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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: 12, 6, 13, 6, 3. Berechne Mittelwert.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    x̄ = 8
  2. ●37
    Körpergrößen-Abweichungen in cm: 4, 2, 16, 8, 11. Bestimme Median und Spannweite.
    Lösung zeigen
    1. Sortieren: 2, 4, 8, 11, 16
    2. Median = mittlerer Wert = 8
    3. Spannweite = 16 − 2 = 14
    Ergebnis:
    Median 8; Spannweite 14

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

Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Mädchen: 11, 38, 9, 29, 38. Jungen: 37, 35, 23, 7, 18. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe geht weiter?
MädchenJungen510152025303540
Schritt für Schritt
  1. Mädchen: 11 + 38 + 9 + 29 + 38 = 125, 125 : 5 = 25
  2. Jungen: 37 + 35 + 23 + 7 + 18 = 120, 120 : 5 = 24
  3. 25 ist mehr als 24.
  1. Mädchen: 11 + 38 + 9 + 29 + 38 = 125, 125 : 5 = 25
  2. Jungen: 37 + 35 + 23 + 7 + 18 = 120, 120 : 5 = 24
  3. 25 ist mehr als 24.
Ergebnis:
Mädchen (25 Hundert Schritte gegen 24 Hundert Schritte)

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
    Lesezeit am Tag, in Minuten. Mädchen: 14, 22, 12, 40, 47. Jungen: 49, 58, 48, 19, 31. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe liest länger?
    MädchenJungen102030405060
    So fängst du an:
    Mädchen geordnet: 12, 14, 22, 40, 47, Median 22
    Lösung zeigen
    1. Mädchen geordnet: 12, 14, 22, 40, 47, Median 22
    2. Jungen geordnet: 19, 31, 48, 49, 58, Median 48
    3. 48 ist mehr als 22.
    Ergebnis:
    Jungen (Median 48 gegen 22)
  2. ●2
    Weitsprung beim Sportfest, in cm. Gruppe Adler: 329, 342, 323, 301, 330. Gruppe Falken: 354, 258, 283, 378, 312. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    Gruppe AdlerGruppe Falken240260280300320340360380
    Lösung zeigen
    1. Gruppe Adler: 329 + 342 + 323 + 301 + 330 = 1625, 1625 : 5 = 325
    2. Gruppe Falken: 354 + 258 + 283 + 378 + 312 = 1585, 1585 : 5 = 317
    3. 325 − 317 = 8
    Ergebnis:
    Gruppe Adler, um 8 cm
  3. ★3
    Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Gruppe Adler: 13, 39, 32, 31, 29, 12. Gruppe Falken: 40, 12, 21, 34, 15, 28. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    Gruppe AdlerGruppe Falken10152025303540
    Lösung zeigen
    1. Gruppe Adler: 13 + 39 + 32 + 31 + 29 + 12 = 156, 156 : 6 = 26
    2. Gruppe Falken: 40 + 12 + 21 + 34 + 15 + 28 = 150, 150 : 6 = 25
    3. 26 − 25 = 1
    Ergebnis:
    Gruppe Adler, um 1 Hundert Schritte

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, 3, 4, 9, 35. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
Werte05101520253035
Schritt für Schritt
  1. 35 ist viel größer als alle anderen Werte.
  2. Mit ihm: 55 : 5 = 11
  3. Ohne ihn: 20 : 4 = 5
  1. 35 ist viel größer als alle anderen Werte.
  2. Mit ihm: 55 : 5 = 11
  3. Ohne ihn: 20 : 4 = 5
Ergebnis:
Ausreißer 35, Mittelwert 11 statt 5

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: 34, 55, 259, 47, 20. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 83 min.“ Beschreibt dieser Wert die Kinder gut? Vergleiche mit dem Median.
    Werte050100150200250300
    So fängst du an:
    Geordnet: 20, 34, 47, 55, 259
    Lösung zeigen
    1. Geordnet: 20, 34, 47, 55, 259
    2. Median: 47
    3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 259.
    4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
    Ergebnis:
    Nein, der Median 47 passt besser
  2. ●5
    Zeit am Handy an einem Tag, in Minuten: 44, 339, 56, 21, 55. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 103 min.“ Beschreibt dieser Wert die Kinder gut? Vergleiche mit dem Median.
    Werte050100150200250300350
    Lösung zeigen
    1. Geordnet: 21, 44, 55, 56, 339
    2. Median: 55
    3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 339.
    4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
    Ergebnis:
    Nein, der Median 55 passt besser
  3. ★6
    Anzahl der Bücher im Kinderzimmer: 27, 12, 225, 20, 26, 20. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte050100150200250
    Lösung zeigen
    1. 225 ist viel größer als alle anderen Werte.
    2. Mit ihm: 330 : 6 = 55
    3. Ohne ihn: 105 : 5 = 21
    Ergebnis:
    Ausreißer 225, Mittelwert 55 statt 21

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

Mila möchte bei 4 Kopfrechentests im Mittel genau 16 Punkte erreichen. Die ersten Ergebnisse: 26, 12, 14. Was braucht Mila beim letzten Mal?
bisher121416182022242628?
Schritt für Schritt
  1. Summe aller Werte: 4 · 16 = 64
  2. Summe der bekannten: 26 + 12 + 14 = 52
  3. 64 − 52 = 12
  1. Summe aller Werte: 4 · 16 = 64
  2. Summe der bekannten: 26 + 12 + 14 = 52
  3. 64 − 52 = 12
Ergebnis:
12 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
    Mila hat die Ergebnisse von 5 Weitsprüngen notiert. Im Mittel waren es 292 cm. 4 Ergebnisse sind noch zu lesen: 257, 337, 268, 245. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher240260280300320340360?
    So fängst du an:
    Summe aller Werte: 5 · 292 = 1460
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 292 = 1460
    2. Summe der bekannten: 257 + 337 + 268 + 245 = 1107
    3. 1460 − 1107 = 353
    Ergebnis:
    353 cm
  2. ●8
    Mila hat die Ergebnisse von 4 Runden Korbwurf notiert. Im Mittel waren es 8 Treffer. 3 Ergebnisse sind noch zu lesen: 10, 7, 8. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher7891011?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 4 · 8 = 32
    2. Summe der bekannten: 10 + 7 + 8 = 25
    3. 32 − 25 = 7
    Ergebnis:
    7 Treffer
  3. ★9
    Lukas hat die Ergebnisse von 6 Lesetagen notiert. Im Mittel waren es 40 min. 5 Ergebnisse sind noch zu lesen: 40, 53, 29, 41, 25. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher2530354045505560?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 6 · 40 = 240
    2. Summe der bekannten: 40 + 53 + 29 + 41 + 25 = 188
    3. 240 − 188 = 52
    Ergebnis:
    52 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

Team Nord trifft beim Elfmetertraining 16-mal bei 50 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 13-mal bei 25 Schüssen. Ben sagt: „Bei Team Nord ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
Team Nord16 von 50Team Süd13 von 25
Schritt für Schritt
  1. Team Nord: 1650 = 0,32
  2. Team Süd: 1325 = 0,52
  3. Die relative Häufigkeit ist bei Team Süd größer.
  1. Team Nord: 1650 = 0,32
  2. Team Süd: 1325 = 0,52
  3. Die relative Häufigkeit ist bei Team Süd größer.
Ergebnis:
Nein, bei Team Süd 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
    Team Nord trifft beim Elfmetertraining 16-mal bei 50 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 7-mal bei 20 Schüssen. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    Team Nord16 von 50Team Süd7 von 20
    So fängst du an:
    Team Nord: 1650 = 0,32
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 1650 = 0,32
    2. Team Süd: 720 = 0,35
    3. 0,35 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Team Süd (0,35)
  2. ●11
    An der Schule am Park sagen 17 von 50 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. An der Schule am See sagen 14 von 40 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 50B14 von 40
    Lösung zeigen
    1. Schule am Park: 1750 = 0,34
    2. Schule am See: 1440 = 0,35
    3. Die relative Häufigkeit ist an der Schule am See größer.
    Ergebnis:
    Nein, an der Schule am See ist der Anteil größer
  3. ★12
    Team Nord trifft beim Elfmetertraining 31-mal bei 40 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 19-mal bei 50 Schüssen. Team West trifft beim Elfmetertraining 15-mal bei 20 Schüssen. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    Team Nord31 von 40Team Süd19 von 50Team West15 von 20
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 3140 = 0,775
    2. Team Süd: 1950 = 0,38
    3. Team West: 1520 = 0,75
    4. 0,775 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Team Nord (0,775)

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 Kinder aus Klasse 6 sind in keiner AG?
AG jaAG neingesamtKlasse 541418Klasse 66?20gesamt102838
Schritt für Schritt
  1. Zeile Klasse 6: zusammen 20.
  2. 20 − 6 = 14
  3. Kontrolle mit der Spalte: 14 + 14 = 28
  1. Zeile Klasse 6: zusammen 20.
  2. 20 − 6 = 14
  3. Kontrolle mit der Spalte: 14 + 14 = 28
Ergebnis:
14

AchtungAntiproportional statt proportional

So nicht
3 Hefte 6 € → 6 Hefte 3 €
So richtig
3 Hefte 6 € → 6 Hefte 12 €

Frag dich: Mehr Stück, mehr Geld? Dann ist es proportional.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Die Tabelle zeigt eine Umfrage. Wie viele Kinder der Klasse 6a kommen mit dem Bus?
    RadBusgesamtKlasse 6a15?18Klasse 6b10616gesamt25934
    So fängst du an:
    Zeile Klasse 6a: zusammen 18.
    Lösung zeigen
    1. Zeile Klasse 6a: zusammen 18.
    2. 18 − 15 = 3
    3. Kontrolle mit der Spalte: 3 + 6 = 9
    Ergebnis:
    3
  2. ●14
    Die Tabelle zeigt eine Umfrage. Wie viele Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Rad?
    RadBusgesamtKlasse 6a8513Klasse 6b?1116gesamt131629
    Lösung zeigen
    1. Zeile Klasse 6b: zusammen 16.
    2. 16 − 11 = 5
    3. Kontrolle mit der Spalte: 5 + 8 = 13
    Ergebnis:
    5
  3. ★15
    Bei einer Umfrage machen 36 Kinder mit, davon sind 17 Mädchen. 5 Mädchen und 8 Jungen haben gefrühstückt. Wie viele Jungen haben nicht gefrühstückt? Lege eine Tabelle an.
    Lösung zeigen
    1. Jungen: 36 − 17 = 19
    2. Jungen, die nicht gefrühstückt haben: 19 − 8 = 11
    3. Kontrolle: 5 + 12 + 8 + 11 = 36
    Ergebnis:
    11

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

Eine Reißzwecke wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft sie auf dem Rücken landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Welche relative Häufigkeit ist die beste Schätzung für die Chance? Begründe.
Würfe1050100500Treffer22242197
Schritt für Schritt
  1. 2 : 10 = 0,2
  2. 42 : 100 = 0,42
  3. 197 : 500 = 0,394
  4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
  1. 2 : 10 = 0,2
  2. 42 : 100 = 0,42
  3. 197 : 500 = 0,394
  4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
Ergebnis:
0,394

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. Welche relative Häufigkeit ist die beste Schätzung für die Chance? Begründe.
    Würfe1050100500Treffer11332153
    So fängst du an:
    1 : 10 = 0,1
    Lösung zeigen
    1. 1 : 10 = 0,1
    2. 32 : 100 = 0,32
    3. 153 : 500 = 0,306
    4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
    Ergebnis:
    0,306
  2. ●17
    Ein Legostein wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er auf der Seite landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Nach 10 Würfen sagt Ida: „Die Chance ist 0,5.“ Hat sie recht?
    Würfe1050100500Treffer51327144
    Lösung zeigen
    1. 5 : 10 = 0,5
    2. 144 : 500 = 0,288
    3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
    4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,29.
    Ergebnis:
    Nein, eher 0,288
  3. ★18
    Ein Würfel wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er mit der Sechs nach oben landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Nach 10 Würfen sagt Ida: „Die Chance ist 0,2.“ Hat sie recht?
    Würfe10502001000Treffer2841168
    Lösung zeigen
    1. 2 : 10 = 0,2
    2. 168 : 1000 = 0,168
    3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
    4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,17.
    Ergebnis:
    Nein, eher 0,168

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 7?
123456123456?
Schritt für Schritt
  1. Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3.
  2. Summe 7: 1 und 6; 2 und 5; 3 und 4; 4 und 3; 5 und 2; 6 und 1
  3. Das sind 6 Ergebnisse.
  1. Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3.
  2. Summe 7: 1 und 6; 2 und 5; 3 und 4; 4 und 3; 5 und 2; 6 und 1
  3. Das sind 6 Ergebnisse.
Ergebnis:
6 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 7? 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 7: 1 und 6; 2 und 5; 3 und 4; 4 und 3; 5 und 2; 6 und 1
    3. 6 von 36, also 636 = 16
    Ergebnis:
    16
  2. ●20
    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?
    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
  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?

Anna und Emre werfen zwei Würfel. Anna bekommt einen Punkt, wenn der Unterschied der Augenzahlen 0, 1 oder 2 ist. Emre bekommt einen Punkt, wenn er 3, 4 oder 5 ist. Das Spiel ist nicht gerecht. Wie viele Punkte muss Emre je Treffer bekommen, damit es fair wird?
Schritt für Schritt
  1. Anna: 24 von 36 Ergebnissen
  2. Emre: 12 von 36 Ergebnissen
  3. Anna gewinnt 2-mal so oft.
  4. Emre braucht 2 Punkte je Treffer.
  1. Anna: 24 von 36 Ergebnissen
  2. Emre: 12 von 36 Ergebnissen
  3. Anna gewinnt 2-mal so oft.
  4. Emre braucht 2 Punkte je Treffer.
Ergebnis:
2 Punkte

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 eine Münze und einen Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn Kopf und eine gerade Zahl kommt. Lotta bekommt einen Punkt, wenn Zahl und eine ungerade Zahl kommt. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    So fängst du an:
    Mila: 3 von 12 Ergebnissen
    Lösung zeigen
    1. Mila: 3 von 12 Ergebnissen
    2. Lotta: 3 von 12 Ergebnissen
    3. Beide haben gleich viele günstige Ergebnisse.
    Ergebnis:
    fair (3 zu 3)
  2. ●23
    Mila und Ben werfen eine Münze und einen Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn Kopf und eine gerade Zahl kommt. Ben bekommt einen Punkt, wenn Zahl und eine ungerade Zahl kommt. Ben meint: „Das Spiel ist fair.“ Stimmt das? Zähle nach.
    Lösung zeigen
    1. Mila: 3 von 12 Ergebnissen
    2. Ben: 3 von 12 Ergebnissen
    3. Beide haben gleich viele günstige Ergebnisse.
    Ergebnis:
    fair (3 zu 3)
  3. ★24
    Mila und Lotta werfen zwei Würfel. Mila 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. Mila: 24 von 36 Ergebnissen
    2. Lotta: 12 von 36 Ergebnissen
    3. Mila 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
    Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Mädchen: 26, 37, 8, 36, 28. Jungen: 8, 40, 38, 13, 26. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe geht weiter?
    MädchenJungen510152025303540
    Lösung zeigen
    1. Mädchen: 26 + 37 + 8 + 36 + 28 = 135, 135 : 5 = 27
    2. Jungen: 8 + 40 + 38 + 13 + 26 = 125, 125 : 5 = 25
    3. 27 ist mehr als 25.
    Ergebnis:
    Mädchen (27 Hundert Schritte gegen 25 Hundert Schritte)
  2. ●26
    Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Gruppe Adler: 18, 9, 23, 27, 8. Gruppe Falken: 15, 18, 18, 15, 19. Beide Gruppen haben denselben Mittelwert. Worin unterscheiden sie sich? Nutze die Spannweite.
    Gruppe AdlerGruppe Falken51015202530
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert beider Gruppen: 85 : 5 = 17
    2. Gruppe Adler: 27 − 8 = 19
    3. Gruppe Falken: 19 − 15 = 4
    4. Die Werte von Gruppe Falken liegen enger beisammen.
    Ergebnis:
    gleichmäßiger: Gruppe Falken (Spannweite 4 gegen 19)
  3. ●27
    Zeit am Handy an einem Tag, in Minuten: 276, 38, 52, 48, 26. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Kinder besser?
    Werte050100150200250300
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert: 440 : 5 = 88
    2. Geordnet: 26, 38, 48, 52, 276, Median 48
    3. Der Wert 276 zieht den Mittelwert nach oben.
    Ergebnis:
    Median (48 statt 88)
  4. ●28
    Der Mittelwert von 4 Lesetagen ist 43 min. Bekannt sind 58, 21, 40. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 4 · 43 = 172
    2. Summe der bekannten: 58 + 21 + 40 = 119
    3. 172 − 119 = 53
    Ergebnis:
    53 min
  5. ●29
    Team Nord trifft beim Elfmetertraining 10-mal bei 25 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 8-mal bei 10 Schüssen. Ben sagt: „Bei Team Nord ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    Team Nord10 von 25Team Süd8 von 10
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 1025 = 0,4
    2. Team Süd: 810 = 0,8
    3. Die relative Häufigkeit ist bei Team Süd größer.
    Ergebnis:
    Nein, bei Team Süd ist der Anteil größer
  6. ●30
    Eine Reißzwecke wird 20-mal geworfen. 5-mal landet sie auf dem Rücken. Gib die relative Häufigkeit als gekürzten Bruch und als Dezimalzahl an.
    Treffer5 von 20
    Lösung zeigen
    1. Relative Häufigkeit: Anzahl geteilt durch alle, 520
    2. Gekürzt: 520 = 14
    3. Als Dezimalzahl: 5 : 20 = 0,25
    Ergebnis:
    14 = 0,25

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
    Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Gruppe Adler: 22, 32, 14, 39, 33. Gruppe Falken: 7, 39, 6, 31, 22. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe geht weiter?
    Gruppe AdlerGruppe Falken510152025303540
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Gruppe Adler (Median 32 gegen 22)

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

    32
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 4, 3, 7, 6, 50. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Fahrgäste besser?
    Werte01020304050
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Median (6 statt 14)

  3. Ich bestimme einen fehlenden Wert aus dem Mittelwert.

    33
    Tim hat die Ergebnisse von 5 Runden Korbwurf notiert. Im Mittel waren es 8 Treffer. 4 Ergebnisse sind noch zu lesen: 4, 12, 12, 4. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher45678910111213?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    8 Treffer

  4. Ich lese und ergänze Tabellen mit zwei Merkmalen.

    34
    Die Tabelle zeigt eine Umfrage. Wie viele Jungen haben nicht gefrühstückt?
    Frühstückkein FrühstückgesamtMädchen459Jungen13?19gesamt171128
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    6

  5. Ich prüfe Spiele auf Fairness und begründe.

    35
    Jonas und Ben werfen zwei Würfel. Jonas bekommt einen Punkt, wenn die Augensumme gerade ist. Ben bekommt einen Punkt, wenn sie ungerade ist. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    fair (18 zu 18)

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. Jungen (Median 48 gegen 22)
  2. Gruppe Adler, um 8 cm
  3. Gruppe Adler, um 1 Hundert Schritte
  4. Nein, der Median 47 passt besser
  5. Nein, der Median 55 passt besser
  6. Ausreißer 225, Mittelwert 55 statt 21
  7. 353 cm
  8. 7 Treffer
  9. 52 min
  10. Team Süd (0,35)
  11. Nein, an der Schule am See ist der Anteil größer
  12. Team Nord (0,775)
  13. 3
  14. 5
  15. 11
  16. 0,306
  17. Nein, eher 0,288
  18. Nein, eher 0,168
  19. 16
  20. 12 Ergebnisse, 2 davon günstig
  21. 12 Ergebnisse, 1 davon günstig
  22. fair (3 zu 3)
  23. fair (3 zu 3)
  24. 2 Punkte
  25. Mädchen (27 Hundert Schritte gegen 25 Hundert Schritte)
  26. gleichmäßiger: Gruppe Falken (Spannweite 4 gegen 19)
  27. Median (48 statt 88)
  28. 53 min
  29. Nein, bei Team Süd ist der Anteil größer
  30. 14 = 0,25
  31. Gruppe Adler (Median 32 gegen 22)
  32. Median (6 statt 14)
  33. 8 Treffer
  34. 6
  35. fair (18 zu 18)
  36. x̄ = 8
  37. Median 8; Spannweite 14