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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: 4, 11, 11, 7, 4. Berechne Mittelwert.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    x̄ = 7,4
  2. ●38
    Körpergrößen-Abweichungen in cm: 20, 2, 19, 19, 18. Bestimme Median und Spannweite.
    Lösung zeigen
    1. Sortieren: 2, 18, 19, 19, 20
    2. Median = mittlerer Wert = 19
    3. Spannweite = 20 − 2 = 18
    Ergebnis:
    Median 19; Spannweite 18

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: 37, 19, 28, 18, 28. Jungen: 18, 14, 36, 37, 15. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe geht weiter?
MädchenJungen10152025303540
Schritt für Schritt
  1. Mädchen geordnet: 18, 19, 28, 28, 37, Median 28
  2. Jungen geordnet: 14, 15, 18, 36, 37, Median 18
  3. 28 ist mehr als 18.
  1. Mädchen geordnet: 18, 19, 28, 28, 37, Median 28
  2. Jungen geordnet: 14, 15, 18, 36, 37, Median 18
  3. 28 ist mehr als 18.
Ergebnis:
Mädchen (Median 28 gegen 18)

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. Gruppe Adler: 28, 31, 41, 13, 32. Gruppe Falken: 12, 57, 44, 11, 36. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe liest länger?
    Gruppe AdlerGruppe Falken102030405060
    So fängst du an:
    Gruppe Adler: 28 + 31 + 41 + 13 + 32 = 145, 145 : 5 = 29
    Lösung zeigen
    1. Gruppe Adler: 28 + 31 + 41 + 13 + 32 = 145, 145 : 5 = 29
    2. Gruppe Falken: 12 + 57 + 44 + 11 + 36 = 160, 160 : 5 = 32
    3. 32 ist mehr als 29.
    Ergebnis:
    Gruppe Falken (32 min gegen 29 min)
  2. ●2
    Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Mädchen: 36, 7, 21, 22, 24. Jungen: 27, 38, 17, 10, 38. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    MädchenJungen510152025303540
    Lösung zeigen
    1. Mädchen: 36 + 7 + 21 + 22 + 24 = 110, 110 : 5 = 22
    2. Jungen: 27 + 38 + 17 + 10 + 38 = 130, 130 : 5 = 26
    3. 26 − 22 = 4
    Ergebnis:
    Jungen, um 4 Hundert Schritte
  3. ★3
    Treffer beim Korbwurf, je 20 Würfe. Team Nord: 17, 4, 14, 6, 18, 7. Team Süd: 17, 17, 11, 13, 7. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe trifft öfter?
    Team NordTeam Süd4681012141618
    Lösung zeigen
    1. Team Nord geordnet: 4, 6, 7, 14, 17, 18, Median 10,5
    2. Team Süd geordnet: 7, 11, 13, 17, 17, Median 13
    3. 13 ist mehr als 10,5.
    Ergebnis:
    Team Süd (Median 13 gegen 10,5)

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, 9, 7, 46. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 14 min.“ Beschreibt dieser Wert die Fahrgäste gut? Vergleiche mit dem Median.
Werte01020304050
Schritt für Schritt
  1. Geordnet: 4, 4, 7, 9, 46
  2. Median: 7
  3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 46.
  4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
  1. Geordnet: 4, 4, 7, 9, 46
  2. Median: 7
  3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 46.
  4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
Ergebnis:
Nein, der Median 7 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
    Anzahl der Bücher im Kinderzimmer: 12, 22, 28, 185, 18. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Kinder besser?
    Werte0255075100125150175200
    So fängst du an:
    Mittelwert: 265 : 5 = 53
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert: 265 : 5 = 53
    2. Geordnet: 12, 18, 22, 28, 185, Median 22
    3. Der Wert 185 zieht den Mittelwert nach oben.
    Ergebnis:
    Median (22 statt 53)
  2. ●5
    Zeit am Handy an einem Tag, in Minuten: 52, 47, 26, 23, 267. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Kinder besser?
    Werte050100150200250300
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert: 415 : 5 = 83
    2. Geordnet: 23, 26, 47, 52, 267, Median 47
    3. Der Wert 267 zieht den Mittelwert nach oben.
    Ergebnis:
    Median (47 statt 83)
  3. ★6
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 2, 7, 7, 7, 2, 41. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Fahrgäste besser?
    Werte051015202530354045
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert: 66 : 6 = 11
    2. Geordnet: 2, 2, 7, 7, 7, 41, Median 7
    3. Der Wert 41 zieht den Mittelwert nach oben.
    Ergebnis:
    Median (7 statt 11)

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 Runden Korbwurf im Mittel genau 8 Treffer erreichen. Die ersten Ergebnisse: 9, 5, 5. Was braucht Mila beim letzten Mal?
bisher5678910?
Schritt für Schritt
  1. Summe aller Werte: 4 · 8 = 32
  2. Summe der bekannten: 9 + 5 + 5 = 19
  3. 32 − 19 = 13
  1. Summe aller Werte: 4 · 8 = 32
  2. Summe der bekannten: 9 + 5 + 5 = 19
  3. 32 − 19 = 13
Ergebnis:
13 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
    Aylin möchte bei 5 Runden Korbwurf im Mittel genau 11 Treffer erreichen. Die ersten Ergebnisse: 7, 18, 12, 12. Was braucht Aylin beim letzten Mal?
    bisher68101214161820?
    So fängst du an:
    Summe aller Werte: 5 · 11 = 55
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 11 = 55
    2. Summe der bekannten: 7 + 18 + 12 + 12 = 49
    3. 55 − 49 = 6
    Ergebnis:
    6 Treffer
  2. ●8
    Tim möchte bei 4 Lesetagen im Mittel genau 32 min erreichen. Die ersten Ergebnisse: 13, 51, 11. Was braucht Tim beim letzten Mal?
    bisher1015202530354045505560?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 4 · 32 = 128
    2. Summe der bekannten: 13 + 51 + 11 = 75
    3. 128 − 75 = 53
    Ergebnis:
    53 min
  3. ★9
    Lukas hat die Ergebnisse von 6 Lesetagen notiert. Im Mittel waren es 28 min. 5 Ergebnisse sind noch zu lesen: 55, 12, 23, 16, 12. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher10203040506070?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 6 · 28 = 168
    2. Summe der bekannten: 55 + 12 + 23 + 16 + 12 = 118
    3. 168 − 118 = 50
    Ergebnis:
    50 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 Theater-AG haben 8 von 10 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 13 von 25 Kindern ein Haustier. Ben sagt: „In der Fußball-AG ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
A8 von 10B13 von 25
Schritt für Schritt
  1. Theater-AG: 810 = 0,8
  2. Fußball-AG: 1325 = 0,52
  3. Die relative Häufigkeit ist in der Theater-AG größer.
  1. Theater-AG: 810 = 0,8
  2. Fußball-AG: 1325 = 0,52
  3. Die relative Häufigkeit ist in der Theater-AG größer.
Ergebnis:
Nein, in der Theater-AG 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 Klasse 6a kommen 8 von 10 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 12 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 10B12 von 50
    So fängst du an:
    Klasse 6a: 810 = 0,8
    Lösung zeigen
    1. Klasse 6a: 810 = 0,8
    2. Klasse 6b: 1250 = 0,24
    3. Die relative Häufigkeit ist in der Klasse 6a größer.
    Ergebnis:
    Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer
  2. ●11
    In der Theater-AG haben 11 von 20 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 4 von 10 Kindern ein Haustier. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    A11 von 20B4 von 10
    Lösung zeigen
    1. Theater-AG: 1120 = 0,55
    2. Fußball-AG: 410 = 0,4
    3. 0,55 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Theater-AG (0,55)
  3. ★12
    In der Theater-AG haben 26 von 40 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 15 von 25 Kindern ein Haustier. In der Chor-AG haben 34 von 50 Kindern ein Haustier. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    A26 von 40B15 von 25C34 von 50
    Lösung zeigen
    1. Theater-AG: 2640 = 0,65
    2. Fußball-AG: 1525 = 0,6
    3. Chor-AG: 3450 = 0,68
    4. 0,68 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Chor-AG (0,68)

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 gefrühstückt?
Frühstückkein FrühstückgesamtMädchen61420Jungen?1115gesamt102535
Schritt für Schritt
  1. Zeile Jungen: zusammen 15.
  2. 15 − 11 = 4
  3. Kontrolle mit der Spalte: 4 + 6 = 10
  1. Zeile Jungen: zusammen 15.
  2. 15 − 11 = 4
  3. Kontrolle mit der Spalte: 4 + 6 = 10
Ergebnis:
4

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 Mädchen haben ein Haustier?
    Haustierkein TiergesamtMädchen?1116Jungen4711gesamt91827
    So fängst du an:
    Zeile Mädchen: zusammen 16.
    Lösung zeigen
    1. Zeile Mädchen: zusammen 16.
    2. 16 − 11 = 5
    3. Kontrolle mit der Spalte: 5 + 4 = 9
    Ergebnis:
    5
  2. ●14
    Bei einer Umfrage machen 37 Kinder mit, davon sind 19 Kinder der Klasse 6a. 14 Kinder der Klasse 6a und 6 Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Rad. Wie viele Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Bus? Lege eine Tabelle an.
    Lösung zeigen
    1. Kinder der Klasse 6b: 37 − 19 = 18
    2. Kinder der Klasse 6b, die mit dem Bus kommen: 18 − 6 = 12
    3. Kontrolle: 14 + 5 + 6 + 12 = 37
    Ergebnis:
    12
  3. ★15
    Bei einer Umfrage machen 28 Kinder mit, davon sind 15 Kinder aus Klasse 5. 8 Kinder aus Klasse 5 und 5 Kinder aus Klasse 6 sind in einer AG. Wie viele Kinder aus Klasse 6 sind in keiner AG? Lege eine Tabelle an.
    Lösung zeigen
    1. Kinder aus Klasse 6: 28 − 15 = 13
    2. Kinder aus Klasse 6, die in keiner AG sind: 13 − 5 = 8
    3. Kontrolle: 8 + 7 + 5 + 8 = 28
    Ergebnis:
    8

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. Nach 10 Würfen sagt Ida: „Die Chance ist 0,5.“ Hat sie recht?
Würfe1050100500Treffer52643225
Schritt für Schritt
  1. 5 : 10 = 0,5
  2. 225 : 500 = 0,45
  3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
  4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,45.
  1. 5 : 10 = 0,5
  2. 225 : 500 = 0,45
  3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
  4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,45.
Ergebnis:
Nein, eher 0,45

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. Nach 10 Würfen sagt Ida: „Die Chance ist 0,4.“ Hat sie recht?
    Würfe1050100500Treffer41232151
    So fängst du an:
    4 : 10 = 0,4
    Lösung zeigen
    1. 4 : 10 = 0,4
    2. 151 : 500 = 0,302
    3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
    4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,3.
    Ergebnis:
    Nein, eher 0,302
  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.
    Würfe1050100500Treffer131579
    Lösung zeigen
    1. 1 : 10 = 0,1
    2. 15 : 100 = 0,15
    3. 79 : 500 = 0,158
    4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
    Ergebnis:
    0,158
  3. ★18
    Ein Kronkorken wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er mit der Öffnung nach oben landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Nach 10 Würfen sagt Ida: „Die Chance ist 0,5.“ Hat sie recht?
    Würfe10502001000Treffer51962300
    Lösung zeigen
    1. 5 : 10 = 0,5
    2. 300 : 1000 = 0,3
    3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
    4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,3.
    Ergebnis:
    Nein, eher 0,3

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

Zwei Würfel werden geworfen. Wie groß ist die Chance auf die Augensumme 11? Gib sie als gekürzten Bruch an.
123456123456?
Schritt für Schritt
  1. Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
  2. Summe 11: 5 und 6; 6 und 5
  3. 2 von 36, also 236 = 118
  1. Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
  2. Summe 11: 5 und 6; 6 und 5
  3. 2 von 36, also 236 = 118
Ergebnis:
118

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
    Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie viele der 36 Ergebnisse haben die Augensumme 9?
    123456123456?
    So fängst du an:
    Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3.
    Lösung zeigen
    1. Rot 3 und Blau 4 ist ein anderes Ergebnis als Rot 4 und Blau 3.
    2. Summe 9: 3 und 6; 4 und 5; 5 und 4; 6 und 3
    3. Das sind 4 Ergebnisse.
    Ergebnis:
    4 Ergebnisse
  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?

Jonas und Lotta werfen einen Würfel. Jonas 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.
Schritt für Schritt
  1. Jonas: 2 von 6 Ergebnissen
  2. Lotta: 4 von 6 Ergebnissen
  3. 4 ist mehr als 2.
  1. Jonas: 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)

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
    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. Lotta meint: „Das Spiel ist fair.“ Stimmt das? Zähle nach.
    So fängst du an:
    Anna: 15 von 36 Ergebnissen
    Lösung zeigen
    1. Anna: 15 von 36 Ergebnissen
    2. Lotta: 15 von 36 Ergebnissen
    3. Beide haben gleich viele günstige Ergebnisse.
    Ergebnis:
    fair (15 zu 15)
  2. ●23
    Mila und Ben werfen zwei Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn beide Würfel dieselbe Zahl zeigen. Ben bekommt einen Punkt, wenn die Augensumme 11 oder 12 ist. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    Lösung zeigen
    1. Mila: 6 von 36 Ergebnissen
    2. Ben: 3 von 36 Ergebnissen
    3. 6 ist mehr als 3.
    Ergebnis:
    nicht fair, Mila gewinnt öfter (6 zu 3)
  3. ★24
    Anna und Emre werfen einen Würfel. Anna bekommt einen Punkt, wenn eine 1 oder 2 geworfen wird. Emre 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. Emre: 4 von 6 Ergebnissen
    3. Emre gewinnt 2-mal so oft.
    4. Anna 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
    Weitsprung beim Sportfest, in cm. Gruppe Adler: 292, 285, 315, 344, 244. Gruppe Falken: 283, 259, 360, 263, 380. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe springt weiter?
    Gruppe AdlerGruppe Falken240260280300320340360380
    Lösung zeigen
    1. Gruppe Adler: 292 + 285 + 315 + 344 + 244 = 1480, 1480 : 5 = 296
    2. Gruppe Falken: 283 + 259 + 360 + 263 + 380 = 1545, 1545 : 5 = 309
    3. 309 ist mehr als 296.
    Ergebnis:
    Gruppe Falken (309 cm gegen 296 cm)
  2. ●26
    Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Gruppe Adler: 17, 17, 17, 18, 16. Gruppe Falken: 25, 13, 13, 21, 13. Beide Gruppen haben denselben Mittelwert. Worin unterscheiden sie sich? Nutze die Spannweite.
    Gruppe AdlerGruppe Falken1214161820222426
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert beider Gruppen: 85 : 5 = 17
    2. Gruppe Adler: 18 − 16 = 2
    3. Gruppe Falken: 25 − 13 = 12
    4. Die Werte von Gruppe Adler liegen enger beisammen.
    Ergebnis:
    gleichmäßiger: Gruppe Adler (Spannweite 2 gegen 12)
  3. ●27
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 5, 46, 9, 5, 5. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte01020304050
    Lösung zeigen
    1. 46 ist viel größer als alle anderen Werte.
    2. Mit ihm: 70 : 5 = 14
    3. Ohne ihn: 24 : 4 = 6
    Ergebnis:
    Ausreißer 46, Mittelwert 14 statt 6
  4. ●28
    Der Mittelwert von 5 Weitsprüngen ist 300 cm. Bekannt sind 327, 302, 247, 345. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 300 = 1500
    2. Summe der bekannten: 327 + 302 + 247 + 345 = 1221
    3. 1500 − 1221 = 279
    Ergebnis:
    279 cm
  5. ●29
    Team Nord trifft beim Elfmetertraining 21-mal bei 40 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 14-mal bei 25 Schüssen. Ben sagt: „Bei Team Nord ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    Team Nord21 von 40Team Süd14 von 25
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 2140 = 0,525
    2. Team Süd: 1425 = 0,56
    3. Die relative Häufigkeit ist bei Team Süd größer.
    Ergebnis:
    Nein, bei Team Süd ist der Anteil größer
  6. ●30
    Beim Basketball wirft Jana 50-mal auf den Korb und trifft 34-mal. Gib die relative Häufigkeit als gekürzten Bruch und als Dezimalzahl an.
    Treffer34 von 50
    Lösung zeigen
    1. Relative Häufigkeit: Anzahl geteilt durch alle, 3450
    2. Gekürzt: 3450 = 1725
    3. Als Dezimalzahl: 34 : 50 = 0,68
    Ergebnis:
    1725 = 0,68

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: 17, 27, 23, 14, 9. Gruppe Falken: 18, 17, 22, 33, 15. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe geht weiter?
    Gruppe AdlerGruppe Falken5101520253035
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Gruppe Falken (Median 18 gegen 17)

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

    32
    Anzahl der Bücher im Kinderzimmer: 17, 18, 23, 18, 154. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte020406080100120140160
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ausreißer 154, Mittelwert 46 statt 19

  3. Ich bestimme einen fehlenden Wert aus dem Mittelwert.

    33
    Mila hat die Ergebnisse von 4 Kopfrechentests notiert. Im Mittel waren es 21 Punkte. 3 Ergebnisse sind noch zu lesen: 28, 16, 15. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher141618202224262830?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    25 Punkte

  4. Ich vergleiche Gruppen unterschiedlicher Größe mit relativen Häufigkeiten.

    34
    Team Nord trifft beim Elfmetertraining 6-mal bei 20 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 20-mal bei 25 Schüssen. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    Team Nord6 von 20Team Süd20 von 25
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Team Süd (0,8)

  5. Ich lese und ergänze Tabellen mit zwei Merkmalen.

    35
    Bei einer Umfrage machen 32 Kinder mit, davon sind 15 Mädchen. 5 Mädchen und 14 Jungen haben gefrühstückt. Wie viele Jungen haben nicht gefrühstückt? Lege eine Tabelle an.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3

  6. Ich prüfe Spiele auf Fairness und begründe.

    36
    Jonas und Emre werfen einen Würfel. Jonas bekommt einen Punkt, wenn eine 1 oder 2 geworfen wird. Emre bekommt einen Punkt, wenn eine 3, 4, 5 oder 6 geworfen wird. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    nicht fair, Emre gewinnt öfter (4 zu 2)

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 Falken (32 min gegen 29 min)
  2. Jungen, um 4 Hundert Schritte
  3. Team Süd (Median 13 gegen 10,5)
  4. Median (22 statt 53)
  5. Median (47 statt 83)
  6. Median (7 statt 11)
  7. 6 Treffer
  8. 53 min
  9. 50 min
  10. Nein, in der Klasse 6a ist der Anteil größer
  11. Theater-AG (0,55)
  12. Chor-AG (0,68)
  13. 5
  14. 12
  15. 8
  16. Nein, eher 0,302
  17. 0,158
  18. Nein, eher 0,3
  19. 4 Ergebnisse
  20. 12 Ergebnisse, 2 davon günstig
  21. 12 Ergebnisse, 1 davon günstig
  22. fair (15 zu 15)
  23. nicht fair, Mila gewinnt öfter (6 zu 3)
  24. 2 Punkte
  25. Gruppe Falken (309 cm gegen 296 cm)
  26. gleichmäßiger: Gruppe Adler (Spannweite 2 gegen 12)
  27. Ausreißer 46, Mittelwert 14 statt 6
  28. 279 cm
  29. Nein, bei Team Süd ist der Anteil größer
  30. 1725 = 0,68
  31. Gruppe Falken (Median 18 gegen 17)
  32. Ausreißer 154, Mittelwert 46 statt 19
  33. 25 Punkte
  34. Team Süd (0,8)
  35. 3
  36. nicht fair, Emre gewinnt öfter (4 zu 2)
  37. x̄ = 7,4
  38. Median 19; Spannweite 18