Mathematik · Klasse 8 · Kapitel

Daten in Klassen: Histogramm und Kennwerte

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Die Schülerzeitung will wissen, wie die Kinder unserer Schule zur Schule kommen. Drei Vorschläge: die Radfahrer am Fahrradständer fragen, die eigene Klasse fragen oder die Leute im Bus fragen. Welcher Vorschlag liefert ein ehrliches Ergebnis?

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Jeder Vorschlag klingt zuerst vernünftig. Beim Durchdenken merkt die Klasse, dass jeder ein anderes Ergebnis liefern würde – und dass keiner für die ganze Schule spricht. Ein ehrliches Ergebnis braucht zwei Dinge: ein Merkmal, das genau die Frage beantwortet, und eine Stichprobe, deren Auswahl nichts mit der Antwort zu tun hat. Am sichersten ist, aus der ganzen Schule auszulosen.

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 zeigen die Mitte, die Spannweite die Streuung.

●39
Punkte im Test: 1, 8, 9, 7, 4. Berechne Mittelwert.
Lösung zeigen
Ergebnis:
x̄ = 5,8
●40
Körpergrößen-Abweichungen in cm: 6, 6, 10, 10, 3. Bestimme Median und Spannweite.
Lösung zeigen
1. Sortieren: 3, 6, 6, 10, 10
2. Median = mittlerer Wert = 6
3. Spannweite = 10 − 3 = 7
Ergebnis:
Median 6; Spannweite 7

So kannst du es dir vorstellen

EntdeckenDie Verteilung erzählt mehr als eine Zahl

Daten haben eine Form: wo sie sich häufen, wie weit sie streuen, ob einzelne Werte weit draußen liegen. Das Histogramm zeigt diese Form. Jeder Kennwert fasst sie in einer Zahl zusammen und lässt dabei etwas weg.

WeiterdenkenDenk nach

Zwei Klassen haben im Test denselben Mittelwert. Können die Ergebnisse der beiden Klassen trotzdem ganz verschieden aussehen?

1Ich plane eine Erhebung mit passender Frage, passendem Merkmal und passender Stichprobe.

EntdeckenFrage

Kann eine Umfrage mit über zwei Millionen Antworten völlig danebenliegen?

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

Auflösung

Ja. 1936 sagte die Zeitschrift Literary Digest nach rund 2,4 Millionen Antworten den falschen Sieger der US-Präsidentenwahl voraus. Befragt waren vor allem Menschen mit Telefon und Auto, damals eher Wohlhabende. George Gallup lag mit einer viel kleineren, gut ausgewählten Stichprobe richtig.

MerkenFrage, Merkmal, Stichprobe

Erst die Frage, dann das passende Merkmal.

Die Stichprobe darf nicht verzerren: Die Fußball-AG passt nicht für den Lieblingssport. Am sichersten ist Auslosen.

BeispielPassendes Merkmal zur Frage wählen

Für die Frage „Womit kommen die Kinder zur Schule?“ wird das Merkmal „Verkehrsmittel“ erhoben. Kann man dazu einen Mittelwert berechnen? Begründe.

Schritt für Schritt

Die Antworten sind Kategorien
Kategorien kann man nicht addieren: kein Mittelwert, nur das Häufigste

Die Antworten sind Kategorien
Kategorien kann man nicht addieren: kein Mittelwert, nur das Häufigste

Ergebnis:

nein, nur Kategorien – man gibt das Häufigste an

AchtungStichprobe oder Merkmal passt nicht zur Frage

So nicht

Frage: Welcher Sport ist an der Schule beliebt? Befragt: die Fußball-AG → Fußball ist am beliebtesten

So richtig

Befragt: aus jeder Klasse ausgeloste Kinder → Ergebnis gilt für die Schule

Hängt die Auswahl der Befragten mit der Antwort zusammen? Dann ist die Stichprobe verzerrt.

ÜbenJetzt du

○1
Die Schülervertretung fragt: „Welcher Sport ist in der 8b am beliebtesten?“ Welches Merkmal muss sie erheben? Sind die Antworten Zahlen oder Kategorien?
So fängst du an:
Gesucht ist, was die Frage beantwortet: Lieblingssportart
Lösung zeigen
1. Gesucht ist, was die Frage beantwortet: Lieblingssportart
2. Die Antworten sind Kategorien, man kann nur zählen
Ergebnis:
Lieblingssportart, Kategorien
●2
Ben will die Frage „Womit kommen die Kinder zur Schule?“ beantworten und erhebt das Merkmal „Länge des Schulwegs in Kilometern“. Passt das? Schlage ein besseres Merkmal vor.
Lösung zeigen
1. Nein: die Länge sagt nicht, ob jemand Bus oder Rad fährt
2. Besser: Verkehrsmittel
Ergebnis:
nein, besser: Verkehrsmittel
★3
Für die Frage „Wie viel Zeit verbringen Jugendliche am Tag mit dem Handy?“ wird das Merkmal „Handyzeit in Minuten pro Tag“ erhoben. Kann man dazu einen Mittelwert berechnen? Begründe.
Lösung zeigen
1. Die Antworten sind Zahlen
2. Zahlen kann man addieren und teilen: Mittelwert möglich
Ergebnis:
ja, die Antworten sind Zahlen

2Ich teile Daten in Klassen ein und lege eine Häufigkeitstabelle an.

EntdeckenFrage

Warum haben fast alle Menschen mehr Beine als der Durchschnitt?

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

Auflösung

Die meisten Menschen haben zwei Beine, einige wenige haben weniger. Deshalb liegt der Mittelwert knapp unter 2. Der Median und der häufigste Wert sind aber genau 2. Der Mittelwert beschreibt hier gerade nicht das Typische.

MerkenKlassen bilden

Klassen fassen viele Werte zusammen, zum Beispiel 10 bis unter 20 Minuten.

Die 20 gehört zur nächsten Klasse. Alle Anzahlen zusammen ergeben die Zahl der Werte.

BeispielDaten in Klassen einteilen

Die Werte (Schulweg in min): 22, 28, 19, 37, 25, 9, 7, 20, 20, 33, 22, 22, 25, 21, 19. Wie viele Werte liegen in der Klasse 30 bis unter 40 min? Achte auf die Grenzen.

Schritt für Schritt

Die Klasse umfasst 30 und alles bis kurz vor 40
Gezählt: 37, 33
Das sind 2

Die Klasse umfasst 30 und alles bis kurz vor 40
Gezählt: 37, 33
Das sind 2

Ergebnis:

2 Werte

AchtungKlassengrenze falsch zugeordnet

So nicht

Werte 12, 20, 25 in Klassen 10 bis unter 20 und 20 bis unter 30: 2 und 1

So richtig

20 gehört zu 20 bis unter 30: 12 → 1 Wert; 20 und 25 → 2 Werte

„Bis unter 20“ heißt: Die 20 gehört schon zur nächsten Klasse. Zur Probe alle Anzahlen addieren.

ÜbenJetzt du

○4
Schulweg von 15 Kindern der 8b in min: 12, 13, 26, 22, 32, 15, 19, 14, 20, 29, 25, 32, 15, 23, 25. Teile in Klassen der Breite 10 min ein, beginnend bei 10. Lege eine Häufigkeitstabelle an.
So fängst du an:
10 bis unter 20 min: 6
Lösung zeigen
1. 10 bis unter 20 min: 6
2. 20 bis unter 30 min: 7
3. 30 bis unter 40 min: 2
4. Probe: 6 + 7 + 2 = 15
Ergebnis:
10 bis unter 20: 6; 20 bis unter 30: 7; 30 bis unter 40: 2
●5
Körpergröße von 15 Jugendlichen im Sportverein in cm: 174, 167, 167, 179, 167, 172, 169, 161, 161, 179, 175, 168, 153, 155, 166. Teile in Klassen der Breite 10 cm ein, beginnend bei 150. Lege eine Häufigkeitstabelle an.
Lösung zeigen
1. 150 bis unter 160 cm: 2
2. 160 bis unter 170 cm: 8
3. 170 bis unter 180 cm: 5
4. Probe: 2 + 8 + 5 = 15
Ergebnis:
150 bis unter 160: 2; 160 bis unter 170: 8; 170 bis unter 180: 5
★6
Schulweg von 20 Kindern der 8b in min: 30, 20, 8, 21, 29, 35, 14, 28, 29, 16, 41, 19, 25, 13, 41, 22, 24, 35, 31, 24. Teile in Klassen der Breite 10 min ein, beginnend bei 0. Lege eine Häufigkeitstabelle an.
Lösung zeigen
1. 0 bis unter 10 min: 1
2. 10 bis unter 20 min: 4
3. 20 bis unter 30 min: 9
4. 30 bis unter 40 min: 4
5. 40 bis unter 50 min: 2
6. Probe: 1 + 4 + 9 + 4 + 2 = 20
Ergebnis:
0 bis unter 10: 1; 10 bis unter 20: 4; 20 bis unter 30: 9; 30 bis unter 40: 4; 40 bis unter 50: 2

3Ich zeichne und lese Histogramme.

EntdeckenFrage

Warum nennt die Statistik beim Lohn den Median?

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

Auflösung

Wenige sehr hohe Gehälter ziehen den Durchschnitt nach oben. Der Median teilt die Beschäftigten in zwei gleich große Hälften und bleibt von den Spitzenverdiensten fast unberührt. Er beschreibt deshalb das typische Gehalt besser.

MerkenHistogramm

Im Histogramm steht für jede Klasse eine Säule, deren Höhe die Anzahl zeigt.

Die Säulen stehen ohne Lücke nebeneinander, weil die Klassen lückenlos aneinanderstoßen.

BeispielHistogramm lesen

Das Histogramm zeigt Handyzeit am Tag von Befragten der Jahrgangsstufe. Wie viele sind es insgesamt?

Schritt für Schritt

Säulenhöhen ablesen: 4, 4, 8, 4
Summe: 4 + 4 + 8 + 4 = 20

Säulenhöhen ablesen: 4, 4, 8, 4
Summe: 4 + 4 + 8 + 4 = 20

Ergebnis:

20 Personen

ÜbenJetzt du

○7
Das Histogramm zeigt Schulweg von Kindern der 8b. Wie viele sind es insgesamt?
So fängst du an:
Säulenhöhen ablesen: 5, 9, 5, 1
Lösung zeigen
1. Säulenhöhen ablesen: 5, 9, 5, 1
2. Summe: 5 + 9 + 5 + 1 = 20
Ergebnis:
20 Personen
●8
Das Histogramm zeigt Schulweg in min. Wie viele Werte sind kleiner als 10 min?
Lösung zeigen
1. Säulen links von 10: 2
2. Nur eine Säule: 2
Ergebnis:
2 Werte
★9
Das Histogramm zeigt Körpergröße von Jugendlichen im Sportverein. Wie viele sind es insgesamt?
Lösung zeigen
1. Säulenhöhen ablesen: 1, 2, 10, 12, 5
2. Summe: 1 + 2 + 10 + 12 + 5 = 30
Ergebnis:
30 Personen

4Ich bestimme Modalwert und Median aus einer Häufigkeitstabelle.

EntdeckenFrage

Kann man ein Rind wiegen, indem man 800 Menschen raten lässt?

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

Auflösung

Fast. Francis Galton sammelte 1906 auf einer Viehmesse rund 800 Schätzungen zum Gewicht eines Ochsen. Der Median lag bei 1207 Pfund, das echte Gewicht bei 1198 Pfund. Der mittlere Wert vieler Schätzungen traf besser als fast jede einzelne.

MerkenModalwert und Median

Der Modalwert ist der häufigste Wert.

Der Median steht in der Mitte der geordneten Werte. In der Tabelle zählt man die Anzahlen auf, bis die Mitte erreicht ist.

BeispielModalwert und Median aus der Häufigkeitstabelle

Die Tabelle zeigt „Note in der Mathearbeit“ bei 22 Kindern. Bestimme Modalwert und Median.

Schritt für Schritt

Häufigster Wert: 4 (7-mal)
22 Werte, Median ist das Mittel aus dem 11. und 12. Wert
Aufsummiert: bis 1: 5, bis 2: 6, bis 3: 10, bis 4: 17
Median: 4

Häufigster Wert: 4 (7-mal)
22 Werte, Median ist das Mittel aus dem 11. und 12. Wert
Aufsummiert: bis 1: 5, bis 2: 6, bis 3: 10, bis 4: 17
Median: 4

Ergebnis:

Modalwert 4, Median 4

AchtungMedian ohne Ordnen oder aus der Tabellenmitte

So nicht

Tabelle Geschwister 0 bis 4 mit Anzahlen 3, 8, 5, 2, 1: Median = 2, der mittlere Tabellenwert

So richtig

19 Werte, der 10. zählt: 3, dann 3 + 8 = 11 ≥ 10 → Median = 1

Der Median ist der mittlere der GEORDNETEN Werte. In der Tabelle die Anzahlen aufsummieren, bis die Mitte erreicht ist.

ÜbenJetzt du

○10
Tim schreibt für die Tabelle (Bücher im letzten Monat) alle 29 Werte einzeln auf, um den Median zu finden. Wie geht es schneller? Bestimme den Median.
So fängst du an:
29 Werte: Median ist der 15. Wert
Lösung zeigen
1. 29 Werte: Median ist der 15. Wert
2. Aufsummiert: bis 0: 8, bis 1: 13, bis 2: 17
3. Median: 2
Ergebnis:
Median 2
●11
Noah schreibt für die Tabelle (Anzahl der Geschwister) alle 26 Werte einzeln auf, um den Median zu finden. Wie geht es schneller? Bestimme den Median.
Lösung zeigen
1. 26 Werte: Median ist das Mittel aus dem 13. und 14. Wert
2. Aufsummiert: bis 0: 6, bis 1: 8, bis 2: 16
3. Median: 2
Ergebnis:
Median 2
★12
Emre schreibt für die Tabelle (Tore pro Spiel) alle 30 Werte einzeln auf, um den Median zu finden. Wie geht es schneller? Bestimme den Median.
Lösung zeigen
1. 30 Werte: Median ist das Mittel aus dem 15. und 16. Wert
2. Aufsummiert: bis 0: 3, bis 1: 13, bis 2: 17
3. Median: 2
Ergebnis:
Median 2

5Ich berechne den Mittelwert aus einer Häufigkeitstabelle.

EntdeckenFrage

Warum stehen die Säulen in einem Histogramm ohne Lücke nebeneinander?

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

Auflösung

Weil die Klassen lückenlos aneinanderstoßen: Wo die Klasse 150 bis unter 160 cm aufhört, beginnt die nächste. Eine Lücke würde behaupten, dass es Werte dazwischen nicht gibt. Beim Säulendiagramm für Lieblingsfarben gibt es dagegen nichts zwischen Rot und Blau.

MerkenGewichteter Mittelwert

Jeder Wert zählt so oft, wie er vorkommt.

Man rechnet Wert mal Anzahl, addiert und teilt durch die Zahl aller Werte. Bei Klassen nimmt man die Klassenmitten.

BeispielMittelwert aus der Häufigkeitstabelle

Wie groß ist der Durchschnitt für „Bücher im letzten Monat“? Die Tabelle zeigt, wie oft jeder Wert vorkam.

Schritt für Schritt

0 · 8 + 1 · 4 + 2 · 6 + 3 · 1 + 4 · 3 = 31
Anzahl aller Werte: 22
31 : 22 ≈ 1,41

0 · 8 + 1 · 4 + 2 · 6 + 3 · 1 + 4 · 3 = 31
Anzahl aller Werte: 22
31 : 22 ≈ 1,41

Ergebnis:

1,41

AchtungMittelwert ohne die Häufigkeiten

So nicht

Geschwister 0, 1, 2 mit Anzahlen 2, 3, 15: (0 + 1 + 2) : 3 = 1

So richtig

Geschwister 0, 1, 2 mit Anzahlen 2, 3, 15: (0 · 2 + 1 · 3 + 2 · 15) : 20 = 33 : 20 = 1,65

Jeder Wert zählt so oft, wie er vorkommt: Wert mal Anzahl, dann durch die Zahl ALLER Werte teilen.

ÜbenJetzt du

○13
Berechne den Mittelwert aus der Häufigkeitstabelle (Tore pro Spiel, 24 Antworten).
So fängst du an:
0 · 3 + 1 · 3 + 2 · 3 + 3 · 4 + 4 · 4 + 5 · 7 = 72
Lösung zeigen
1. 0 · 3 + 1 · 3 + 2 · 3 + 3 · 4 + 4 · 4 + 5 · 7 = 72
2. Anzahl aller Werte: 24
3. 72 : 24 = 3
Ergebnis:
3
●14
Wie groß ist der Durchschnitt für „Tore pro Spiel“? Die Tabelle zeigt, wie oft jeder Wert vorkam.
Lösung zeigen
1. 0 · 7 + 1 · 3 + 2 · 2 + 3 · 5 + 4 · 2 + 5 · 8 = 70
2. Anzahl aller Werte: 27
3. 70 : 27 ≈ 2,59
Ergebnis:
2,59
★15
Von Handyzeit am Tag kennst du nur die Klassen (siehe Tabelle). Schätze den Mittelwert mit den Klassenmitten.
Lösung zeigen
1. Klassenmitten: 15, 45, 75, 105, 135, 165
2. Mitte mal Anzahl, addiert: 2385
3. 2385 : 25 = 95,4
Ergebnis:
etwa 95,4 min

6Ich vergleiche zwei Gruppen mit Kennwerten.

EntdeckenFrage

Zwei Klassen haben im Test denselben Durchschnitt – sind sie dann gleich gut?

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

Auflösung

Nicht unbedingt. In der einen Klasse können alle im Mittelfeld liegen, in der anderen gibt es viele sehr gute und viele schwache Ergebnisse. Der Mittelwert ist gleich, die Streuung ganz verschieden. Erst Histogramm und Spannweite zeigen den Unterschied.

MerkenGruppen vergleichen

Zwei Gruppen vergleicht man in Mitte und Streuung.

Die Mitte zeigen Mittelwert oder Median, die Streuung die Spannweite. Ein Kennwert allein reicht nicht.

BeispielZwei Gruppen mit Kennwerten vergleichen

Punkte im Test. 8a: 4, 21, 12, 24, 23, 6. 8b: 7, 22, 14, 8, 13, 23. Vergleiche die Gruppen mit Mittelwert und Spannweite.

Schritt für Schritt

Mittelwert 8a: 90 : 6 = 15
Mittelwert 8b: 87 : 6 = 14,5
Spannweite: 20 gegen 16

Mittelwert 8a: 90 : 6 = 15
Mittelwert 8b: 87 : 6 = 14,5
Spannweite: 20 gegen 16

Ergebnis:

im Mittel höher: 8a; weniger Streuung: 8b

AchtungKennwert falsch gedeutet

So nicht

Taschengeld 20, 25, 25, 30, 200 Euro: Mittelwert 60 → typisch sind 60 Euro

So richtig

Median = 25 → typisch sind 25 Euro; die 200 zieht nur den Mittelwert hoch

Der Mittelwert ist nicht der häufigste Wert und springt bei Ausreißern. Erst fragen, was der Kennwert misst.

ÜbenJetzt du

○16
Punkte im Test. 8a: 10, 22, 23, 10, 17, 11. 8b: 6, 21, 24, 11, 13, 10. Vergleiche die Gruppen mit Mittelwert und Spannweite.
So fängst du an:
Mittelwert 8a: 93 : 6 = 15,5
Lösung zeigen
1. Mittelwert 8a: 93 : 6 = 15,5
2. Mittelwert 8b: 85 : 6 ≈ 14,17
3. Spannweite: 13 gegen 18
Ergebnis:
im Mittel höher: 8a; weniger Streuung: 8a
●17
Laufzeiten über 100 m in Sekunden. Staffel A: 16, 15, 19, 15, 16, 16. Staffel B: 17, 15, 13, 19, 17, 13. Welche Gruppe liegt im Mittel höher, welche streut weniger?
Lösung zeigen
1. Mittelwert Staffel A: 97 : 6 ≈ 16,17
2. Mittelwert Staffel B: 94 : 6 ≈ 15,67
3. Spannweite: 4 gegen 6
Ergebnis:
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel A
★18
Laufzeiten über 100 m in Sekunden. Staffel A: 18, 19, 13, 15, 15, 15, 18, 13. Staffel B: 14, 14, 16, 17, 15, 15, 13, 18. Welche Gruppe liegt im Mittel höher, welche streut weniger?
Lösung zeigen
1. Mittelwert Staffel A: 126 : 8 = 15,75
2. Mittelwert Staffel B: 122 : 8 = 15,25
3. Spannweite: 6 gegen 5
Ergebnis:
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel B

7Ich untersuche, wie ein Ausreißer Mittelwert und Median verändert.

EntdeckenFrage

Bei einer Umfrage zum Schulweg tippt ein Kind 300 statt 30 Minuten ein. Was passiert mit dem Durchschnitt der Klasse?

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

Auflösung

Bei 25 Kindern steigt der Mittelwert um 270 : 25 = 10,8 Minuten. Der Median bleibt gleich, weil der falsche Wert nur ans obere Ende rückt. Ein einziger Ausreißer verschiebt also den Mittelwert, den Median kaum.

MerkenAusreißer

Ein Ausreißer liegt weit weg von den übrigen Werten.

Er zieht den Mittelwert stark mit, den Median kaum. Dann beschreibt der Median das Typische besser.

BeispielAusreißer: Mittelwert und Median im Vergleich

Taschengeld im Monat in Euro: 25, 33, 18, 33, 250. Berechne Mittelwert und Median mit und ohne den Wert 250.

Schritt für Schritt

Mit 250: Mittelwert 359 : 5 = 71,8, Median 33
Ohne: Mittelwert 109 : 4 = 27,25, Median 29
Der Mittelwert springt, der Median kaum

Mit 250: Mittelwert 359 : 5 = 71,8, Median 33
Ohne: Mittelwert 109 : 4 = 27,25, Median 29
Der Mittelwert springt, der Median kaum

Ergebnis:

Mittelwert 71,8 statt 27,25; Median 33 statt 29

ÜbenJetzt du

○19
Wartezeit an der Haltestelle in Minuten: 4, 4, 3, 8, 40. Berechne Mittelwert und Median mit und ohne den Wert 40.
So fängst du an:
Mit 40: Mittelwert 59 : 5 = 11,8, Median 4
Lösung zeigen
1. Mit 40: Mittelwert 59 : 5 = 11,8, Median 4
2. Ohne: Mittelwert 19 : 4 = 4,75, Median 4
3. Der Mittelwert springt, der Median kaum
Ergebnis:
Mittelwert 11,8 statt 4,75; Median 4 statt 4
●20
Handyzeit am Tag in Minuten: 102, 82, 134, 101, 600. Wie stark verändert der Wert 600 den Mittelwert, wie stark den Median?
Lösung zeigen
1. Mit 600: Mittelwert 1019 : 5 = 203,8, Median 102
2. Ohne: Mittelwert 419 : 4 = 104,75, Median 101,5
3. Der Mittelwert springt, der Median kaum
Ergebnis:
Mittelwert 203,8 statt 104,75; Median 102 statt 101,5
★21
Wartezeit an der Haltestelle in Minuten: 5, 7, 8, 7, 9, 3, 40. Berechne Mittelwert und Median mit und ohne den Wert 40.
Lösung zeigen
1. Mit 40: Mittelwert 79 : 7 ≈ 11,29, Median 7
2. Ohne: Mittelwert 39 : 6 = 6,5, Median 7
3. Der Mittelwert springt, der Median kaum
Ergebnis:
Mittelwert 11,29 statt 6,5; Median 7 statt 7

8Ich beurteile Aussagen über Statistiken aus dem Alltag.

EntdeckenFrage

In Ländern mit mehr Störchen werden mehr Babys geboren. Bringt also der Storch die Kinder?

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

Auflösung

Nein. Große Länder haben mehr Platz für Störche und mehr Einwohner, also auch mehr Geburten. Beide Zahlen hängen von der Größe des Landes ab, nicht voneinander. Ein Zusammenhang in den Daten ist noch keine Ursache.

MerkenStatistiken beurteilen

Erst prüfen, wer befragt wurde und welcher Kennwert dasteht.

Der Durchschnitt meint nicht „die meisten“. Prozentpunkte sind keine Prozent.

BeispielAussagen über Statistiken prüfen

Schlagzeile der Schülerzeitung: „70 Prozent aller Berliner Jugendlichen wollen längere Pausen!“ Befragt wurden 10 Kinder aus einer Klasse. Ist die Aussage haltbar?

Schritt für Schritt

7 von 10 sind 70 %
Aber: 10 Kinder aus einer Klasse stehen nicht für ganz Berlin

7 von 10 sind 70 %
Aber: 10 Kinder aus einer Klasse stehen nicht für ganz Berlin

Ergebnis:

nicht haltbar: Stichprobe zu klein und nicht gestreut

ÜbenJetzt du

○22
Der Anteil der Kinder, die mit dem Rad kommen, stieg von 39 % auf 44 %. Die Zeitung schreibt: „Ein Plus von 5 Prozent.“ Stimmt das?
So fängst du an:
Unterschied: 44 − 39 = 5 Prozentpunkte
Lösung zeigen
1. Unterschied: 44 − 39 = 5 Prozentpunkte
2. Im Verhältnis: 5 : 39 · 100 ≈ 12,82 %
Ergebnis:
ungenau: 5 Prozentpunkte, das sind 12,82 % mehr
●23
Der Anteil der Kinder, die mit dem Rad kommen, stieg von 37 % auf 41 %. Die Zeitung schreibt: „Ein Plus von 4 Prozent.“ Stimmt das?
Lösung zeigen
1. Unterschied: 41 − 37 = 4 Prozentpunkte
2. Im Verhältnis: 4 : 37 · 100 ≈ 10,81 %
Ergebnis:
ungenau: 4 Prozentpunkte, das sind 10,81 % mehr
★24
Der Anteil der Kinder, die mit dem Rad kommen, stieg von 38 % auf 40 %. Die Zeitung schreibt: „Ein Plus von 2 Prozent.“ Stimmt das?
Lösung zeigen
1. Unterschied: 40 − 38 = 2 Prozentpunkte
2. Im Verhältnis: 2 : 38 · 100 ≈ 5,26 %
Ergebnis:
ungenau: 2 Prozentpunkte, das sind 5,26 % mehr

Vermischte Übungen

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

Üben

●25
Die Schülervertretung fragt: „Womit kommen die Kinder zur Schule?“ Welches Merkmal muss sie erheben? Sind die Antworten Zahlen oder Kategorien?
Lösung zeigen
1. Gesucht ist, was die Frage beantwortet: Verkehrsmittel
2. Die Antworten sind Kategorien, man kann nur zählen
Ergebnis:
Verkehrsmittel, Kategorien
●26
Emre befragt für die Frage „Welcher Sport ist an unserer Schule beliebt?“ die Mitglieder der Fußball-AG – insgesamt 20 Personen. Welches Problem siehst du? Wie wählt man besser aus?
Lösung zeigen
1. Problem: wer in der Fußball-AG ist, mag Fußball – das verzerrt
2. Besser: Personen aus der ganzen Schule auslosen
Ergebnis:
verzerrte Auswahl; besser auslosen
●27
Sprungweite von 15 Kindern beim Sportfest in cm: 405, 285, 345, 412, 299, 323, 318, 276, 288, 389, 295, 394, 290, 352, 296. Teile in Klassen der Breite 50 cm ein, beginnend bei 250. Lege eine Häufigkeitstabelle an.
Lösung zeigen
1. 250 bis unter 300 cm: 7
2. 300 bis unter 350 cm: 3
3. 350 bis unter 400 cm: 3
4. 400 bis unter 450 cm: 2
5. Probe: 7 + 3 + 3 + 2 = 15
Ergebnis:
250 bis unter 300: 7; 300 bis unter 350: 3; 350 bis unter 400: 3; 400 bis unter 450: 2
●28
Die Tabelle zeigt Körpergröße von 25 Jugendlichen im Sportverein. Welcher Anteil liegt unter 170 cm? Gib ihn in Prozent an.
Lösung zeigen
1. Unter 170: 7 + 9 = 16
2. Anteil: 16 : 25 · 100 = 64
Ergebnis:
64 %
●29
Lies aus dem Histogramm ab: In welcher Klasse liegen die meisten Werte, und wie viele sind es?
Lösung zeigen
1. Höchste Säule: über 300 bis 350
2. Höhe 7
Ergebnis:
300 bis unter 350 cm: 7
●30
Im Histogramm ist eine Säule falsch gezeichnet. Vergleiche mit der Tabelle: Anzahlen 7, 14, 10, 6, 3 für die Klassen ab 30 min. Welche Säule ist falsch, und wie hoch muss sie sein?
Lösung zeigen
1. Säulen von links ablesen und mit 7, 14, 10, 6, 3 vergleichen
2. Die Säule 30 bis unter 60 ist 8 hoch
3. Richtig ist 7
Ergebnis:
30 bis unter 60 min: 7 statt 8

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Frage, Merkmal, Stichprobe: Erst die Frage, dann das passende Merkmal.
Klassen bilden: Klassen fassen viele Werte zusammen, zum Beispiel 10 bis unter 20 Minuten.
Histogramm: Im Histogramm steht für jede Klasse eine Säule, deren Höhe die Anzahl zeigt.
Modalwert und Median: Der Modalwert ist der häufigste Wert.
Gewichteter Mittelwert: Jeder Wert zählt so oft, wie er vorkommt.
Gruppen vergleichen: Zwei Gruppen vergleicht man in Mitte und Streuung.
Ausreißer: Ein Ausreißer liegt weit weg von den übrigen Werten.
Statistiken beurteilen: Erst prüfen, wer befragt wurde und welcher Kennwert dasteht.

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

Ich plane eine Erhebung mit passender Frage, passendem Merkmal und passender Stichprobe.
31
Für die Frage „Welcher Sport ist in der 8b am beliebtesten?“ wird das Merkmal „Lieblingssportart“ erhoben. Kann man dazu einen Mittelwert berechnen? Begründe.
Lösung zeigen
Ergebnis:
nein, nur Kategorien – man gibt das Häufigste an
Ich teile Daten in Klassen ein und lege eine Häufigkeitstabelle an.
32
Die Werte (Handyzeit am Tag in min): 140, 52, 120, 129, 72, 61, 159, 119, 66, 101, 73, 105, 110, 88, 69. Wie viele Werte liegen in der Klasse 90 bis unter 120 min? Achte auf die Grenzen.
Lösung zeigen
Ergebnis:
4 Werte
Ich zeichne und lese Histogramme.
33
Das Histogramm zeigt Sprungweite von Kindern beim Sportfest. Wie viele sind es insgesamt?
Lösung zeigen
Ergebnis:
20 Personen
Ich bestimme Modalwert und Median aus einer Häufigkeitstabelle.
34
Lukas schreibt für die Tabelle (Anzahl der Geschwister) alle 18 Werte einzeln auf, um den Median zu finden. Wie geht es schneller? Bestimme den Median.
Lösung zeigen
Ergebnis:
Median 2
Ich berechne den Mittelwert aus einer Häufigkeitstabelle.
35
Wie groß ist der Durchschnitt für „Bücher im letzten Monat“? Die Tabelle zeigt, wie oft jeder Wert vorkam.
Lösung zeigen
Ergebnis:
3,14
Ich vergleiche zwei Gruppen mit Kennwerten.
36
Laufzeiten über 100 m in Sekunden. Staffel A: 15, 19, 17, 15, 13, 14. Staffel B: 18, 14, 13, 13, 13, 13. Welche Gruppe liegt im Mittel höher, welche streut weniger?
Lösung zeigen
Ergebnis:
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel B
Ich untersuche, wie ein Ausreißer Mittelwert und Median verändert.
37
Wartezeit an der Haltestelle in Minuten: 6, 3, 8, 2, 35. Berechne Mittelwert und Median mit und ohne den Wert 35.
Lösung zeigen
Ergebnis:
Mittelwert 10,8 statt 4,75; Median 6 statt 4,5
Ich beurteile Aussagen über Statistiken aus dem Alltag.
38
Umfrage „Welche Apps nutzt du?“: Video-App 70 %, Chat-App 55 %, Spiele 32 %. Zusammen sind das mehr als 100 %. Ist die Umfrage deshalb falsch?
Lösung zeigen
Ergebnis:
nicht falsch: Mehrfachnennungen

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

Die Frage vom Anfang

EntdeckenRückschau

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

Auflösung

Mit dem Werkzeug aus diesem Kapitel: Die Frage vor der Erhebung: passendes Merkmal und passende Stichprobe.

Wo brauchst du das?

Entdecken

Umfragen, Handyzeit, Sportergebnisse und Zahlen in den Nachrichten. Beruf: Qualitätskontrolle in der Produktion, Marktforschung, Auswertungen in Pflege und Medizin.

Wörter

Häufigkeit: wie oft etwas vorkommt
Median: der Wert genau in der Mitte, wenn man sortiert
Mittelwert: alles zusammen, geteilt durch die Anzahl
Prozentsatz: wie viel Prozent es sind
Prozentwert: der Teil, um den es geht
Spannweite: vom kleinsten bis zum größten Wert
Teiler: eine Zahl, durch die es ohne Rest aufgeht

Wie es zusammenhängt

Das brauchst du vorher: Daten und Zufall, Prozentrechnung

Lösungen

Lieblingssportart, Kategorien
nein, besser: Verkehrsmittel
ja, die Antworten sind Zahlen
10 bis unter 20: 6; 20 bis unter 30: 7; 30 bis unter 40: 2
150 bis unter 160: 2; 160 bis unter 170: 8; 170 bis unter 180: 5
0 bis unter 10: 1; 10 bis unter 20: 4; 20 bis unter 30: 9; 30 bis unter 40: 4; 40 bis unter 50: 2
20 Personen
2 Werte
30 Personen
Median 2
Median 2
Median 2
3
2,59
etwa 95,4 min
im Mittel höher: 8a; weniger Streuung: 8a
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel A
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel B
Mittelwert 11,8 statt 4,75; Median 4 statt 4
Mittelwert 203,8 statt 104,75; Median 102 statt 101,5
Mittelwert 11,29 statt 6,5; Median 7 statt 7
ungenau: 5 Prozentpunkte, das sind 12,82 % mehr
ungenau: 4 Prozentpunkte, das sind 10,81 % mehr
ungenau: 2 Prozentpunkte, das sind 5,26 % mehr
Verkehrsmittel, Kategorien
verzerrte Auswahl; besser auslosen
250 bis unter 300: 7; 300 bis unter 350: 3; 350 bis unter 400: 3; 400 bis unter 450: 2
64 %
300 bis unter 350 cm: 7
30 bis unter 60 min: 7 statt 8
nein, nur Kategorien – man gibt das Häufigste an
4 Werte
20 Personen
Median 2
3,14
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel B
Mittelwert 10,8 statt 4,75; Median 6 statt 4,5
nicht falsch: Mehrfachnennungen
x̄ = 5,8
Median 6; Spannweite 7