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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: 5, 2, 10, 2, 13. Berechne Mittelwert.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    x̄ = 6,4
  2. ●38
    Körpergrößen-Abweichungen in cm: 4, 10, 6, 13, 17. Bestimme Median und Spannweite.
    Lösung zeigen
    1. Sortieren: 4, 6, 10, 13, 17
    2. Median = mittlerer Wert = 10
    3. Spannweite = 17 − 4 = 13
    Ergebnis:
    Median 10; Spannweite 13

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

Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Team Nord: 26, 9, 28, 12, 30. Team Süd: 13, 12, 16, 26, 28. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe hat mehr Punkte?
Team NordTeam Süd51015202530
Schritt für Schritt
  1. Team Nord geordnet: 9, 12, 26, 28, 30, Median 26
  2. Team Süd geordnet: 12, 13, 16, 26, 28, Median 16
  3. 26 ist mehr als 16.
  1. Team Nord geordnet: 9, 12, 26, 28, 30, Median 26
  2. Team Süd geordnet: 12, 13, 16, 26, 28, Median 16
  3. 26 ist mehr als 16.
Ergebnis:
Team Nord (Median 26 gegen 16)

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). Team Nord: 20, 29, 21, 25, 15. Team Süd: 11, 30, 16, 20, 18. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    Team NordTeam Süd1015202530
    So fängst du an:
    Team Nord: 20 + 29 + 21 + 25 + 15 = 110, 110 : 5 = 22
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 20 + 29 + 21 + 25 + 15 = 110, 110 : 5 = 22
    2. Team Süd: 11 + 30 + 16 + 20 + 18 = 95, 95 : 5 = 19
    3. 22 − 19 = 3
    Ergebnis:
    Team Nord, um 3 Punkte
  2. ●2
    Schritte auf dem Schulweg, in Hundert. Gruppe Adler: 31, 22, 20, 23, 29. Gruppe Falken: 19, 14, 12, 28, 32. Vergleiche die beiden Gruppen mit dem Median. Welche Gruppe geht weiter?
    Gruppe AdlerGruppe Falken101520253035
    Lösung zeigen
    1. Gruppe Adler geordnet: 20, 22, 23, 29, 31, Median 23
    2. Gruppe Falken geordnet: 12, 14, 19, 28, 32, Median 19
    3. 23 ist mehr als 19.
    Ergebnis:
    Gruppe Adler (Median 23 gegen 19)
  3. ★3
    Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Team Nord: 24, 15, 22, 23, 26. Team Süd: 28, 9, 11, 16, 28, 10. Berechne für beide Gruppen den Mittelwert. Welche Gruppe hat mehr Punkte?
    Team NordTeam Süd51015202530
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 24 + 15 + 22 + 23 + 26 = 110, 110 : 5 = 22
    2. Team Süd: 28 + 9 + 11 + 16 + 28 + 10 = 102, 102 : 6 = 17
    3. 22 ist mehr als 17.
    Ergebnis:
    Team Nord (22 Punkte gegen 17 Punkte)

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?

Anzahl der Bücher im Kinderzimmer: 23, 13, 209, 10, 30. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 57 Bücher.“ Beschreibt dieser Wert die Kinder gut? Vergleiche mit dem Median.
Werte0255075100125150175200225
Schritt für Schritt
  1. Geordnet: 10, 13, 23, 30, 209
  2. Median: 23
  3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 209.
  4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
  1. Geordnet: 10, 13, 23, 30, 209
  2. Median: 23
  3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 209.
  4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
Ergebnis:
Nein, der Median 23 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
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 4, 51, 3, 9, 8. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 15 min.“ Beschreibt dieser Wert die Fahrgäste gut? Vergleiche mit dem Median.
    Werte0102030405060
    So fängst du an:
    Geordnet: 3, 4, 8, 9, 51
    Lösung zeigen
    1. Geordnet: 3, 4, 8, 9, 51
    2. Median: 8
    3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 51.
    4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
    Ergebnis:
    Nein, der Median 8 passt besser
  2. ●5
    Anzahl der Bücher im Kinderzimmer: 29, 26, 14, 19, 247. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Kinder besser?
    Werte050100150200250
    Lösung zeigen
    1. Mittelwert: 335 : 5 = 67
    2. Geordnet: 14, 19, 26, 29, 247, Median 26
    3. Der Wert 247 zieht den Mittelwert nach oben.
    Ergebnis:
    Median (26 statt 67)
  3. ★6
    Taschengeld in der Woche, in €: 6, 7, 4, 9, 4, 60. Welcher Wert fällt aus der Reihe? Wie ändert sich der Mittelwert, wenn man ihn weglässt?
    Werte0102030405060
    Lösung zeigen
    1. 60 ist viel größer als alle anderen Werte.
    2. Mit ihm: 90 : 6 = 15
    3. Ohne ihn: 30 : 5 = 6
    Ergebnis:
    Ausreißer 60, Mittelwert 15 statt 6

3Ich bestimme einen fehlenden Wert aus dem Mittelwert.

EntdeckenFrage

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

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

Auflösung

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

MerkenFehlender Wert

Erst das Verhältnis kürzen, dann den Faktor suchen.

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

BeispielFehlender Wert aus dem Mittelwert

Der Mittelwert von 5 Kopfrechentests ist 18 Punkte. Bekannt sind 11, 17, 23, 27. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
Schritt für Schritt
  1. Summe aller Werte: 5 · 18 = 90
  2. Summe der bekannten: 11 + 17 + 23 + 27 = 78
  3. 90 − 78 = 12
  1. Summe aller Werte: 5 · 18 = 90
  2. Summe der bekannten: 11 + 17 + 23 + 27 = 78
  3. 90 − 78 = 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
    Noah möchte bei 5 Runden Korbwurf im Mittel genau 12 Treffer erreichen. Die ersten Ergebnisse: 18, 7, 6, 15. Was braucht Noah beim letzten Mal?
    bisher68101214161820?
    So fängst du an:
    Summe aller Werte: 5 · 12 = 60
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 12 = 60
    2. Summe der bekannten: 18 + 7 + 6 + 15 = 46
    3. 60 − 46 = 14
    Ergebnis:
    14 Treffer
  2. ●8
    Der Mittelwert von 4 Lesetagen ist 35 min. Bekannt sind 38, 51, 27. Ein Ergebnis ist verloren gegangen. Wie groß war es?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 4 · 35 = 140
    2. Summe der bekannten: 38 + 51 + 27 = 116
    3. 140 − 116 = 24
    Ergebnis:
    24 min
  3. ★9
    Mila hat die Ergebnisse von 6 Weitsprüngen notiert. Im Mittel waren es 321 cm. 5 Ergebnisse sind noch zu lesen: 282, 378, 325, 381, 311. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher280300320340360380400420?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 6 · 321 = 1926
    2. Summe der bekannten: 282 + 378 + 325 + 381 + 311 = 1677
    3. 1926 − 1677 = 249
    Ergebnis:
    249 cm

4Ich vergleiche Gruppen unterschiedlicher Größe mit relativen Häufigkeiten.

EntdeckenFrage

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

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

Auflösung

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

MerkenRelative Häufigkeit

Relative Häufigkeit heißt: Anzahl geteilt durch alle.

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

BeispielVerschieden große Gruppen über Anteile vergleichen

In der Theater-AG haben 5 von 10 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 21 von 50 Kindern ein Haustier. Ben sagt: „In der Fußball-AG ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
A5 von 10B21 von 50
Schritt für Schritt
  1. Theater-AG: 510 = 0,5
  2. Fußball-AG: 2150 = 0,42
  3. Die relative Häufigkeit ist in der Theater-AG größer.
  1. Theater-AG: 510 = 0,5
  2. Fußball-AG: 2150 = 0,42
  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
    An der Schule am Park sagen 12 von 20 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. An der Schule am See sagen 24 von 50 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. Ben sagt: „An der Schule am See ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A12 von 20B24 von 50
    So fängst du an:
    Schule am Park: 1220 = 0,6
    Lösung zeigen
    1. Schule am Park: 1220 = 0,6
    2. Schule am See: 2450 = 0,48
    3. Die relative Häufigkeit ist an der Schule am Park größer.
    Ergebnis:
    Nein, an der Schule am Park ist der Anteil größer
  2. ●11
    In der Theater-AG haben 13 von 20 Kindern ein Haustier. In der Fußball-AG haben 23 von 50 Kindern ein Haustier. Ben sagt: „In der Fußball-AG ist der Anteil größer, denn es sind mehr.“ Stimmt das?
    A13 von 20B23 von 50
    Lösung zeigen
    1. Theater-AG: 1320 = 0,65
    2. Fußball-AG: 2350 = 0,46
    3. Die relative Häufigkeit ist in der Theater-AG größer.
    Ergebnis:
    Nein, in der Theater-AG ist der Anteil größer
  3. ★12
    Team Nord trifft beim Elfmetertraining 12-mal bei 25 Schüssen. Team Süd trifft beim Elfmetertraining 15-mal bei 40 Schüssen. Team West trifft beim Elfmetertraining 36-mal bei 50 Schüssen. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    Team Nord12 von 25Team Süd15 von 40Team West36 von 50
    Lösung zeigen
    1. Team Nord: 1225 = 0,48
    2. Team Süd: 1540 = 0,375
    3. Team West: 3650 = 0,72
    4. 0,72 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Team West (0,72)

5Ich lese und ergänze Tabellen mit zwei Merkmalen.

EntdeckenFrage

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

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

Auflösung

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

MerkenKreuztabelle

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

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

BeispielTabelle mit zwei Merkmalen lesen und ergänzen

Bei einer Umfrage machen 41 Kinder mit, davon sind 25 Kinder der Klasse 6a. 12 Kinder der Klasse 6a und 9 Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Rad. Wie viele Kinder der Klasse 6b kommen mit dem Bus? Lege eine Tabelle an.
Schritt für Schritt
  1. Kinder der Klasse 6b: 41 − 25 = 16
  2. Kinder der Klasse 6b, die mit dem Bus kommen: 16 − 9 = 7
  3. Kontrolle: 12 + 13 + 9 + 7 = 41
  1. Kinder der Klasse 6b: 41 − 25 = 16
  2. Kinder der Klasse 6b, die mit dem Bus kommen: 16 − 9 = 7
  3. Kontrolle: 12 + 13 + 9 + 7 = 41
Ergebnis:
7

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
    In der Tabelle fehlen Zahlen. Wie viele Kinder wurden insgesamt befragt?
    Haustierkein TiergesamtMädchen14??Jungen4711gesamt?16?
    So fängst du an:
    Spalte kein Tier: 16 − 7 = 9
    Lösung zeigen
    1. Spalte kein Tier: 16 − 7 = 9
    2. Zeile Mädchen: 14 + 9 = 23
    3. Insgesamt: 23 + 11 = 34
    Ergebnis:
    34
  2. ●14
    Bei einer Umfrage machen 27 Kinder mit, davon sind 13 Mädchen. 10 Mädchen und 7 Jungen haben ein Haustier. Wie viele Jungen haben kein Haustier? Lege eine Tabelle an.
    Lösung zeigen
    1. Jungen: 27 − 13 = 14
    2. Jungen, die kein Haustier haben: 14 − 7 = 7
    3. Kontrolle: 10 + 3 + 7 + 7 = 27
    Ergebnis:
    7
  3. ★15
    Die Tabelle zeigt eine Umfrage. Wie viele Mädchen haben kein Haustier?
    Haustierkein TiergesamtMädchen9?14Jungen10414gesamt19928
    Lösung zeigen
    1. Zeile Mädchen: zusammen 14.
    2. 14 − 9 = 5
    3. Kontrolle mit der Spalte: 5 + 4 = 9
    Ergebnis:
    5

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

EntdeckenFrage

Hat schon einmal jemand eine Münze 24.000-mal geworfen?

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

Auflösung

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

Ausprobieren: Zufallsversuch: Häufigkeit und Wahrscheinlichkeit

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

MerkenLangfristig stabil

Bei wenigen Versuchen schwankt die relative Häufigkeit stark.

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

BeispielRelative Häufigkeiten bei vielen Versuchen

Ein Legostein wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er auf der Seite landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Nach 10 Würfen sagt Ida: „Die Chance ist 0,1.“ Hat sie recht?
Würfe1050100500Treffer11423101
Schritt für Schritt
  1. 1 : 10 = 0,1
  2. 101 : 500 = 0,202
  3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
  4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,2.
  1. 1 : 10 = 0,1
  2. 101 : 500 = 0,202
  3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
  4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,2.
Ergebnis:
Nein, eher 0,202

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
    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 0,3.“ Hat sie recht?
    Würfe1050100500Treffer31636179
    So fängst du an:
    3 : 10 = 0,3
    Lösung zeigen
    1. 3 : 10 = 0,3
    2. 179 : 500 = 0,358
    3. 10 Würfe sind zu wenige, der Wert schwankt noch stark.
    4. Langfristig stabil ist der Wert bei etwa 0,36.
    Ergebnis:
    Nein, eher 0,358
  2. ●17
    Ein Kronkorken wird immer wieder geworfen. Gezählt wird, wie oft er mit der Öffnung nach oben landet. Die Tabelle zeigt die Zwischenstände. Berechne die relative Häufigkeit nach 100 Würfen.
    Würfe1050100500Treffer42032178
    Lösung zeigen
    1. Treffer geteilt durch Würfe.
    2. 32 : 100 = 0,32
    Ergebnis:
    0,32
  3. ★18
    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.
    Würfe10502001000Treffer22178395
    Lösung zeigen
    1. 2 : 10 = 0,2
    2. 78 : 200 = 0,39
    3. 395 : 1000 = 0,395
    4. Nach den meisten Würfen schwankt der Wert am wenigsten.
    Ergebnis:
    0,395

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 4? Gib sie als gekürzten Bruch an.
123456123456?
Schritt für Schritt
  1. Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
  2. Summe 4: 1 und 3; 2 und 2; 3 und 1
  3. 3 von 36, also 336 = 112
  1. Alle Ergebnisse: 6 · 6 = 36
  2. Summe 4: 1 und 3; 2 und 2; 3 und 1
  3. 3 von 36, also 336 = 112
Ergebnis:
112

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 10?
    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 10: 4 und 6; 5 und 5; 6 und 4
    3. Das sind 3 Ergebnisse.
    Ergebnis:
    3 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 gerade Zahl?
    123456KopfZahl?
    Lösung zeigen
    1. Münze: 2 Möglichkeiten, Würfel: 6. Zusammen 2 · 6 = 12 Ergebnisse.
    2. Günstig: 3 Ergebnisse.
    3. Die Chance ist 3 von 12, also 1/4.
    Ergebnis:
    12 Ergebnisse, 3 davon günstig

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)

AchtungIm Sachzusammenhang falsch gerundet

So nicht
27 Kinder, Busse zu 20: 27 : 20 = 1,35 Busse
So richtig
27 Kinder, Busse zu 20: 1,35 → 2 Busse

Frag dich: Gibt es halbe Stücke? Entscheide dann: aufrunden oder abrunden.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Anna und Emre werfen zwei Würfel. Anna bekommt einen Punkt, wenn das Augenprodukt gerade ist. Emre bekommt einen Punkt, wenn es ungerade ist. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    So fängst du an:
    Anna: 27 von 36 Ergebnissen
    Lösung zeigen
    1. Anna: 27 von 36 Ergebnissen
    2. Emre: 9 von 36 Ergebnissen
    3. 27 ist mehr als 9.
    Ergebnis:
    nicht fair, Anna gewinnt öfter (27 zu 9)
  2. ●23
    Anna und Lotta werfen zwei Würfel. Anna bekommt einen Punkt, wenn beide Würfel dieselbe Zahl zeigen. Lotta bekommt einen Punkt, wenn die Augensumme 11 oder 12 ist. Das Spiel ist nicht gerecht. Wie viele Punkte muss Lotta je Treffer bekommen, damit es fair wird?
    Lösung zeigen
    1. Anna: 6 von 36 Ergebnissen
    2. Lotta: 3 von 36 Ergebnissen
    3. Anna gewinnt 2-mal so oft.
    4. Lotta braucht 2 Punkte je Treffer.
    Ergebnis:
    2 Punkte
  3. ★24
    Mila und Ben werfen zwei Würfel. Mila bekommt einen Punkt, wenn der Unterschied der Augenzahlen 0, 1 oder 2 ist. Ben bekommt einen Punkt, wenn er 3, 4 oder 5 ist. Ben meint: „Das Spiel ist fair.“ Stimmt das? Zähle nach.
    Lösung zeigen
    1. Mila: 24 von 36 Ergebnissen
    2. Ben: 12 von 36 Ergebnissen
    3. 24 ist mehr als 12.
    Ergebnis:
    nicht fair, Mila gewinnt öfter (24 zu 12)

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●25
    Punkte im Kopfrechentest (höchstens 30). Gruppe Adler: 27, 19, 13, 15, 26. Gruppe Falken: 16, 25, 12, 26, 26. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    Gruppe AdlerGruppe Falken121416182022242628
    Lösung zeigen
    1. Gruppe Adler: 27 + 19 + 13 + 15 + 26 = 100, 100 : 5 = 20
    2. Gruppe Falken: 16 + 25 + 12 + 26 + 26 = 105, 105 : 5 = 21
    3. 21 − 20 = 1
    Ergebnis:
    Gruppe Falken, um 1 Punkte
  2. ●26
    Treffer beim Korbwurf, je 20 Würfe. Mädchen: 13, 7, 14, 10, 11. Jungen: 10, 9, 12, 11, 13. Berechne für beide Gruppen die Spannweite. Welche Gruppe hat gleichmäßigere Ergebnisse?
    MädchenJungen7891011121314
    Lösung zeigen
    1. Mädchen: 14 − 7 = 7
    2. Jungen: 13 − 9 = 4
    3. Die kleinere Spannweite hat Jungen.
    Ergebnis:
    gleichmäßiger: Jungen (Spannweite 4 gegen 7)
  3. ●27
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 2, 8, 6, 8, 36. Jemand sagt: „Im Mittel sind es 12 min.“ Beschreibt dieser Wert die Fahrgäste gut? Vergleiche mit dem Median.
    Werte0510152025303540
    Lösung zeigen
    1. Geordnet: 2, 6, 8, 8, 36
    2. Median: 8
    3. Nur 1 Wert liegt beim Mittelwert oder darüber: 36.
    4. Der Median beschreibt die Gruppe besser.
    Ergebnis:
    Nein, der Median 8 passt besser
  4. ●28
    Noah hat die Ergebnisse von 5 Lesetagen notiert. Im Mittel waren es 38 min. 4 Ergebnisse sind noch zu lesen: 25, 41, 31, 33. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher2426283032343638404244?
    Lösung zeigen
    1. Summe aller Werte: 5 · 38 = 190
    2. Summe der bekannten: 25 + 41 + 31 + 33 = 130
    3. 190 − 130 = 60
    Ergebnis:
    60 min
  5. ●29
    In der Klasse 6a kommen 3 von 10 Kindern mit dem Rad zur Schule. In der Klasse 6b kommen 14 von 40 Kindern mit dem Rad zur Schule. Wo ist der Anteil am größten? Vergleiche mit der relativen Häufigkeit.
    A3 von 10B14 von 40
    Lösung zeigen
    1. Klasse 6a: 310 = 0,3
    2. Klasse 6b: 1440 = 0,35
    3. 0,35 ist die größte Zahl.
    Ergebnis:
    Klasse 6b (0,35)
  6. ●30
    Bei einer Umfrage antworten 10 Kinder. 7 von ihnen sagen, dass sie ein Instrument spielen. Gib die relative Häufigkeit als gekürzten Bruch und als Dezimalzahl an.
    Lösung zeigen
    1. Relative Häufigkeit: Anzahl geteilt durch alle, 710
    2. 710 lässt sich nicht kürzen.
    3. Als Dezimalzahl: 7 : 10 = 0,7
    Ergebnis:
    710 = 0,7

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: 311, 328, 272, 307, 317. Gruppe Falken: 291, 273, 373, 365, 333. Wie groß ist der Unterschied der beiden Mittelwerte, und welche Gruppe liegt vorn?
    Gruppe AdlerGruppe Falken260280300320340360380
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Gruppe Falken, um 20 cm

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

    32
    Wartezeit an der Bushaltestelle, in Minuten: 2, 8, 9, 36, 5. Berechne Mittelwert und Median. Welcher der beiden Werte beschreibt die Fahrgäste besser?
    Werte0510152025303540
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Median (8 statt 12)

  3. Ich bestimme einen fehlenden Wert aus dem Mittelwert.

    33
    Mila hat die Ergebnisse von 4 Runden Korbwurf notiert. Im Mittel waren es 11 Treffer. 3 Ergebnisse sind noch zu lesen: 11, 3, 12. Welches Ergebnis fehlt?
    bisher2468101214?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    18 Treffer

  4. Ich vergleiche Gruppen unterschiedlicher Größe mit relativen Häufigkeiten.

    34
    An der Schule am Park sagen 18 von 50 Befragten, dass sie gern Gemüse essen. An der Schule am See sagen 16 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?
    A18 von 50B16 von 40
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Nein, an der Schule am See ist der Anteil größer

  5. Ich lese und ergänze Tabellen mit zwei Merkmalen.

    35
    Bei einer Umfrage machen 32 Kinder mit, davon sind 16 Kinder aus Klasse 5. 13 Kinder aus Klasse 5 und 10 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:
    6

  6. Ich prüfe Spiele auf Fairness und begründe.

    36
    Jonas und Emre werfen eine Münze und einen Würfel. Jonas bekommt einen Punkt, wenn Kopf und eine gerade Zahl kommt. Emre bekommt einen Punkt, wenn Zahl und eine ungerade Zahl kommt. Ist das Spiel fair? Begründe mit den Ergebnissen.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    fair (3 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. Team Nord, um 3 Punkte
  2. Gruppe Adler (Median 23 gegen 19)
  3. Team Nord (22 Punkte gegen 17 Punkte)
  4. Nein, der Median 8 passt besser
  5. Median (26 statt 67)
  6. Ausreißer 60, Mittelwert 15 statt 6
  7. 14 Treffer
  8. 24 min
  9. 249 cm
  10. Nein, an der Schule am Park ist der Anteil größer
  11. Nein, in der Theater-AG ist der Anteil größer
  12. Team West (0,72)
  13. 34
  14. 7
  15. 5
  16. Nein, eher 0,358
  17. 0,32
  18. 0,395
  19. 3 Ergebnisse
  20. 12 Ergebnisse, 2 davon günstig
  21. 12 Ergebnisse, 3 davon günstig
  22. nicht fair, Anna gewinnt öfter (27 zu 9)
  23. 2 Punkte
  24. nicht fair, Mila gewinnt öfter (24 zu 12)
  25. Gruppe Falken, um 1 Punkte
  26. gleichmäßiger: Jungen (Spannweite 4 gegen 7)
  27. Nein, der Median 8 passt besser
  28. 60 min
  29. Klasse 6b (0,35)
  30. 710 = 0,7
  31. Gruppe Falken, um 20 cm
  32. Median (8 statt 12)
  33. 18 Treffer
  34. Nein, an der Schule am See ist der Anteil größer
  35. 6
  36. fair (3 zu 3)
  37. x̄ = 6,4
  38. Median 10; Spannweite 13