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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

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