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Mathematik · Klasse 6 · Kapitel

Andere ZahlenBasiswissenAlle Kapitel

Daten vergleichen und Zufall untersuchen

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Team Nord springt 310, 290, 350, 300 und 300 cm weit. Team Süd springt 280, 380, 270, 300, 290 und 300 cm weit. Welches Team ist besser? Finde eine Antwort, die du begründen kannst.

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Einige nennen Team Süd, weil dort der weiteste Sprung ist oder weil die Summe größer ist. Andere widersprechen, weil Team Süd ein Kind mehr hat. Die Gruppen streiten, und jede hat ein Argument. Ein fairer Vergleich braucht eine Zahl, die nicht von der Anzahl der Kinder abhängt: den Mittelwert. Team Nord kommt auf 310 cm, Team Süd auf etwa 303 cm. Wie gleichmäßig ein Team springt, zeigt die Spannweite.

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
  • Merken kommt ins Heft
  • Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
  • Üben selbst rechnen
  • Achtung typischer Fehler
  • Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

Fit für das Kapitel?

Das brauchst du aus früheren Themen. Klappt es nicht, frag nach, bevor es losgeht.

ÜbenWeißt du das noch?

Mittelwert und Median beschreiben die Mitte einer Datenreihe, die Spannweite ihre Breite.

  1. ●36
    Punkte im Test: 8, 11, 15, 15, 3. Berechne Mittelwert.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    x̄ = 10,4
  2. ●37
    Körpergrößen-Abweichungen in cm: 10, 10, 14, 17, 17. Bestimme Median und Spannweite.
    Lösung zeigen
    1. Sortieren: 10, 10, 14, 17, 17
    2. Median = mittlerer Wert = 14
    3. Spannweite = 17 − 10 = 7
    Ergebnis:
    Median 14; Spannweite 7

So kannst du es dir vorstellen

EntdeckenKennwerte stehen für eine Gruppe

Ein Mittelwert oder Median steht für eine ganze Gruppe, die Spannweite für ihre Streuung. Gruppen vergleicht man über solche Kennwerte, nicht über einzelne Werte. Chancen zeigen sich erst bei vielen Versuchen.

Punktdiagramm einer Gruppe: Der Median 6 steht für die Mitte, die Spannweite 6 für die Streuung2345678910Median 6Spannweite 9 − 3 = 6

WeiterdenkenDenk nach

Team A hat den weitesten Springer, Team B den höheren Mittelwert. Welches Team ist besser – und was müsstest du wissen, um das zu entscheiden?

1Ich vergleiche zwei Datenreihen mit Mittelwert, Median und Spannweite.

EntdeckenFrage

Warum nennen Statistiker beim Einkommen lieber den Median als den Durchschnitt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Wenige sehr hohe Einkommen ziehen den Durchschnitt nach oben, sodass die meisten Menschen darunter liegen. Der Median ist das Einkommen in der Mitte: Die eine Hälfte verdient weniger, die andere mehr. Deshalb beschreibt er, was für viele typisch ist, besser.

MerkenDatenreihen vergleichen

Zwei Gruppen vergleicht man über ihre Kennwerte, nicht über einzelne Werte.

Der Mittelwert zeigt die Mitte, die Spannweite zeigt, wie weit die Werte auseinanderliegen.

BeispielZwei Datenreihen mit Mittelwert und Median vergleichen

Lesezeit am Tag, in Minuten. Gruppe Adler: 47, 52, 47, 13, 16. Gruppe Falken: 45, 44, 39, 17, 10. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
Gruppe AdlerGruppe Falken102030405060
Schritt für Schritt
  1. Gruppe Adler: 47 + 52 + 47 + 13 + 16 = 175, 175 : 5 = 35
  2. Gruppe Falken: 45 + 44 + 39 + 17 + 10 = 155, 155 : 5 = 31
  3. 35 − 31 = 4
  1. Gruppe Adler: 47 + 52 + 47 + 13 + 16 = 175, 175 : 5 = 35
  2. Gruppe Falken: 45 + 44 + 39 + 17 + 10 = 155, 155 : 5 = 31
  3. 35 − 31 = 4
Ergebnis:
Gruppe Adler, um 4 min

AchtungMittelwert falsch berechnet oder einzelne Werte verglichen

So nicht
12, 15, 18, 15 → Mittelwert = 60 : 3 = 20
So richtig
12, 15, 18, 15 → Mittelwert = 60 : 4 = 15

Alle Werte addieren und durch ihre Anzahl teilen. Eine Gruppe vergleicht man über Kennwerte, nicht über ihren besten Wert.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Weitsprung beim Sportfest, in cm. Team Nord: 354, 378, 263, 348, 292. Team Süd: 355, 240, 313, 277, 380. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    Team NordTeam Süd240260280300320340360380
    So fängst du an:
    Team Nord: 354 + 378 + 263 + 348 + 292 = 1635, 1635 : 5 = 327
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 354 + 378 + 263 + 348 + 292 = 1635, 1635 : 5 = 327
    2. Team Süd: 355 + 240 + 313 + 277 + 380 = 1565, 1565 : 5 = 313
    3. 327 − 313 = 14
    Ergebnis:
    Team Nord, um 14 cm
  2. ●2
    Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Team Nord: 21, 14, 22, 23, 30. Team Süd: 9, 30, 22, 9, 10. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe hat mehr Punkte?
    Team NordTeam Süd51015202530
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 21 + 14 + 22 + 23 + 30 = 110, 110 : 5 = 22
    2. Team Süd: 9 + 30 + 22 + 9 + 10 = 80, 80 : 5 = 16
    3. 22 ist mehr als 16.
    Ergebnis:
    Team Nord (22 Punkte gegen 16 Punkte)
  3. ★3
    Treffer beim Korbwurf, je 20 Würfe. Team Nord: 16, 13, 7, 10, 12, 8. Team Süd: 12, 16, 7, 13. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe trifft öfter?
    Team NordTeam Süd6810121416
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 16 + 13 + 7 + 10 + 12 + 8 = 66, 66 : 6 = 11
    2. Team Süd: 12 + 16 + 7 + 13 = 48, 48 : 4 = 12
    3. 12 ist mehr als 11.
    Ergebnis:
    Team Süd (12 Treffer gegen 11 Treffer)

2Ich erkenne Ausreißer und entscheide, ob Mittelwert oder Median besser passt.

EntdeckenFrage

Kann ein einziges Kind den Taschengeld-Durchschnitt einer ganzen Klasse verdoppeln?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Ja. Bekommen 24 Kinder je 5 € und ein Kind 130 €, ist der Mittelwert 250 € : 25 = 10 €, also doppelt so viel wie fast alle bekommen. Der Median bleibt bei 5 €. Ein einziger Ausreißer verändert den Mittelwert stark, den Median kaum.

MerkenAusreißer

Ein Wert, der weit von allen anderen liegt, zieht den Mittelwert zu sich.

Den Median verändert er kaum. Bei Ausreißern beschreibt der Median die Gruppe besser.

BeispielAusreißer: Mittelwert oder Median?

Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 4, 4, 6, 6, 40. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 12 min.“ Beschreibt dieser Wert die Fahrgäste gut? Vergleiche mit dem Median.
Werte0510152025303540
Schritt für Schritt
  1. Geordnet: 4, 4, 6, 6, 40
  2. Median: 6
  3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 40.
  4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
  1. Geordnet: 4, 4, 6, 6, 40
  2. Median: 6
  3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 40.
  4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
Ergebnis:
Nein, der Median 6 passt besser

AchtungMittelwert trotz Ausreißer gewählt

So nicht
5, 6, 5, 7, 42 → Mittelwert 13 beschreibt die Gruppe
So richtig
5, 6, 5, 7, 42 → Median = 6 beschreibt die Gruppe besser

Liegt ein Wert weit weg von allen anderen, beschreibt der Median die Gruppe besser.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Taschengeld in der Woche, in €: 9, 4, 3, 8, 36. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Kinder der Gruppe besser?
    Werte0510152025303540
    So fängst du an:
    Mittelwert: 60 : 5 = 12
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert: 60 : 5 = 12
    2. Geordnet: 3, 4, 8, 9, 36, Median 8
    3. Der Wert 36 zieht den Mittelwert nach oben.
    Ergebnis:
    Median (8 statt 12)
  2. ●5
    Taschengeld in der Woche, in €: 41, 7, 5, 5, 7. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 13 €.“ Beschreibt dieser Wert die Kinder der Gruppe gut? Vergleiche mit dem Median.
    Werte51015202530354045
    Lösung zeigen
    1. Geordnet: 5, 5, 7, 7, 41
    2. Median: 7
    3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 41.
    4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
    Ergebnis:
    Nein, der Median 7 passt besser
  3. ★6
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 6, 5, 9, 54, 6, 4. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte0102030405060
    Lösung zeigen
    1. 54 ist viel größer als alle anderen Werte.
    2. Mit ihm: 84 : 6 = 14
    3. Ohne ihn: 30 : 5 = 6
    Ergebnis:
    Ausreißer 54, Mittelwert 14 statt 6

3Ich bestimme einen fehlenden Wert aus dem Mittelwert.

EntdeckenFrage

Wie kann eine Umfrage mit rund tausend Menschen etwas über ganz Deutschland sagen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Wenn die Befragten gut ausgewählt sind, spiegeln sie die Bevölkerung im Kleinen. Der Anteil in der Umfrage ist dann eine Schätzung für den Anteil im ganzen Land. Große Umfragen zur Politik fragen deshalb meist nur etwa 1000 bis 1500 Menschen.

MerkenFehlender Wert

Erst das Verhältnis kürzen, dann den Faktor suchen.

So ist 4 zu 6 dasselbe wie 2 zu 3. Zu 10 = 5 · 2 gehört dann 5 · 3 = 15.

BeispielFehlender Wert aus dem Mittelwert

Der Mittelwert von 4 Runden Korbwurf ist 11 Treffer. Bekannt sind 12, 8, 18. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
Schritt für Schritt
  1. Summe aller Werte: 4 · 11 = 44
  2. Summe der bekannten: 12 + 8 + 18 = 38
  3. 44 − 38 = 6
  1. Summe aller Werte: 4 · 11 = 44
  2. Summe der bekannten: 12 + 8 + 18 = 38
  3. 44 − 38 = 6
Ergebnis:
6 Treffer

AchtungFehlenden Wert vom Mittelwert statt von der Summe aus gesucht

So nicht
Mittelwert 14 bei 5 Tests, bekannt 12, 15, 11, 16 → der fünfte ist 14
So richtig
Mittelwert 14 bei 5 Tests, bekannt 12, 15, 11, 16 → 5 · 14 = 70, 70 − 54 = 16

Erst Mittelwert mal Anzahl: Das ist die Summe. Dann die bekannten Werte abziehen.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Tim möchte bei 5 Lesetagen im Mittel genau 28 min erreichen. Die ersten Ergebnisse: 34, 40, 16, 37. Was braucht Tim beim letzten Mal?
    bisher15202530354045?
    So fängst du an:
    Summe aller Werte: 5 · 28 = 140
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 28 = 140
    2. Summe der bekannten: 34 + 40 + 16 + 37 = 127
    3. 140 − 127 = 13
    Ergebnis:
    13 min
  2. ●8
    Der Mittelwert von 5 Runden Korbwurf ist 8 Treffer. Bekannt sind 9, 8, 11, 3. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 8 = 40
    2. Summe der bekannten: 9 + 8 + 11 + 3 = 31
    3. 40 − 31 = 9
    Ergebnis:
    9 Treffer
  3. ★9
    Tim möchte bei 6 Weitsprüngen im Mittel genau 330 cm erreichen. Die ersten Ergebnisse: 346, 319, 246, 364, 352. Was braucht Tim beim letzten Mal?
    bisher240260280300320340360380400?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 6 · 330 = 1980
    2. Summe der bekannten: 346 + 319 + 246 + 364 + 352 = 1627
    3. 1980 − 1627 = 353
    Ergebnis:
    353 cm

4Ich vergleiche Gruppen unterschiedlicher Größe mit relativen Häufigkeiten.

EntdeckenFrage

Warum zählt man Krankheitsfälle je 100.000 Einwohner und nicht einfach die Fälle?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Eine Großstadt hat natürlich mehr Fälle als ein Dorf, weil dort mehr Menschen leben. Erst wenn man die Fälle durch die Einwohnerzahl teilt, kann man Orte verschiedener Größe fair vergleichen. Das ist eine relative Häufigkeit, nur auf 100.000 Menschen hochgerechnet.

MerkenRelative Häufigkeit

Relative Häufigkeit heißt: Anzahl geteilt durch alle.

Zum Beispiel 12 von 40 ergibt 12/40 = 3/10 = 0,3. So kann man verschieden große Gruppen vergleichen.

BeispielVerschieden große Gruppen über Anteile vergleichen

An der Schule am Park sagen 11 von 25 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. An der Schule am See sagen 27 von 40 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
A11 von 25B27 von 40
Schritt für Schritt
  1. Schule am Park: 1125 = 0,44
  2. Schule am See: 2740 = 0,675
  3. 0,675 ist die größte Zahl.
  1. Schule am Park: 1125 = 0,44
  2. Schule am See: 2740 = 0,675
  3. 0,675 ist die größte Zahl.
Ergebnis:
Schule am See (0,675)

AchtungAnzahlen statt Anteile verglichen

So nicht
12 von 25 gegen 10 von 20 → 12 ist mehr, also größerer Anteil
So richtig
12 von 25 gegen 10 von 20 → 12/25 = 0,48 und 10/20 = 0,5, also 0,48 < 0,5

Bei verschieden großen Gruppen die Anzahl durch die Gruppengröße teilen, dann vergleichen.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    In der Theater-AG haben 15 von 20 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 10 von 40 Kindern ein Haustier. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    A15 von 20B10 von 40
    So fängst du an:
    Theater-AG: 1520 = 0,75
    Lösung zeigen
    1. Theater-AG: 1520 = 0,75
    2. Fußball-AG: 1040 = 0,25
    3. 0,75 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Theater-AG (0,75)
  2. ●11
    In der Theater-AG haben 8 von 10 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 19 von 40 Kindern ein Haustier. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    A8 von 10B19 von 40
    Lösung zeigen
    1. Theater-AG: 810 = 0,8
    2. Fußball-AG: 1940 = 0,475
    3. 0,8 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Theater-AG (0,8)
  3. ★12
    In der Klasse 6a kommen 8 von 10 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 13 von 50 Kindern mit dem Rad zur Schule. Ben sagt: „In der Klasse 6b ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A8 von 10B13 von 50
    Lösung zeigen
    1. Klasse 6a: 810 = 0,8
    2. Klasse 6b: 1350 = 0,26
    3. Die relative Häufigkeit ist in der Klasse 6a größer.
    Ergebnis:
    Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer

5Ich lese und ergänze Tabellen mit zwei Merkmalen.

EntdeckenFrage

Landet eine Reißzwecke öfter auf dem Rücken oder auf der Seite?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Das kann man nicht ausrechnen, sondern nur ausprobieren. Nach zehn Würfen weiß man fast nichts, nach Hunderten von Würfen pendelt sich der Anteil ein. Je nach Form der Reißzwecke kommt etwas anderes heraus, deshalb ist der Versuch selbst die Antwort.

MerkenKreuztabelle

Eine Tabelle mit zwei Merkmalen hat Zeilen und Spalten mit Summen.

Jede Zeile und jede Spalte muss ihre Summe ergeben. Das ist die Kontrolle.

BeispielTabelle mit zwei Merkmalen lesen und ergänzen

Bei einer Umfrage machen 31 Kinder mit, davon sind 18 Mädchen. 7 Mädchen und 10 Jungen haben ein Haustier. Wie viele Jungen haben kein Haustier? Lege eine Tabelle an.
Schritt für Schritt
  1. Jungen: 31 − 18 = 13
  2. Jungen, die kein Haustier haben: 13 − 10 = 3
  3. Kontrolle: 7 + 11 + 10 + 3 = 31
  1. Jungen: 31 − 18 = 13
  2. Jungen, die kein Haustier haben: 13 − 10 = 3
  3. Kontrolle: 7 + 11 + 10 + 3 = 31
Ergebnis:
3

AchtungNoch einmal: Anzahlen statt Anteile verglichen

So nicht
12 von 25 gegen 10 von 20 → 12 ist mehr, also größerer Anteil
So richtig
12 von 25 gegen 10 von 20 → 12/25 = 0,48 und 10/20 = 0,5, also 0,48 < 0,5

Bei verschieden großen Gruppen die Anzahl durch die Gruppengröße teilen, dann vergleichen.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Bei einer Umfrage machen 42 Kinder mit, davon sind 22 Kinder der Klasse 6a. 10 Kinder der Klasse 6a und 14 Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Rad. Wie viele Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Bus? Lege eine Tabelle an.
    So fängst du an:
    Kinder der Klasse 6b: 42 − 22 = 20
    Lösung zeigen
    1. Kinder der Klasse 6b: 42 − 22 = 20
    2. Kinder der Klasse 6b, die mit dem Bus kommen: 20 − 14 = 6
    3. Kontrolle: 10 + 12 + 14 + 6 = 42
    Ergebnis:
    6
  2. ●14
    In der Tabelle fehlen Zahlen. Wie viele Kinder wurden insgesamt befragt?
    AG jaAG neingesamtKlasse 55??Klasse 6111021gesamt?24?
    Lösung zeigen
    1. Spalte AG nein: 24 − 10 = 14
    2. Zeile Klasse 5: 5 + 14 = 19
    3. Insgesamt: 19 + 21 = 40
    Ergebnis:
    40
  3. ★15
    Die Tabelle zeigt eine Umfrage. Wie viele Jungen haben kein Haustier?
    Haustierkein TiergesamtMädchen437Jungen11?20gesamt151227
    Lösung zeigen
    1. Zeile Jungen: zusammen 20.
    2. 20 − 11 = 9
    3. Kontrolle mit der Spalte: 9 + 3 = 12
    Ergebnis:
    9

6Ich beobachte, wie sich relative Häufigkeiten bei vielen Versuchen stabilisieren.

EntdeckenFrage

Hat schon einmal jemand eine Münze 24.000-mal geworfen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Ja, der Statistiker Karl Pearson um 1900. Er bekam 12.012-mal Kopf, das sind 0,5005 aller Würfe. Schon im 18. Jahrhundert warf der Naturforscher Buffon 4040-mal und bekam 2048-mal Kopf. Je länger die Reihe, desto näher liegt der Anteil bei einhalb.

Ausprobieren: Zufallsversuch: Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit

Münze, Würfel oder Glücksrad oft werfen – die relative Häufigkeit pendelt sich bei der Wahrscheinlichkeit ein.

MerkenLangfristig stabil

Bei wenigen Versuchen schwankt die relative Häufigkeit stark.

Bei vielen Versuchen wird sie stabil. Dann ist sie eine gute Schätzung für die Chance.

BeispielRelative Häufigkeiten bei vielen Versuchen

Ein Legostein wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er auf der Seite landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Welche relative Häufigkeit ist die beste Schätzung für die Chance? Begründe.
Würfe1050100500Treffer11323104
Schritt für Schritt
  1. 1 : 10 = 0,1
  2. 23 : 100 = 0,23
  3. 104 : 500 = 0,208
  4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
  1. 1 : 10 = 0,1
  2. 23 : 100 = 0,23
  3. 104 : 500 = 0,208
  4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
Ergebnis:
0,208

AchtungAus wenigen Versuchen auf die Chance geschlossen

So nicht
3 Sechsen in 10 Würfen → Chance 3 : 10 = 0,3
So richtig
3 Sechsen in 10 Würfen → noch zu wenige; 100 Sechsen in 600 Würfen → 100 : 600 ≈ 0,17

Erst viele Versuche machen die relative Häufigkeit verlässlich.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Ein Kronkorken wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er mit der Öffnung nach oben landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Berechne die relative Häufigkeit nach 500 Würfen.
    Würfe1050100500Treffer51527148
    So fängst du an:
    Treffer geteilt durch Würfe.
    Lösung zeigen
    1. Treffer geteilt durch Würfe.
    2. 148 : 500 = 0,296
    Ergebnis:
    0,296
  2. ●17
    Ein Würfel wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er mit der Sechs nach oben landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Welche relative Häufigkeit ist die beste Schätzung für die Chance? Begründe.
    Würfe1050100500Treffer181584
    Lösung zeigen
    1. 1 : 10 = 0,1
    2. 15 : 100 = 0,15
    3. 84 : 500 = 0,168
    4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
    Ergebnis:
    0,168
  3. ★18
    Eine Reißzwecke wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft sie auf dem Rücken landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Nach 10 Würfen sagt Ida: „Die Chance ist 0,4.“ Hat sie recht?
    Würfe10502001000Treffer42165359
    Lösung zeigen
    1. 4 : 10 = 0,4
    2. 359 : 1000 = 0,359
    3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
    4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,36.
    Ergebnis:
    Nein, eher 0,359

7Ich bestimme Gewinnchancen durch Auszählen aller Ergebnisse.

EntdeckenFrage

Warum muss man beim Spiel „Die Siedler von Catan“ so oft den Räuber versetzen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Der Räuber kommt bei der Augensumme 7. Von den 36 Ergebnissen zweier Würfel haben 6 die Summe 7, mehr als jede andere Summe. Die 2 und die 12 haben nur je ein Ergebnis. Deshalb sind die Zahlen 6 und 8 auf dem Spielfeld so wertvoll.

MerkenGewinnchancen auszählen

Zwei Würfel haben 6 · 6 = 36 Ergebnisse.

Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3. Wer alle günstigen Ergebnisse zählt, kennt die Chance.

BeispielGewinnchancen durch Auszählen

Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie viele der 36 Ergebnisse haben die Augensumme 3?
123456123456?
Schritt für Schritt
  1. Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3.
  2. Summe 3: 1 und 2; 2 und 1
  3. Das sind 2 Ergebnisse.
  1. Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3.
  2. Summe 3: 1 und 2; 2 und 1
  3. Das sind 2 Ergebnisse.
Ergebnis:
2 Ergebnisse

AchtungErgebnisse unvollständig gezählt

So nicht
Augensumme 7: 1 und 6, 2 und 5, 3 und 4 → 3 von 36
So richtig
Augensumme 7: 1 und 6, 6 und 1, 2 und 5, 5 und 2, 3 und 4, 4 und 3 → 6 von 36

Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3 – alle 36 Paare zählen.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Zwei Würfel werden geworfen. Wie groß ist die Chance auf die Augensumme 6? Gib sie als gekürzten Bruch an.
    123456123456?
    So fängst du an:
    Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
    Lösung zeigen
    1. Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
    2. Summe 6: 1 und 5; 2 und 4; 3 und 3; 4 und 2; 5 und 1
    3. 5 von 36, also 536 = 536
    Ergebnis:
    536
  2. ●20
    Eine Münze wird geworfen und ein Würfel gerollt. Wie viele Ergebnisse gibt es insgesamt? Bei wie vielen davon kommt Kopf und eine gerade Zahl?
    123456KopfZahl?
    Lösung zeigen
    1. Münze: 2 Möglichkeiten, Würfel: 6. Zusammen 2 · 6 = 12 Ergebnisse.
    2. Günstig: 3 Ergebnisse.
    3. Die Chance ist 3 von 12, also 1/4.
    Ergebnis:
    12 Ergebnisse, 3 davon günstig
  3. ★21
    Eine Münze wird geworfen und ein Würfel gerollt. Wie viele Ergebnisse gibt es insgesamt? Bei wie vielen davon kommt Kopf und eine Sechs?
    123456KopfZahl?
    Lösung zeigen
    1. Münze: 2 Möglichkeiten, Würfel: 6. Zusammen 2 · 6 = 12 Ergebnisse.
    2. Günstig: 1 Ergebnis.
    3. Die Chance ist 1 von 12, also 1/12.
    Ergebnis:
    12 Ergebnisse, 1 davon günstig

8Ich prüfe Spiele auf Fairness und begründe.

EntdeckenFrage

Ist ein Spiel fair, bei dem einer bei geradem und der andere bei ungeradem Augenprodukt gewinnt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Nein. Ungerade ist das Produkt nur, wenn beide Würfel ungerade zeigen: 3 · 3 = 9 von 36 Ergebnissen. Gerade ist es bei den übrigen 27. Wer auf gerade setzt, gewinnt also dreimal so oft – obwohl es gerecht aussieht.

MerkenFairness

Ein Spiel ist fair, wenn alle gleich viele günstige Ergebnisse haben.

Gefühle täuschen, Zählen nicht.

BeispielIst das Spiel fair?

Mila und Emre werfen zwei Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn der Unterschied der Augenzahlen 0, 1 oder 2 ist. Emre bekommt einen Punkt, wenn er 3, 4 oder 5 ist. Emre meint: „Das Spiel ist fair.“ Stimmt das? Zähle nach.
Schritt für Schritt
  1. Mila: 24 von 36 Ergebnissen
  2. Emre: 12 von 36 Ergebnissen
  3. 24 ist mehr als 12.
  1. Mila: 24 von 36 Ergebnissen
  2. Emre: 12 von 36 Ergebnissen
  3. 24 ist mehr als 12.
Ergebnis:
nicht fair, Mila gewinnt öfter (24 zu 12)

AchtungNoch einmal: Ergebnisse unvollständig gezählt

So nicht
Augensumme 7: 1 und 6, 2 und 5, 3 und 4 → 3 von 36
So richtig
Augensumme 7: 1 und 6, 6 und 1, 2 und 5, 5 und 2, 3 und 4, 4 und 3 → 6 von 36

Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3 – alle 36 Paare zählen.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Mila und Lotta werfen einen Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn eine 1 oder 2 geworfen wird. Lotta bekommt einen Punkt, wenn eine 3, 4, 5 oder 6 geworfen wird. Lotta meint: „Das Spiel ist fair.“ Stimmt das? Zähle nach.
    So fängst du an:
    Mila: 2 von 6 Ergebnissen
    Lösung zeigen
    1. Mila: 2 von 6 Ergebnissen
    2. Lotta: 4 von 6 Ergebnissen
    3. 4 ist mehr als 2.
    Ergebnis:
    nicht fair, Lotta gewinnt öfter (4 zu 2)
  2. ●23
    Anna und Ben werfen einen Würfel. Anna bekommt einen Punkt, wenn eine 1 oder 2 geworfen wird. Ben bekommt einen Punkt, wenn eine 3, 4, 5 oder 6 geworfen wird. Das Spiel ist nicht gerecht. Wie viele Punkte muss Anna je Treffer bekommen, damit es fair wird?
    Lösung zeigen
    1. Anna: 2 von 6 Ergebnissen
    2. Ben: 4 von 6 Ergebnissen
    3. Ben gewinnt 2-mal so oft.
    4. Anna braucht 2 Punkte je Treffer.
    Ergebnis:
    2 Punkte
  3. ★24
    Jonas und Lotta werfen zwei Würfel. Jonas bekommt einen Punkt, wenn der Unterschied der Augenzahlen 0, 1 oder 2 ist. Lotta bekommt einen Punkt, wenn er 3, 4 oder 5 ist. Das Spiel ist nicht gerecht. Wie viele Punkte muss Lotta je Treffer bekommen, damit es fair wird?
    Lösung zeigen
    1. Jonas: 24 von 36 Ergebnissen
    2. Lotta: 12 von 36 Ergebnissen
    3. Jonas gewinnt 2-mal so oft.
    4. Lotta braucht 2 Punkte je Treffer.
    Ergebnis:
    2 Punkte

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●25
    Lesezeit am Tag, in Minuten. Mädchen: 41, 27, 36, 25, 51. Jungen: 52, 18, 18, 51, 46. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe liest länger?
    MädchenJungen152025303540455055
    Lösung zeigen
    1. Mädchen: 41 + 27 + 36 + 25 + 51 = 180, 180 : 5 = 36
    2. Jungen: 52 + 18 + 18 + 51 + 46 = 185, 185 : 5 = 37
    3. 37 ist mehr als 36.
    Ergebnis:
    Jungen (37 min gegen 36 min)
  2. ●26
    Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Mädchen: 26, 38, 32, 14, 20. Jungen: 27, 25, 26, 25, 27. Berechne für beide Gruppen die Spannweite. Welche Gruppe hat gleichmäßigere Ergebnisse?
    MädchenJungen10152025303540
    Lösung zeigen
    1. Mädchen: 38 − 14 = 24
    2. Jungen: 27 − 25 = 2
    3. Die kleinere Spannweite hat Jungen.
    Ergebnis:
    gleichmäßiger: Jungen (Spannweite 2 gegen 24)
  3. ●27
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 5, 60, 8, 2, 5. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte0102030405060
    Lösung zeigen
    1. 60 ist viel größer als alle anderen Werte.
    2. Mit ihm: 80 : 5 = 16
    3. Ohne ihn: 20 : 4 = 5
    Ergebnis:
    Ausreißer 60, Mittelwert 16 statt 5
  4. ●28
    Aylin möchte bei 4 Weitsprüngen im Mittel genau 334 cm erreichen. Die ersten Ergebnisse: 336, 383, 322. Was braucht Aylin beim letzten Mal?
    bisher320330340350360370380390400?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 4 · 334 = 1336
    2. Summe der bekannten: 336 + 383 + 322 = 1041
    3. 1336 − 1041 = 295
    Ergebnis:
    295 cm
  5. ●29
    In der Klasse 6a kommen 8 von 25 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 7 von 20 Kindern mit dem Rad zur Schule. Ben sagt: „In der Klasse 6a ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A8 von 25B7 von 20
    Lösung zeigen
    1. Klasse 6a: 825 = 0,32
    2. Klasse 6b: 720 = 0,35
    3. Die relative Häufigkeit ist in der Klasse 6b größer.
    Ergebnis:
    Nein, in der Klasse 6b ist der Anteil größer
  6. ●30
    Eine Reißzwecke wird 50-mal geworfen. 30-mal landet sie auf dem Rücken. Gib die relative Häufigkeit als gekürzten Bruch und als Dezimalzahl an.
    Treffer30 von 50
    Lösung zeigen
    1. Relative Häufigkeit: Anzahl geteilt durch alle, 3050
    2. Gekürzt: 3050 = 35
    3. Als Dezimalzahl: 30 : 50 = 0,6
    Ergebnis:
    35 = 0,6

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Datenreihen vergleichen
Zwei Gruppen vergleicht man über ihre Kennwerte, nicht über einzelne Werte.
Ausreißer
Ein Wert, der weit von allen anderen liegt, zieht den Mittelwert zu sich.
Fehlender Wert
Erst das Verhältnis kürzen, dann den Faktor suchen.
Relative Häufigkeit
Relative Häufigkeit heißt: Anzahl geteilt durch alle.
Kreuztabelle
Eine Tabelle mit zwei Merkmalen hat Zeilen und Spalten mit Summen.
Langfristig stabil
Bei wenigen Versuchen schwankt die relative Häufigkeit stark.
Gewinnchancen auszählen
Zwei Würfel haben 6 · 6 = 36 Ergebnisse.
Fairness
Ein Spiel ist fair, wenn alle gleich viele günstige Ergebnisse haben.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich vergleiche zwei Datenreihen mit Mittelwert, Median und Spannweite.

    31
    Treffer beim Korbwurf, je 20 Würfe. Mädchen: 17, 5, 10, 3, 5. Jungen: 16, 13, 12, 5, 14. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    MädchenJungen24681012141618
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Jungen, um 4 Treffer

  2. Ich erkenne Ausreißer und entscheide, ob Mittelwert oder Median besser passt.

    32
    Taschengeld in der Woche, in €: 56, 6, 5, 9, 4. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte0102030405060
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ausreißer 56, Mittelwert 16 statt 6

  3. Ich bestimme einen fehlenden Wert aus dem Mittelwert.

    33
    Aylin hat die Ergebnisse von 5 Kopfrechentests notiert. Im Mittel waren es 16 Punkte. 4 Ergebnisse sind noch zu lesen: 11, 14, 11, 29. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher101520253035?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    15 Punkte

  4. Ich vergleiche Gruppen unterschiedlicher Größe mit relativen Häufigkeiten.

    34
    In der Klasse 6a kommen 7 von 10 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 12 von 20 Kindern mit dem Rad zur Schule. Ben sagt: „In der Klasse 6b ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A7 von 10B12 von 20
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer

  5. Ich prüfe Spiele auf Fairness und begründe.

    35
    Jonas und Ben werfen zwei Würfel. Jonas bekommt einen Punkt, wenn der Unterschied der Augenzahlen 0, 1 oder 2 ist. Ben bekommt einen Punkt, wenn er 3, 4 oder 5 ist. Das Spiel ist nicht gerecht. Wie viele Punkte muss Ben je Treffer bekommen, damit es fair wird?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Punkte

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Die Frage vom Anfang

EntdeckenRückschau

Team Nord springt 310, 290, 350, 300 und 300 cm weit. Team Süd springt 280, 380, 270, 300, 290 und 300 cm weit. Welches Team ist besser? Finde eine Antwort, die du begründen kannst.

Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?

Auflösung

Mit dem Werkzeug aus diesem Kapitel: Der Mittelwert als faire Vergleichszahl für verschieden große Gruppen, die Spannweite für die Streuung.

Wo brauchst du das?

Entdecken

Sportergebnisse vergleichen, Umfragen in der Klasse auswerten, Spielregeln auf Fairness prüfen. Beruf: Marktforschung, Qualitätskontrolle in der Produktion, Wetter- und Verkehrsstatistik.

Wörter

Gleichung
zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind
Häufigkeit
wie oft etwas vorkommt
Kürzen
Zähler und Nenner durch dieselbe Zahl teilen
Median
der Wert genau in der Mitte, wenn man sortiert
Mittelwert
alles zusammen, geteilt durch die Anzahl
Spannweite
vom kleinsten bis zum größten Wert
Summe
was herauskommt, wenn man zusammenzählt

Wie es zusammenhängt

Das brauchst du vorher: Daten und Zufall, Brüche und Dezimalzahlen, Systematisch zählen

Darauf baut auf: Daten und Zufall

Lösungen

  1. Team Nord, um 14 cm
  2. Team Nord (22 Punkte gegen 16 Punkte)
  3. Team Süd (12 Treffer gegen 11 Treffer)
  4. Median (8 statt 12)
  5. Nein, der Median 7 passt besser
  6. Ausreißer 54, Mittelwert 14 statt 6
  7. 13 min
  8. 9 Treffer
  9. 353 cm
  10. Theater-AG (0,75)
  11. Theater-AG (0,8)
  12. Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer
  13. 6
  14. 40
  15. 9
  16. 0,296
  17. 0,168
  18. Nein, eher 0,359
  19. 536
  20. 12 Ergebnisse, 3 davon günstig
  21. 12 Ergebnisse, 1 davon günstig
  22. nicht fair, Lotta gewinnt öfter (4 zu 2)
  23. 2 Punkte
  24. 2 Punkte
  25. Jungen (37 min gegen 36 min)
  26. gleichmäßiger: Jungen (Spannweite 2 gegen 24)
  27. Ausreißer 60, Mittelwert 16 statt 5
  28. 295 cm
  29. Nein, in der Klasse 6b ist der Anteil größer
  30. 35 = 0,6
  31. Jungen, um 4 Treffer
  32. Ausreißer 56, Mittelwert 16 statt 6
  33. 15 Punkte
  34. Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer
  35. 2 Punkte
  36. x̄ = 10,4
  37. Median 14; Spannweite 7