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6.3.2_Volumen Oberfläche_11-10-11 - Bayerische Mittelschule

6.3.2_Volumen Oberfläche_11-10-11 - Bayerische Mittelschule

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Modulare Förderung<br />

Starterkit Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

VON WÜRFEL UND QUADER<br />

Jgst. 6


Erarbeitet im Auftrag des <strong>Bayerische</strong>n Staatsministeriums für Unterricht und Kultus<br />

Verantwortliche ISB-Referentin und Redaktion:<br />

Rosa Wagner<br />

Autor:<br />

Werner Zucker, <strong>Mittelschule</strong> Nördlingen<br />

Herausgeber:<br />

Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung<br />

20<strong>11</strong><br />

Anschrift:<br />

Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung<br />

Abteilung Grund-, Haupt- und Förderschulen<br />

Schellingstraße 155<br />

80797 München<br />

Telefon: 089 2170-2674<br />

Fax: 089 2170-2815<br />

Internet: www.isb.bayern.de<br />

E-Mail: Abt.GHF@isb.bayern.de<br />

Aus Gründen der leichteren Lesbarkeit wird bei Begriffen wie „Lehrer“ oder „Schüler“ durchgängig<br />

die männliche Form verwendet. Die weibliche Form wird stets mitgedacht.


Modulare Förderung – Mathematik<br />

Thema der modularen Sequenz:<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE (JGST. 6)<br />

Inhalt<br />

Beschreibung, Verlauf und Zielkompetenzen der modularen Sequenz 4<br />

Verlauf 4<br />

Zielkompetenzen 5<br />

Materialien für die Analyse der Lernausgangssituation 6<br />

Lernstandserhebung 7<br />

Klassenübersicht 14<br />

Kriterien-Checkliste für Schüler 16<br />

Übungsaufgaben mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad 18<br />

Laufzettel 19<br />

Übungsaufgaben 21<br />

Ermittlung des Lernerfolgs und der Dokumentation des Kompetenzerwerbs 51<br />

Leistungsfeststellung 53<br />

Warm-up-Aufgaben für nachhaltiges Lernen 63<br />

Hinweise zur Auswertung der Diagnosebögen, wie „Klassenübersicht“<br />

oder „Kriterien-Checkliste“ werden im Starterkit FLÄCHEN gegeben.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 3


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST.6)<br />

VERLAUF<br />

der modularen Sequenz<br />

Klassenunterricht<br />

Modulare Phase<br />

Klassenunterricht<br />

Erarbeitung<br />

des Themas<br />

Analyse der<br />

Lernausgangssituation<br />

&<br />

Dokumentation<br />

Kompetenzorientierte Förderung<br />

Aufgaben zum differenzierten Weiterüben<br />

auf unterschiedlichem Niveau<br />

Ermittlung<br />

erworbener<br />

Kompetenzen<br />

&<br />

Dokumentation<br />

Anwendung<br />

im<br />

Klassenverband<br />

Leistungsfeststellung<br />

Einführung<br />

des Lehrplanthemas<br />

<strong>6.3.2</strong><br />

<strong>Volumen</strong><br />

und Oberfläche<br />

von<br />

Würfel und<br />

Quader<br />

• Lernstandserhebung<br />

• Klassenübersicht<br />

• Kommentar<br />

zur Lernstandserhebung<br />

<strong>Volumen</strong> und<br />

Oberfläche<br />

begrifflich<br />

unterscheiden<br />

und erklären.<br />

Aufgaben<br />

* bis ***<br />

‚<br />

<strong>Volumen</strong> und<br />

Oberfläche<br />

vergleichen,<br />

schätzen,<br />

messen<br />

Aufgaben<br />

* bis ***<br />

ƒ<br />

<strong>Volumen</strong> und<br />

Oberfläche<br />

ermitteln und<br />

berechnen.<br />

Aufgaben<br />

* bis ***<br />

„<br />

<strong>Volumen</strong>- und<br />

Flächeneinheiten<br />

anwenden<br />

Aufgaben<br />

* bis ***<br />

• Möglichkeiten<br />

der Ermittlung<br />

und Dokumentation<br />

• Zusammenführung<br />

• gemischte<br />

Übungen<br />

• Lernumgebungen<br />

benotete<br />

Probearbeit<br />

mit Rückmeldung<br />

der Kompetenzen<br />

Einsatz der Kriterien-Checkliste zur Erfassung und Dokumentation des Kompetenzerwerbs<br />

4 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST. 6)<br />

ZIELKOMPETENZEN<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE IM LEHRPLAN DER HAUPTSCHULE, JGST. 6<br />

<strong>6.3.2</strong> <strong>Volumen</strong> und Oberfläche von Würfel und Quader<br />

Lernziele<br />

Indem die Schüler mit Einheitswürfeln Rauminhalte messen und die Flächenformen an den<br />

Körpern analysieren, gewinnen sie eine Vorstellung der Begriffe Oberfläche und <strong>Volumen</strong>. Vielfältige<br />

Erfahrungen beim Messen und Vergleichen von Rauminhalten sowie von Oberflächen<br />

erleichtern ihnen das selbstständige Finden von Berechnungsmöglichkeiten.<br />

Lerninhalte<br />

• begriffliche Vorstellungen zur Oberfläche<br />

• Oberfläche von Würfel und Quader berechnen<br />

• begriffliche Vorstellungen zu <strong>Volumen</strong>; Würfel und Quader aus Einheitswürfeln aufbauen bzw. mit<br />

Einheitswürfeln füllen<br />

• <strong>Volumen</strong>einheiten: mm³, cm³, dm³ bzw. l, m³; hl<br />

• <strong>Volumen</strong> von Würfel und Quader berechnen; in benachbarte Einheiten umrechnen<br />

Ä Wiederholen, Üben, Anwenden, Vertiefen<br />

• begriffliche Vorstellungen zu Oberfläche und <strong>Volumen</strong><br />

• <strong>Volumen</strong> und Oberfläche von Würfel und Quader berechnen<br />

STRUKTURIERUNG<br />

DER IM LP DER HAUPTSCHULE GEGEBENEN ZIELE UND INHALTE<br />

– ZIELKOMPETENZEN –<br />

<strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehen<br />

• <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich unterscheiden und erklären<br />

‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen und messen<br />

• das Prinzip der <strong>Volumen</strong>- und Oberflächenmessung anschaulich darstellen und anwenden<br />

• <strong>Volumen</strong> und Oberflächen messen<br />

- mittels Vergleichsgrößen (schätzen)<br />

- mittels Einheitsgrößen<br />

ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen<br />

• <strong>Volumen</strong> und Oberflächeninhalt von Würfel und Quader messen bzw. ermitteln und berechnen<br />

„ <strong>Volumen</strong>- und Flächeneinheiten anwenden<br />

• <strong>Volumen</strong>- und Flächeneinheiten situationsgerecht auswählen und ggf. umwandeln<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 5


Modulare Förderung – Mathematik<br />

6 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST. 6)<br />

Materialien zur Analyse der<br />

LERNAUSGANGSSITUATION<br />

DIE LERNSTANDSERHEBUNG<br />

L LEHRERINFO<br />

Die Aufgaben für die Lernstandserhebung sollen Aufschluss darüber geben, ob und inwieweit die<br />

einzelnen Themenbereiche nach der Einführung des Themas verstanden worden sind. Die Auswahl<br />

dieser diagnostischen Aufgaben erfolgt hinsichtlich der Zielkompetenzen, die überprüft werden<br />

sollen, untergliedert in einzelne konkret beobachtbare Kriterien (Fähigkeiten und Fertigkeiten).<br />

Neben den inhaltlichen Kompetenzen sollen alle allgemeinen mathematischen Kompetenzen<br />

(siehe Kommentar zur Lernstandserhebung) in einem ’Testbogen’ mindestens ein Mal vertreten<br />

sein.<br />

Die Smileys J K L dienen der Selbsteinschätzung des Schülers, um eine Auseinandersetzung<br />

mit seinem Lernstand anzuregen.<br />

• Möglichkeit 1: Vor Bearbeitung der Aufgabe soll der Schüler einschätzen, ob er diese Aufgabe<br />

lösen kann.<br />

• Möglichkeit 2: Nach Bearbeitung der Aufgabe soll der Schüler ankreuzen, ob diese Aufgabe<br />

leicht (und seiner Meinung nach richtig) gelöst wurde oder nicht.<br />

Nach Korrektur bzw. Rückgabe der Lernstandserhebung bietet es sich an, den Schüler zu einzelnen<br />

Aufgaben, bei denen er Probleme hatte, frei schreiben zu lassen 1 . Dies ermöglicht bei Bedarf<br />

einen genaueren Blick auf individuelle Schwierigkeiten, die in Mathematik sehr differenziert sein<br />

können, und fördert eine realistische Selbsteinschätzung.<br />

1<br />

Möglicher Arbeitsauftrag:<br />

Schreibe zu Aufgaben, bei denen du Probleme hattest, kurze Fragen auf.<br />

Notiere auch Gedanken und Ideen, die du bei einer solchen Aufgabe hattest.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 7


Modulare Förderung – Mathematik<br />

LERNSTANDSERHEBUNGVOLUMEN UND OBERFLÄCHE JGST. 6<br />

Name: Klasse: Datum:<br />

1) <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehen. J K L<br />

Kreuze an, ob das <strong>Volumen</strong> oder die Oberfläche gesucht ist.<br />

Ein Karton für ein Geschenk wird gesucht.<br />

Das Geschenk soll verpackt werden.<br />

Fassungsvermögen eines Aquariums.<br />

Luft im Klassenzimmer.<br />

Eine Kommode soll von außen neu lackiert werden.<br />

Kleine Würfel sollen in eine große Kiste gepackt werden.<br />

<strong>Volumen</strong><br />

Oberfläche<br />

2) <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehen. J K L<br />

Aus welchem Netz kann man einen Würfel bauen? Kreuze an.<br />

¨ A ¨ B ¨ C ¨ D<br />

3) ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messen J K L<br />

Bestimme das <strong>Volumen</strong> und die Oberfläche des Quaders. Erkläre dein Vorgehen.<br />

1 cm<br />

<strong>Volumen</strong><br />

Oberfläche<br />

= _____________<br />

= ____________<br />

8 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

LERNSTANDSERHEBUNGVOLUMEN UND OBERFLÄCHE JGST. 6<br />

SELBSTKONTROLLE<br />

1) <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehen. J K L<br />

Kreuze an, ob das <strong>Volumen</strong> oder die Oberfläche gesucht ist.<br />

Ein Karton für ein Geschenk wird gesucht.<br />

Das Geschenk soll verpackt werden.<br />

Fassungsvermögen eines Aquariums.<br />

Luft im Klassenzimmer.<br />

Eine Kommode soll von außen neu lackiert werden.<br />

Kleine Würfel sollen in eine große Kiste gepackt werden.<br />

<strong>Volumen</strong><br />

x<br />

x<br />

x<br />

x<br />

Oberfläche<br />

x<br />

x<br />

2) <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehen. J K L<br />

Aus welchem Netz kann man einen Würfel bauen? Kreuze an.<br />

¨ A ý B ¨ C ¨ D<br />

3) ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messen J K L<br />

Bestimme das <strong>Volumen</strong> und die Oberfläche des Quaders. Erkläre dein Vorgehen.<br />

1 cm<br />

<strong>Volumen</strong><br />

Oberfläche<br />

= _____________<br />

36 cm³<br />

= ____________<br />

66 cm²<br />

• <strong>Volumen</strong>: - abzählen, wie viele Würfel in die Bodenfläche passen (12)<br />

- 3 Würfelschichten ’ multiplizieren der Anzahl der Würfel in Bodenfläche mit 3<br />

- gesamt 36 Einheitswürfel<br />

Oberfläche: - Grund- und Deckfläche, Vorder- und Rückfläche jeweils 12 Einheitsquadrate<br />

- Seitenflächen jeweils 9 Einheitsquadrate<br />

- gesamt 66 Einheitsquadrate<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 9


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4) ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messen J K L<br />

Welches <strong>Volumen</strong> hat diese Schachtel ungefähr? Schätze ab und erkläre deine Überlegungen.<br />

5) ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messen J K L<br />

Wie viel mal ist die Oberfläche der linken Würfelfigur größer als die Oberfläche des einzelnen<br />

Würfels?<br />

6) ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen J K L<br />

Bestimme die Oberfläche und das <strong>Volumen</strong> des Quaders.<br />

4 m<br />

6 m<br />

2 m<br />

<strong>10</strong> Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4) ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messen J K L<br />

Welches <strong>Volumen</strong> hat diese Schachtel ungefähr? Schätze ab und erkläre deine Überlegungen.<br />

Kantenlänge des Würfels: etwa 1 cm (in Wirklichkeit etwas weniger)<br />

Maße der Schachtel: etwa 5 bis 6 Würfel lang,<br />

3 bis 4 Würfel breit und<br />

3 bis 4 Würfel hoch<br />

Geschätztes <strong>Volumen</strong> der Schachtel: etwa 45 – 96 cm³<br />

Jede nachvollziehbare Schätzung mit richtiger Rechnung kann gewertet<br />

werden.<br />

5) ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messen J K L<br />

Wie viel mal ist die Oberfläche der linken Würfelfigur größer als die Oberfläche des einzelnen<br />

Würfels?<br />

Der einzelne Würfel besteht aus 6 Flächen. Er hat also eine Größe<br />

von 6 Flächeneinheiten.<br />

Die Grundläche und die Deckfläche der Würfelfigur ist jeweils eine<br />

Flächeneinheit groß. Der Mantel der Würfelfigur besteht aus 4 • 4<br />

Flächeneinheiten. Das sind 16 Flächeneinheiten.<br />

Gesamtoberfläche Würfelfigur: 2 FE + 16 FE = 18 FE<br />

à Die Oberfläche der Würfelfigur ist dreimal so groß wie die des<br />

Einzelwürfels.<br />

6) ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen J K L<br />

Bestimme die Oberfläche und das <strong>Volumen</strong> des Quaders.<br />

4 m<br />

6 m<br />

2 m<br />

<strong>Volumen</strong> = Grundfläche • Höhe<br />

<strong>Volumen</strong> = Länge • Breite • Höhe<br />

<strong>Volumen</strong> = 6 m • 2 m • 4 m<br />

<strong>Volumen</strong> = 48 m³<br />

Weitere Möglichkeit der Berechnung der Oberfläche:<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

Oberfläche = 2 • 12 m² + 16 m • 4 m<br />

Oberfläche = 88 m²<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + 2 • Seitenfläche 1 + 2 • Seitenfläche 2<br />

Oberfläche = 2 • (6 m • 2 m ) + 2 • (6 m • 4 m ) + 2 • (2 m • 4 m )<br />

Oberfläche = 2 • 12 m² + 2 • 24 m² + 2 • 8 m² +<br />

Oberfläche = 88 m²<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik <strong>11</strong>


Modulare Förderung – Mathematik<br />

7) ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen J K L<br />

Berechne das <strong>Volumen</strong> und die Oberfläche des Körpers.<br />

3 m<br />

3 m<br />

4 m<br />

4 m<br />

4 m<br />

6 m<br />

8) ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen J K L<br />

Die <strong>Mittelschule</strong> Fischheim lässt sich ein Aquarium mit den Maßen 90 cm x 60 cm x 40 cm (l x b x h)<br />

anfertigen.<br />

a) Wie viele cm² Glas werden mindestens benötigt?<br />

b) Wie lange dauert der Füllvorgang, um das Aquarium komplett zu füllen, wenn mit einem Schlauch<br />

12 Liter pro Minute eingefüllt werden können? (Hinweis: Du brauchst die Stärke des Glases nicht zu berücksichtigen.)<br />

9) „ <strong>Volumen</strong>- und Flächeneinheiten anwenden J K L<br />

Erkläre, wie viele Kubikzentimeterwürfel in einen Kubikdezimeterwürfel passen.<br />

<strong>10</strong>) „ <strong>Volumen</strong>- und Flächeneinheiten anwenden J K L<br />

Die <strong>Volumen</strong>angaben sind nicht vollständig. Ergänze die richtige Maßeinheit.<br />

Flasche: 0,7 _____ Spielwürfel: 0,72 _____ Garage: 32 _____ Klassenzimmer: 189 _____<br />

L? ?Kü Jü<br />

← dein Gesamtergebnis →<br />

← dein Gesamtergebnis →<br />

12 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

7) ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen J K L<br />

Berechne das <strong>Volumen</strong> und die Oberfläche des Körpers.<br />

3 m<br />

3 m<br />

4 m<br />

4 m<br />

4 m<br />

6 m<br />

<strong>Volumen</strong> Gesamt = <strong>Volumen</strong> 1 + <strong>Volumen</strong> 2<br />

<strong>Volumen</strong> Gesamt = 48 m³ + 144 m³<br />

<strong>Volumen</strong> Gesamt = 188 m³<br />

Für die Berechnung der Oberfläche ist es einfacher, wenn wir den Körper so drehen, dass die<br />

vordere Fläche zur Grundfläche wird, weil dann ein Prisma entsteht.<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

Oberfläche = 2 • 64 m² + 36 m • 3 m<br />

Oberfläche = 236 m²<br />

8) ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen J K L<br />

Die <strong>Mittelschule</strong> Fischheim lässt sich ein Aquarium mit den Maßen 90 cm x 60 cm x 40 cm (l x b x h)<br />

anfertigen.<br />

a) Wie viele cm² Glas werden mindestens benötigt?<br />

b) Wie lange dauert der Füllvorgang, um das Aquarium komplett zu füllen, wenn mit einem Schlauch<br />

12 Liter pro Minute eingefüllt werden können? (Hinweis: Du brauchst die Stärke des Glases nicht zu berücksichtigen.)<br />

a) Vorbemerkung: Beim Aquarium benötigt man nicht unbedingt eine Deckfläche aus Glas.<br />

Glasfläche = Grundfläche + Mantelfläche<br />

Glasfläche = Grundfläche + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

Glasfläche = 5 400 cm² + 300 cm • 40 cm<br />

Glasfläche = 17400 cm² bzw. 17,4 dm² (Mit „Glasdeckel“: 22000 cm 2 )<br />

b) <strong>Volumen</strong> = Grundfläche • Höhe Körper (gleich in dm rechnen, da 1 dm³ = 1 l)<br />

<strong>Volumen</strong> = 54 dm² • 4 dm<br />

<strong>Volumen</strong> = 216 dm³ = 216 l Dauer Füllvorgang: 216 l : 12 l /min = 18 min<br />

9) „ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwenden J K L<br />

Erkläre wie viele Kubikzentimeterwürfel in einen Kubikdezimeterwürfel passen.<br />

Beim Kubikdezimeterwürfel passen jeweils <strong>10</strong> Kubikzentimeterwürfel<br />

in die Länge, in die Breite und in die Höhe.<br />

Somit passen <strong>10</strong> • <strong>10</strong> • <strong>10</strong> = 1 000 Kubikzentimeterwürfel in einen Kubikdezimeterwürfel.<br />

<strong>10</strong>) „ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwenden J K L<br />

Die <strong>Volumen</strong>angaben sind nicht vollständig. Ergänze die richtige Maßeinheit.<br />

Flasche: 0,7 dm³/l _____ Spielwürfel: 0,72 _____ cm³ Garage: 32 _____ m³ Klassenzimmer: 189 _____ m³<br />

L? ?Kü Jü<br />

← dein Gesamtergebnis →<br />

← dein Gesamtergebnis →<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 13


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST. 6)<br />

Materialien zur Analyse der<br />

LERNAUSGANGSSITUATION<br />

KLASSENÜBERSICHT<br />

KLASSENÜBERSICHT<br />

L LEHRERINFO<br />

Die Klassenübersicht gibt Aufschluss darüber,<br />

• welche Aufgaben von einem einzelnen Schüler erfolgreich gelöst worden sind, welche nicht<br />

und<br />

• ob einzelne Themenbereiche für einen Großteil der Klasse unklar geblieben sind.<br />

Die Kompetenzen werden nur hinsichtlich des Beherrschens gewertet.<br />

Mögliche Symbole: + und – bzw.<br />

P und<br />

evtl. ergänzt durch ein Symbol für nicht eindeutige Wertung, z. B. ~.<br />

Das Konzept des kompetenzorientierten individuellen Lernens setzt voraus, dass alle Testaufgaben<br />

Aufschluss hinsichtlich der vorhandenen bzw. nicht vorhandenen Kompetenzen geben.<br />

Eine eventuelle Notenvergabe liegt im Ermessen der Lehrkraft. Hierfür müssten den Aufgaben<br />

Punkte zugewiesen und ein Notenschlüssel erstellt werden.<br />

Eine Rückmeldung über Schülerleistungen erfolgt niemals nur in Form einer Note.<br />

14 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KLASSENÜBERSICHT VOLUMEN UND OBERFLÄCHE JGST. 6<br />

<strong>Volumen</strong> und<br />

Oberfläche begrifflich<br />

verstehen<br />

‚<br />

<strong>Volumen</strong> und<br />

Oberfläche vergleichen,<br />

schätzen, messen<br />

ƒ<br />

<strong>Volumen</strong> und<br />

Oberfläche ermitteln<br />

und berechnen<br />

„<br />

<strong>Volumen</strong>- und<br />

Flächeneinheiten<br />

anwenden<br />

Anmerkungen<br />

Name<br />

Aufgabe<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 <strong>10</strong><br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 15


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST. 6)<br />

Materialien zur Analyse der<br />

LERNAUSGANGSSITUATION<br />

KRITERIEN-CHECKLISTE VOLUMEN UND OBERFLÄCHE JGST. 6<br />

KRITERIEN-CHECKLISTE ZUR DOKUMENTATION<br />

L LEHRERINFO<br />

Diese Checkliste ’begleitet’ Schüler und Lehrkraft während der modularen Sequenz. Zu jeder Zielkompetenz<br />

sind wesentliche Kriterien formuliert, mit der Absicht<br />

• Transparenz und Verständnis für die in diesem Themenbereich erwarteten Kompetenzen<br />

auch beim Schüler zu schaffen,<br />

• eine Unterstützung für eine konstante, übersichtliche und vergleichende Analyse der Schülerleistungen<br />

zu bieten,<br />

• nachhaltiges Lernen nachweisbar darlegen zu können.<br />

Die Kriterien-Checkliste erfasst<br />

• inhaltliches Wissen, Fertigkeiten und Fähigkeiten (gegliedert in die Zielkompetenzen),<br />

• prozessbezogene Kompetenzen (allgemeine mathematische Kompetenzen, für die Schüler<br />

als ’Arbeitsweisen’ formuliert) und<br />

• Aspekte des Arbeitsverhaltens während dieser Sequenz.<br />

Vorteilhaft ist, sich mehrere fixe Zeitpunkte für eine Analyse der Schülerkompetenzen zu setzen.<br />

In der Kriterien-Checkliste sind diese:<br />

• nach Einführung eines Themas mit der Lernstandserhebung,<br />

• während der individuellen Übungsphase (vor der benoteten Probearbeit!),<br />

• am Ende einer modularen Sequenz, vor dem Beginn eines neues Schwerpunktthemas.<br />

Eine Einschätzung hinsichtlich des bewältigten Anspruchsniveaus in der individuellen Lernphase<br />

erfolgt auf Grundlage<br />

• der bearbeiteten Aufgaben (Schwierigkeitsgrad der bearbeiteten Aufgaben, Tempo bei der<br />

Bearbeitung) und<br />

• den verwendeten Hilfestellungen (Infokarten, Nachfragen beim Partner oder in der Gruppe,<br />

Hinweise der Lehrkraft).<br />

Eine differenzierte Dokumentation kann unter Verwendung von unterschiedlichen Symbolen erfolgen,<br />

z. B.:<br />

ο ohne Erfolg bei diesem Kriterium<br />

+ erfolgreich bei leichten Aufgabenstellungen<br />

++ erfolgreich bei mittelschweren Aufgabenstellungen<br />

+++ erfolgreich bei schwierigen Aufgabenstellungen<br />

In einem Arbeitsordner Mathematik können die Kriterien-Checklisten zu allen mathematischen<br />

Themen gesammelt und entsprechende Übungs- und Probearbeiten mit abgeheftet werden – auch<br />

über mehrere Schuljahre hinweg.<br />

16 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KRITERIEN-CHECKLISTE ZUR DOKUMENTATION<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE JGST. 6<br />

INHALTLICHER SCHWERPUNKT: WÜRFEL UND QUADER<br />

Name …………………………………….. Klasse ………..<br />

Ausgangslage<br />

J K L<br />

Lernfortschritt<br />

ο + ++ +++<br />

Leistungsfeststellung<br />

ο + ++ +++<br />

<strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehen<br />

• Du kannst <strong>Volumen</strong> und Oberfläche an Gegenständen und bei<br />

Zeichnungen unterscheiden (z. B. zeigen, anzeichnen).<br />

• Du kannst erklären, was ein <strong>Volumen</strong> ist.<br />

• Du kannst erklären, was eine Oberfläche ist.<br />

‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen,<br />

messen<br />

• Du kannst <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen.<br />

• Du kannst <strong>Volumen</strong> und Oberfläche durch Vergleich mit<br />

bekannten Gegenständen schätzen.<br />

• Du kannst einem Partner beschreiben, wie <strong>Volumen</strong> und Oberfläche<br />

gemessen werden können.<br />

ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen<br />

• Du kannst <strong>Volumen</strong> und Oberfläche mittels Vergleichsgrößen<br />

oder Einheitsgrößen ermitteln.<br />

• Du kannst <strong>Volumen</strong> und Oberfläche berechnen.<br />

„ <strong>Volumen</strong>- und Flächeneinheiten anwenden<br />

• Du kannst zu <strong>Volumen</strong> und Oberfläche von Alltagsgegenständen<br />

sinnvolle Maßangaben machen.<br />

• Du kannst Umrechnungen von Maßeinheiten darstellen, erklären<br />

und durchführen.<br />

• Du kannst Maßeinheiten von <strong>Volumen</strong> und Oberfläche bei Berechnungen<br />

richtig anwenden.<br />

Mathematische Arbeitsweisen<br />

• Du kannst gemeinsam mit einem Partner Aufgaben diskutieren<br />

und bearbeiten.<br />

• Du kannst bei unbekannten Aufgaben alleine oder mit einem<br />

Partner Lösungsideen entwickeln und so die Aufgabe lösen.<br />

• Du kannst bei Erklärungen mathematische Fachbegriffe verwenden.<br />

• Du kannst bei Abbildungen und Tabellen die relevanten Daten<br />

herausfinden.<br />

• Du kannst Fragestellungen aus dem Alltag mathematisch bearbeiten<br />

und lösen.<br />

• Du kannst mathematische Hilfsmittel (z. B. Lineal) sachgerecht<br />

verwenden.<br />

• Du kannst mit Formeln und Symbolen rechnen.<br />

Arbeitsverhalten<br />

• Du kannst konzentriert an einer Aufgabe arbeiten, ohne dich<br />

ablenken zu lassen.<br />

• Du kannst Zeichnungen und Berechnungen im Heft sauber und<br />

übersichtlich gestalten.<br />

• Du kannst bei der Arbeit mit einem Partner oder in der Gruppe<br />

aktiv mitwirken.<br />

• Du kannst deine Ergebnisse ansprechend und verständlich<br />

präsentieren.<br />

Note<br />

ο ohne Erfolg + erfolgreich bei leichten Aufgaben ++ erfolgreich bei mittelschweren Aufgaben +++ erfolgreich bei schwierigen Aufgaben<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 17


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(Jgst. 6)<br />

ÜBUNGSAUFGABEN<br />

ÜBUNGSAUFGABEN MIT UNTERSCHIEDLICHEM SCHWIERIGKEITSGRAD<br />

L LEHRERINFO<br />

Um die Schüler in ihrer Eigenverantwortung für ihr Lernen ernst zu nehmen und zu fördern, sollte die<br />

Auswahl von Übungsaufgaben wo möglich ihnen selbst überlassen werden (z. B. „Bearbeite aus<br />

dem Themenbereich drei Aufgaben deiner Wahl.“). Die Lehrkraft nimmt dabei eine beratende Funktion<br />

ein und unterstützt die Schüler bei ihrem Tun.<br />

Dem Gespräch mit einem Partner oder in einer Gruppe muss ausreichend Zeit eingeräumt werden,<br />

um eine Aufgabe – auch aus anderen Perspektiven – durchdringen zu können.<br />

Die Aufgaben eignen sich<br />

• für die Erarbeitung der einzelnen inhaltlichen Aspekte,<br />

• für die Vernetzung dieser Inhalte sowie<br />

• für deren Einbettung in Aufgaben mit reichhaltigen Kontexten (über diesen Themenbereich<br />

hinaus).<br />

Der Schwierigkeitsgrad einer Aufgabe wird vom Schüler oft individuell wahrgenommen. Die angegebenen<br />

Sternchen bei den Übungsaufgaben (* bis ***) können somit nur eine grobe Richtschnur<br />

für die Einschätzung einer Aufgabe hinsichtlich ihres Anspruchs sein. Je nach unterstützenden Materialien<br />

wird das Anforderungsniveau fließend variiert.<br />

Die Liste der Aufgaben kann auch dem Schüler ausgeteilt werden, so dass er bearbeitete Aufgaben<br />

kennzeichnen bzw. sich Notizen zur Erarbeitung machen kann (z. B. die Symbole +, ++, +++ für<br />

„leicht“, „mittel“, „schwierig“ den bearbeiteten Aufgaben aus seiner Sicht zuordnen). Dieses Vorgehen<br />

erleichtert auch am Ende der modularen Phase die Einschätzung des Schülers hinsichtlich seines<br />

individuellen Lernfortschritts bzw. Lernerfolgs (siehe Kriterien-Checkliste).<br />

Grundsätzlich sollte der Schüler zu jeder bearbeiteten Aufgabe kurze Notizen über seine Arbeitsschritte<br />

und aufgetretenen Probleme machen. Zumindest am Ende jeder individuellen Übungsstunde<br />

ist es als ‚Sicherungsfaktor’ des Gelernten zu empfehlen.<br />

Tipp:<br />

Die Übungsaufgaben können auf verschiedenfarbiges Papier kopiert und laminiert werden (Angebot<br />

online: je eine Aufgabe mit Lösung auf einer Seite) – kein doppelseitiger Druck – jeweils in mehrfacher<br />

Ausführung. So stehen alle Aufgaben allen Schülern nach und nach zur Verfügung, ohne sie als<br />

Klassensatz kopieren zu müssen.<br />

18 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

– Laufzettel –<br />

Klasse: ………<br />

Name: ………………………………<br />

<strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich versteheni L K J<br />

1 Auch Bücher haben ein <strong>Volumen</strong> und eine Oberfläche *<br />

2 Unser Klassenzimmer – <strong>Volumen</strong> schätzen, mit Schritten und mittels der Körpergröße<br />

ermitteln<br />

*<br />

3 Wände deines Klassenzimmers streichen **<br />

4 Begriffe Einheitsquadrat und Einheitswürfel den Begriffen <strong>Volumen</strong> und<br />

Oberfläche zuordnen<br />

*<br />

5 Sind folgende Behauptungen richtig oder falsch? *<br />

6 Geburtstagsgeschenk *<br />

7 Aus welchen Netzen lassen sich Würfel- und Quadernetze bauen? **<br />

8 Zuckerwürfel *<br />

‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messeni L K J<br />

1 Alltagsgegenstände auslegen (Material: Einheitswürfel) *<br />

2 <strong>Volumen</strong> und Oberflächen durch Abzählen bestimmen **<br />

3 Selbst hergestellte Würfel und Quader vergleichen **<br />

4 Spielwürfel ***<br />

5 <strong>Volumen</strong>änderung mit Spielwürfeln **<br />

6 Wer findet das Buch mit der größten Oberfläche? *<br />

ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechneni L K J<br />

1 Drei Mädchen, drei Lösungswege **<br />

2 <strong>Volumen</strong> von zusammengesetzten Körpern berechnen ***<br />

3 Oberflächen von zusammengesetzten Körpern berechnen ***<br />

4 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche einer zusammengesetzten Figur bestimmen ***<br />

5 Wie dick ist ein Blatt Papier? ***<br />

6 Die Breite eines Quaders bestimmen **<br />

7 Schokoladenaufgabe ***<br />

8 Wie viel Schokolade isst du im Jahr? *<br />

9 Der durchgeschnittene Styropor®block ***<br />

„ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwendeni L K J<br />

1 Welche Einheit würdest du wählen? *<br />

2 Einheiten umwandeln **<br />

3 Maßzahlen schätzen *<br />

4 Ordne mit Pfeilen zu *<br />

5 Ordne der Größe nach **<br />

… Offene Aufgabei L K J<br />

1 Verpackungen * bis ***<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 19


Modulare Förderung – Mathematik<br />

1 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣<br />

Auch Bücher haben ein <strong>Volumen</strong> und eine Oberfläche<br />

Nimm zwei verschiedene Bücher (z. B. Mathematik- und Wörterbuch) und zeige deinem<br />

Banknachbarn, was das <strong>Volumen</strong> und was die Oberfläche ist.<br />

a) Versuche beide Begriffe nur mit Worten zu erklären.<br />

b) Formuliere Rechenfragen für diese Begriffe.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) z. B.<br />

<strong>Volumen</strong>:<br />

í „Das Innere des Buches“<br />

í „Das ganze Buch“<br />

í „Alle Seiten und der Einband zusammen“<br />

Oberfläche:<br />

í „Das Äußere des Buches“<br />

í „Nur die Flächen rechts, links, oben und unten vom Buch“<br />

í „Alles außen herum“<br />

í „Der Einband und das, was man von den Seiten sehen kann“<br />

b) z. B.<br />

í Welches <strong>Volumen</strong> hat das Buch?<br />

í Welche Oberfläche hat der Einband?<br />

í Welches Buch hat das größte <strong>Volumen</strong>?<br />

í Welches Buch hat die kleinste Oberfläche?<br />

í Kann es zwei Bücher geben (Buch A und Buch B) für die gilt,<br />

dass Buch A ein größeres <strong>Volumen</strong>, aber<br />

gleichzeitig Buch A eine kleinere Oberfläche als Buch B hat?<br />

20 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

2 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣<br />

Größe eines Klassenzimmer<br />

Wie groß ist dein Klassenzimmer?<br />

a) Schätze das <strong>Volumen</strong> deines Klassenzimmers.<br />

b) Versuche das <strong>Volumen</strong> genauer abzuschätzen, indem du die benötigten Größen mit Schritten<br />

abgehst. Miss vorher an einem Meterstab, wie lang einer deiner Schritte ist. Für die Raumhöhe<br />

kannst du deine Körpergröße als Vergleichsgröße hernehmen.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) Individuelle Lösung, je nach Klassenzimmergröße.<br />

Besprich deine Ergebnisse mit deinem Nachbarn.<br />

Mögliche Vergleichsgrößen:<br />

Fensterhöhe, Höhe der Tür, Tafel, Pinnwand, …<br />

Vorgehen:<br />

1) Schrittgröße am Meterstab abmessen (z. B. 60 cm).<br />

2) Länge und Breite des Raumes abschreiten.<br />

3) Anzahl der Schritte mal Schrittlänge rechnen (z. B. 16 mal 60 cm).<br />

4) Längen in Meter umwandeln.<br />

5) Höhe des Raumes über die eigene Körpergröße abschätzen (wenn du ca. 1,50 m groß bist und<br />

der Raum ca. doppelt so hoch wie du, dann ist er ca. 3 m hoch).<br />

6) Berechnung des <strong>Volumen</strong>s mit der Formel:<br />

<strong>Volumen</strong> Quader = Grundfläche • Körperhöhe, wobei „Grundfläche = Länge • Breite“ ist.<br />

Bestimme auf dieselbe Art weitere Volumina.<br />

Wie groß ist z. B. eure Sporthalle, Pausenhalle usw.?<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 21


Modulare Förderung – Mathematik<br />

3 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣‣<br />

Wände deines Klassenzimmers streichen<br />

a) Es muss nicht immer die gesamte Wandfläche eines Zimmers gestrichen werden.<br />

Welche Flächen der Wände des Klassenzimmers werden bei dir nicht gestrichen?<br />

b) Schätze ab, für wie viele m² Farbe benötigt wird.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) Nicht gestrichen werde:<br />

Fensterflächen (mit Rahmen) und Wandflächen mit Schränken,<br />

Präsentationsflächen und Ähnliches.<br />

b) Benötigte Farbe:<br />

Schätze dazu die Größe der einzelnen Wandflächen (Rechtecke).<br />

Ziehe die Flächen, die nicht angestrichen werden, ab (meist auch Rechtecke).<br />

Zähle dann die Einzelflächen zusammen.<br />

Individuelle Lösung, je nach Klassenzimmergröße.<br />

Besprich mit deinem Nachbarn eure Ergebnisse.<br />

Bestimme auf dieselbe Art weitere Oberflächen.<br />

Welche Fläche haben z. B. die Wände auf den<br />

Gängen oder in deinem Zimmer?<br />

22 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣<br />

Begriffe Einheitsquadrat und Einheitswürfel den Begriffen <strong>Volumen</strong> und Oberfläche zuordnen<br />

Du hast eine Schachtel aber leider weder Lineal noch Meterstab.<br />

Womit kann man folgende Größe abmessen? Ordne mit Pfeilen zu.<br />

Einheitslänge<br />

1 cm<br />

<strong>Volumen</strong><br />

Einheitsquadrat 1 cm 1 cm 2<br />

Oberfläche<br />

Einheitswürfel<br />

1 cm 1 cm 3<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Einheitslänge<br />

1 cm<br />

<strong>Volumen</strong><br />

Oberfläche<br />

Einheitsquadrat 1 cm 1 cm 2<br />

Einheitswürfel<br />

1 cm 1 cm 3<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 23


Modulare Förderung – Mathematik<br />

5 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣<br />

Sind folgende Behauptungen richtig oder falsch?<br />

a) Jeder Körper hat ein <strong>Volumen</strong> und eine Oberfläche.<br />

b) Die Oberfläche kann über die Summe der Teilflächen berechnet werden.<br />

c) Alle Teilflächen eines Quaders sind Quadrate.<br />

d) Eine Einheit für das <strong>Volumen</strong> ist dm².<br />

e) Jeder Quader besteht aus 6 Einzelflächen.<br />

f) mm², cm², dm², m² und km² sind Maße für Oberflächen.<br />

g) Die Oberfläche eines Quaders kann man auch bestimmen, indem man Sand in den Quader schüttet<br />

und dann mit einem Messbecher die Sandmenge abmisst.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Sind folgende Behauptungen richtig oder falsch?<br />

a) Jeder Körper hat ein <strong>Volumen</strong> und eine Oberfläche. richtig<br />

b) Die Oberfläche kann über die Summe der Teilflächen berechnet werden. richtig<br />

c) Alle Teilflächen eines Quaders sind Quadrate. falsch<br />

d) Eine Einheit für das <strong>Volumen</strong> ist dm². falsch<br />

e) Jeder Quader besteht aus 6 Einzelflächen. richtig<br />

f) mm², cm², dm², m² und km² sind Maße für Oberflächen. richtig<br />

g) Die Oberfläche eines Quaders kann man auch bestimmen, indem man Sand falsch<br />

in den Quader schüttet und dann mit einem Messbecher die Sandmenge abmisst.<br />

Formuliere eigene Behauptungen und tausche sie mit deinem Nachbarn.<br />

24 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

6 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣<br />

Geburtstagsgeschenk<br />

Stell dir vor, du hättest morgen Geburtstag und erhältst ein großes Päckchen.<br />

a) Beschreibe deinem Nachbarn, womit er das Geburtstagspäckchen füllen könnte.<br />

Verwende: „Das <strong>Volumen</strong> meines Geburtstagspäckchens könntest du mit … füllen.“<br />

b) Beschreibe deinem Nachbarn, wie er dein Geburtstagspäckchen verzieren könnte.<br />

Verwende: „Die Oberfläche meines Geburtstagspäckchens könntest du mit … verzieren.“<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) „Das <strong>Volumen</strong> meines Geburtstagspäckchens könntest du mit einem Fußball (Computer, Spielkonsole,<br />

Bücher, Kleidung, …) füllen.“<br />

b) „Die Oberfläche meines Geburtstagspäckchens könntest du mit Geschenkpapier (Glitzerpapier,<br />

Folie, Sternen, Aufklebern, …) verzieren.“<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 25


Modulare Förderung – Mathematik<br />

7 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣‣<br />

Aus welchen Netzen lassen sich Würfel oder Quader falten?<br />

a) b) c)<br />

d) e) f)<br />

g) h) i)<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) b) c)<br />

Würfel<br />

d) e) f)<br />

Würfel<br />

Würfel<br />

g) h) i)<br />

Quader<br />

26 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

8 <strong>Volumen</strong> und Oberfläche begrifflich verstehenr ‣<br />

Zuckerwürfel<br />

Warum ist der Begriff „Zuckerwürfel“ mathematisch gesehen falsch?<br />

Erkläre.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Der Begriff „Zuckerwürfel“ ist mathematisch falsch, weil nicht alle Kanten des Zuckerwürfels<br />

die gleiche Länge haben.<br />

Beim „mathematischen Würfel“ müssen alle Kanten gleich lang sein.<br />

Außerdem sind beim „mathematischen Würfel“ die Ecken nicht abgerundet.<br />

Findest du vielleicht noch andere Dinge, die<br />

im Alltag „Würfel“ genannt werden, mathematisch<br />

gesehen aber keine Würfel sind?<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 27


Modulare Förderung – Mathematik<br />

1 ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messenr ‣<br />

Alltagsgenstände auslegen<br />

Lege mit Einheitswürfeln (1 cm • 1 cm • 1 cm = 1 cm 3 ) verschiedene Gegenstände<br />

(z. B. Brotzeitdose, Schublade, Stiftedose) aus und bestimme so deren <strong>Volumen</strong> und Oberfläche.<br />

Du kannst auch zusammen mit deinem Banknachbarn arbeiten.<br />

1 cm 3 1 cm 2<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Lösungen durch Probieren und Abzählen.<br />

Tipp: Frage deinen WTG-Lehrer, ob ihr gemeinsam<br />

Einheitswürfel herstellen könnt.<br />

28 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

2 ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messenr ‣‣<br />

<strong>Volumen</strong> und Oberflächen durch Abzählen bestimmen<br />

Die Kantenlänge eines kleinen Würfels beträgt 1 cm.<br />

a) Wie groß ist das <strong>Volumen</strong> der Figur?<br />

b) Wie groß ist die Oberfläche der Figur?<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) <strong>Volumen</strong>:<br />

í In der untersten Reihe liegen 6 Einheitswürfel.<br />

í In der mittleren Reihe liegen 5 Einheitswürfel.<br />

í In der obersten Reihe liegen 3 Einheitswürfel.<br />

í Insgesamt besteht die Figur also aus 14 Einheitswürfeln.<br />

í Das <strong>Volumen</strong> beträgt: 14 cm³.<br />

b) Oberfläche:<br />

í Von oben kann man 6 Einheitsquadrate zählen.<br />

í Von rechts kann man 8 Einheitsquadrate zählen.<br />

í Von vorne kann man 7 Einheitsquadrate zählen.<br />

í Von unten kann man, genauso wie von oben, 6 Einheitsquadrate „zählen“.<br />

í Von links kann man, genauso wie von rechts, 8 Einheitsquadrate „zählen“.<br />

í Von hinten kann man, genauso wie von vorne, 7 Einheitsquadrate „zählen“.<br />

í Insgesamt besteht die Figur also aus 42 Einheitsquadraten.<br />

í Die Oberfläche beträgt: 42 cm².<br />

Baue die Figur nach.<br />

Baue für deinen Nachbarn neue Figuren.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 29


Modulare Förderung – Mathematik<br />

3 ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messenr ‣‣<br />

Selbst hergestellte Würfel und Quader vergleichen<br />

Arbeite mit deinem Banknachbarn zusammen.<br />

Zeichne auf DIN-A4-Blätter Quader- und Würfelnetze auf.<br />

Schneide sie aus und klebe sie zu Würfeln oder Quadern zusammen, lass aber einen Deckel offen.<br />

Wenn die Kanten und Ecken gut mit Tesa verklebt sind, fülle sie mit Sand und miss jeweils das<br />

<strong>Volumen</strong>.<br />

Vergleiche die Oberflächen mit<br />

ihren Volumina. Was erkennst du?<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Bei dieser Aufgabe sind verschiedene Lösungen möglich. Hier findest du ein Beispiel:<br />

(Mögliches Würfelnetz auf DIN-A4-Papier)<br />

Körper, deren Oberfläche gleich groß ist, haben nicht unbedingt das gleiche <strong>Volumen</strong>.<br />

30 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4 ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messenr ‣‣‣<br />

Spielwürfel<br />

Ein großer Würfel wurde aus 8 Spielwürfeln zusammengesetzt.<br />

Wie viele weitere Spielwürfel benötigt man, um die Kantenlänge des zusammengesetzten Würfels<br />

• um die Hälfte zu verlängern,<br />

• zu verdoppeln,<br />

• zu verdreifachen?<br />

Ändert sich das <strong>Volumen</strong> im<br />

gleichen Verhältnis wie die Kantenlänge?<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

<strong>Volumen</strong> des zusammengesetzten Würfels:<br />

2 Würfel lang, 2 Würfel breit und 2 Würfel hoch.<br />

<strong>Volumen</strong> = 2 • 2 • 2 = 8 (Würfel)<br />

• Kantenlänge um die Hälfte verlängert:<br />

3 Würfel lang, 3 Würfel breit, 3 Würfel hoch.<br />

<strong>Volumen</strong> 1½-fache Kantenlänge = 3 • 3 • 3 = 27 (Würfel) ’ Fehlende Würfel:<br />

27 – 8 = 19<br />

• Kantenlänge verdoppelt:<br />

4 Würfel lang, 4 Würfel breit, 4 Würfel hoch.<br />

<strong>Volumen</strong> doppelte Kantenlänge = 4 • 4 • 4 = 64 (Würfel) ’<br />

• Kantenlänge verdreifacht:<br />

6 Würfel lang, 6 Würfel breit, 6 Würfel hoch.<br />

<strong>Volumen</strong> dreifache Kantenlänge = 6 • 6 • 6 = 216 ’<br />

Fehlende Würfel:<br />

64 – 8 = 56<br />

Fehlende Würfel:<br />

216 – 8 = 208<br />

Das <strong>Volumen</strong> ändert sich nicht im gleichen Verhältnis wie die Kantenlänge, z. B. ist bei doppelter Kantenlänge<br />

das <strong>Volumen</strong> achtmal so groß, bei dreifacher Kantenlänge 27-mal so groß.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 31


Modulare Förderung – Mathematik<br />

5 ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messenr ‣‣<br />

<strong>Volumen</strong>änderung mit Spielwürfeln<br />

a) Aus wie vielen Spielwürfeln bestehen die Würfel jeweils?<br />

b) Aus wie vielen Spielwürfeln würde der nächstgrößere Würfel bestehen? Erkläre deine Überlegung.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) Sie zusammengesetzten Würfel bestehen aus 1, 8, 27 Spielwürfeln.<br />

b) Der nächstgrößere Würfel hat 64 Würfel.<br />

Die Kantenlänge des Würfels ist 4 Spielwürfellängen lang. Wir rechnen also: 4 • 4 • 4 = 64<br />

32 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

6 ‚ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche vergleichen, schätzen, messen ‣<br />

Wer findet das Buch mit der größten Oberfläche?<br />

Welches ist das Buch mit der größten Oberfläche in eurem Klassenzimmer?<br />

Schätze zuerst ab und entscheide dich dann für 3 Bücher. Miss nun die benötigten Maße und<br />

bestimme die Oberfläche. Vergleiche mit deinem Partner.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Bei dieser Aufgabe sind verschiedene Lösungen möglich. Hier findest du ein Beispiel:<br />

3 cm<br />

15 cm<br />

20 cm<br />

Oberfläche Körper = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

Oberfläche Körper = 2 • 15 cm • 20 cm + (2 • 15 cm + 2 • 20 cm) • 3 cm<br />

Oberfläche Körper = 600 cm² + 2<strong>10</strong> cm²<br />

Oberfläche Körper = 8<strong>10</strong> cm²<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 33


Modulare Förderung – Mathematik<br />

1 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣<br />

Drei Mädchen, drei Lösungswege<br />

Linda, Morena und Cindy wollen die Oberfläche eines Quaders berechnen.<br />

a) Linda rechnet erst die Fläche aller sechs Rechtecke aus und addiert sie dann.<br />

b) Morena rechnet: „2 • a • b + 2 • a • h + 2 • b • h”<br />

c) Cindy addiert zum doppelten Flächeninhalt der Grundfläche das Produkt aus dem<br />

Umfang der Grundfläche und der Höhe des Körpers.<br />

Wer hat richtig gerechnet? Diskutiere mit deinem Nachbarn.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Alle drei Mädchen erhalten das richtige Ergebnis.<br />

Linda rechnet erst alle Einzelflächen aus und addiert diese dann.<br />

Morena berechnet eigentlich dasselbe:<br />

„a • b“ ergibt die Grundfläche, ebenso die Deckfläche. Daher rechnet sie: „2 • a • b“.<br />

„a • h“ ergibt die vordere Fläche, ebenso die Fläche hinten. Daher rechnet sie: „2 • a • h“.<br />

„b • h“ ergibt die rechte Fläche, ebenso die Fläche links. Daher rechnet sie: „2 • b • h“.<br />

Schließlich addiert sie alle Flächen.<br />

Cindy<br />

wickelt in Gedanken den Quader zum Netz auf und erkennt, dass die Mantelfläche ein Rechteck ist.<br />

Die Länge dieses Rechtecks ist genauso lang wie der Umfang der Grundfläche.<br />

Die Breite dieses Rechtecks ist genauso lang wie die Höhe des Quaders.<br />

Rechne auf alle drei Arten nach.<br />

34 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

2 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣‣‣<br />

<strong>Volumen</strong> von zusammengesetzten Körpern berechnen<br />

Hier siehst du Körper, die man in Quader zerlegen kann. Die Körper sollen eine Höhe von 4 cm haben<br />

(sie sind liegend dargestellt: die Grundfläche ist vorne grau). Die Maße dieser Grundflächen darfst du<br />

in der Zeichnung abmessen.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

<strong>Volumen</strong> Körper = Grundfläche • Körperhöhe<br />

<strong>Volumen</strong> Körper = 4 cm • 2 cm • 4 cm<br />

<strong>Volumen</strong> Körper = 32 cm³<br />

<strong>Volumen</strong> Körper = Grundfläche • Körperhöhe<br />

<strong>Volumen</strong> Körper = 6 cm • 2 cm • 4 cm<br />

<strong>Volumen</strong> Körper = 48 cm³<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 35


Modulare Förderung – Mathematik<br />

3 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣‣‣<br />

Oberflächen von zusammengesetzten Körpern berechnen<br />

Welche Oberfläche haben die (liegenden) Körper? Entnimm die Maße aus der Zeichnung.<br />

Beachte, dass die schrägen Linien verkürzt dargestellt sind.<br />

TIPP: Am einfachsten kannst du hier die Oberfläche berechnen, wenn du<br />

den Körper nach vorne kippst, so dass die jetzige Vorderseite zur Grundfläche<br />

wird, weil dann ein Prisma entsteht.<br />

Die Höhe der Körper auf dieser Seite soll dann jeweils 4 cm betragen.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

O Körper = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

O Körper = 2 • 8 cm² + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

O Körper = 2 • 8 cm² + 14 cm • 4 cm<br />

O Körper = 16 cm² + 56 cm²<br />

O Körper = 72 cm²<br />

O Körper = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

O Körper = 2 • 12 cm² + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

O Körper = 2 • 12 cm² + 16 cm • 4 cm<br />

O Körper = 24 cm² + 64 cm²<br />

O Körper = 88 cm 2<br />

36 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣‣‣<br />

<strong>Volumen</strong> und Oberfläche einer zusammengesetzten Figur bestimmen<br />

Welches <strong>Volumen</strong> und welche Oberfläche hat diese Figur?<br />

3 m<br />

2 m<br />

2 m<br />

4 m<br />

4 m<br />

4 m<br />

8 m<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

3 m<br />

Möglichkeit der Berechnung: Körper zerlegen<br />

2 m<br />

V Gesamt = V I + V II + V III<br />

V I = 2 m • 2 m • 3 m<br />

V I = 12 m³<br />

V II = 4 m • 4 m • 3 m<br />

V II = 48 m³<br />

2 m<br />

4 m<br />

I<br />

II<br />

III<br />

4 m<br />

V III = 8 m • 8 m • 3 m<br />

V III = 192 m³<br />

V Gesamt = 12 m³ + 48 m³ + 192 m³ = 252 m³<br />

4 m<br />

8 m<br />

TIPP: Am einfachsten kannst du hier<br />

Erinnerung: Die Vorderfläche ist zur Grundfläche geworden. die Oberfläche berechnen, wenn du<br />

den Körper nach vorne kippst, so dass<br />

die jetzige Vorderseite zur Grundfläche<br />

O Gesamt = 2 • Grundfläche + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

wird, weil dann ein Prisma entsteht.<br />

Grundfläche = 2 m • 2 m + 4 m • 4 m + 8 m • 8 m = 84 m²<br />

Umfang Grundfläche = 2 m + 4 m + 4 m + 8 m + 8 m + 8 m + 4 m + 2 m + 2 m + 2 m = 44 m<br />

O Gesamt = 2 • 84 m² + 44 m • 3 m = 300 m²<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 37


Modulare Förderung – Mathematik<br />

5 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣‣‣<br />

Wie dick ist ein Blatt Papier?<br />

500 Blatt Papier haben ein <strong>Volumen</strong> von 3180,87 cm³. Wie dick ist ein Blatt Papier?<br />

Gib dein Ergebnis in Millimeter an. Die 500 Blatt Papier haben 3,49 € gekostet.<br />

(Hinweis: DIN A4 Papier ist 2<strong>10</strong> mm breit und 297 mm lang.)<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Bestimme zuerst die Höhe des Papierstoßes:<br />

G = a • b<br />

G = 21 cm • 29,7 cm<br />

G = 623,7 cm²<br />

V G = G • h K<br />

h K = V Q : G<br />

h K = 3180,87 cm³ : 623,7 cm²<br />

h K = 5,099 cm ≈ 5,1 cm<br />

Weitere Möglichkeit, die Höhe zu berechnen:<br />

V = a • b • h<br />

V = 21 cm • 29,7 cm • h<br />

3180,87 cm³ = 623,7 cm 2 • h<br />

h = 3180 cm³ : 623,7 cm² = = 5,099 cm ≈ 5,1 cm<br />

Durch 500 dividieren, da der Stoß aus 500 Blättern besteht:<br />

5,1 cm : 500 = 0,0<strong>10</strong>2 cm ≈ 0,1 mm<br />

Antwort: Ein Blatt Papier ist ca. 0,1 mm dick.<br />

38 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

6 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣‣<br />

Die Breite eines Quaders bestimmen<br />

Eine kleine Schachtel hat ein <strong>Volumen</strong> von <strong>11</strong>2,5 cm³. Sie hat eine Höhe von 7,5 cm und eine Länge<br />

von 30 mm. Welche Breite hat die Grundfläche?<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Du kennst die Formel für das <strong>Volumen</strong> eines Quaders.<br />

V Q = G • h K<br />

V Q = a • b • h K<br />

Du kannst bekannte Größen einsetzen.<br />

<strong>11</strong>2,5 cm³ = 3 cm • b • 7,5 cm<br />

Du kannst das Vertauschungsgesetz anwenden.<br />

<strong>11</strong>2,5 cm 3 = 22,5 cm 2 • b<br />

<strong>11</strong>2,5 cm 3 : 22,5 cm 2 = b<br />

5 cm = b<br />

Antwort: Die Grundfläche ist 5 cm breit.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 39


Modulare Förderung – Mathematik<br />

7 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣‣‣<br />

Schokoladenaufgabe<br />

Berechne, wie viele Tafeln Schokolade in dein Klassenzimmer passen, so dass es ganz mit Schokolade<br />

gefüllt ist.<br />

Schätze benötigte Größen.<br />

<strong>10</strong>0 g<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Bei dieser Aufgabe sind verschiedene Lösungen möglich, je nach Größe des Klassenzimmers.<br />

1) Bestimme erst das <strong>Volumen</strong> einer Tafel Schokolade: <strong>Volumen</strong> Quader = Grundfläche • Körperhöhe<br />

2) Bestimme dann das <strong>Volumen</strong> deines Klassenzimmers: <strong>Volumen</strong> Quader = Grundfläche • Körperhöhe<br />

3) Dividiere dann das <strong>Volumen</strong> des Klassenzimmers durch das <strong>Volumen</strong> einer Tafel Schokolade.<br />

4) Achte darauf, dass du die gleiche Einheit benutzt.<br />

Zur Weiterarbeit:<br />

Wie viel würde diese Menge Schokolade ungefähr kosten?<br />

Wie lange bräuchte deine Klasse, bis die Schokolade aufgegessen ist?<br />

40 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

8 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣<br />

Wie viel Schokolade isst du im Jahr?<br />

Schätze die Menge Schokolade, die du in einem Jahr isst.<br />

Hätte diese Menge in deiner Schultasche Platz?<br />

<strong>10</strong>0 g<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Individuelle Lösungen<br />

í Miss so genau wie möglich die Maße einer Tafel Schokolade (abhängig von der Marke).<br />

í Berechne daraus das <strong>Volumen</strong> einer Tafel Schokolade mit der Formel:<br />

<strong>Volumen</strong> Quader = Grundfläche • Körperhöhe<br />

í Das <strong>Volumen</strong> von <strong>10</strong>0 g Schokolade ist etwa: 78 cm³.<br />

í Wenn du in der Woche fast 2 Tafeln Schokolade isst, dann isst du im Jahr etwa <strong>10</strong>0 Tafeln.<br />

í <strong>10</strong>0 • 78 cm³ = 7800 cm³ bzw. ca. 7,8 dm³ oder 7,8 l<br />

í Diese Menge Schokolade passt leicht in eine Schultasche.<br />

TIPP: Am einfachsten kannst du das <strong>Volumen</strong> einer Tafel Schokolade<br />

bestimmen, indem du die Tafel Schokolade in eine randvoll mit<br />

Wasser gefüllte Schüssel gibst und mit einem Messbecher abmisst,<br />

wie viel Wasser aus der Schüssel gelaufen ist.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 41


Modulare Förderung – Mathematik<br />

9 ƒ <strong>Volumen</strong> und Oberfläche ermitteln und berechnen ‣‣‣<br />

Der durchgeschnittene Styropor®block<br />

Elvira schneidet einen Styropor®block der Länge 12 cm, der Breite 4 cm und der Höhe 2 cm in der<br />

Mitte durch (vgl. Bilder). Wie groß ist die Oberfläche der neuen Figur?<br />

(Bilder nicht maßstabsgetreu)<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

2 cm<br />

4 cm<br />

12 cm<br />

4 cm<br />

6 cm<br />

4 cm<br />

Neue Maße: Länge: 6 cm Breite: 4 cm; Höhe: 4 cm<br />

Neue Oberfläche:<br />

Grundfläche: 12 cm • 4 cm = 48 cm²<br />

Umfang Grundfläche : 2 • 6 cm + 2 • 4 cm = 20 cm<br />

Mantelfläche: 20 cm • 4 cm = 80 cm²<br />

Oberfläche = 2 • 48 cm² + 80 cm² = 176 cm²<br />

bzw. ca. 1,76 dm²<br />

Antwort: Die Oberfläche beträgt ca. 1,76 dm².<br />

42 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

1 „ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwenden ‣<br />

Welche Einheiten würdest du wählen?<br />

a) Rauminhalt eines Schuhkartons<br />

b) Fassungsvermögen eines LKW-Anhängers<br />

c) <strong>Volumen</strong> einer Streichholzschachtel<br />

d) Luftmenge im Klassenzimmer<br />

e) Holz zum Bau einer Truhe<br />

f) Fliesen für Renovierung<br />

g) Größe eines Handys<br />

h) Trinkmenge am Tag<br />

i) Geschenkpapier für ein Päckchen<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) cm³ oder dm³<br />

b) m³<br />

c) cm³<br />

d) m³<br />

e) m²<br />

f) m²<br />

g) cm³ (auch cm 2 )<br />

h) l oder dm³<br />

j) dm² (auch cm²)<br />

Suche weitere Beispiele und gib sie deinem Nachbarn.<br />

Findet er die passende Einheit?<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 43


Modulare Förderung – Mathematik<br />

2 „ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwenden ‣‣<br />

Einheiten umwandeln<br />

In welche Einheit würdest du umrechnen? Begründe.<br />

a) 0,002 dm³<br />

b) 26 000 l<br />

c) 4500 cm 2<br />

d) 5000 000 mm³<br />

e) 126 000 cm 2<br />

f) 38 000 cm³<br />

g) 420 000 mm²<br />

h) 0,02 m²<br />

i) 0,004 dm³<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Man wandelt die Einheiten so um, dass die Zahlen möglichst wenig Stellen haben.<br />

a) 2 cm³<br />

b) 26 m³ oder 260 hl<br />

c) 45 dm²<br />

d) 5 dm³ oder 5 l<br />

e) 1260 dm² oder 12,6 m²<br />

f) 38 dm³<br />

g) 42 dm²<br />

h) 2 dm²<br />

i) 4 cm³<br />

Finde weitere Beispiele und tausche sie mit deinem Nachbarn.<br />

44 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

3 „ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwenden ‣<br />

Maßzahlen schätzen<br />

Die <strong>Volumen</strong>angaben sind unvollständig. Ergänze eine sinnvolle Zahl.<br />

a) Klassenzimmer: ??? m³<br />

b) 1 l Milch: ??? dm³<br />

c) Brotzeitdose: ??? cm³<br />

d) Schuhkarton: ??? l<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

a) Klassenzimmer: ??? xx m³ Je nach Klassenzimmergröße.<br />

Vergleiche deine Lösung mit der deines Nachbarn.<br />

b) 1 l Milch: ??? 1 dm³<br />

c) Brotzeitdose: ?xxxxxxx?? ca. 400 −<strong>10</strong>00 cm³<br />

7 – 15<br />

d) Schuhkarton: xxxxx l<br />

Finde weitere Aufgaben und stelle sie einem Nachbarn.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 45


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4 „ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwenden ‣<br />

Ordne mit Pfeilen zu<br />

Wenn ich Oberflächeneinheiten in die nächste<br />

Einheit umrechnen möchte (z. B. cm 2 ß dm² à<br />

m²), benutze ich folgende Umrechnungszahl.<br />

<strong>10</strong>0<br />

<strong>10</strong><br />

Wenn ich Einheiten in die nächstgrößere Einheit<br />

umrechnen möchte (z. B. dm³ à m³), benutze ich<br />

folgende Rechenoperation.<br />

Wenn ich <strong>Volumen</strong>einheiten in die nächste Einheit<br />

umrechnen möchte (z. B. cm 2 ß dm³ à m³), benutze<br />

ich folgende Umrechnungszahl.<br />

Wenn ich Einheiten in die nächstkleinere Einheit<br />

umrechnen möchte (z. B. m³ à dm³), benutze ich<br />

folgende Rechenoperation.<br />

Plus<br />

Geteilt durch<br />

<strong>10</strong>00<br />

Mal<br />

Minus<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Wenn ich Oberflächeneinheiten in die nächste<br />

Einheit umrechnen möchte (z. B. cm 2 ß dm² à<br />

m²), benutze ich folgende Umrechnungszahl.<br />

<strong>10</strong>0<br />

<strong>10</strong><br />

Wenn ich Einheiten in die nächstgrößere Einheit<br />

umrechnen möchte (z. B. dm³ à m³), benutze ich<br />

folgende Rechenoperation.<br />

Wenn ich <strong>Volumen</strong>einheiten in die nächste Einheit<br />

umrechnen möchte (z. B. cm 2 ß dm³ à m³), benutze<br />

ich folgende Umrechnungszahl.<br />

Wenn ich Einheiten in die nächstkleinere Einheit<br />

umrechnen möchte (z. B. m³ à dm³), benutze ich<br />

folgende Rechenoperation.<br />

Plus<br />

Geteilt durch<br />

<strong>10</strong>00<br />

Mal<br />

Minus<br />

46 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

5 „ <strong>Volumen</strong>- und Oberflächeneinheiten anwenden ‣‣<br />

Ordne der Größe nach<br />

Verwende dazu das Kleinerzeichen (


Modulare Förderung – Mathematik<br />

1 … Offene Aufgabe ‣ bis ‣‣‣<br />

Verpackungen<br />

Formuliere Rechenfragen und gib sie deinem Nachbarn zum Lösen.<br />

Übungsaufgaben VOLUMEN UND OBERFLÄCHE 6<br />

LÖSUNG<br />

Mögliche Fragestellungen:<br />

í Welches <strong>Volumen</strong> haben die einzelnen Verpackungen?<br />

í Welche Oberflächen haben die einzelnen Verpackungen?<br />

í Kann ich den Zucker vollständig in die Teepackung schütten?<br />

í Wie viele Zucker-, Tee- oder Soßenpackungen passen in den Karton?<br />

í …<br />

48 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST. 6)<br />

ERMITTLUNG DES LERNERFOLGS<br />

& DOKUMENTATION<br />

L LEHRERINFO<br />

Die Analyse von Schülerkompetenzen ist Voraussetzung für eine individuelle Förderung und somit<br />

für den individuellen Lernerfolg.<br />

Die Ermittlung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen:<br />

• Schülerselbsteinschätzung<br />

(Material: Lernstandsfeststellung und Kriterien-Checkliste)<br />

• Auswertung von Übungs-, Probe- und Vergleichsarbeiten<br />

(Material: Beispielaufgaben und Probearbeit. Vergleichsarbeiten auf der Homepage des ISB)<br />

• Beobachtung des Schülers während des Arbeitens<br />

(Material: Kriterien-Checkliste)<br />

Die Ermittlung und Dokumentation der Schülerkompetenzen ist für folgende Aspekte notwendig:<br />

• Im Vergleich mit den Ergebnissen aus der Lernstandsfeststellung kann der individuelle<br />

Lernerfolg einer Übungsphase aufgezeigt werden (persönliche Bezugsnorm).<br />

• In der Kriterien-Checkliste wird der Lernfortschritt bzw. der Lernerfolg hinsichtlich der erfolgreich<br />

bearbeiteten Aufgaben und der verwendeten Hilfestellungen festgehalten (sachliche<br />

Bezugsnorm).<br />

• Zum Abschluss der modularen Sequenz erfolgt mit der Leistungsfeststellung durch die Notengebung<br />

ein Vergleich innerhalb der Klasse (soziale Bezugsnorm).<br />

Kompetenzorientiertes Lernen zielt auf Nachhaltigkeit ab. Eine Ermittlung der Schülerkompetenzen<br />

sollte zu einem späteren Zeitpunkt nochmals erfolgen, um so den dauerhaften Lernerfolg aufzuzeigen.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 49


Modulare Förderung – Mathematik<br />

50 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST. 6)<br />

LEISTUNGSFESTSTELLUNG<br />

L LEHRERINFO<br />

Eine benotete Leistungsfeststellung gibt Auskunft darüber, mit welchem Grad die Zielkompetenzen<br />

eines Themas erreicht worden sind. Mit Erfüllung der Mindestanforderung (Aufgaben mit niedrigem<br />

Schwierigkeitsgrad *) muss ein Bestehen (mindestens Note 4) gewährleistet sein.<br />

Zu beachten sind:<br />

• Aufgabenauswahl<br />

• Punktevergabe<br />

• Notenschlüssel<br />

Unabhängig von der modularen Förderung sollen Aufgaben zum Grundwissen (geübt in der<br />

Warm-up-Phase) in jeder Probearbeit fest verankert sein.<br />

Neben der Notenvergabe erfolgt eine kompetenzorientierte Rückmeldung. Hierfür werden den<br />

Aufgaben der Leistungsfeststellung die Zielkompetenzen und die dazu festgelegten Kriterien zugeordnet<br />

(siehe Checkliste: Zuweisung der Aufgaben zu den Kriterien). Die Leistungsfeststellung ist<br />

transparent und Ausgangspunkt für weitere Fördermaßnahmen.<br />

Zu beachten:<br />

• Die Probe zu dem STARTERKIT kann den unterrichtlichen Schwerpunkten der Klasse<br />

angepasst werden.<br />

• Vor der Probe muss den Schülern mitgeteilt werden, dass am Ende noch Fragen zum<br />

Grundwissen zu lösen sind. Die Schüler schätzen sehr schnell ihre Fähigkeiten bei der<br />

Lösung aller Aufgaben ein und bearbeiten zum Teil die Aufgaben am Ende noch vor den<br />

anderen.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 51


Modulare Förderung – Mathematik<br />

LEISTUNGSFESTSTELLUNG VOLUMEN UND OBERFLÄCHE (JGST. 6)<br />

Name: Klasse: Datum:<br />

Note:<br />

1) Welche Aussagen stimmen? Kreuze an.<br />

‣<br />

2 P<br />

¨ Ein Würfel ist ein besonderer Quader.<br />

¨ Wenn ich die Kantenlänge eines Würfels verdopple, verdoppelt sich auch sein<br />

<strong>Volumen</strong>.<br />

¨ Die Summe aller Teilflächen eines Quaders ergibt die Oberfläche des Quaders.<br />

¨ Beim Quader sind alle Kanten gleich lang.<br />

‣<br />

2) Ermittle <strong>Volumen</strong> und Oberfläche des großen Würfels. Beschreibe dein Vorgehen. 2 P<br />

1 cm<br />

‣<br />

3) Berechne die Oberfläche der Figur. 2 P<br />

5 cm<br />

3 cm<br />

3 cm<br />

52 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

LEISTUNGSFESTSTELLUNG VOLUMEN UND OBERFLÄCHE (JGST. 6)<br />

LÖSUNG<br />

1) Welche Aussagen stimmen? Kreuze an.<br />

‣<br />

2 P<br />

ý Ein Würfel ist ein besonderer Quader.<br />

¨ Wenn ich die Kantenlänge eines Würfels verdopple, verdoppelt sich auch sein<br />

<strong>Volumen</strong>.<br />

ý Die Summe aller Teilflächen eines Quaders ergibt die Oberfläche des Quaders.<br />

¨ Beim Quader sind alle Kanten gleich lang.<br />

‣<br />

2) Ermittle <strong>Volumen</strong> und Oberfläche des großen Würfels. Beschreibe dein Vorgehen. 2 P<br />

<strong>Volumen</strong> = 64 cm³<br />

Oberfläche = 96 cm²<br />

<strong>Volumen</strong>:<br />

– ermitteln, wie viele Würfel in die Bodenfläche passen (16)<br />

– Ergebnis mit der Anzahl der Würfelschichten (4) multiplizieren<br />

1 cm<br />

Oberfläche:<br />

– Bodenfläche mit 16 Einheitsquadraten mit Anzahl der Seitenflächen<br />

(6) multiplizieren<br />

3) Berechne die Oberfläche der Figur. 2 P<br />

‣<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

5 cm<br />

Oberfläche = 2 • (3 • 3) + 12 • 5 = 78 cm²<br />

3 cm<br />

3 cm<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 53


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4) Neben einem Koffer liegt ein Fußball. Welches <strong>Volumen</strong> hat der Koffer in etwa?<br />

Erkläre dein Vorgehen.<br />

‣‣<br />

2 P<br />

5) Ein Quader ist 20 cm breit, 30 cm lang und 20 cm hoch. Wie viele cm³ müssen<br />

weggeschnitten werden, damit der größtmögliche Würfel entsteht?<br />

‣‣<br />

2 P<br />

6) Ein Quader hat die Länge a = 4 cm, die Breite b = 6 cm und die Höhe h = 5 cm.<br />

Wie groß sind <strong>Volumen</strong> und Oberfläche?<br />

‣‣<br />

3 P<br />

54 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

4) Neben einem Koffer liegt ein Fußball. Welches <strong>Volumen</strong> hat der Koffer in etwa?<br />

Erkläre dein Vorgehen.<br />

‣‣<br />

2 P<br />

Durchmesser des Fußballs: etwa 20 cm<br />

Breite des Koffers: etwa 25 cm<br />

Länge des Koffers: etwa 40 cm<br />

Höhe des Koffers: etwa 70 cm<br />

V Koffer = 2,5 dm • 4 dm • 7 dm = 70 dm³<br />

Das <strong>Volumen</strong> eines Koffers wird meist in Liter<br />

angegeben, somit 70 l.<br />

5) Ein Quader ist 20 cm breit, 30 cm lang und 20 cm hoch. Wie viele cm³ müssen<br />

weggeschnitten werden, damit der größtmögliche Würfel entsteht?<br />

‣‣<br />

2 P<br />

<strong>Volumen</strong> = Grundfläche • Höhe<br />

<strong>Volumen</strong> = Länge • Breite • Höhe<br />

<strong>Volumen</strong> = 20 cm • 30 cm • 20 cm<br />

<strong>Volumen</strong> = 12000 cm³<br />

größtmöglicher Würfel hat die Maße 20 cm • 20 cm • 20 cm<br />

<strong>Volumen</strong> = Grundfläche • Höhe<br />

<strong>Volumen</strong> = 20 cm • 20 cm • 20 cm<br />

<strong>Volumen</strong> = 8000 cm³<br />

Weggeschnitten werden:<br />

<strong>Volumen</strong> Quader – <strong>Volumen</strong> Würfel =<br />

12000 cm³ – 8000 cm³ = 4000 cm³<br />

6) Ein Quader hat die Länge a = 4 cm, die Breite b = 6 cm und die Höhe h = 5 cm.<br />

Wie groß sind <strong>Volumen</strong> und Oberfläche?<br />

‣‣<br />

3 P<br />

<strong>Volumen</strong> = Grundfläche • Höhe<br />

<strong>Volumen</strong> = 4 cm • 6 cm • 5 cm<br />

<strong>Volumen</strong> = 120 cm³<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

Oberfläche = 2 • 4 cm • 6 cm + 20 cm • 5 cm<br />

Oberfläche = 148 cm²<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 55


Modulare Förderung – Mathematik<br />

‣‣<br />

7) Finde zwei verschiedene Quader mit einem <strong>Volumen</strong> von 36 cm³. 1 P<br />

8) Können folgende Angaben für einen Quader stimmen? Streiche Falsches durch.<br />

‣‣<br />

2 P<br />

V Q = G • h K O Q = 46 cm V Q = a • b • h K O Q = 2 • G + U G • h K<br />

V Q = 0,76 cm 2 O Q = 2 • a • b • c V Q = 4,12 mm³ O Q = 12 km²<br />

9) Mateo hat eine Spielzeugkiste. In diese Kiste soll er sein Spielzeug füllen, damit sein<br />

Kinderzimmer ordentlich aufgeräumt aussieht. In die Kiste gibt er 3 Teddybären, 2,5 kg<br />

Bausteine und 4 Bilderbücher (jedes Buch 12 cm lang, <strong>10</strong> cm breit und 2,4 cm hoch).<br />

Auf der Spielzeugkiste steht, dass sie 400 l fasst.<br />

Wie hoch ist die Kiste, wenn sie <strong>10</strong>0 cm lang, 0,5 m breit und 2 Jahre alt ist?<br />

‣‣<br />

3 P<br />

‣‣‣<br />

<strong>10</strong>) Ein Würfel hat eine Oberfläche von 96 cm². Wie groß ist sein <strong>Volumen</strong>? 2 P<br />

56 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

‣‣<br />

7) Finde zwei verschiedene Quader mit einem <strong>Volumen</strong> von 36 cm³. 1 P<br />

Alle Lösungsvorschläge, bei denen das Produkt aus Länge, Breite und Höhe<br />

36 cm³ ergibt, sind richtig.<br />

z. B.<br />

Länge in cm Breite in cm Höhe in cm<br />

3 2 6<br />

6 1 6<br />

12 0,5 6<br />

12 1 3<br />

8) Können folgende Angaben für einen Quader stimmen? Streiche Falsches durch.<br />

‣‣<br />

2 P<br />

V Q = G • h K O Q = 46 cm V Q = a • b • h K O Q = 2 • G + U G • h K<br />

V Q = 0,76 cm 2 O Q = 2 • a • b • c V Q = 4,12 mm³ O Q = 12 km²<br />

9) Mateo hat eine Spielzeugkiste. In diese Kiste soll er sein Spielzeug füllen, damit sein<br />

Kinderzimmer ordentlich aufgeräumt aussieht. In die Kiste gibt er 3 Teddybären, 2,5 kg<br />

Bausteine und 4 Bilderbücher (jedes Buch 12 cm lang, <strong>10</strong> cm breit und 2,4 cm hoch).<br />

Auf der Spielzeugkiste steht, dass sie 400 l fasst.<br />

Wie hoch ist die Kiste, wenn sie <strong>10</strong>0 cm lang, 0,5 m breit und 2 Jahre alt ist?<br />

‣‣<br />

3 P<br />

<strong>Volumen</strong> = Länge • Breite • Höhe Körper<br />

400 dm³ = <strong>10</strong> dm • 5 dm • h<br />

400 dm² = 50 dm² • h<br />

h = 400 dm² : 50 dm²<br />

h = 8 dm<br />

Antwort: Die Spielzeugkiste ist 8 dm hoch.<br />

‣‣‣<br />

<strong>10</strong>) Ein Würfel hat eine Oberfläche von 96 cm². Wie groß ist sein <strong>Volumen</strong>? 2 P<br />

Oberfläche Würfel = 2 • Grundfläche + Mantelfläche (bzw.: O W = 6 • a 2 )<br />

Oberfläche Würfel = 2 • a • a + 4 • a • a<br />

96 cm² = 6 • a • a / : 6<br />

16 cm² = a • a<br />

Schüler überlegen sich, welche Zahl mit sich selbst malgenommen 16 ergibt.<br />

<strong>Volumen</strong> Würfel = a • a • a<br />

<strong>Volumen</strong> Würfel = 4 • 4 • 4<br />

<strong>Volumen</strong> Würfel = 64 cm³<br />

(Lösung: 4)<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 57


Modulare Förderung – Mathematik<br />

<strong>11</strong>) Deine Klasse möchte für das Sportfest ein Siegespodest herstellen. Wie viel m² Holz<br />

werden mindestens benötigt? Überlege dir sinnvolle Maße und berechne den Holzbedarf.<br />

Trage die gewählten Maße in der Skizze ein.<br />

‣‣‣<br />

2 P<br />

12) Ein Würfel hat eine Kantenlänge von 12 cm. Die Länge wird um 3 cm vergrößert und<br />

die Breite um 2 cm verkleinert, sodass ein Quader entsteht. Welche Oberfläche hat<br />

dieser Quader?<br />

‣‣‣<br />

3 P<br />

Grundwissen:<br />

G1) Wie viel fehlt?<br />

‣<br />

1 P<br />

2,5 m³ auf 1750 dm³ ___________<br />

‣<br />

G2) Setze die Zahlenreihe um zwei Zahlen fort. 1 P<br />

2 – 3 – 5 – 8 – 12 – _____ – _____<br />

G3) Wenn du zu einer Zahl 12 addierst und das Ergebnis mit 3 multiplizierst erhältst du 42.<br />

Wie heißt die Zahl?<br />

‣<br />

1 P<br />

G4) Ein Rechteck hat einen Umfang von 28 cm und den Flächeninhalt von 48 cm².<br />

Wie lang und wie breit ist das Rechteck? Löse durch Probieren.<br />

‣<br />

1 P<br />

58 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

<strong>11</strong>) Deine Klasse möchte für das Sportfest ein Siegespodest herstellen. Wie viel m² Holz<br />

werden mindestens benötigt? Überlege dir sinnvolle Maße und berechne den Holzbedarf.<br />

Trage die gewählten Maße in der Skizze ein.<br />

‣‣‣<br />

2 P<br />

Alle sinnvollen und nachvollziehbaren Ansätze können gewertet werden.<br />

Auf dem Podest wird in etwa 40 cm x 40 cm bis 70 cm x 70 cm Platz benötigt.<br />

Die einzelnen Stufen unterscheiden sich in ihrer Höhe um ca. 20 cm – 40 cm.<br />

12) Ein Würfel hat eine Kantenlänge von 12 cm. Die Länge wird um 3 cm vergrößert und<br />

die Breite um 2 cm verkleinert, sodass ein Quader entsteht. Welche Oberfläche hat<br />

dieser Quader?<br />

‣‣‣<br />

3 P<br />

neue Länge: 12 cm + 3 cm = 15 cm<br />

neue Breite: 12 cm – 2 cm = <strong>10</strong> cm<br />

Höhe bleibt 12 cm<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Mantelfläche<br />

Oberfläche = 2 • Grundfläche + Umfang Grundfläche • Höhe Körper<br />

Oberfläche = 2 • <strong>10</strong> cm • 15 cm + 50 cm • 12 cm<br />

Oberfläche = 900 cm²<br />

Grundwissen:<br />

G1) Wie viel fehlt?<br />

2,5 m³ auf 1750 dm³ 750 ___________<br />

dm³ / 0,75 m³<br />

‣<br />

1 P<br />

‣<br />

G2) Setze die Zahlenreihe um zwei Zahlen fort. 1 P<br />

2 – 3 – 5 – 8 – 12 – _____ 17 – _____ 23<br />

G3) Wenn du zu einer Zahl 12 addierst und das Ergebnis mit 3 multiplizierst erhältst<br />

du 42. Wie heißt die Zahl?<br />

(x + 12) • 3 = 42 x = 2<br />

‣‣<br />

1 P<br />

G4) Ein Rechteck hat einen Umfang von 28 cm und den Flächeninhalt von 48 cm².<br />

Wie lang und wie breit ist das Rechteck? Löse durch Probieren.<br />

Die richtige Antwort lautet: 8 cm und 6 cm.<br />

8 cm • 6 cm = 48 cm²<br />

2 • 8 cm + 2 • 6 cm = 28 cm<br />

‣<br />

1 P<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 59


Modulare Förderung – Mathematik<br />

60 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE<br />

(JGST. 6)<br />

WARM-UP-PHASE<br />

L LEHRERINFO<br />

Die Warm-up-Phase ist ein wesentlicher Faktor für kompetenzorientiertes Lernen. In dieser Phase<br />

wird ‚mathematisches Handwerkszeug‘ kontinuierlich angewendet und dadurch nachhaltiges<br />

Lernen sowie der Ausbau weiterer Kompetenzen unterstützt.<br />

Warm-up-Aufgaben<br />

• werden als feste Routine zu Beginn jeder Mathematikstunde eingesetzt,<br />

• wiederholen und sichern die Grundlagen aller mathematischen Themenbereiche,<br />

• greifen innerhalb einer Woche alle mathematischen Themen auf,<br />

• weisen einen niedrigen Schwierigkeitsgrad auf, da Basiswissen wiederholt und gesichert<br />

wird.<br />

Das Konzept der modularen Förderung ist auf nachweisbaren Kompetenzerwerb ausgerichtet,<br />

wobei Kompetenzen nicht eine momentane Kenntnislage, sondern dauerhafte Fähigkeiten in Mathematik<br />

ausweisen. Um dies zu stützen, eignen sich die Warm-up-Aufgaben in besonderer Weise.<br />

Unabhängig von der modularen Förderung soll die Warm-up-Phase<br />

in jeder Mathematikstunde fest verankert sein.<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 61


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 1)<br />

1. Aufgabe<br />

: 4<br />

96 ? ? 26 • 2 ?<br />

2. Aufgabe<br />

Paul macht einen Wanderurlaub. Am ersten Tag wandert er<br />

32 km, am zweiten Tag 16 km, am dritten Tag 37 km und am<br />

vierten Tag fährt er mit dem Zug in die noch 62 km entfernte<br />

Zielstadt. Wie weit ist er gewandert?<br />

3. Aufgabe<br />

Wie viele Stunden dauern vier Schulstunden ohne Pausen?<br />

4. Aufgabe<br />

Subtrahiere die kleinste dreistellige Zahl von der größten<br />

dreistelligen Zahl.<br />

5. Aufgabe<br />

Heiko hat 2 Liter Saft. Er hat schon zwei 400 ml Gläser ausgeschenkt.<br />

Wie viele 200 ml Gläser kann er noch ausschenken?<br />

62 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 1) – LÖSUNGEN<br />

1. Aufgabe<br />

: 4<br />

96 24 + 2 26 • 2 52<br />

2. Aufgabe<br />

Paul macht einen Wanderurlaub. Am ersten Tag wandert er<br />

32 km, am zweiten Tag 16 km, am dritten Tag 37 km und am<br />

vierten Tag fährt er mit dem Zug in die noch 62 km entfernte<br />

Zielstadt. Wie weit ist er gewandert?<br />

32 km + 16 km + 37 km = 85 km<br />

3. Aufgabe<br />

Wie viele Stunden dauern vier Schulstunden ohne Pausen?<br />

4. Aufgabe<br />

3 Stunden<br />

Subtrahiere die kleinste dreistellige Zahl von der größten<br />

dreistelligen Zahl. 999 – <strong>10</strong>0 = 899<br />

5. Aufgabe<br />

Heiko hat 2 Liter Saft. Er hat schon zwei 400 ml Gläser ausgeschenkt.<br />

Wie viele 200 ml Gläser kann er noch ausschenken?<br />

6 Gläser<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 63


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 2)<br />

1. Aufgabe<br />

+ <strong>11</strong><br />

• 5 : 4<br />

29 ? ? ?<br />

2. Aufgabe Welcher Zeitraum ist länger?<br />

a) 24. Dezember bis 8. Januar<br />

b) 12. August bis 21. August<br />

3. Aufgabe<br />

Dein Lehrer hat Geld eingesammelt. Er hat nur 1- und 2-Euro-<br />

Münzen bekommen. Insgesamt sind es <strong>10</strong> Münzen im Wert<br />

von 14 Euro. Wie viele 1- und 2-Euro-Münzen hat er bekommen?<br />

4. Aufgabe Welcher Buchstabe folgt?<br />

A, B, D, G, K, ?<br />

5. Aufgabe<br />

Welche Zahl zwischen 1 und <strong>10</strong>0 ist ohne Rest durch 2, 4<br />

und 23 teilbar?<br />

64 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 2) – LÖSUNGEN<br />

1. Aufgabe<br />

+ <strong>11</strong><br />

• 5 : 4<br />

29 40 200 50<br />

2. Aufgabe Welcher Zeitraum ist länger?<br />

a) 24. Dezember bis 8. Januar<br />

b) 12. August bis 26. August<br />

15 Tage<br />

14 Tage<br />

3. Aufgabe<br />

Dein Lehrer hat Geld eingesammelt. Er hat nur 1- und 2-Euro-<br />

Münzen bekommen. Insgesamt sind es <strong>10</strong> Münzen im Wert<br />

von 14 Euro. Wie viele 1- und 2-Euro-Münzen hat er bekommen?<br />

4 2-Euro-Münzen und 6 1-Euro-Münzen<br />

4. Aufgabe Welcher Buchstabe folgt?<br />

A, B, D, G, K,<br />

P<br />

5. Aufgabe<br />

Welche Zahl zwischen 1 und <strong>10</strong>0 ist ohne Rest durch 2, 4<br />

und 23 teilbar?<br />

92<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 65


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 3)<br />

1. Aufgabe<br />

: 4<br />

28 ? + 13 ? • 3 ?<br />

2. Aufgabe Rechne um.<br />

a) 35 dm = …... mm<br />

b) 525 mm = …… dm<br />

3. Aufgabe<br />

In einem Seifenspender sind noch 425 ml Seife. Bei jeder<br />

Betätigung des Spenderknopfes kommt 5 ml Seife heraus.<br />

Wie oft kannst du noch den Spender betätigen bis er leer ist?<br />

4. Aufgabe<br />

Multipliziere die Summe aus 23 und 32 mit 3.<br />

5. Aufgabe<br />

In welches Glas passt genau 1 4 Liter?<br />

a) b) c) d) e) f)<br />

20 ml 25 ml 200 ml 250 ml 2,5 ml 4 l<br />

66 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 3) – LÖSUNGEN<br />

1. Aufgabe<br />

: 4<br />

28 7 + 13 20 • 3 60<br />

2. Aufgabe Rechne um.<br />

a) 35 dm = ………… 3500 mm<br />

b) 525 mm = …… 5,25 dm<br />

3. Aufgabe<br />

In einem Seifenspender sind noch 425 ml Seife. Bei jeder<br />

Betätigung des Spenderknopfes kommt 5 ml Seife heraus.<br />

Wie oft kannst du noch den Spender betätigen bis er leer ist?<br />

85-mal<br />

4. Aufgabe<br />

Multipliziere die Summe aus 23 und 32 mit 3.<br />

165<br />

5. Aufgabe<br />

In welches Glas passt genau 1 4 Liter?<br />

a) b) c) d) e) f)<br />

20 ml 25 ml 200 ml 250 ml 2,5 ml 4 l<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 67


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 4)<br />

1. Aufgabe<br />

12<br />

ß<br />

– 8<br />

+ <strong>11</strong> : 5<br />

? ? ?<br />

2. Aufgabe<br />

a) 430 dm²= ? m² b) 480 min = ? h<br />

3. Aufgabe Wie viele Quadrate findest du?<br />

4. Aufgabe<br />

Ein Rechteck hat einen Umfang von 42 m und einen Flächeninhalt<br />

von <strong>10</strong>8 m². Wie lang und wie breit ist das Rechteck?<br />

5. Aufgabe<br />

Setze die Zahlenreihe um mindestens vier Zahlen fort.<br />

90 – 81 – 72 – 63 – …<br />

68 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 4)<br />

1. Aufgabe<br />

12<br />

ß<br />

– 8<br />

+ <strong>11</strong> : 5<br />

4 15 3<br />

2. Aufgabe<br />

a) 430 dm²= 4,3 m² b) 480 min = 8 h<br />

3. Aufgabe Wie viele Quadrate findest du?<br />

<strong>11</strong> Quadrate<br />

4. Aufgabe<br />

Ein Rechteck hat einen Umfang von 42 m und einen Flächeninhalt<br />

von <strong>10</strong>8 m². Wie lang und wie breit ist das Rechteck?<br />

12 m lang und 9 m breit<br />

5. Aufgabe<br />

Setze die Zahlenreihen um mindestens vier Zahlen fort.<br />

90 – 81 – 72 – 63 – 54 – 45 – 36 – 27<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 69


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 5)<br />

1. Aufgabe<br />

: 3<br />

• 2 + 27<br />

45 ? ? ?<br />

2. Aufgabe Wie viel fehlt?<br />

a) 833 g auf 1 kg<br />

b) 12 cm² auf 1 m²<br />

3. Aufgabe Wie viele Quadrate findest du?<br />

4. Aufgabe<br />

Linda hat noch 3,84 €. Sie möchte Semmeln zum Preis von<br />

0,45 € pro Stück kaufen. Wie viele Semmeln bekommt sie?<br />

5. Aufgabe<br />

Bilde aus den Ziffern 3, 4, 5, 6 die größtmögliche und die<br />

kleinstmögliche vierstellige Zahl. Jede Ziffer muss einmal<br />

verwendet werden.<br />

70 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 5)<br />

1. Aufgabe<br />

: 3<br />

• 2 + 27<br />

45 15 30 57<br />

2. Aufgabe Wie viel fehlt?<br />

a) 833 g auf 1 kg<br />

b) 12 cm² auf 1 m²<br />

167 g<br />

9988 cm²<br />

3. Aufgabe Wie viele Quadrate findest du?<br />

9 Quadrate<br />

4. Aufgabe<br />

Linda hat noch 3,84 €. Sie möchte Semmeln zum Preis von<br />

0,45 € pro Stück kaufen. Wie viele Semmeln bekommt sie?<br />

8 Stück (8 • 0,45 € = 3,60 €)<br />

5. Aufgabe<br />

Bilde aus den Ziffern 3, 4, 5, 6 die größtmögliche und die<br />

kleinstmögliche vierstellige Zahl. Jede Ziffer muss einmal<br />

verwendet werden.<br />

6543 und 3456<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 71


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 6)<br />

1. Aufgabe<br />

?<br />

: 2<br />

– 9 • 3<br />

? ?<br />

18<br />

2. Aufgabe Wie viel fehlt?<br />

a) 38 m² auf 120 m²<br />

b) 540 mm auf 1 Meter<br />

3. Aufgabe<br />

Zu der Zahl <strong>10</strong> wird 25 addiert, 13 subtrahiert, wieder 20<br />

addiert. Nun wird mit 2 multipliziert. Wie heißt das Ergebnis?<br />

4. Aufgabe<br />

Welche geometrischen Formen haben vier rechte Winkel?<br />

5. Aufgabe<br />

Welcher dieser Brüche hat den größten Wert?<br />

3<br />

1 8<br />

b) c) 1 d) 1 3 5<br />

a) 3<br />

1<br />

72 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 6)<br />

1. Aufgabe<br />

30<br />

: 2<br />

– 9 • 3<br />

15 6<br />

18<br />

2. Aufgabe Wie viel fehlt?<br />

a) 38 m² auf 120 m²<br />

b) 540 mm auf 1 Meter<br />

82 m²<br />

460 mm<br />

3. Aufgabe<br />

Zu der Zahl <strong>10</strong> wird 25 addiert, 13 subtrahiert, wieder 20<br />

addiert. Nun wird mit 2 multipliziert. Wie heißt das Ergebnis?<br />

84<br />

4. Aufgabe<br />

Welche geometrischen Formen haben vier rechte Winkel?<br />

Rechteck und Quadrat<br />

5. Aufgabe<br />

Welcher dieser Brüche hat den größten Wert?<br />

3<br />

1 8<br />

b) c) 1 d) 1 3 5<br />

a) 3<br />

1<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 73


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 7)<br />

1. Aufgabe<br />

?<br />

– 12<br />

• 4 + 19<br />

20 ?<br />

?<br />

2. Aufgabe Wie viel fehlt?<br />

a) 380 ml auf 1,18 l<br />

b) 45 cm auf 1,05 m<br />

3. Aufgabe<br />

1 Butterbreze 1,40 €<br />

2 Semmeln, jeweils 0,35 €<br />

1 Getränk 1,25 €<br />

Wie viel Geld bekommst du<br />

zurück, wenn du mit einem<br />

5-Euro-Schein bezahlst?<br />

4. Aufgabe<br />

Welches ist die größte dreistellige Zahl, die ohne Rest<br />

durch 7 teilbar ist?<br />

5. Aufgabe<br />

Welche Figur hat den kleinsten Flächeninhalt?<br />

A<br />

B C D<br />

74 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 7)<br />

1. Aufgabe<br />

32<br />

– 12<br />

• 4 + 19<br />

20 80<br />

99<br />

2. Aufgabe Wie viel fehlt?<br />

a) 380 ml auf 1,18 l<br />

b) 45 cm auf 1,05 m<br />

800 ml<br />

60 cm<br />

3. Aufgabe<br />

1 Butterbreze 1,40 €<br />

2 Semmeln, jeweils 0,35 €<br />

1 Getränk 1,25 €<br />

Wie viel Geld bekommst du<br />

zurück, wenn du mit einem<br />

5-Euro-Schein bezahlst?<br />

1,65 €<br />

4. Aufgabe<br />

Welches ist die größte dreistellige Zahl, die ohne Rest<br />

durch 7 teilbar ist?<br />

994 = 142 • 7<br />

5. Aufgabe<br />

Welche Figur hat den kleinsten Flächeninhalt?<br />

A<br />

B C D<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 75


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 8)<br />

1. Aufgabe<br />

?<br />

– 2<br />

: 6 • 5<br />

? ?<br />

200<br />

2. Aufgabe<br />

a) 36 l = ? dm³ b) 3,4 kg = ? g<br />

3. Aufgabe<br />

Ein Rechteck hat den Flächeninhalt von 24 cm².<br />

Nenne 4 mögliche Maße<br />

für Länge und Breite.<br />

4. Aufgabe<br />

Nenne alle zweistelligen Zahlen, die ohne Rest durch 3 und 5<br />

dividierbar sind.<br />

5. Aufgabe<br />

Welche dieser Zahlen hat keine einzige Symmetrieachse?<br />

a) 8 b) 6 c) 808 d) 3 e) 0<br />

76 Starterkit Mathematik VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER


Modulare Förderung – Mathematik<br />

KOPFRECHNEN (VO 8)<br />

1. Aufgabe<br />

242<br />

– 2<br />

: 6 • 5<br />

240 40<br />

200<br />

2. Aufgabe<br />

a) 36 l = 36 dm³ b) 3,4 kg = 3400 g<br />

3. Aufgabe<br />

Ein Rechteck hat den Flächeninhalt von 24 cm².<br />

Nenne 4 mögliche Maße<br />

1 cm • 24 cm<br />

für Länge und Breite.<br />

2 cm • 12 cm<br />

3 cm • 8 cm<br />

4 cm • 6 cm<br />

4. Aufgabe<br />

Nenne alle zweistelligen Zahlen, die ohne Rest durch 3 und 5<br />

dividierbar sind.<br />

15, 30, 45, 60, 75, 90<br />

5. Aufgabe<br />

Welche dieser Zahlen hat keine einzige Symmetrieachse?<br />

a) 8 b) 6 c) 808 d) 3 e) 0<br />

VOLUMEN UND OBERFLÄCHE VON WÜRFEL UND QUADER Starterkit Mathematik 77

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