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Zufall und Wahrscheinlichkeit / Geometrie - f.sbzo.de

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354<strong>Zufall</strong>, <strong>Wahrscheinlichkeit</strong> / <strong>Geometrie</strong> zu <strong>de</strong>n Seiten 111 bis 117Prozessbezogene Kompetenzen• Kommunizieren: Komplexe Aufgabenstellungen gemeinsam bearbeiten <strong>und</strong> dabei eigene <strong>und</strong> frem<strong>de</strong> Standpunktein Beziehung setzen.Von eigenen Erfahrung zum Themengebiet „Maßstab“ berichten, dabei Fachbegriffe richtigverwen<strong>de</strong>n.Geeignete Fachbegriffe, mathematische Zeichen <strong>und</strong> Konventionen verwen<strong>de</strong>n.• Darstellen: Arbeitsergebnisse präsentieren <strong>und</strong> sich austauschen.Eine Darstellung in eine an<strong>de</strong>re übertragen.Gegebene Bedingungen in einen Gr<strong>und</strong>riss umsetzen.• Argumentieren: <strong>Wahrscheinlichkeit</strong>en bestimmen, begrün<strong>de</strong>n <strong>und</strong> vergleichen.Gewinnchancen vergleichen <strong>und</strong> begrün<strong>de</strong>n.Vermutungen bestätigen <strong>und</strong> wi<strong>de</strong>rlegen.• Problemlösen: Die Problemstellung einer Aufgabe erschließen <strong>und</strong> Aufgaben zunehmend systematisch <strong>und</strong>zielorientiert lösen <strong>und</strong> dabei gewonnene Einsichten nutzen.Ergebnisse <strong>und</strong> Lösungswege überprüfen <strong>und</strong> vergleichen.Vorgehensweisen auf ähnliche Sachverhalte übertragen.Verschie<strong>de</strong>ne Verfahren überlegen <strong>und</strong> probieren, wenn <strong>de</strong>r <strong>Zufall</strong> entschei<strong>de</strong>n soll.• Mo<strong>de</strong>llieren: Sachsituationen <strong>und</strong> bildhaften Darstellungen (Zeichnungen, Plänen) relevante Informationenentnehmen <strong>und</strong> mit diesen angemessen weiterarbeiten.Problemstellungen aus Sachsituationen in ein mathematisches Mo<strong>de</strong>ll übersetzen <strong>und</strong> siemithilfe <strong>de</strong>s Mo<strong>de</strong>lls lösen.Ihr Ergebnis wie<strong>de</strong>r auf die Sachsituation beziehen <strong>und</strong> es auf Plausibilität prüfen.Inhaltsbezogene Kompetenzen• Zahlen <strong>und</strong> Operationen – Zahlvorstellungen/Zahlenrechnen: Beziehungen zwischen einzelnen Zahlenent<strong>de</strong>cken <strong>und</strong> diese komplexen Zahlenfolgen unter Verwendung von Fachbegriffenbeschreiben.Zahlbeziehungen <strong>und</strong> Rechengesetze beim Addieren für vorteilhaftes Rechnen nutzen(Gesetz von <strong>de</strong>r Konstanz <strong>de</strong>r Summe).• Raum <strong>und</strong> Form – Raumorientierung <strong>und</strong> Raumvorstellung: Ebene Figuren in <strong>de</strong>r Vorstellung bewegen <strong>und</strong>das Ergebnis <strong>de</strong>r Bewegung vorhersagen (Umlegen von Streichhölzern).Figuren vergrößert o<strong>de</strong>r verkleinert zeichnen. Auf einem Stadtplan orientieren.• Daten, Häufigkeiten, <strong>Wahrscheinlichkeit</strong>en: Die <strong>Wahrscheinlichkeit</strong>en von einfachen Ereignissen mit <strong>de</strong>n Begriffen„sicher”, „immer”, „sehr wahrscheinlich”, „häufig”, „weniger wahrscheinlich”,„selten”, „unmöglich”, „nie” beschreiben.<strong>Wahrscheinlichkeit</strong>en von Ereignissen in <strong>Zufall</strong>sexperimenten vergleichen.Die Anzahl verschie<strong>de</strong>ner Möglichkeiten im Rahmen einfacher kombinatorischer Aufgabenstellungenbestimmen.Daten aus <strong>de</strong>r unmittelbaren Lebenswirklichkeit sammeln <strong>und</strong> sie in Tabellen <strong>und</strong> Schaubil<strong>de</strong>rndarstellen.• Messen <strong>und</strong> Größen – Längen messen: Den Umgang mit Gr<strong>und</strong>rissen <strong>und</strong> Stadtplänen üben. Strecken, Flächen<strong>und</strong> Entfernungen berechnen. Anhand von Maßstabangaben Aussagen über die tatsächlicheGröße einer Sache treffen. Längen im angegebenen Maßstab umrechnen.Didaktische InformationenDas Ent<strong>de</strong>cken von Rechenstrategien auf <strong>de</strong>r H<strong>und</strong>ertertafelzielt auf das ent<strong>de</strong>cken<strong>de</strong> Lernen im Mathematikunterricht.Arithmetische Muster sollen erkannt <strong>und</strong>die Gesetzmäßigkeiten beschrieben wer<strong>de</strong>n. So wer<strong>de</strong>n– unter an<strong>de</strong>rem durch die Gauß-Aufgabe – das Probieren<strong>und</strong> Anwen<strong>de</strong>n von Wissen <strong>und</strong> Können angeregt. AlleAufgaben sind auch formal rechnerisch mit viel Arbeits<strong>und</strong>Zeitaufwand <strong>und</strong> unter hoher Fehleranfälligkeitlösbar. Die Erfahrung <strong>de</strong>r Strategieent<strong>de</strong>ckung soll jedochzum bewussten, überlegteren Umgang mit Mathematikbeitragen. Gleichzeitig wird die Freu<strong>de</strong> über eine ent<strong>de</strong>ckteo<strong>de</strong>r verstan<strong>de</strong>ne Rechenstrategie die weitereBeschäftigung mit diesem Thema för<strong>de</strong>rn.Auch beim Fortsetzen von Fibonacci-Folgen <strong>und</strong> <strong>de</strong>mKnobeln mit Streichhölzern müssen arithmetische bzw.geometrische Muster erkannt <strong>und</strong> Gesetzmäßigkeitenbeschrieben wer<strong>de</strong>n. Beim Fortsetzen <strong>de</strong>r Zahlenfolgenist eine hohe Konzentration bei <strong>de</strong>r Kopfrechenleistungnötig, beim Knobeln mit Streichhölzern wird praktischegeometrische Tätigkeit gefor<strong>de</strong>rt, die aber auch flexibles<strong>und</strong> vorausschauen<strong>de</strong>s Denken erfor<strong>de</strong>rt. Insgesamt wer<strong>de</strong>nbei diesen Aufgaben viele prozessbezogene Kompetenzengefor<strong>de</strong>rt <strong>und</strong> geför<strong>de</strong>rt, um Zusammenhänge zuerarbeiten <strong>und</strong> zu erkennen sowie bei <strong>de</strong>r Problemlösungzu nutzen.Beim „Zahlen ziehen“ führen die Kin<strong>de</strong>r ein <strong>Zufall</strong>sexperimentdurch. Angelehnt an das bekannte Spiel „HoheHausnummer“ spielen die Kin<strong>de</strong>r das „Zahlen ziehen“,bei <strong>de</strong>m aber die Stellenwerte festgelegt sind. Einmalgewinnt die größere, einmal die kleinere Zahl. Durch dasSpiel machen die Kin<strong>de</strong>r Handlungserfahrungen mit <strong>de</strong>m<strong>Zufall</strong>sexperiment „Zahlen ziehen“, die ihnen einen Zu-


zu <strong>de</strong>n Seiten 111 bis 117<strong>Zufall</strong>, <strong>Wahrscheinlichkeit</strong> / <strong>Geometrie</strong>355gang zur Bearbeitung <strong>de</strong>r weiteren Aufgaben im Bereich<strong>Zufall</strong>, <strong>Wahrscheinlichkeit</strong> <strong>und</strong> Kombinationen bieten.Die Kin<strong>de</strong>r beschreiben nun die <strong>Wahrscheinlichkeit</strong>en voneinfachen Ereignissen mit <strong>de</strong>n bereits bekannten Begriffen„sicher”, „immer”, „sehr wahrscheinlich”, „häufig”,„weniger wahrscheinlich”, „selten”, „unmöglich”, „nie”bestimmen die Anzahl verschie<strong>de</strong>ner Möglichkeiten imRahmen einer einfachen kombinatorischen Aufgabenstellungen<strong>und</strong> vergleichen die <strong>Wahrscheinlichkeit</strong> zweierzufälliger Ereignisse miteinan<strong>de</strong>r. Das praktische <strong>Zufall</strong>sexperiment<strong>und</strong> die zuvor gemachten Handlungserfahrungenermöglichen es <strong>de</strong>n Kin<strong>de</strong>rn, sich leichter in dieseFragestellungen aus <strong>de</strong>m Bereich <strong>Zufall</strong>, <strong>Wahrscheinlichkeit</strong><strong>und</strong> Kombinatorik hineinzu<strong>de</strong>nken.Abbildungen sind häufig vergrößerte o<strong>de</strong>r verkleinerteDarstellungen. Die Vorstellung <strong>de</strong>r tatsächlichen Größekann mithilfe <strong>de</strong>r Umrechnungen konkreter angebahntwer<strong>de</strong>n. Die Kin<strong>de</strong>r bestimmen dabei <strong>de</strong>n entsprechen<strong>de</strong>nMaßstab <strong>und</strong> vergrößern Flächen zeichnerisch, in<strong>de</strong>m siedie Seitenlängen vervielfachen. Sie erfahren, dass beimVergrößern <strong>de</strong>r Seitenlängen einer geometrischen Figurauf das Zweifache (Dreifache) die Fläche insgesamt 4-mal(9-mal) so groß ist. Ähnlich ist dann die Vorgehensweisebeim Verkleinern. Hier soll zunächst die tatsächlicheGröße verkleinerter Darstellungen (wie sie zum Beispiel inLexika vorkommen) anhand <strong>de</strong>s Maßstabs berechnet wer<strong>de</strong>n.Ebenso wer<strong>de</strong>n geometrische Figuren nun verkleinertgezeichnet. Dabei erfahren die Schülerinnen <strong>und</strong> Schüler,dass sich die verkleinerten Flächen im Maßstab 1 : 2 (1 : 4)auf ein Viertel (ein Sechzehntel) reduzieren.Das Messen, Umrechnen <strong>und</strong> maßstabgetreue Vergrößerno<strong>de</strong>r Verkleinern wird anschließend in konkretenSachsituationen („Lesen“ <strong>und</strong> Zeichnen von Gr<strong>und</strong>rissen)angewandt. Am Gr<strong>und</strong>riss <strong>de</strong>r Räume einer Schuleerfolgt zunächst das Umrechnen im Maßstab 1 : 200. DerZeichnung wer<strong>de</strong>n Länge <strong>und</strong> Breite <strong>de</strong>s Raumes entnommen<strong>und</strong> die wirklichen Maße (200-mal so lang <strong>und</strong>breit) errechnet. Anschließend messen die Kin<strong>de</strong>r ihreneigenen Klassen- o<strong>de</strong>r Wohnraum aus <strong>und</strong> erstellen einenGr<strong>und</strong>riss. Zu<strong>de</strong>m wird das Rechnen mit Maßstäben weitergeübt.Das Thema „Stadtplan“ sollte fächerübergreifend ameigenen Schulwegplan erarbeitet wer<strong>de</strong>n. Im Hinblick aufdie weiterführen<strong>de</strong> Schule müssen die Kin<strong>de</strong>r neue Schulwege<strong>und</strong> damit Entfernungen bewältigen. Exemplarischwer<strong>de</strong>n Entfernungen im Maßstab 1 : 10 000 berechnet.An<strong>de</strong>re Umrechnungen entsprechend <strong>de</strong>s eigenen Stadtplansschließen sich an. Den Kin<strong>de</strong>rn soll bewusst wer<strong>de</strong>n,dass hier die Maßstabsangabe in Zentimeter erfolgt <strong>und</strong>die „große“ Zahl erst in Meter bzw. Kilometer umgewan<strong>de</strong>ltwer<strong>de</strong>n muss.Anfor<strong>de</strong>rungsbereiche <strong>de</strong>r Bildungsstandards:I „Reproduzieren“ (Gr<strong>und</strong>wissen <strong>und</strong> Routinetätigkeiten)I I „Zusammenhänge herstellen“ (Erkennen <strong>und</strong> Nutzen von Zusammenhängen)I I I „Verallgemeinern <strong>und</strong> Reflektieren“ (Strukturieren, Entwickeln von Strategien, Beurteilen, Verallgemeinern)


356AStrategienI I / I I IBegründung: Von links nach rechts betrachtet wirdje<strong>de</strong> Zahl einer Spalte um 2 größer. Da es insgesamt 10Zahlen in einer Spalte sind, vergrößert sich die Summeinsgesamt um 20.b) Anwendung <strong>de</strong>r Erkenntnis aus a). Es muss nur dieerste farbige Spalte addiert wer<strong>de</strong>n.460, 480, 500, 520, 540I I / I I II I / I I IDifferenzierung:Eigene Muster entwerfen <strong>und</strong> berechnen.Aufgabe 2 (höhere Anfor<strong>de</strong>rung, Rechenkonferenz)Anna rechnet zeilenweise:55 + 155 + 255 + … + 955 = 5 050Viktor fasst geschickt je zwei Summan<strong>de</strong>n zur Zahl 100zusammen <strong>und</strong> vergisst auch nicht, die verbleiben<strong>de</strong>nZahlen 50 <strong>und</strong> 100 zu addieren:49 ∙ 100 + 100 + 50 = 5 050Carl Friedrich Gauß fasste noch an<strong>de</strong>rs zusammen:Er addierte immer paarweise zu 101. Dies geht auf <strong>de</strong>rH<strong>und</strong>ertertafel genau 50-mal:50 ∙ 101 = 5 050For<strong>de</strong>rheft S. 65Phasenziele• Rechenstrategien auf <strong>de</strong>r H<strong>und</strong>ertertafel ent<strong>de</strong>cken.• Geschicktes Addieren.• Arithmetische Muster erkennen <strong>und</strong> beschreiben.Material• Material zu Carl Friedrich Gauß• Evtl. H<strong>und</strong>ertertafeln• 10-DM-ScheinAufgabe 3 (höhere Anfor<strong>de</strong>rung)Erkenntnisse aus Aufgabe 2 anwen<strong>de</strong>n.a) 1 010Begründung:Paarweise zusammenfassen zu 101. Dies geht 10-mal:10 ∙ 101 = 1 010b) 2 525Begründung:Paarweise zusammenfassen zu 101. Dies geht 25-mal:25 ∙ 101 = 2 525Mögliche Hausaufgaben• Evtl. Aufgabe 3, wenn Aufgabe 1 <strong>und</strong> 2 zuvor in <strong>de</strong>rSchule durchgeführt wur<strong>de</strong>n. Da die Aufgaben abereine höhere Anfor<strong>de</strong>rung darstellen, nicht als verpflichten<strong>de</strong>Aufgabe für alle stellen.• Wie<strong>de</strong>rholung: ZahlenfolgenZum Unterricht (Seite 111)Möglicher Einstieg• Als vorbereiten<strong>de</strong> Hausaufgabe Material zu CarlFriedrich Gauß sammeln <strong>und</strong> mitbringen. Unterrichtsgesprächüber Carl Friedrich Gauß, evtl. mitgebrachteMaterialien präsentieren.Zu <strong>de</strong>n AufgabenAufgabe 1 (höhere Anfor<strong>de</strong>rung, Forschungsauftrag)Selbstständiges Probieren. Darstellen <strong>und</strong> diskutieren <strong>de</strong>rgef<strong>und</strong>enen Lösungswege.Evtl. Ergebnisse vorher schätzen lassen.Jans Aussage bestätigen <strong>und</strong> evtl. ergänzen.a) Die Spalten-Summen vergrößern sich jeweils um 20:470, 490, 510, 530, 550


Zum KnobelnA357I I / I I II II II II II I / I I II I / I I IZu <strong>de</strong>n AufgabenAufgaben 1 bis 5Diese Aufgaben können auch differenziert eingesetzt wer<strong>de</strong>n.Sie haben einen ansteigen<strong>de</strong>n Schwierigkeitsgrad. Esmuss jedoch mit <strong>de</strong>r Erarbeitung <strong>de</strong>r Regel in Aufgabe 1begonnen wer<strong>de</strong>n.Aufgabe 1 (Forschungsauftrag)An dieser einfachen Zahlenfolge durch selbstständigesProbieren die Regel ent<strong>de</strong>cken: Die Summe zweier nebeneinan<strong>de</strong>rliegen<strong>de</strong>r Zahlen ergibt die nächste Zahl <strong>de</strong>rFolge.Fortsetzung dieser Folge: 34, 55, 89, …Aufgabe 2 (i) bis l) zusätzliches Üben)Anwen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r Regel:a) … 6, 10, 16, 26, 42, …b) … 9, 15, 24, 39, 63, …c) … 15, 25, 40, 65, 105, …d) … 30, 50, 80, 130, 210, …e) … 11, 18, 29, 47, 76, …f) … 17, 28, 45, 73, 118, …g) … 23, 38, 61, 99, 160, …h) … 29, 48, 77, 125, 202, …i) … 59, 98, 157, 255, 412, …j) … 149, 248, 397, 645, 1042, …k) … 299, 498, 797, 1295, 2092, …l) … 302, 503, 805, 1308, 2113, …For<strong>de</strong>rheft S. 66 Kopiervorlagen 139, 140, 163,164Phasenziele• Arithmetische Muster ent<strong>de</strong>cken.• Zahlenfolgen fortsetzen.• Gesetzmäßigkeiten beschreiben.• Fibonacci-Folgen kennen lernen.• Geometrische Figuren nachlegen <strong>und</strong> umformen.Material• Material zu Leonardo Fibonacci von Pisa• Streichhölzer o<strong>de</strong>r an<strong>de</strong>re Stäbchen für je<strong>de</strong>s Kind(mind. 20 Stück)Zum Unterricht (Seite 112)Möglicher Einstieg• Als vorbereiten<strong>de</strong> Hausaufgabe Material zu LeonardoFibonacci von Pisa sammeln <strong>und</strong> mitbringen. Unterrichtsgesprächüber Leonardo Fibonacci von Pisa, evtl.mitgebrachte Materialien präsentieren: ItalienischerKaufmann, lebte ab ca. 1180 bis 1250, beschäftigte sichmit mathematischen Fragen, z. B. Zahlenfolgen wie in<strong>de</strong>n Aufgaben 1 bis 5).Aufgabe 3Anwen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r Regel auf größere Zahlen:a) … 1 200, 2 000, 3 200, …b) … 1 000, 1 600, 2 600 …c) … 17 000, 28 000, 45 000, …d) … 13 000, 21 000, 34 000 …e) … 4 200, 6 900, 11 100, …f) … 3 900, 6 400, 10 300, …Aufgabe 4 (zusätzliches Üben)Anwen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r Regel auf große Zahlen:a) … 2 222, 3 333, 5 555, …b) … 5 555, 8 888, 14 443, …c) … 20 899, 31 898, 52 797, …d) … 30 303, 50 505, 80 808, …e) … 30 110, 49 998, 80 108, …f) … 39 877, 68 643, 108 520, …g) … 35 801, 59 257, 95 058, …h) … 40 000, 62 536, 102 536, …i) … 38 259, 62 939, 101 198, …Aufgabe 5Entwickeln eigener Zahlenfolgen.Aufgabe 6 (e) <strong>und</strong> f) höhere Anfor<strong>de</strong>rung)Selbstständiges Probieren durch Nachlegen <strong>und</strong> Umlegen<strong>de</strong>r Stäbchen.e) Zwei ineinan<strong>de</strong>r liegen<strong>de</strong>, nicht gleich große Quadrate.Aufgabe 7 (höhere Anfor<strong>de</strong>rung)Selbstständiges Probieren durch Nachlegen <strong>und</strong> Umlegen<strong>de</strong>r Stäbchen.a) Zwei ineinan<strong>de</strong>r liegen<strong>de</strong>, nicht gleich große Dreiecke.Mögliche Hausaufgaben• Entwickeln eigener Zahlenfolgen nach <strong>de</strong>r Fibonacci-Regel.• Wie<strong>de</strong>rholung: Flächeninhalte ausmessen


358A<strong>Zufall</strong> <strong>und</strong> <strong>Wahrscheinlichkeit</strong> – Zahlen ziehenII I / I I II I / I I II I / I I IIZu <strong>de</strong>n AufgabenAufgabe 1In Partner- o<strong>de</strong>r Gruppenarbeit spielen:Aus je<strong>de</strong>r Kiste eine Zahl ziehen <strong>und</strong> daraus eine (maximal)vierstellige Zahl (auch ein-, zwei- <strong>und</strong> dreistelligeZahlen sind möglich, wenn Nullen gezogen wer<strong>de</strong>n)legen <strong>und</strong> diese Zahl in einer Stellentafel notieren.a) Die größere Zahl gewinnt.b) Die kleinere Zahl gewinnt.Durch das Spiel machen die Kin<strong>de</strong>r Handlungserfahrungenmit <strong>de</strong>m <strong>Zufall</strong>sexperiment „Zahlen ziehen“, dieihnen einen Zugang zur Bearbeitung <strong>de</strong>r nun folgen<strong>de</strong>nAufgaben bieten.Aufgabe 2 (b) <strong>und</strong> c) höhere Anfor<strong>de</strong>rung)Jeweils die <strong>Wahrscheinlichkeit</strong> <strong>de</strong>r bei<strong>de</strong>n Ereignisse vergleichen.a) A ist wahrscheinlicher.b) B ist unwahrscheinlicher.c) Man kann genau 10 000 unterschiedliche Zahlen ziehen:Alle Kombinationen von 0 000-9 999.Aufgabe 3A ist sehr unwahrscheinlich, weil es nur genau eine Möglichkeitvon 10 000 möglichen Kombinationen ist.B ist sehr wahrscheinlich, weil es ca. 8 000 mögliche Kombinationengibt, die größer als 2 000 sind <strong>und</strong> nur 2 000,die kleiner als 2 000 sind.PhasenzieleKopiervorlagen 245, 246• Ein <strong>Zufall</strong>sexperiment durchführen.• <strong>Wahrscheinlichkeit</strong>en von Ereignissen in <strong>Zufall</strong>sexperimentenvergleichen.• Die <strong>Wahrscheinlichkeit</strong>en von einfachen Ereignissen mit<strong>de</strong>n Begriffen sicher, immer, sehr wahrscheinlich, häufig,weniger wahrscheinlich, selten, unmöglich, nie beschreiben.• Die Anzahl verschie<strong>de</strong>ner Möglichkeiten im Rahmeneinfacher kombinatorischer Aufgabenstellungen bestimmenMaterial• Ziffernkarten mit <strong>de</strong>n Ziffern 0 bis 9 auf farbiges Papierkopiert.• Kästen mit <strong>de</strong>n farbigen Aufschriften Tausen<strong>de</strong>r, H<strong>und</strong>erter,Zehner <strong>und</strong> Einer (wie auf <strong>de</strong>r Schulbuchseiteabgebil<strong>de</strong>t).Zum Unterricht (Seite 113)Möglicher Einstieg• Das <strong>Zufall</strong>sexperiment „Zahlen ziehen“ wie oben auf<strong>de</strong>r Schulbuchseite abgebil<strong>de</strong>t <strong>de</strong>n Kin<strong>de</strong>rn präsentieren.C ist unmöglich, da maximal vierstellige Zahlen gezogenwer<strong>de</strong>n können.D ist sicher, da alle möglichen Zahlen, die gezogen wer<strong>de</strong>nkönnen, kleiner als 10 000 sind.Aufgabe 4Antonia hat vermutlich aus <strong>de</strong>r Tausen<strong>de</strong>r-Kiste die Ziffern5 bis 9 herausgenommen. Es gibt dann 999 möglicheZahlen, die größer als 4 000 sind <strong>und</strong> 4 000 möglicheZahlen, die kleiner als 4 000 sind. Ihre Aussage wür<strong>de</strong>auch dann stimmen, wenn sie aus <strong>de</strong>r Tausen<strong>de</strong>r-Kistedie Ziffern 6 bis 9 herausgenommen hätte. Auch aus <strong>de</strong>nan<strong>de</strong>ren Kisten könnte sie einzelne Ziffernkarten herausgenommenhaben. Um ihrer Aussage zu entsprechen, istaber das Herausnehmen <strong>de</strong>r Kärtchen aus <strong>de</strong>r Tausen<strong>de</strong>r-Kiste entschei<strong>de</strong>nd.Aufgabe 5 (Wie<strong>de</strong>rholung)Die Fahrzeiten berechnen. Evtl. Skizzen dazu zeichnen wieauf Buchseite 4 <strong>und</strong> 5.a) 2 h 20 minb) 1 h 15 minc) 25 mind) 1 h 30 mine) 1 h 5 minf) 35 ming) 1 h 35 minh) 2 h 20 mini) 1 h 30 minj) 1 h 25 mink) 2 h 25 minMögliche Hausaufgaben• Selber Aussagen wie bei Aufgabe 3 fin<strong>de</strong>n, die zu <strong>de</strong>nBegriffen sicher, sehr wahrscheinlich, weniger wahrscheinlicho<strong>de</strong>r unmöglich passen.• Aufgabe 5• Wie<strong>de</strong>rholung: Umfänge ausmessen


Vergrößern – MaßstabF359I II II I IIDabei unterschiedliche Stärken („Maßstäbe“) <strong>de</strong>r Lupenbeachten.Wenn es darum geht, die Schreibweise <strong>und</strong> die Sprechweisevon Maßstäben einzuführen, ist es wichtig <strong>de</strong>n Doppelpunktmit <strong>de</strong>m Wort „zu“ zu übersetzen. Dies wird auf<strong>de</strong>r Schulbuchseite durch direktes Untereinan<strong>de</strong>rschreibenhervorgehoben.Aufgabe 2Den vorgegebenen Käfer jeweils messen <strong>und</strong> mit <strong>de</strong>rwirklichen Größe vergleichen. Daraufhin Angaben zumMaßstab treffen.Aufgabe 3 (zusätzliches Üben)In Lexika wer<strong>de</strong>n beson<strong>de</strong>rs kleine Dinge o<strong>de</strong>r Lebewesen,die mit bloßen Augen gar nicht o<strong>de</strong>r nur ungenau betrachtetwer<strong>de</strong>n können, vergrößert abgebil<strong>de</strong>t. Im Sachunterrichthaben die Kin<strong>de</strong>r meist schon einige Dinge mitLupe o<strong>de</strong>r sogar Mikroskop beobachtet. Vergrößerungenim Alltag dürften ihnen aber vor allem durch Poster o<strong>de</strong>rWerbeplakate bekannt sein.Differenzierung:In Lexika <strong>und</strong> Zeitungen nach vergrößerten Abbildungensuchen <strong>und</strong> auf die wirkliche Größe schließen.Mit Lupe o<strong>de</strong>r Mikroskop verschie<strong>de</strong>ne Dinge untersuchen<strong>und</strong> abzeichnen. Evtl. Maßstab berechnen.Arbeitsheft S. 70, 71För<strong>de</strong>rheft S. 86For<strong>de</strong>rheft S. 68PhasenzieleKopiervorlagen 134 bis 136Software MaßstabAufgabe 4 (a) Abbildungen D <strong>und</strong> E höhere Anfor<strong>de</strong>rung,b) zusätzliches Üben)Vorgegebene Figuren mit Lineal <strong>und</strong> Bleistift vergrößertzeichnen, dabei auf exaktes Arbeiten achten.a) Die Flächen vervierfachen sich.b) Die Flächen verneunfachen sich.Differenzierung:Eigene Figuren erfin<strong>de</strong>n <strong>und</strong> vergrößern.• Von einer vergrößerten Abbildung auf die tatsächlicheGröße schließen <strong>und</strong> <strong>de</strong>n Maßstab angeben.• Verschie<strong>de</strong>ne Figuren zeichnerisch vergrößern.MaterialMögliche Hausaufgaben• Aufgabe 4• Arbeitsheft Seite 70• Wie<strong>de</strong>rholung: R<strong>und</strong>en auf Zehntausen<strong>de</strong>r• Lupe o<strong>de</strong>r Becherlupe• Karopapier• LinealZum Unterricht (Seite 114)Möglicher EinstiegMithilfe einer Lupe verschie<strong>de</strong>ne Dinge betrachten, z. B.einen Wassertropfen, ein Haar, ein Sandkorn.Zu <strong>de</strong>n AufgabenAufgabe 1Der Wassertropfen hat in <strong>de</strong>n Abbildungen einen Durchmesservon etwa 30 mm, in Wirklichkeit von etwa 3 mm.Der Maßstab beträgt also 10 zu 1. Zur Kontrolle einenTropfen Wasser in eine Becherlupe o<strong>de</strong>r auf eine Glasscheibetropfen <strong>und</strong> messen.Die Lupe vergrößert die Rechenkästchen im Maßstab 2 zu1. Die Breite <strong>de</strong>r Kästchen beträgt in <strong>de</strong>r Lupe 10 mm, inWirklichkeit 5 mm. Mit verschie<strong>de</strong>nen Lupen überprüfen.


360FVerkleinern – MaßstabI IZu <strong>de</strong>n AufgabenAufgabe 1Das Meerschweinchen ist in <strong>de</strong>r Abbildung ungefähr 3 cmlang <strong>und</strong> 1,8 cm hoch, in Wirklichkeit also 30 cm lang<strong>und</strong> 18 cm hoch (Maßstab 1 : 10). Diese konkreten Maßeanhand <strong>de</strong>r Merkkästen auch für die an<strong>de</strong>ren Tiere in dierichtige Schreib- <strong>und</strong> Sprechweise übertragen.I IDer Elefant ist in <strong>de</strong>r Abbildung ungefähr 3 cm lang <strong>und</strong>2,2 cm hoch, in Wirklichkeit also ungefähr300 cm = 3 m lang <strong>und</strong> 220 cm = 2,20 m hoch(Maßstab 1 : 100).Der Dinosaurier ist in <strong>de</strong>r Abbildung etwa 4 cm lang <strong>und</strong>2,2 cm hoch, (in Wirklichkeit) also ungefähr1 200 cm = 12 m lang <strong>und</strong> 660 cm = 6,60 m hoch (Maßstab1 : 300).I I IIAufgabe 2Die vorgegebenen Tiere jeweils messen <strong>und</strong> anhand <strong>de</strong>sMaßstabs die tatsächliche Größe ermitteln.Größe in <strong>de</strong>r Abb. Größe in WirklichkeitLöwe 3 cm 3 cm · 60 = 180 cm = 1,80 mBlauwal 3 cm 3 cm · 1 000 = 3 000 cm = 30 mNilpferd 4 cm 4 cm · 100 = 400 cm = 4 mNashorn 3,5 cm 3,5 cm · 100 = 350 cm = 3,50 mWolf 3 cm 3 cm · 40 = 120 cm = 1,20 mNilkrokodil 3 cm 3 cm · 200 = 600 cm = 6 mArbeitsheft S. 70För<strong>de</strong>rheft S. 87For<strong>de</strong>rheft S. 68PhasenzieleKopiervorlagen 134 bis 136Software MaßstabAufgabe 3 (zusätzliches Üben)Die meisten Abbildungen etwa in Lexika o<strong>de</strong>r Sachbüchernsind aus Platzgrün<strong>de</strong>n verkleinerte Darstellungen.Weitere, <strong>de</strong>n Kin<strong>de</strong>rn bekannte, Beispiele sind z. B. Bastelanleitungen,Landkarten, Fotos o<strong>de</strong>r Gr<strong>und</strong>risse.Abbildungen in Lexika, Zeitschriften o<strong>de</strong>r Schulbüchernsuchen <strong>und</strong> tatsächliche Größe aufschreiben. Evtl. ungefährenMaßstab berechnen.• Von einer verkleinerten Abbildung <strong>und</strong> <strong>de</strong>m Maßstabauf die tatsächliche Größe schließen.• Verschie<strong>de</strong>ne Figuren zeichnerisch verkleinern.Material• Lineal• Karopapier• Lexika, Zeitschriften, SchulbücherZum Unterricht (Seite 115)Möglicher Einstieg• Die Hälfte, das Drittel, Viertel, Zehntel einer Zahl bestimmen.• In Lexika <strong>und</strong> Zeitschriften Abbildungen von Tierensuchen <strong>und</strong> <strong>de</strong>ren tatsächliche Größe vermuten.Aufgabe 4 (a) Abbildungen B <strong>und</strong> C höhere Anfor<strong>de</strong>rung,b) zusätzliches Üben)Vorgegebene Figuren mit Lineal <strong>und</strong> Bleistift verkleinertzeichnen, dabei auf exaktes Arbeiten achten.Die Flächeninhalte <strong>de</strong>r Figuren verringern sich im Maßstab1 : 2 (1 : 4) auf ein Viertel (ein Sechzehntel).Differenzierung:Eigene Figuren erfin<strong>de</strong>n <strong>und</strong> verkleinern.Mögliche Hausaufgaben• Aufgabe 4• Arbeitsheft Seite 70• Wie<strong>de</strong>rholung: R<strong>und</strong>en auf H<strong>und</strong>erttausen<strong>de</strong>r


Gr<strong>und</strong>riss – MaßstabA361I II II II II II IRäume im Gr<strong>und</strong>riss in WirklichkeitHausmeisterLänge 3 cm 6 mBreite 1,5 cm 3 mFläche18 MeterquadrateSekretärinLänge 3 cm 6 mBreite 2 cm 4 mFläche24 MeterquadrateSchulleitungLänge 3 cm 6 mBreite 3 cm 6 mFläche36 MeterquadrateKlasse 4aLänge 3 cm 6 mBreite 5 cm 10 mFläche60 MeterquadrateGruppenraumLänge 1,7 cm 3,40 mBreite 3,4 cm 6,80 mFläche23,12 MeterquadrateKlasse 4bLänge 4 cm 8 mBreite 4,5 cm 9 mFläche72 MeterquadrateArbeitsheft S. 71For<strong>de</strong>rheft S. 67Kopiervorlagen 134 bis 136Differenzierung:Flächeninhalte <strong>de</strong>r Räume in Meterquadraten berechnen<strong>und</strong> vergleichen.Achtung: Dadurch, dass die Seitenlängen <strong>de</strong>s Gruppenraumeskeine ganzen Zentimeter betragen, ist es sehrschwer, dafür die Meterquadrate zu berechnen. Evtl. andieser Stelle nur schätzen lassen.Phasenziele• Anhand eines verkleinerten Gr<strong>und</strong>risses die tatsächlicheLänge <strong>und</strong> Breite verschie<strong>de</strong>ner Räume berechnen.• Länge <strong>und</strong> Breite verschie<strong>de</strong>ner Räume messen <strong>und</strong> siein maßstäblich verkleinertem Gr<strong>und</strong>riss darstellen.• Längen im angegebenen Maßstab umrechnen.Material• Zollstock o<strong>de</strong>r Bandmaß• Karo- o<strong>de</strong>r Millimeterpapier• Evtl. Gr<strong>und</strong>riss <strong>de</strong>r Schule o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r eigenen WohnungZum Unterricht (Seite 116)Möglicher Einstieg• Kopfrechnen: Längen in verschie<strong>de</strong>nen Maßstäben umrechnen.• Eine Umrechnungstabelle anlegen.Zu <strong>de</strong>n AufgabenAufgabe 1Einigen Kin<strong>de</strong>r ist <strong>de</strong>r Begriff „Gr<strong>und</strong>riss“ höchstwahrscheinlichnicht geläufig. Anhand eines original Gr<strong>und</strong>risseserklären <strong>und</strong> die Be<strong>de</strong>utung im Alltag aufzeigen.Längen <strong>und</strong> Breiten <strong>de</strong>r Räume im Gr<strong>und</strong>riss messen <strong>und</strong>die tatsächliche Größe berechnen (Maßstab 1 : 200). DazuÜbersichtstabelle erstellen.Aufgabe 2 (Partnerarbeit, c) zusätzliches Üben)Den Gr<strong>und</strong>riss <strong>de</strong>s Klassenraumes zeichnen, auch Möbeleinzeichnen.a) Im Maßstab 1 : 100 entsprechen 1 cm in <strong>de</strong>r Zeich nung100 cm = 1 m in <strong>de</strong>r Wirklichkeit.b) Längen <strong>und</strong> Breiten <strong>de</strong>s eigenen Klassenraumes mit<strong>de</strong>nen an<strong>de</strong>rer Klassen vergleichen. Evtl. die Größe<strong>de</strong>r Räume in Meterquadraten berechnen (Differen zierung).c) Eine Freihandzeichnung <strong>de</strong>r Tische <strong>und</strong> Regale anfertigen <strong>und</strong> in die Zeichnung einfügen. Evtl. vorhermessen o<strong>de</strong>r die Größe schätzen. Das Schätzen ist hiervorzuziehen, weil es Größen- <strong>und</strong> Raumvorstel lungbeson<strong>de</strong>rs schult.Aufgabe 3 (zusätzliches Üben)Den Gr<strong>und</strong>riss eines Raumes zu Hause zeichnen.Im Maßstab 1 : 100 (1 : 50) entsprechen 1 cm in <strong>de</strong>r Zeichnung100 cm (50 cm) = 1 m (0,50 m) in <strong>de</strong>r Wirklichkeit.Aufgabe 4Längenmaße umrechnen.Aufgabe 5 (höhere Anfor<strong>de</strong>rung)Längenmaße umrechnen.Aufgabe 6 (zum Knobeln, Wie<strong>de</strong>rholung)Zahlenkarten in vorgegebene Gleichungen so einsetzen,dass bestimmte Ergebnisse erzielt wer<strong>de</strong>n.


362FDer StadtplanMögliche Hausaufgaben• Aufgaben 3 o<strong>de</strong>r 4• Arbeitsheft Seite 71• Wie<strong>de</strong>rholung: KlammerrechnenDunkleres Rot dichtere Bebauung, helleres Rot wenigerdichte Bebauung, grün Grünflächen, blau Wasser.Mögliche Orientierungsübungen:– Sehenswürdigkeiten <strong>de</strong>n Nummern zuordnen.– Fin<strong>de</strong>n bestimmter Sehenswürdigkeiten auf <strong>de</strong>m Stadtplan.– Fin<strong>de</strong>n bestimmter Planquadrate auf <strong>de</strong>m Stadtplan.– „Abgehen“ vorgegebener Wege auf <strong>de</strong>m Stadtplan mit<strong>de</strong>m Finger.– Wege unter Angabe <strong>de</strong>r Himmelsrichtung beschreiben.Aufgabe 2Zu <strong>de</strong>n Gebäu<strong>de</strong>n die richtigen Planquadrate angeben.a) Rathaus C3b) Kurhaus E2c) Hessischer Landtag C3d) Rhein-Main-Hallen D5e) Hessische Lan<strong>de</strong>sbibliothek B5f) Englische Kirche St. Augustine D4I II II II I IAufgabe 3Die Himmelsrichtung, in <strong>de</strong>r die Gebäu<strong>de</strong> vom Marktbrunnenaus liegen, angeben.a) Hessische Staatstheater Nordostenb) Kochbrunnenplatz Nor<strong>de</strong>nc) Schöne Aussicht Nordostend) Platz <strong>de</strong>r Deutschen Einheit Westene) Kirche St. Bonifatius Sü<strong>de</strong>nf) Römertor NordwestenIFor<strong>de</strong>rheft S. 69Phasenziele• Orientierung auf einem Stadtplan mit Planquadraten.• Himmelsrichtungen angeben.Material• Lineal• Stadtplan <strong>de</strong>s Wohnortes <strong>de</strong>r Kin<strong>de</strong>rZum Unterricht (Seite 117)Möglicher Einstieg:Stadtplan o<strong>de</strong>r Schulwegplan gemeinsam betrachten.Legen<strong>de</strong> lesen <strong>und</strong> erklären. Entfernungen schätzen.Zu <strong>de</strong>n AufgabenAufgabe 1Gemeinsames Betrachten <strong>de</strong>s Stadtplans. Die Kin<strong>de</strong>rerzählen, was sie auf <strong>de</strong>m Stadtplan sehen können.Evtl. besprechen, was die unterschiedlichen Farbgebungbe<strong>de</strong>utet:Aufgabe 4 (Partnerarbeit)Orientierung auf <strong>de</strong>m Stadtplan <strong>de</strong>s Wohnortes. Zunächstwichtige Gebäu<strong>de</strong> wie z. B. das Rathaus, die Kirche, dieSchule o<strong>de</strong>r das eigene Wohnhaus fin<strong>de</strong>n.Auf die Einteilung in Planquadrate <strong>und</strong> die Maßstabsangabeachten. Dann können die Kin<strong>de</strong>r Entfernungenauf <strong>de</strong>m Stadtplan abmessen <strong>und</strong> die wirklichen Entfernungennach <strong>de</strong>m angegebenen Maßstab berechnen.Aufgabe 5 (Wie<strong>de</strong>rholung)Wie<strong>de</strong>rholen<strong>de</strong> Übungen zum Kopfrechnen (Multiplikation<strong>und</strong> Division), bei Bedarf kann auch halbschriftlichvorgegangen wer<strong>de</strong>n. Der Platzhalter steht an verschie<strong>de</strong>nenStellen, was flexibles Rechnen erfor<strong>de</strong>rt.a) 70 ∙ 3 = 210 b) 5 ∙ 6 000 = 30 000900 ∙ 4 = 3 600 9 ∙ 600 = 5 4006 000 ∙ 8 = 48 000 6 ∙ 300 = 1 80060 ∙ 7 = 420 8 ∙ 70 = 560400 ∙ 6 = 2 400 9 ∙ 9 000 = 81 000c) 7 ∙ 40 000 = 280 000 d) 2700 : 90= 306 ∙ 800 = 4 800 42 000 : 7 000 = 69 ∙ 80 = 720 560 000 : 80 = 7 0004 ∙ 10 000 = 40 000 300 ∙ 10 = 309 ∙ 50 = 450 12 000 : 6 = 2 000Lernbeobachtungen• Ist die Orientierung auf einem Stadtplan möglich?• Sind die Himmelsrichtungen bekannt?Mögliche Hausaufgaben• Aufgabe 5• Wie<strong>de</strong>rholung: Halbschriftliches Dividieren

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