstündig zu unterrichten.<br />
Zwei dieser fünf Stunden sind explizit als Förderstunden gedacht, in denen kein<br />
neuer Stoff erarbeitet werden soll, sondern Übungen zum Stoff und Wiederholungsphasen<br />
geplant sind. Ich unterrichte die Klasse in allen fünf Stunden eigenverantwortlich.<br />
Die FGW 1-1 wird am Montag in der 7. und 8. Stunde, am Mittwoch in der 5. und<br />
am Donnerstag in der 1. und 2. Stunde von mir unterrichtet.<br />
1.3 Organisatorische Rahmenbedingungen<br />
Der Raum A 210 kommt mit der Anzahl von 25 Schülern an seine Kapazitätsgrenze<br />
(vgl. Sitzplan im Anhang). Die Tische stehen in U-Form mit Innenreihen. Diese<br />
Anordnung hat sich als vorteilhafter gegenüber der „preußischen Sitzordnung“<br />
herausgestellt, da sich die Schüler i. d. R. ansehen. Da in der besuchten Stunde eine<br />
Partnerarbeit vorgesehen ist, bleibt die Anordnung der Tische bestehen.<br />
Im Klassenraum lässt sich lediglich ein Fenster kippen. Dieses führt zu den<br />
üblichen Nachteilen.<br />
1. Entwurf_PU_I.doc 2 von 11
2 Didaktisch-methodische Konzeption<br />
2.1 Didaktische Überlegungen<br />
2.1.1 Analyse der curricularen Vorgaben<br />
Gemäß dem schulinternen Stoffverteilungsplan, angelehnt an den Minimalkatalog [05],<br />
hat sich die Fachkonferenz Mathematik der BBS Norden darauf geeinigt, wirtschaftliche<br />
Aufgaben in regelmäßiger Wiederholung immer wieder nach abgeschlossenen<br />
Themenbereichen zu behandeln. In den Rahmenrichtlinien [06] findet sich die Vorgabe<br />
nach einem Anwendungsbezug aus dem Bereich der Wirtschaftswissenschaften als<br />
letzter Punkt für die Klasse 11. Beispielhaft wird hier von der Bestimmung<br />
ganzrationaler Funktionen geschrieben. Die wirtschaftlichen Anwendungen aus dem<br />
Bereich der Kostentheorie mit der Betrachtung und Ermittlung einer Kostenfunktion<br />
bieten sich an, wenn es sich bei der gesuchten Funktion um eine ganzrationale<br />
Funktion höchstens dritten Grades handelt. Dieses führt bei der Ermittlung auf ein<br />
Gleichungssystem mit vier Unbekannten, welches in einer Unterrichtsstunde (ohne den<br />
Einsatz von GTR oder CAS) 1 lösbar ist.<br />
2.1.2 Analyse der Thematik, ihrer Komplexität und fachlichen Begründung<br />
Schüler haben oftmals Schwierigkeiten, die rein innermathematisch erworbenen rechentechnischen<br />
Kenntnisse und Fähigkeiten außermathematisch anzuwenden. Die besuchte<br />
Stunde legt ihren Schwerpunkt auf den wirtschaftlichen Anwendungsbezug.<br />
Kern der Stunde ist das Mathematisieren. Die Schüler müssen gegebene Daten<br />
aus der Aufgabenstellung herauslesen, modellieren und in Gleichungen umsetzen. Der<br />
Arbeit der Schüler liegt ein fünfschrittiges Schema zu Grunde, von dem im Unterricht<br />
die ersten vier Schritte durchgeführt werden sollen. Der letzte Schritt, das Lösen des<br />
Gleichungssystems, wird als Hausaufgabe gestellt und in der nächsten Stunde mithilfe<br />
eines Programms durch den PC überprüft. Die Kenntnisse über das Lösen von<br />
Gleichungssystemen beruht auf Kenntnissen aus der Sekundarstufe I bzw. aus einer<br />
kurzen Behandlung am Anfang des Schuljahres. Bei der Auswahl der Aufgaben wurde<br />
von mir daher darauf geachtet, dass die Schüler diese auch ohne intensivere<br />
Wiederholung lösen können.<br />
Zur Behandlung der ersten vier Schritte müssen die Schüler in der Lage sein,<br />
eine Funktion in der allgemeinen Polynomdarstellung, also unter Verwendung von<br />
zunächst unbestimmten Koeffizienten, aufzustellen und diese dann zu differenzieren.<br />
Hierbei gibt der Grad (n) der gesuchten Funktion die Anzahl der Variablen (n+1) und<br />
3 2<br />
damit auch die Anzahl der benötigten Gleichungen vor: f ( x)<br />
= ax + bx + cx + d ist<br />
eine Funktion dritten Grades mit den vier Koeffizienten a, b, c und d. Anhand der Bedingungen<br />
an den Graphen, welche in der Aufgabe formuliert sind, werden die Bedingungen<br />
an die Funktion aus der allgemeinen Gleichung formuliert (vgl. Erwartungshorizont<br />
der Aufgaben). Die Schüler müssen die Bedingungen am Graphen in Funktionsbedingungen<br />
übersetzen können. Diese Bedingungen müssen im dritten Schritt durch Übertragen<br />
auf die allgemeinen Funktionsgleichungen in ein System mit n Gleichungen für n<br />
Unbekannte übertragen werden. Die Schüler müssen in der Lage sein, Terme umzuformen<br />
und nach Unbekannten aufzulösen.<br />
2.1.3 Auswahl und Reduktionsentscheidungen<br />
Im eingesetzten Schulbuch [01] ist das Thema der „typischen Steckbriefaufgabe“ zu<br />
finden. Die Umkehrung der Aufgabenstellung, also zu gegebenen Eigenschaften eine<br />
passende Funktion zu konstruieren, findet sich im Schulbuch allerdings nicht mit<br />
1 GTR = grafikfähiger Taschenrechner, CAS = Computer-Algebra-System<br />
1. Entwurf_PU_I.doc 3 von 11
wirtschaftlichem Bezug. Die Problemstellungen bei den anwendungsorientierten<br />
Aufgaben sind lediglich technischer Natur. Nachdem den Schülern bereits bei der<br />
Untersuchung von Funktionen ein Schema an die Hand gegeben wurde (vgl. Abschnitt<br />
1, Fachkompetenz), verfahren die Schüler auch im Falle der Umkehrung nach einem<br />
begründeten Leitfaden. Die Schüler kennen die fünf zur Bestimmung notwendigen<br />
Schritte 2 .<br />
Die anwendungsbezogenen Aufgaben zeichnen sich oftmals dadurch aus, dass<br />
sie – mehr als sonst üblich – auf nicht ganzzahlige Ergebnisse führen. Dieses setzt<br />
beim Rechnen hohe Konzentration voraus und ist regelmäßig Quelle von Fehlern. Da<br />
das in der besuchten Stunde ermittelte Gleichungssystem in der zur Verfügung<br />
stehenden Zeit nicht zu lösen ist, wird dieses als Hausaufgabe erteilt. In der<br />
nachfolgenden Stunde soll dann das Ergebnis mit einem CAS überprüft werden. Da es<br />
sich hierbei um einfache aber konzentrations- und schreibintensive Rechenoperationen<br />
handelt, sollen die Schüler durch den Einsatz von PC unterstützt werden.<br />
Aufgrund der Lernschwierigkeiten innerhalb der Klasse wird ein Beispiel gemeinsam<br />
aber arbeitsteilig bearbeitet. Gemäß einer inneren Leistungsdifferenzierung führen<br />
unterschiedlich schwierige Bedingungen an den Graphen letztendlich alle auf dieselbe<br />
Funktion. Die auftretenden wirtschaftlichen Begriffe werden im Kontext wiederholt. Hierbei<br />
hoffe ich, die Wiederholer aktiv einbeziehen zu können. Wichtig ist, dass die Schüler<br />
die Vorgehensweise der Problemlösung durchdringen und nachvollziehen können.<br />
Inhaltlich liegt die Schwierigkeit beim Mathematisieren von betriebswirtschaftlichen Formulierungen<br />
in ein Gleichungssystem.<br />
2.1.4 Lern- und Handlungsziele, Kompetenzen<br />
Stundenziel: Die Schüler analysieren einen gegebenen Text auf wirtschaftliche Daten.<br />
Sie mathematisieren die auftretendenden Aussagen und übersetzen<br />
diese in ein Gleichungssystem.<br />
Vorlaufziele:<br />
Die Schüler sollen...<br />
V1 ... die fünf Schritte zur Bestimmung einer Funktion nennen.<br />
V2 ... das Schema zur Konstruktion einer Funktion aus gegebenen Eigenschaften<br />
anwenden.<br />
V3 ... die notwendigen Bedingungen zum Vorliegen von Nullstellen, Extrema und<br />
Wendepunkten nennen und anwenden.<br />
V4 ... eine ganzrationale Funktion dritten Grades in der allgemeinen Polynomschreibweise<br />
notieren und differenzieren.<br />
V5 ... betriebswirtschaftliche Vokabeln erläutern.<br />
Lernziele zur Förderung der Fachkompetenz:<br />
Die Schüler sollen...<br />
F1 ... die fünf Schritte zur Bestimmung eines Funktionsterms bei einer betriebswirtschaftlichen<br />
Funktion anwenden.<br />
F2 ... verwendete betriebswirtschaftliche Vokabeln in mathematische Gleichungen<br />
übersetzen.<br />
F3 ... die in einem Text formulierten Sachinhalte mathematisch interpretieren.<br />
F4 ... Funktionsbedingungen auf ermittelte Funktionsgleichungen anwenden.<br />
F5 ... ein Gleichungssystem nach ihren Unbekannten auflösen.<br />
2 (1) Gesuchte Funktion und deren Ableitung, (2) Bedingung an den Graphen, (3) Bedingung an die<br />
Funktion, (4) Bedingung an die Koeffizienten und (5) Lösen des Gleichungssystems<br />
1. Entwurf_PU_I.doc 4 von 11
Lernziele zur Förderung der Methodenkompetenz:<br />
Die Schüler sollen...<br />
M1 ... selbstgesteuert Hinweiskarten zur eigenständigen Problemlösung nutzen.<br />
M2 ... ihr Arbeitsergebnis im Plenum vorstellen.<br />
M3 ... konstruktiv mit Kritik und Fragen umgehen.<br />
M4 ... Arbeitsschritte und Vorgehen zusammenfassen.<br />
M5 ... in der Fertigkeit gefördert werden, mathematisch-formale Nachweise zu führen.<br />
M6 ... die logische Struktur eines Lösungsablaufes beschreiben können.<br />
M7 ... ihre Ergebnisse strukturiert in Heft und Arbeitsblatt festhalten.<br />
M8 ... ein in der Aufgabenstellung gegebenes Problem sachlich und verständlich erläutern.<br />
Lernziele zur Förderung der Sozialkompetenz:<br />
Diese Ziele sind mit dieser Unterrichtseinheit nicht explizit angestrebt und gehen nicht<br />
über das übliche Maß hinaus.<br />
2.2 Methodische Entscheidungen<br />
2.2.1 Verfahrensweisen und Unterrichtsformen<br />
Der besuchten Stunde wird eine schülerzentrierte Unterrichtsform zu Grunde gelegt.<br />
Wegen der z. T. großen Schwierigkeiten in der Klasse (vgl. Seite 1) habe ich mich allerdings<br />
entschlossen, strenge Vorgaben zu machen. Die Schüler werden mit einer lustig<br />
anmutenden Situation konfrontiert. Dieses soll das Interesse und die Motivation<br />
wecken, die mathematische Problemstellung zu bearbeiten. In der eingebauten<br />
Übungsphase nutzen die Schüler selbstgesteuert Hinweiskarten, falls sie an einer Stelle<br />
ein Problem haben. Weitere Unterlagen sind nicht erlaubt.<br />
In der Einstiegs- und Motivationsphase tritt der Lehrer als Unternehmer auf.<br />
Diesem ist ein „Missgeschick“ passiert: Eine auf der Vorstandssitzung zu veröffentlichende<br />
Funktionsgleichung der Gesamtkosten ist verloren gegangen. Lediglich<br />
Bedingungen und Aussagen, welche bei der Veranstaltung als markante Punkte<br />
genannt werden sollten, sind erhalten. Die Schüler sollen dem Manager dabei helfen,<br />
die Gesamtkostenfunktion zu rekonstruieren. In der sich anschließenden Arbeits- und<br />
Übungsphase gibt der Lehrer Bedingungen an die Schüler, welche diese eigenständig<br />
in Partnerarbeit bearbeiten. Den Schülern wird schnell deutlich, dass es sich um eine<br />
bekannte Aufgabenstellung unter einem betriebswirtschaftlichen Blickwinkel handelt.<br />
Die Schüler formulieren jeweils vier Bedingungsgleichungen und notieren diese auf<br />
farbigem Papier. Die Schüler setzen dabei selbstgesteuert Hinweiskarten ein, welche<br />
sie der Lösung immer einen Schritt näher bringen. Die Schüler kennen diese Methode.<br />
Es ist hierbei der Ehrgeiz zu beobachten, dass die guten Schüler möglichst lange auf<br />
die Hilfe verzichten. Den schwachen Schülern helfen die Karten von Beginn an. In der<br />
Präsentationsphase tritt der Lehrer erneut als Unternehmer auf und lässt sich die Ergebnisse<br />
der Gruppen erläutern. Die Ergebnisse werden an der Tafel gesammelt und<br />
im Rahmen eines Unterrichtsgespräches diskutiert. In einem abschließenden Unterrichtsgespräch<br />
lasse ich von den Schülern die Gemeinsamkeiten der Vorgehensweisen<br />
erläutern, um die durchgeführte Schrittfolge als zielorientierte Vorgehensweise zur Ergebnisberechnung<br />
zu verdeutlichen. Zur weiteren Ergebnissicherung sollen die Schüler<br />
ein weiteres (neben dem von ihnen bearbeiteten) Gleichungssystem in ihre Unterlagen<br />
übernehmen. Im Anschluss teilt der Lehrer die Hausaufgabe – das Lösen der zwei Gleichungssysteme<br />
– mit. Die Frage, welche sich stellt, lautet: Führen alle sechs Gleichungssysteme<br />
auf die selbe Kostenfunktion? Als didaktische Reserve ist vorgesehen,<br />
die markanten Punkte der Gesamtkostenfunktion, welche in den Bedingungsgleichun-<br />
1. Entwurf_PU_I.doc 5 von 11
gen ermittelt wurden, in ein vorbereitetes Koordinatensystem einzuzeichnen und den<br />
möglichen Graphen zu skizzieren.<br />
2.2.2 Medien<br />
Die Tafel wird zum Sammeln und Ordnen der Gedanken benutzt. An ihr steht das<br />
Thema der Stunde. In der Präsentationsphase werden die Ergebnisse im Mittelteil der<br />
Tafel festgehalten. Die Tafel dient somit der Übersicht, zur Informationsvermittlung und<br />
zur Steuerung der Schüleraktivität (abschreiben), da die Aufmerksamkeit immer wieder<br />
hierher gelenkt werden kann.<br />
Ich setze den Overhead-Projektor in erster Linie zur Effektivierung ein. So lege<br />
ich beispielsweise den geplanten Stundenverlauf auf. Außerdem liegen die Arbeitsblätter<br />
als Folie vor, um die unterschiedlichen Texte bei der Ergebnispräsentation gegebenenfalls<br />
allen Schülern sichtbar zu machen. Bei der Erläuterung der Bedingungen am<br />
Graphen sollen nochmals die wirtschaftlichen Begriffe gefestigt werden. Für die didaktische<br />
Reserve wird ein Koordinatensystem auf Folie eingesetzt. Der Einsatz des OHP<br />
dient also auch der Informationsvermittlung und der Ergebnissicherung.<br />
Die eingesetzten Arbeitsblätter dienen der Steuerung des Lernprozesses. Da<br />
keine Aufgaben im Fachbuch zur Verfügung stehen, gebe ich eine geeignete Aufgabe<br />
heraus. Für die Präsentation wird verschiedenfarbiges Papier verwendet. Dieses Vorgehen<br />
hat den Vorteil, dass die Schüler i. d. R. auf dem Papier sauberer schreiben als an<br />
der Tafel und die Ergebnisse besser (d. h. lesbar und geordnet) an der Tafel sortiert<br />
werden können (vgl. Tafelbild im Anhang).<br />
2.2.3 Reflexion des Lernprozesses und der Lernergebnisse<br />
Während der Arbeitsphase geht der Lehrer zu den einzelnen Gruppen und klärt spezielle<br />
Fragen, welche von den Schülern mit Hilfe der Karten nicht zu beantworten sind.<br />
Da den Schülern das Schema zum Aufstellen der Bedingungen an die Koeffizienten<br />
bekannt ist, ist weitestgehend von einer Festigung dieses Schemas auszugehen. In<br />
diesem Fall dient die Arbeitsphase der Anwendung des bereits Gelernten. Gleichermaßen<br />
ist durch den Anwendungsbezug eine Übung gegeben, welche vertiefend einen<br />
Bogen zwischen der Betrachtung marktwirtschaftlicher Funktionen und der im Mathematikunterricht<br />
behandelten Themen schlägt.<br />
Die angestrebte Hausaufgabe dient der Übung im Umgang mit Gleichungssystemen.<br />
3 Literaturverzeichnis<br />
[01] Schilling, Klaus: Analysis – anschaulich und verständlich, Bildungsverlag EINS,<br />
2003<br />
[02] Schilling, Klaus: anwendungsbezogene Analysis, Bildungsverlag EINS, 2004<br />
[03] Schöwe, Rolf et al.: Analysis, Wirtschaft, Cornelsen, 1998<br />
[04] Haarmann, K. et al.: Analysis, Merkur, 2004<br />
[05] Minimalkatalog über Schwerpunktthemen der Klasse 11 im FGy Wirtschaft,<br />
entwickelt von der Friedrich-List-Schule-Hildesheim, Überarbeitet vom Lfb-Kurs<br />
04.36.02<br />
[06] Rahmenrichtlinien und einheitliche Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung für<br />
das Fach Mathematik, Erlass des MK, Oktober 2004<br />
[07] Unterlagen zum Fachseminar Mathematik<br />
[08] Blum W.; Törner, G.: Didaktik der Analysis. Vandenhoek und Ruprecht, Göttingen,<br />
1983<br />
1. Entwurf_PU_I.doc 6 von 11
4 Verzeichnis der Anhänge<br />
4.1 Unterrichtsverlaufsplan<br />
Geplantes<br />
Lehrerverhalten<br />
1. Lernschritt: Einstiegsphasev<br />
• Der L. begrüßt die S.<br />
und schreibt das Thema<br />
der Stunde an die<br />
Tafel<br />
• Der L. berichtet als<br />
Manager eines Unternehmens<br />
von seinem<br />
„Missgeschick“<br />
Erwartetes<br />
Schülerverhalten<br />
2. Lernschritt: Problematisierungsphase<br />
• Der L. ordnet je 2 S.<br />
einem Team zu.<br />
• Der L. verteilt die<br />
Arbeitsblätter<br />
3. Lernschritt: Erarbeitungsphase<br />
• Der L. verteilt<br />
Hinweiskarten<br />
4. Lernschritt: Auswertungsphase<br />
• Der L. wird als Manager<br />
über das Zwischenergebnis<br />
informiert.<br />
• Die S. setzen sich zu<br />
Teams zusammen.<br />
• Die S. klären Fragen zu<br />
den Aufgaben<br />
• Die S. übersetzen die<br />
Vokabeln in Gleichungen.<br />
• Die S. interpretieren die<br />
Sachinhalte mathematisch.<br />
• Die S. notieren die<br />
Bedingungen an die<br />
Koeffizienten.<br />
• Die S. übertragen die<br />
Bedingungsgleichungen<br />
auf farbiges Papier.<br />
• Die S. fassen ihr<br />
bisheriges Vorgehen<br />
zusammen.<br />
• Die S. erläutern die<br />
Zusammenhänge<br />
zwischen Textaussagen<br />
und Gleichungssystem.<br />
• Die S. präsentieren<br />
teamweise ihr Ergebnis.<br />
6. Lernschritt: Erfolgssicherung, Erfolgskontrolle<br />
• Der L. stellt ggf.<br />
Fragen.<br />
• Der L. lässt die Ergebnisse<br />
in die Unterlagen<br />
• Die S. (Kontrollgruppen)<br />
vergleichen ihre Ergebnisse<br />
mit den vorgestellten<br />
und diskutieren<br />
eventuelle Änderungen.<br />
• Die S. übernehmen die<br />
Lösung in ihre Unterla-<br />
1. Entwurf_PU_I.doc Michael Rost Anhang A<br />
LZ<br />
V1, V2, V3,<br />
V4, V5<br />
F1, F2, F3,<br />
F4<br />
M1, M3, M5<br />
M2, M4,<br />
M6, M8<br />
M3, M7<br />
Methodischdidaktische<br />
Hinweise<br />
TA<br />
LV<br />
Arbeitsblatt 45.1<br />
bis 45.6<br />
LSG, i. o.<br />
Hinweiskarten<br />
PgEA<br />
TA<br />
Folie 45.1 bis<br />
45.6<br />
LSG i. o.<br />
SV, SSG<br />
TA<br />
LSG, i. o.
übernehmen. gen.<br />
Didaktische Reserve - Hausaufgabe<br />
• Der L. legt ein<br />
• Die S. tragen die<br />
vorbereitetes KOS auf markanten Punkte der<br />
den OHP<br />
Kostenfunktion ein.<br />
• Der L. (als Manager) • Die Schüler beschreiben<br />
fragt nach weiterem<br />
Vorgehen.<br />
ihr Vorgehen beim Lösen<br />
des vorliegenden<br />
Gleichungssystems.<br />
F5<br />
• Der L. stellt die • Die S. lösen das von<br />
Hausaufgabe.<br />
ihnen ermittelte Gleichungssystem<br />
Legende:<br />
LV Lehrervortrag<br />
SV Schülervortrag<br />
LSG, i. o. Lehrer-Schüler-Gespräch (impulsorientiert)<br />
LSG, f. e. Lehrer-Schüler-Gespräch (fragend-entwickelnd)<br />
SSG Schüler-Schüler-Gespräch<br />
PgEA Partnergestützte Einzelarbeit<br />
TA Tafelanschrieb<br />
KOS Koordinatensystem<br />
1. Entwurf_PU_I.doc Michael Rost Anhang B
4.2 Makrostruktur (Auszug)<br />
Vorgesehene Gesamtstundenzahl:<br />
Stunden Inhalte Motivationsaspekt<br />
Thema: Lösungsschema bei der Konstruktion von Funktionen<br />
1./2.<br />
- Allgemeine Funktionsgleichung<br />
- Bedingungen an den Graphen<br />
- Bedingungen an die Funktion<br />
- Bedingungen an die Koeffizienten<br />
- Lösen des Gleichungssystems<br />
Thema: Lösen von Gleichungssystemen<br />
3./4.<br />
- Einsetzungsverfahren<br />
- Additionsverfahren<br />
- Gleichsetzungsverfahren<br />
- Matrizenschreibweise<br />
Thema: Lösen von Gleichungssystemen<br />
Gestaltung der Sache<br />
5. - Matrizenschreibweise Innermathematisch<br />
Thema: Marktwirtschaftliche Funktionen<br />
6./7.<br />
- Kostenfunktionen<br />
- Preisabsatzfunktion<br />
- Erlösfunktion<br />
- Gewinnfunktion<br />
Thema: Aufstellen einer Kostenfunktion aus betrieblichen Daten<br />
8.<br />
- Allgemeine Funktionsgleichung<br />
- Bedingungen an den Graphen<br />
- Bedingungen an die Funktion<br />
- Bedingungen an die Koeffizienten<br />
1. Entwurf_PU_I.doc Michael Rost Anhang C<br />
Unterrichtsverfahren<br />
Unterrichtsformen<br />
Frontal mit Übungsphasen<br />
(i. o.)<br />
PgEA<br />
Unterrichtsmittel<br />
(Medieneinsatz)<br />
Arbeitsblatt 42<br />
Arbeitsblatt 43<br />
Innermathematisch PgEA Übungsblatt 05<br />
Außermathematisch,<br />
Lernen von Vokabeln<br />
Außermathematisch,<br />
Anwendungsbezug zur<br />
Wirtschaft<br />
Frontal mit Übungsphasen<br />
(f. e.)<br />
PgEA,<br />
Schülervortrag<br />
Frontal mit<br />
Übungsphasen (f. e.)<br />
Arbeitsblatt 44<br />
Übungsblatt 06<br />
Arbeitsblatt 45
Thema: Aufstellen einer Kostenfunktion aus betrieblichen Daten<br />
9./10.<br />
- Lösen des Gleichungssystems<br />
- GS am Computer: Derive<br />
Thema: Aufstellen einer Kostenfunktion aus betrieblichen Daten<br />
11./12.<br />
- Vollständiges Lösungsschema<br />
- Anwendung<br />
- Lösen des Gleichungssystems<br />
- GS am Computer: Derive<br />
PgEA - Partnergestützte Einzelarbeit<br />
i. o. - impulsorientiert<br />
f. e. – fragend-entwickelnd<br />
Außermathematisch,<br />
Anwendungsbezug zur<br />
Wirtschaft<br />
Außermathematisch,<br />
Anwendungsbezug zur<br />
Wirtschaft<br />
1. Entwurf_PU_I.doc Michael Rost Anhang D<br />
PgEA,<br />
Arbeiten am PC<br />
Schülervortrag<br />
PgEA,<br />
Arbeiten am PC<br />
Übungsblatt 07<br />
Übungsblatt 08
5 Differenzialrechnung Seite 1 FGW 1-1<br />
Aufstellen von Bedingungsgleichungen<br />
Die durch einen Windstoß verloren gegangene wichtige<br />
Gesamtkostenfunktion eines Unternehmens kann nur<br />
durch die geschickte Nutzung von bekannten Aussagen<br />
zum Graphen der Funktion ermittelt werden.<br />
Es ist bekannt, dass die Gesamtkosten durch ihre s-förmige Gesamtkostenkurve dritten<br />
Grades erfasst werden.<br />
Hierzu folgende Aussage des Managers:<br />
„Von der Funktion weiß ich nur noch, dass die fixen Kosten pro Planperiode<br />
720,00 GE betragen. Die durchschnittlichen variablen Kosten bei einer<br />
Ausbringung von 100 Stück betragen 50,00 GE und an der<br />
Ausbringungsstelle x = 0 hat die Gesamtkostenkurve die Steigung 50 – das<br />
wollte ich auf der Sitzung berichten. Außerdem weiß ich noch, dass die<br />
Gesamtkosten bei einer Ausbringung von 20 Stück eine Höhe von 1400,00 GE<br />
erreichen.“<br />
Ermitteln Sie das Gleichungssystem, dessen Lösung auf die Koeffizienten der<br />
gesuchten Gesamtkostenfunktion führt. Sie haben 15 Minuten Zeit.<br />
Hinweis: Nutzen Sie die Hinweiskarten nur, wenn Sie allein nicht mehr weiterkommen.<br />
Notizen:<br />
3 2<br />
Kv<br />
( x)<br />
2<br />
2<br />
K ( x)<br />
= ax + bx + cx + d kv<br />
( x)<br />
= = ax + bx + c K '(<br />
x)<br />
= 3ax<br />
+ 2bx<br />
+ c<br />
x<br />
K ( 0)<br />
= 720 ⇒ I . 720 = d<br />
k v ( 100)<br />
= 50 ⇒ II . 50 = 10000a<br />
+ 100b<br />
+ c<br />
K ( 20)<br />
= 1400 ⇒ III . 1400 = 8000a<br />
+ 400b<br />
+ 20c<br />
+ d<br />
K '(<br />
0)<br />
= 50 ⇒ IV . 50 = c<br />
3 2<br />
⇒ K ( x)<br />
= 0,<br />
01x<br />
− x + 50x<br />
+ 720<br />
2. Arbeitsblatt_45_lös.doc<br />
Team 1
5 Differenzialrechnung Seite 2 FGW 1-1<br />
Aufstellen von Bedingungsgleichungen<br />
Die durch einen Windstoß verloren gegangene wichtige<br />
Gesamtkostenfunktion eines Unternehmens kann nur<br />
durch die geschickte Nutzung von bekannten Aussagen<br />
zum Graphen der Funktion ermittelt werden.<br />
Es ist bekannt, dass die Gesamtkosten durch ihre s-förmige Gesamtkostenkurve dritten<br />
Grades erfasst werden.<br />
Hierzu folgende Aussage des Managers:<br />
„Von der Funktion ist mir kaum etwas im Gedächtnis geblieben. Aber ich weiß,<br />
dass die Punkte ( 0 / 720)<br />
, ( 20 / 1400)<br />
und ( 60 / 2280)<br />
auf dem Graphen der<br />
Kostenfunktion liegen. Genau! Und die Grenzkosten bei einer Ausbringung<br />
von 120 ME betragen 242 GE.“<br />
Ermitteln Sie das Gleichungssystem, dessen Lösung auf die Koeffizienten der<br />
gesuchten Gesamtkostenfunktion führt. Sie haben 15 Minuten Zeit.<br />
Hinweis: Nutzen Sie die Hinweiskarten nur, wenn Sie allein nicht mehr weiterkommen.<br />
Notizen:<br />
3 2<br />
2<br />
K ( x)<br />
= ax + bx + cx + d K '(<br />
x)<br />
= 3ax<br />
+ 2bx<br />
+ c<br />
K ( 0)<br />
= 720 ⇒ I . 720 = d<br />
K ( 20)<br />
= 1400 ⇒ II . 1400 = 8000a<br />
+ 400b<br />
+ 20c<br />
+ d<br />
K ( 60)<br />
= 2280 ⇒ III . 2280 = 216000a<br />
+ 3600b<br />
+ 60c<br />
+ d<br />
K '(<br />
120)<br />
= 242 ⇒ IV . 242 = 43200a<br />
+ 240b<br />
+ c<br />
3 2<br />
⇒ K ( x)<br />
= 0,<br />
01x<br />
− x + 50x<br />
+ 720<br />
2. Arbeitsblatt_45_lös.doc<br />
Team 2
5 Differenzialrechnung Seite 3 FGW 1-1<br />
Aufstellen von Bedingungsgleichungen<br />
Die durch einen Windstoß verloren gegangene wichtige<br />
Gesamtkostenfunktion eines Unternehmens kann nur<br />
durch die geschickte Nutzung von bekannten Aussagen<br />
zum Graphen der Funktion ermittelt werden.<br />
Es ist bekannt, dass die Gesamtkosten durch ihre s-förmige Gesamtkostenkurve dritten<br />
Grades erfasst werden.<br />
Hierzu folgende Aussage des Managers:<br />
„Markante Punkte... das ist gar nicht so leicht. Aber vom Zeichnen des<br />
Graphen ist mir im Gedächtnis geblieben, dass die Gesamtkostenfunktion bei<br />
einer Ausbringung von 70 ME Kosten in Höhe von 2750 GE erreicht. Die<br />
Steigung der Gesamtkostenfunktion bei einer Ausbringung von 10 ME ist<br />
m = 33.<br />
Die variablen Kosten steigen auf 1560 GE, wenn die Menge 60 ME<br />
erreicht. Unsere festen Kosten belaufen sich übrigens auf genau 720,00 GE in<br />
jeder Planperiode.“<br />
Ermitteln Sie das Gleichungssystem, dessen Lösung auf die Koeffizienten der<br />
gesuchten Gesamtkostenfunktion führt. Sie haben 15 Minuten Zeit.<br />
Hinweis: Nutzen Sie die Hinweiskarten nur, wenn Sie allein nicht mehr weiterkommen.<br />
Notizen:<br />
3 2<br />
2<br />
K ( x)<br />
= ax + bx + cx + d K '(<br />
x)<br />
= 3ax<br />
+ 2bx<br />
+ c<br />
K ( 70)<br />
= 2750 ⇒ I . 2750 = 343000a<br />
+ 4900b<br />
+ 70c<br />
+ d<br />
K '(<br />
10)<br />
= 33 ⇒ II . 33 = 300a<br />
+ 20b<br />
+ c<br />
K v ( 60)<br />
= 1560 ⇒ III. 1560 = 216000a<br />
+ 3600b<br />
+ 60c<br />
K ( 0)<br />
= 720 ⇒ IV . 720 = d<br />
3 2<br />
⇒ K ( x)<br />
= 0,<br />
01x<br />
− x + 50x<br />
+ 720<br />
2. Arbeitsblatt_45_lös.doc<br />
K v<br />
( x)<br />
= ax<br />
3<br />
+ bx<br />
2<br />
+ cx<br />
Team 3
5 Differenzialrechnung Seite 4 FGW 1-1<br />
Aufstellen von Bedingungsgleichungen<br />
Die durch einen Windstoß verloren gegangene wichtige<br />
Gesamtkostenfunktion eines Unternehmens kann nur<br />
durch die geschickte Nutzung von bekannten Aussagen<br />
zum Graphen der Funktion ermittelt werden.<br />
Es ist bekannt, dass die Gesamtkosten durch ihre s-förmige Gesamtkostenkurve dritten<br />
Grades erfasst werden.<br />
Hierzu folgende Aussage des Managers:<br />
„Von der Gesamtkostenfunktion weiß ich kaum etwas! Aber die Gesamtkosten-<br />
funktion hat mit der Geraden E ( x ) = 44x<br />
zwei Schnittpunkte mit wirtschaft-<br />
licher Bedeutung. Eine Schnittstelle, die Nutzenschwelle, liegt bei x = 40 und<br />
die andere, die Nutzengrenze, bei x = 82 . Das Grenzkostenminimum liegt bei<br />
( 30 / 17)<br />
. Ich hoffe, das reicht an Informationen!“<br />
Ermitteln Sie das Gleichungssystem, dessen Lösung auf die Koeffizienten der<br />
gesuchten Gesamtkostenfunktion führt. Sie haben 15 Minuten Zeit.<br />
Hinweis: Nutzen Sie die Hinweiskarten nur, wenn Sie allein nicht mehr weiterkommen.<br />
Notizen:<br />
3 2<br />
2<br />
K ( x)<br />
= ax + bx + cx + d K '(<br />
x)<br />
= 3ax<br />
+ 2bx<br />
+ c<br />
2. Arbeitsblatt_45_lös.doc<br />
K" ( x)<br />
= 6ax<br />
+ 2b<br />
K ( 40 ) = E(<br />
40)<br />
= 1760 ⇒ I . 1760 = 64000a<br />
+ 1600b<br />
+ 40c<br />
+ d<br />
K ( 82 ) = E(<br />
82)<br />
= 3608 ⇒ II . 3608 = 551368a<br />
+ 6724b<br />
+ 82c<br />
+ d<br />
K " ( 30)<br />
= 0 ⇒<br />
III. 0 = 180a<br />
+ 2b<br />
K '(<br />
30)<br />
= 17 ⇒ IV . 17 = 2700a<br />
+ 60b<br />
+ c<br />
3 2<br />
⇒ K ( x)<br />
= 0,<br />
01x<br />
− x + 50x<br />
+ 720<br />
Team 4
5 Differenzialrechnung Seite 5 FGW 1-1<br />
Aufstellen von Bedingungsgleichungen<br />
Die durch einen Windstoß verloren gegangene wichtige<br />
Gesamtkostenfunktion eines Unternehmens kann nur<br />
durch die geschickte Nutzung von bekannten Aussagen<br />
zum Graphen der Funktion ermittelt werden.<br />
Es ist bekannt, dass die Gesamtkosten durch ihre s-förmige Gesamtkostenkurve dritten<br />
Grades erfasst werden.<br />
Hierzu folgende Aussage des Managers:<br />
„Ich kann mich lediglich an den Graphen der Kostenfunktion erinnern. Diese<br />
hatte nämlich im Schnittpunkt mit der y-Achse die Steigung m = 50 . Im<br />
Punkt ( 100/ 5720)<br />
hatte die Gesamtkostenfunktion die Steigung m = 150 .<br />
Ohne die variablen Kosten rechnet das Unternehmen noch mit Ausgaben in<br />
Höhe von 720 GE.“<br />
Ermitteln Sie das Gleichungssystem, dessen Lösung auf die Koeffizienten der<br />
gesuchten Gesamtkostenfunktion führt. Sie haben 15 Minuten Zeit.<br />
Hinweis: Nutzen Sie die Hinweiskarten nur, wenn Sie allein nicht mehr weiterkommen.<br />
Notizen:<br />
3 2<br />
2<br />
K ( x)<br />
= ax + bx + cx + d K '(<br />
x)<br />
= 3ax<br />
+ 2bx<br />
+ c<br />
K '(<br />
0)<br />
= 50 ⇒ I . 50 = c<br />
K ( 100)<br />
= 5720 ⇒ II . 5720 = 1000000a<br />
+ 10000b<br />
+ 100c<br />
+ d<br />
K '(<br />
100)<br />
= 150 ⇒ III . 150 = 30000a<br />
+ 200b<br />
+ c<br />
K ( 0)<br />
= 720 ⇒ IV . 720 = d<br />
3 2<br />
⇒ K ( x)<br />
= 0,<br />
01x<br />
− x + 50x<br />
+ 720<br />
2. Arbeitsblatt_45_lös.doc<br />
Team 5
5 Differenzialrechnung Seite 6 FGW 1-1<br />
Aufstellen von Bedingungsgleichungen<br />
Die durch einen Windstoß verloren gegangene wichtige<br />
Gesamtkostenfunktion eines Unternehmens kann nur<br />
durch die geschickte Nutzung von bekannten Aussagen<br />
zum Graphen der Funktion ermittelt werden.<br />
Es ist bekannt, dass die Gesamtkosten durch ihre s-förmige Gesamtkostenkurve dritten<br />
Grades erfasst werden.<br />
Hierzu folgende Aussage des Managers:<br />
„Nun, die Gesamtkostenfunktion hat ihren Schnittpunkt mit der y-Achse bei<br />
( 720)<br />
0/ . Die Grenzkostenfunktion schneidet die y-Achse bei ( 0/ 50)<br />
. Die<br />
Ableitung der Grenzkostenfunktion schneidet die y-Achse bei ( 0/ − 2)<br />
. Die<br />
Nutzenschwelle, d. h. der Schnittpunkt der Gesamtkostenfunktion mit der<br />
linearen Erlösfunktion E ( x)<br />
= 44x<br />
, liegt bei x = 40 ME.“<br />
Ermitteln Sie das Gleichungssystem, dessen Lösung auf die Koeffizienten der<br />
gesuchten Gesamtkostenfunktion führt. Sie haben 15 Minuten Zeit.<br />
Hinweis: Nutzen Sie die Hinweiskarten nur, wenn Sie allein nicht mehr weiterkommen.<br />
Notizen:<br />
3 2<br />
2<br />
K ( x)<br />
= ax + bx + cx + d K '(<br />
x)<br />
= 3ax<br />
+ 2bx<br />
+ c<br />
2. Arbeitsblatt_45_lös.doc<br />
K" ( x)<br />
= 6ax<br />
+ 2b<br />
K ( 0)<br />
= 720 ⇒<br />
I . 720 = d<br />
K '(<br />
0)<br />
= 50 ⇒<br />
II . 50 = c<br />
K " ( 0)<br />
= −2<br />
⇒<br />
III . − 2 = 2b<br />
⇒ b = −1<br />
K ( 40 ) = E(<br />
40)<br />
= 1760 ⇒ IV . 1760 = 64000a<br />
+ 1600b<br />
+ 40c<br />
+ d<br />
3 2<br />
⇒ K ( x)<br />
= 0,<br />
01x<br />
− x + 50x<br />
+ 720<br />
Team 6
Hinweiskarte 1<br />
• Die Gesamtkostenfunktion K (x)<br />
ist die Summe<br />
aus variablen Kosten Kv (x)<br />
und Fixkosten K f .<br />
• Die Grenzkosten werden durch die erste Ableitung<br />
der Gesamtkosten beschrieben.<br />
• Die gesamten Durchschnittskosten – oder auch<br />
Stückkosten – k (x ) lassen sich ermitteln durch<br />
K(<br />
x)<br />
k(<br />
x)<br />
= .<br />
x<br />
• Nutzenschwelle bzw. Nutzengrenze beschreiben<br />
die Schnittpunkte der Kostenfunktion K (x)<br />
mit<br />
der Erlösfunktion E (x ) . Anschaulich sind dies die<br />
Nullstellen der Gewinnfunktion.<br />
Hinweiskarte 2<br />
• Die Gesamtkostenfunktion lautet in der allgemei-<br />
3 2<br />
nen Form K ( x)<br />
= ax + bx + cx + d .<br />
• Die Grenzkostenfunktion lautet in der allgemei-<br />
2<br />
nen Form K '(<br />
x)<br />
= 3ax<br />
+ 2bx<br />
+ c .<br />
• Die Ableitung der Grenzkostenfunktion lautet in<br />
der allgemeinen Darstellung K" ( x)<br />
= 6ax<br />
+ 2b<br />
.<br />
• Die Funktion der variablen Kosten lautet in allge-<br />
meiner Form Kv ( x)<br />
= ax + bx + cx .<br />
• Die Funktion der durchschnittlichen variablen Kos-<br />
3<br />
v<br />
ten lautet in der allgemeinen Form kv<br />
= oder<br />
x<br />
auch = ax + bx + c .<br />
k v<br />
2<br />
2<br />
K ( x)
Hinweiskarte 3<br />
Die allgemeine Funktionsgleichung einer Gesamtkostenkurve<br />
3. Grades mit s-förmigem Graphen lautet<br />
Hinweiskarte 4<br />
Die benötigten Bedingungen an den Graphen sind<br />
die im Text beschriebenen Punkte / Eigenschaften.<br />
Zum Beispiel:<br />
3<br />
f (<br />
x)<br />
= a ⋅ x + b ⋅ x + c ⋅ x + d<br />
„Die durchschnittlichen variablen Kosten betragen<br />
bei einer Ausbringungsmenge von 50 ME 25 GE.“<br />
Die zugehörige Bedingung an die Funktion lautet:<br />
k ( 50)<br />
= 25<br />
v<br />
2
Hinweiskarte 5<br />
Wenden Sie die Funktionsbedingungen auf die im<br />
ersten Schritt ermittelten Funktionsgleichungen an.<br />
Zum Beispiel:<br />
Funktionsgleichung: f ( x)<br />
= m ⋅ x + b<br />
Funktionsbedingung: f ( 2)<br />
= 4<br />
Bedingung an die Koeffizienten: 4<br />
= 2⋅<br />
m + b
I<br />
Marktwirtschaftliche Aufgaben 04.07.’05<br />
II<br />
III<br />
IV<br />
„Bedingungen an die Koeffizienten“
5 Differenzialrechnung Seite 1 FGW 1-1<br />
5. Folie_Verlauf.doc<br />
Geplanter Stundenverlauf<br />
• Bericht des Resort-Leiters „Buchhaltung & Finanzen“<br />
Das Missgeschick und der Verlust der Gesamtkostenfunktion<br />
• Arbeit der „Task-Force“ (Troubleshooter)<br />
Übersetzen der Bedingungen in ein Gleichungssystem<br />
• Vorstellung der Zwischenergebnisse<br />
Bericht an den geschäftsführenden Gesellschafter
5 Differenzialrechnung Seite 1 FGW 1-1<br />
„Von der Funktion weiß ich nur noch, dass die fixen Kosten pro<br />
Planperiode 720,00 GE betragen. Die durchschnittlichen variablen<br />
Kosten bei einer Ausbringung von 100 Stück betragen 50,00 GE und<br />
an der Ausbringungsstelle x = 0 hat die Gesamtkostenkurve die<br />
Steigung 50 – das wollte ich auf der Sitzung berichten. Außerdem<br />
weiß ich noch, dass die Gesamtkosten bei einer Ausbringung von 20<br />
Stück eine Höhe von 1400,00 GE erreichen.“<br />
„Von der Funktion ist mir kaum etwas im Gedächtnis geblieben. Aber<br />
ich weiß, dass die Punkte ( 0 / 720)<br />
, ( 20 / 1400)<br />
und ( 60 / 2280)<br />
auf<br />
dem Graphen der Kostenfunktion liegen. Genau! Und die<br />
Grenzkosten bei einer Ausbringung von 120 ME betragen 242 GE.“<br />
„Markante Punkte... das ist gar nicht so leicht. Aber vom Zeichnen<br />
des Graphen ist mir im Gedächtnis geblieben, dass die<br />
Gesamtkostenfunktion bei einer Ausbringung von 70 ME Kosten in<br />
Höhe von 2750 GE erreicht. Die Steigung der Gesamtkostenfunktion<br />
bei einer Ausbringung von 10 ME ist m = 33.<br />
Die variablen Kosten<br />
steigen auf 1560 GE, wenn die Menge 60 ME erreicht. Unsere festen<br />
Kosten belaufen sich übrigens auf genau 720,00 GE in jeder<br />
Planperiode.“<br />
6. Folie_AB_45.doc<br />
Team 1<br />
Team 2<br />
Team 3
5 Differenzialrechnung Seite 2 FGW 1-1<br />
„Von der Gesamtkostenfunktion weiß ich kaum etwas! Aber die<br />
Gesamtkostenfunktion hat mit der Geraden E ( x ) = 44x<br />
zwei<br />
Schnittpunkte mit wirtschaftlicher Bedeutung. Eine Schnittstelle,<br />
die Nutzenschwelle, liegt bei x = 40 und die andere, die Nutzengren-<br />
ze, bei x = 82 . Das Grenzkostenminimum liegt bei ( 30 / 17)<br />
. Ich<br />
hoffe, das reicht an Informationen!“<br />
„Ich kann mich lediglich an den Graphen der Kostenfunktion<br />
erinnern. Diese hatte nämlich im Schnittpunkt mit der y-Achse die<br />
Steigung = 50<br />
6. Folie_AB_45.doc<br />
m . Im Punkt ( 5720)<br />
100 / hatte die Gesamtkosten-<br />
funktion die Steigung m = 150.<br />
Ohne die variablen Kosten rechnet<br />
das Unternehmen noch mit Ausgaben in Höhe von 720 GE.“<br />
„Nun, die Gesamtkostenfunktion hat ihren Schnittpunkt mit der y-<br />
Achse bei ( 0 / 720)<br />
. Die Grenzkostenfunktion schneidet die y-Achse<br />
bei ( 0 / 50)<br />
. Die Ableitung der Grenzkostenfunktion schneidet die y-<br />
Achse bei ( 0 / − 2)<br />
. Die Nutzenschwelle, d. h. der Schnittpunkt der<br />
Gesamtkostenfunktion mit der linearen Erlösfunktion E ( x ) = 44x<br />
,<br />
liegt bei x = 40 ME.“<br />
Team 4<br />
Team 5<br />
Team 6
5 Differenzialrechnung Seite 1 FGW 1-1<br />
7. Folie_Graph_lös.doc 30. Juni 2005