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Mathematik · Klasse 6 · Kapitel

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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. ●37
    Punkte im Test: 8, 12, 7, 1, 9. Berechne Mittelwert.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    x̄ = 7,4
  2. ●38
    Körpergrößen-Abweichungen in cm: 9, 7, 7, 8, 16. Bestimme Median und Spannweite.
    Lösung zeigen
    1. Sortieren: 7, 7, 8, 9, 16
    2. Median = mittlerer Wert = 8
    3. Spannweite = 16 − 7 = 9
    Ergebnis:
    Median 8; Spannweite 9

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: 40, 54, 60, 15, 46. Gruppe Falken: 47, 12, 49, 51, 11. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe liest länger?
Gruppe AdlerGruppe Falken102030405060
Schritt für Schritt
  1. Gruppe Adler geordnet: 15, 40, 46, 54, 60, Median 46
  2. Gruppe Falken geordnet: 11, 12, 47, 49, 51, Median 47
  3. 47 ist mehr als 46.
  1. Gruppe Adler geordnet: 15, 40, 46, 54, 60, Median 46
  2. Gruppe Falken geordnet: 11, 12, 47, 49, 51, Median 47
  3. 47 ist mehr als 46.
Ergebnis:
Gruppe Falken (Median 47 gegen 46)

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
    Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Gruppe Adler: 28, 18, 8, 29, 17. Gruppe Falken: 13, 28, 9, 19, 16. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe hat mehr Punkte?
    Gruppe AdlerGruppe Falken51015202530
    So fängst du an:
    Gruppe Adler: 28 + 18 + 8 + 29 + 17 = 100, 100 : 5 = 20
    Lösung zeigen
    1. Gruppe Adler: 28 + 18 + 8 + 29 + 17 = 100, 100 : 5 = 20
    2. Gruppe Falken: 13 + 28 + 9 + 19 + 16 = 85, 85 : 5 = 17
    3. 20 ist mehr als 17.
    Ergebnis:
    Gruppe Adler (20 Punkte gegen 17 Punkte)
  2. ●2
    Lesezeit am Tag, in Minuten. Mädchen: 43, 51, 12, 59, 45. Jungen: 38, 19, 56, 53, 49. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe liest länger?
    MädchenJungen102030405060
    Lösung zeigen
    1. Mädchen geordnet: 12, 43, 45, 51, 59, Median 45
    2. Jungen geordnet: 19, 38, 49, 53, 56, Median 49
    3. 49 ist mehr als 45.
    Ergebnis:
    Jungen (Median 49 gegen 45)
  3. ★3
    Lesezeit am Tag, in Minuten. Mädchen: 28, 56, 50, 44, 12. Jungen: 48, 51, 18, 19. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    MädchenJungen102030405060
    Lösung zeigen
    1. Mädchen: 28 + 56 + 50 + 44 + 12 = 190, 190 : 5 = 38
    2. Jungen: 48 + 51 + 18 + 19 = 136, 136 : 4 = 34
    3. 38 − 34 = 4
    Ergebnis:
    Mädchen, um 4 min

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: 9, 50, 2, 3, 6. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Fahrgäste besser?
Werte01020304050
Schritt für Schritt
  1. Mittelwert: 70 : 5 = 14
  2. Geordnet: 2, 3, 6, 9, 50, Median 6
  3. Der Wert 50 zieht den Mittelwert nach oben.
  1. Mittelwert: 70 : 5 = 14
  2. Geordnet: 2, 3, 6, 9, 50, Median 6
  3. Der Wert 50 zieht den Mittelwert nach oben.
Ergebnis:
Median (6 statt 14)

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
    Zeit am Handy an einem Tag, in Minuten: 28, 335, 50, 45, 37. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 99 min.“ Beschreibt dieser Wert die Kinder gut? Vergleiche mit dem Median.
    Werte050100150200250300350
    So fängst du an:
    Geordnet: 28, 37, 45, 50, 335
    Lösung zeigen
    1. Geordnet: 28, 37, 45, 50, 335
    2. Median: 45
    3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 335.
    4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
    Ergebnis:
    Nein, der Median 45 passt besser
  2. ●5
    Anzahl der Bücher im Kinderzimmer: 20, 16, 22, 26, 166. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte020406080100120140160180
    Lösung zeigen
    1. 166 ist viel größer als alle anderen Werte.
    2. Mit ihm: 250 : 5 = 50
    3. Ohne ihn: 84 : 4 = 21
    Ergebnis:
    Ausreißer 166, Mittelwert 50 statt 21
  3. ★6
    Taschengeld in der Woche, in €: 3, 35, 8, 3, 3, 8. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Kinder der Gruppe besser?
    Werte05101520253035
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert: 60 : 6 = 10
    2. Geordnet: 3, 3, 3, 8, 8, 35, Median 5,5
    3. Der Wert 35 zieht den Mittelwert nach oben.
    Ergebnis:
    Median (5,5 statt 10)

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 5 Kopfrechentests ist 22 Punkte. Bekannt sind 30, 14, 22, 16. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
Schritt für Schritt
  1. Summe aller Werte: 5 · 22 = 110
  2. Summe der bekannten: 30 + 14 + 22 + 16 = 82
  3. 110 − 82 = 28
  1. Summe aller Werte: 5 · 22 = 110
  2. Summe der bekannten: 30 + 14 + 22 + 16 = 82
  3. 110 − 82 = 28
Ergebnis:
28 Punkte

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
    Der Mittelwert von 5 Runden Korbwurf ist 12 Treffer. Bekannt sind 16, 12, 7, 8. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
    So fängst du an:
    Summe aller Werte: 5 · 12 = 60
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 12 = 60
    2. Summe der bekannten: 16 + 12 + 7 + 8 = 43
    3. 60 − 43 = 17
    Ergebnis:
    17 Treffer
  2. ●8
    Noah hat die Ergebnisse von 4 Runden Korbwurf notiert. Im Mittel waren es 10 Treffer. 3 Ergebnisse sind noch zu lesen: 14, 9, 10. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher9101112131415?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 4 · 10 = 40
    2. Summe der bekannten: 14 + 9 + 10 = 33
    3. 40 − 33 = 7
    Ergebnis:
    7 Treffer
  3. ★9
    Noah hat die Ergebnisse von 6 Lesetagen notiert. Im Mittel waren es 40 min. 5 Ergebnisse sind noch zu lesen: 19, 58, 48, 36, 28. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher1520253035404550556065?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 6 · 40 = 240
    2. Summe der bekannten: 19 + 58 + 48 + 36 + 28 = 189
    3. 240 − 189 = 51
    Ergebnis:
    51 min

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

In der Klasse 6a kommen 20 von 40 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 6 von 10 Kindern mit dem Rad zur Schule. Ben sagt: „In der Klasse 6a ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
A20 von 40B6 von 10
Schritt für Schritt
  1. Klasse 6a: 2040 = 0,5
  2. Klasse 6b: 610 = 0,6
  3. Die relative Häufigkeit ist in der Klasse 6b größer.
  1. Klasse 6a: 2040 = 0,5
  2. Klasse 6b: 610 = 0,6
  3. Die relative Häufigkeit ist in der Klasse 6b größer.
Ergebnis:
Nein, in der Klasse 6b ist der Anteil größer

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 7 von 20 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 11 von 40 Kindern ein Haustier. Ben sagt: „In der Fußball-AG ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A7 von 20B11 von 40
    So fängst du an:
    Theater-AG: 720 = 0,35
    Lösung zeigen
    1. Theater-AG: 720 = 0,35
    2. Fußball-AG: 1140 = 0,275
    3. Die relative Häufigkeit ist in der Theater-AG größer.
    Ergebnis:
    Nein, in der Theater-AG ist der Anteil größer
  2. ●11
    In der Klasse 6a kommen 3 von 10 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 7 von 25 Kindern mit dem Rad zur Schule. Ben sagt: „In der Klasse 6b ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A3 von 10B7 von 25
    Lösung zeigen
    1. Klasse 6a: 310 = 0,3
    2. Klasse 6b: 725 = 0,28
    3. Die relative Häufigkeit ist in der Klasse 6a größer.
    Ergebnis:
    Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer
  3. ★12
    An der Schule am Park sagen 17 von 40 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. An der Schule am See sagen 15 von 20 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. Ben sagt: „An der Schule am Park ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A17 von 40B15 von 20
    Lösung zeigen
    1. Schule am Park: 1740 = 0,425
    2. Schule am See: 1520 = 0,75
    3. Die relative Häufigkeit ist an der Schule am See größer.
    Ergebnis:
    Nein, an der Schule am See 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

Die Tabelle zeigt eine Umfrage. Wie viele Jungen haben nicht gefrühstückt?
Frühstückkein FrühstückgesamtMädchen4711Jungen8?19gesamt121830
Schritt für Schritt
  1. Zeile Jungen: zusammen 19.
  2. 19 − 8 = 11
  3. Kontrolle mit der Spalte: 11 + 7 = 18
  1. Zeile Jungen: zusammen 19.
  2. 19 − 8 = 11
  3. Kontrolle mit der Spalte: 11 + 7 = 18
Ergebnis:
11

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 37 Kinder mit, davon sind 20 Mädchen. 14 Mädchen und 13 Jungen haben ein Haustier. Wie viele Jungen haben kein Haustier? Lege eine Tabelle an.
    So fängst du an:
    Jungen: 37 − 20 = 17
    Lösung zeigen
    1. Jungen: 37 − 20 = 17
    2. Jungen, die kein Haustier haben: 17 − 13 = 4
    3. Kontrolle: 14 + 6 + 13 + 4 = 37
    Ergebnis:
    4
  2. ●14
    Die Tabelle zeigt eine Umfrage. Wie viele Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Rad?
    RadBusgesamtKlasse 6a71320Klasse 6b?39gesamt131629
    Lösung zeigen
    1. Zeile Klasse 6b: zusammen 9.
    2. 9 − 3 = 6
    3. Kontrolle mit der Spalte: 6 + 7 = 13
    Ergebnis:
    6
  3. ★15
    In der Tabelle fehlen Zahlen. Wie viele Kinder wurden insgesamt befragt?
    Haustierkein TiergesamtMädchen4??Jungen51116gesamt?17?
    Lösung zeigen
    1. Spalte kein Tier: 17 − 11 = 6
    2. Zeile Mädchen: 4 + 6 = 10
    3. Insgesamt: 10 + 16 = 26
    Ergebnis:
    26

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 Würfel wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er mit der Sechs nach oben landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Berechne die relative Häufigkeit nach 50 Würfen.
Würfe1050100500Treffer1112079
Schritt für Schritt
  1. Treffer geteilt durch Würfe.
  2. 11 : 50 = 0,22
  1. Treffer geteilt durch Würfe.
  2. 11 : 50 = 0,22
Ergebnis:
0,22

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 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.
    Würfe1050100500Treffer3517104
    So fängst du an:
    3 : 10 = 0,3
    Lösung zeigen
    1. 3 : 10 = 0,3
    2. 17 : 100 = 0,17
    3. 104 : 500 = 0,208
    4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
    Ergebnis:
    0,208
  2. ●17
    Ein Würfel wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er mit der Sechs nach oben landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Berechne die relative Häufigkeit nach 100 Würfen.
    Würfe1050100500Treffer2112083
    Lösung zeigen
    1. Treffer geteilt durch Würfe.
    2. 20 : 100 = 0,2
    Ergebnis:
    0,2
  3. ★18
    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.
    Würfe10502001000Treffer1538177
    Lösung zeigen
    1. 1 : 10 = 0,1
    2. 38 : 200 = 0,19
    3. 177 : 1000 = 0,177
    4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
    Ergebnis:
    0,177

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

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?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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
    Eine Münze wird geworfen und ein Würfel gerollt. Wie viele Ergebnisse gibt es insgesamt? Bei wie vielen davon kommt Zahl und eine Zahl größer als 4?
    123456KopfZahl?
    So fängst du an:
    Münze: 2 Möglichkeiten, Würfel: 6. Zusammen 2 · 6 = 12 Ergebnisse.
    Lösung zeigen
    1. Münze: 2 Möglichkeiten, Würfel: 6. Zusammen 2 · 6 = 12 Ergebnisse.
    2. Günstig: 2 Ergebnisse.
    3. Die Chance ist 2 von 12, also 1/6.
    Ergebnis:
    12 Ergebnisse, 2 davon günstig
  2. ●20
    Zwei Würfel werden geworfen. Wie groß ist die Chance auf die Augensumme 5? Gib sie als gekürzten Bruch an.
    123456123456?
    Lösung zeigen
    1. Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
    2. Summe 5: 1 und 4; 2 und 3; 3 und 2; 4 und 1
    3. 4 von 36, also 436 = 19
    Ergebnis:
    19
  3. ★21
    Zwei Würfel werden geworfen. Wie groß ist die Chance auf die Augensumme 8? Gib sie als gekürzten Bruch an.
    123456123456?
    Lösung zeigen
    1. Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
    2. Summe 8: 2 und 6; 3 und 5; 4 und 4; 5 und 3; 6 und 2
    3. 5 von 36, also 536 = 536
    Ergebnis:
    536

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?

Anna und Lotta werfen zwei Würfel. Anna bekommt einen Punkt, wenn die Augensumme kleiner als 7 ist. Lotta bekommt einen Punkt, wenn sie größer als 7 ist; bei 7 wird neu geworfen. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
Schritt für Schritt
  1. Anna: 15 von 36 Ergebnissen
  2. Lotta: 15 von 36 Ergebnissen
  3. Beide haben gleich viele günstige Ergebnisse.
  1. Anna: 15 von 36 Ergebnissen
  2. Lotta: 15 von 36 Ergebnissen
  3. Beide haben gleich viele günstige Ergebnisse.
Ergebnis:
fair (15 zu 15)

AchtungAlle Ergebnisse gleich wahrscheinlich angenommen

So nicht
Augensumme 7 → 1/11
So richtig
Augensumme 7 → 6/36 = 1/6

Zähl in der Tabelle mit 36 Feldern, wie oft die Summe vorkommt.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Mila und Lotta werfen zwei Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn das Augenprodukt gerade ist. Lotta bekommt einen Punkt, wenn es ungerade ist. Lotta meint: „Das Spiel ist fair.“ Stimmt das? Zähle nach.
    So fängst du an:
    Mila: 27 von 36 Ergebnissen
    Lösung zeigen
    1. Mila: 27 von 36 Ergebnissen
    2. Lotta: 9 von 36 Ergebnissen
    3. 27 ist mehr als 9.
    Ergebnis:
    nicht fair, Mila gewinnt öfter (27 zu 9)
  2. ●23
    Mila und Emre werfen zwei Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn die Augensumme kleiner als 7 ist. Emre bekommt einen Punkt, wenn sie größer als 7 ist; bei 7 wird neu geworfen. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    Lösung zeigen
    1. Mila: 15 von 36 Ergebnissen
    2. Emre: 15 von 36 Ergebnissen
    3. Beide haben gleich viele günstige Ergebnisse.
    Ergebnis:
    fair (15 zu 15)
  3. ★24
    Anna und Emre werfen zwei Würfel. Anna bekommt einen Punkt, wenn die Augensumme 7 oder mehr ist. Emre bekommt einen Punkt, wenn sie kleiner als 7 ist. Emre meint: „Das Spiel ist fair.“ Stimmt das? Zähle nach.
    Lösung zeigen
    1. Anna: 21 von 36 Ergebnissen
    2. Emre: 15 von 36 Ergebnissen
    3. 21 ist mehr als 15.
    Ergebnis:
    nicht fair, Anna gewinnt öfter (21 zu 15)

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●25
    Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Mädchen: 6, 12, 28, 20, 24. Jungen: 20, 38, 30, 34, 13. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe geht weiter?
    MädchenJungen510152025303540
    Lösung zeigen
    1. Mädchen geordnet: 6, 12, 20, 24, 28, Median 20
    2. Jungen geordnet: 13, 20, 30, 34, 38, Median 30
    3. 30 ist mehr als 20.
    Ergebnis:
    Jungen (Median 30 gegen 20)
  2. ●26
    Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Gruppe Adler: 17, 18, 20, 19, 16. Gruppe Falken: 8, 11, 28, 24, 19. Beide Gruppen haben denselben Mittelwert. Worin unterscheiden sie sich? Nutze die Spannweite.
    Gruppe AdlerGruppe Falken51015202530
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert beider Gruppen: 90 : 5 = 18
    2. Gruppe Adler: 20 − 16 = 4
    3. Gruppe Falken: 28 − 8 = 20
    4. Die Werte von Gruppe Adler liegen enger beisammen.
    Ergebnis:
    gleichmäßiger: Gruppe Adler (Spannweite 4 gegen 20)
  3. ●27
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 35, 7, 3, 5, 5. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 11 min.“ Beschreibt dieser Wert die Fahrgäste gut? Vergleiche mit dem Median.
    Werte05101520253035
    Lösung zeigen
    1. Geordnet: 3, 5, 5, 7, 35
    2. Median: 5
    3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 35.
    4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
    Ergebnis:
    Nein, der Median 5 passt besser
  4. ●28
    Der Mittelwert von 4 Lesetagen ist 43 min. Bekannt sind 28, 57, 39. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 4 · 43 = 172
    2. Summe der bekannten: 28 + 57 + 39 = 124
    3. 172 − 124 = 48
    Ergebnis:
    48 min
  5. ●29
    In der Klasse 6a kommen 15 von 50 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 6 von 10 Kindern mit dem Rad zur Schule. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    A15 von 50B6 von 10
    Lösung zeigen
    1. Klasse 6a: 1550 = 0,3
    2. Klasse 6b: 610 = 0,6
    3. 0,6 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Klasse 6b (0,6)
  6. ●30
    Ein Würfel wird 10-mal geworfen. 4-mal fällt eine gerade Zahl. Gib die relative Häufigkeit als gekürzten Bruch und als Dezimalzahl an.
    Treffer4 von 10
    Lösung zeigen
    1. Relative Häufigkeit: Anzahl geteilt durch alle, 410
    2. Gekürzt: 410 = 25
    3. Als Dezimalzahl: 4 : 10 = 0,4
    Ergebnis:
    25 = 0,4

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
    Weitsprung beim Sportfest, in cm. Gruppe Adler: 298, 373, 286, 298, 290. Gruppe Falken: 366, 246, 358, 333, 282. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe springt weiter?
    Gruppe AdlerGruppe Falken240260280300320340360380
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Gruppe Falken (317 cm gegen 309 cm)

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

    32
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 35, 2, 3, 9, 6. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte05101520253035
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ausreißer 35, Mittelwert 11 statt 5

  3. Ich bestimme einen fehlenden Wert aus dem Mittelwert.

    33
    Mila hat die Ergebnisse von 4 Lesetagen notiert. Im Mittel waren es 36 min. 3 Ergebnisse sind noch zu lesen: 40, 55, 33. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher30354045505560?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    16 min

  4. Ich vergleiche Gruppen unterschiedlicher Größe mit relativen Häufigkeiten.

    34
    Team Nord trifft beim Elfmetertraining 9-mal bei 25 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 6-mal bei 10 Schüssen. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    Team Nord9 von 25Team Süd6 von 10
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Team Süd (0,6)

  5. Ich lese und ergänze Tabellen mit zwei Merkmalen.

    35
    Bei einer Umfrage machen 39 Kinder mit, davon sind 16 Kinder aus Klasse 5. 8 Kinder aus Klasse 5 und 9 Kinder aus Klasse 6 sind in einer AG. Wie viele Kinder aus Klasse 6 sind in keiner AG? Lege eine Tabelle an.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    14

  6. Ich prüfe Spiele auf Fairness und begründe.

    36
    Mila und Lotta werfen zwei Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn beide Würfel dieselbe Zahl zeigen. Lotta bekommt einen Punkt, wenn die Augensumme 11 oder 12 ist. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    nicht fair, Mila gewinnt öfter (6 zu 3)

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. Gruppe Adler (20 Punkte gegen 17 Punkte)
  2. Jungen (Median 49 gegen 45)
  3. Mädchen, um 4 min
  4. Nein, der Median 45 passt besser
  5. Ausreißer 166, Mittelwert 50 statt 21
  6. Median (5,5 statt 10)
  7. 17 Treffer
  8. 7 Treffer
  9. 51 min
  10. Nein, in der Theater-AG ist der Anteil größer
  11. Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer
  12. Nein, an der Schule am See ist der Anteil größer
  13. 4
  14. 6
  15. 26
  16. 0,208
  17. 0,2
  18. 0,177
  19. 12 Ergebnisse, 2 davon günstig
  20. 19
  21. 536
  22. nicht fair, Mila gewinnt öfter (27 zu 9)
  23. fair (15 zu 15)
  24. nicht fair, Anna gewinnt öfter (21 zu 15)
  25. Jungen (Median 30 gegen 20)
  26. gleichmäßiger: Gruppe Adler (Spannweite 4 gegen 20)
  27. Nein, der Median 5 passt besser
  28. 48 min
  29. Klasse 6b (0,6)
  30. 25 = 0,4
  31. Gruppe Falken (317 cm gegen 309 cm)
  32. Ausreißer 35, Mittelwert 11 statt 5
  33. 16 min
  34. Team Süd (0,6)
  35. 14
  36. nicht fair, Mila gewinnt öfter (6 zu 3)
  37. x̄ = 7,4
  38. Median 8; Spannweite 9