Mathematik · Klasse 8 · Kapitel

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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: 7, 10, 9, 13, 11. Berechne Mittelwert.
Lösung zeigen
Ergebnis:
x̄ = 10
●40
Körpergrößen-Abweichungen in cm: 19, 7, 9, 7, 13. Bestimme Median und Spannweite.
Lösung zeigen
1. Sortieren: 7, 7, 9, 13, 19
2. Median = mittlerer Wert = 9
3. Spannweite = 19 − 7 = 12
Ergebnis:
Median 9; Spannweite 12

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 „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.

Schritt für Schritt

Die Antworten sind Zahlen
Zahlen kann man addieren und teilen: Mittelwert möglich

Die Antworten sind Zahlen
Zahlen kann man addieren und teilen: Mittelwert möglich

Ergebnis:

ja, die Antworten sind Zahlen

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
Für die Frage „Welcher Sport ist in der 8b am beliebtesten?“ wird das Merkmal „Lieblingssportart“ erhoben. Kann man dazu einen Mittelwert berechnen? Begründe.
So fängst du an:
Die Antworten sind Kategorien
Lösung zeigen
1. Die Antworten sind Kategorien
2. Kategorien kann man nicht addieren: kein Mittelwert, nur das Häufigste
Ergebnis:
nein, nur Kategorien – man gibt das Häufigste an
●2
Ben will die Frage „Wie viel Zeit verbringen Jugendliche am Tag mit dem Handy?“ beantworten. Dafür erhebt Ben das Merkmal „Marke des Handys“. Passt das? Schlage ein besseres Merkmal vor.
Lösung zeigen
1. Nein: die Marke sagt nichts über die Zeit
2. Besser: Handyzeit in Minuten pro Tag
Ergebnis:
nein, besser: Handyzeit in Minuten pro Tag
★3
Lukas will die Frage „Welcher Sport ist in der 8b am beliebtesten?“ beantworten. Dafür erhebt Lukas das Merkmal „Stunden Sport pro Woche“. Passt das? Schlage ein besseres Merkmal vor.
Lösung zeigen
1. Nein: viel Sport heißt nicht, welcher Sport beliebt ist
2. Besser: Lieblingssportart
Ergebnis:
nein, besser: Lieblingssportart

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

Schulweg von 15 Kindern der 8b in min: 31, 20, 32, 26, 26, 23, 23, 28, 17, 24, 12, 28, 17, 20, 24. Teile in Klassen der Breite 10 min ein, beginnend bei 10. Lege eine Häufigkeitstabelle an.

Schritt für Schritt

10 bis unter 20 min: 3
20 bis unter 30 min: 10
30 bis unter 40 min: 2
Probe: 3 + 10 + 2 = 15

10 bis unter 20 min: 3
20 bis unter 30 min: 10
30 bis unter 40 min: 2
Probe: 3 + 10 + 2 = 15

Ergebnis:

10 bis unter 20: 3; 20 bis unter 30: 10; 30 bis unter 40: 2

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
Die Werte (Schulweg in min): 28, 24, 29, 24, 24, 12, 29, 23, 24, 21, 30, 29, 19, 25, 14. Wie viele Werte liegen in der Klasse 20 bis unter 30 min? Achte auf die Grenzen.
So fängst du an:
Die Klasse umfasst 20 und alles bis kurz vor 30
Lösung zeigen
1. Die Klasse umfasst 20 und alles bis kurz vor 30
2. Gezählt: 28, 24, 29, 24, 24, 29, 23, 24, 21, 29, 25
3. Das sind 11
Ergebnis:
11 Werte
●5
15 Werte (Körpergröße in cm): 168, 170, 161, 162, 164, 171, 158, 168, 154, 171, 183, 175, 168, 169, 165. Fülle die Häufigkeitstabelle mit den Klassen aus.
Lösung zeigen
1. 150 bis unter 160 cm: 2
2. 160 bis unter 170 cm: 8
3. 170 bis unter 180 cm: 4
4. 180 bis unter 190 cm: 1
5. Probe: 2 + 8 + 4 + 1 = 15
Ergebnis:
2, 8, 4, 1
★6
Die Werte (Handyzeit am Tag in min): 17, 57, 52, 44, 62, 102, 56, 63, 80, 62, 137, 67, 75, 102, 112, 128, 95, 94, 132, 87. Wie viele Werte liegen in der Klasse 90 bis unter 120 min? Achte auf die Grenzen.
Lösung zeigen
1. Die Klasse umfasst 90 und alles bis kurz vor 120
2. Gezählt: 102, 102, 112, 95, 94
3. Das sind 5
Ergebnis:
5 Werte

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: 1, 4, 5, 6, 3, 1
Summe: 1 + 4 + 5 + 6 + 3 + 1 = 20

Säulenhöhen ablesen: 1, 4, 5, 6, 3, 1
Summe: 1 + 4 + 5 + 6 + 3 + 1 = 20

Ergebnis:

20 Personen

AchtungNoch einmal: Klassengrenze 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

○7
Das Histogramm zeigt Schulweg in min. Wie viele Werte sind kleiner als 30 min?
So fängst du an:
Säulen links von 30: 7, 7
Lösung zeigen
1. Säulen links von 30: 7, 7
2. 7 + 7 = 14
Ergebnis:
14 Werte
●8
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 8
Ergebnis:
300 bis unter 350 cm: 8
★9
Das Histogramm zeigt Körpergröße von Jugendlichen im Sportverein. Wie viele sind es insgesamt?
Lösung zeigen
1. Säulenhöhen ablesen: 1, 7, 13, 8, 1
2. Summe: 1 + 7 + 13 + 8 + 1 = 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 25 Kindern. Bestimme Modalwert und Median.

Schritt für Schritt

Häufigster Wert: 5 (7-mal)
25 Werte, Median ist der 13. Wert
Aufsummiert: bis 1: 5, bis 2: 7, bis 3: 9, bis 4: 14
Median: 4

Häufigster Wert: 5 (7-mal)
25 Werte, Median ist der 13. Wert
Aufsummiert: bis 1: 5, bis 2: 7, bis 3: 9, bis 4: 14
Median: 4

Ergebnis:

Modalwert 5, 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
Die Tabelle zeigt „Note in der Mathearbeit“ bei 21 Kindern. Bestimme Modalwert und Median.
So fängst du an:
Häufigster Wert: 1 (7-mal)
Lösung zeigen
1. Häufigster Wert: 1 (7-mal)
2. 21 Werte, Median ist der 11. Wert
3. Aufsummiert: bis 1: 7, bis 2: 8, bis 3: 11
4. Median: 3
Ergebnis:
Modalwert 1, Median 3
●11
Welcher Wert kommt am häufigsten vor, und welcher steht in der Mitte der geordneten Liste? Merkmal: Anzahl der Geschwister, 22 Antworten.
Lösung zeigen
1. Häufigster Wert: 0 (7-mal)
2. 22 Werte, Median ist das Mittel aus dem 11. und 12. Wert
3. Aufsummiert: bis 0: 7, bis 1: 13
4. Median: 1
Ergebnis:
Modalwert 0, Median 1
★12
Welcher Wert kommt am häufigsten vor, und welcher steht in der Mitte der geordneten Liste? Merkmal: Bücher im letzten Monat, 31 Antworten.
Lösung zeigen
1. Häufigster Wert: 1 (11-mal)
2. 31 Werte, Median ist der 16. Wert
3. Aufsummiert: bis 0: 8, bis 1: 19
4. Median: 1
Ergebnis:
Modalwert 1, Median 1

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 „Anzahl der Geschwister“? Die Tabelle zeigt, wie oft jeder Wert vorkam.

Schritt für Schritt

0 · 7 + 1 · 5 + 2 · 6 + 3 · 4 + 4 · 0 = 29
Anzahl aller Werte: 22
29 : 22 ≈ 1,32

0 · 7 + 1 · 5 + 2 · 6 + 3 · 4 + 4 · 0 = 29
Anzahl aller Werte: 22
29 : 22 ≈ 1,32

Ergebnis:

1,32

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 (Anzahl der Geschwister, 25 Antworten).
So fängst du an:
0 · 8 + 1 · 7 + 2 · 4 + 3 · 3 + 4 · 3 = 36
Lösung zeigen
1. 0 · 8 + 1 · 7 + 2 · 4 + 3 · 3 + 4 · 3 = 36
2. Anzahl aller Werte: 25
3. 36 : 25 = 1,44
Ergebnis:
1,44
●14
Wie groß ist der Durchschnitt für „Tore pro Spiel“? Die Tabelle zeigt, wie oft jeder Wert vorkam.
Lösung zeigen
1. 0 · 2 + 1 · 0 + 2 · 0 + 3 · 3 + 4 · 8 + 5 · 2 = 51
2. Anzahl aller Werte: 15
3. 51 : 15 = 3,4
Ergebnis:
3,4
★15
Wie groß ist der Durchschnitt für „Note in der Mathearbeit“? Die Tabelle zeigt, wie oft jeder Wert vorkam.
Lösung zeigen
1. 1 · 7 + 2 · 8 + 3 · 2 + 4 · 9 + 5 · 6 + 6 · 11 = 161
2. Anzahl aller Werte: 43
3. 161 : 43 ≈ 3,74
Ergebnis:
3,74

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

Sprungweiten in cm. Gruppe Nord: 368, 373, 355, 337, 382, 400. Gruppe Süd: 346, 325, 296, 406, 409, 330. Welche Gruppe liegt im Mittel höher, welche streut weniger?

Schritt für Schritt

Mittelwert Gruppe Nord: 2215 : 6 ≈ 369,17
Mittelwert Gruppe Süd: 2112 : 6 = 352
Spannweite: 63 gegen 113

Mittelwert Gruppe Nord: 2215 : 6 ≈ 369,17
Mittelwert Gruppe Süd: 2112 : 6 = 352
Spannweite: 63 gegen 113

Ergebnis:

im Mittel höher: Gruppe Nord; weniger Streuung: Gruppe Nord

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
Laufzeiten über 100 m in Sekunden. Staffel A: 15, 14, 14, 14, 15, 17. Staffel B: 16, 13, 13, 16, 14, 19. Vergleiche die Gruppen mit Mittelwert und Spannweite.
So fängst du an:
Mittelwert Staffel A: 89 : 6 ≈ 14,83
Lösung zeigen
1. Mittelwert Staffel A: 89 : 6 ≈ 14,83
2. Mittelwert Staffel B: 91 : 6 ≈ 15,17
3. Spannweite: 3 gegen 6
Ergebnis:
im Mittel höher: Staffel B; weniger Streuung: Staffel A
●17
Punkte im Test. 8a: 22, 12, 23, 17, 4, 23. 8b: 19, 19, 4, 10, 14, 9. Vergleiche die Gruppen mit Mittelwert und Spannweite.
Lösung zeigen
1. Mittelwert 8a: 101 : 6 ≈ 16,83
2. Mittelwert 8b: 75 : 6 = 12,5
3. Spannweite: 19 gegen 15
Ergebnis:
im Mittel höher: 8a; weniger Streuung: 8b
★18
Laufzeiten über 100 m in Sekunden. Staffel A: 14, 19, 16, 16, 14, 16, 15, 15. Staffel B: 16, 17, 15, 15, 17, 13, 13, 16. Vergleiche die Gruppen mit Mittelwert und Spannweite.
Lösung zeigen
1. Mittelwert Staffel A: 125 : 8 ≈ 15,63
2. Mittelwert Staffel B: 122 : 8 = 15,25
3. Spannweite: 5 gegen 4
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

Handyzeit am Tag in Minuten: 71, 60, 106, 79, 540. Berechne Mittelwert und Median mit und ohne den Wert 540.

Schritt für Schritt

Mit 540: Mittelwert 856 : 5 = 171,2, Median 79
Ohne: Mittelwert 316 : 4 = 79, Median 75
Der Mittelwert springt, der Median kaum

Mit 540: Mittelwert 856 : 5 = 171,2, Median 79
Ohne: Mittelwert 316 : 4 = 79, Median 75
Der Mittelwert springt, der Median kaum

Ergebnis:

Mittelwert 171,2 statt 79; Median 79 statt 75

AchtungNoch einmal: Kennwert 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

○19
Handyzeit am Tag in Minuten: 121, 74, 126, 130, 480. Berechne Mittelwert und Median mit und ohne den Wert 480.
So fängst du an:
Mit 480: Mittelwert 931 : 5 = 186,2, Median 126
Lösung zeigen
1. Mit 480: Mittelwert 931 : 5 = 186,2, Median 126
2. Ohne: Mittelwert 451 : 4 = 112,75, Median 123,5
3. Der Mittelwert springt, der Median kaum
Ergebnis:
Mittelwert 186,2 statt 112,75; Median 126 statt 123,5
●20
Handyzeit am Tag in Minuten: 134, 82, 105, 111, 540. Wie stark verändert der Wert 540 den Mittelwert, wie stark den Median?
Lösung zeigen
1. Mit 540: Mittelwert 972 : 5 = 194,4, Median 111
2. Ohne: Mittelwert 432 : 4 = 108, Median 108
3. Der Mittelwert springt, der Median kaum
Ergebnis:
Mittelwert 194,4 statt 108; Median 111 statt 108
★21
Wartezeit an der Haltestelle in Minuten: 4, 3, 5, 3, 3, 6, 40. Wie stark verändert der Wert 40 den Mittelwert, wie stark den Median?
Lösung zeigen
1. Mit 40: Mittelwert 64 : 7 ≈ 9,14, Median 4
2. Ohne: Mittelwert 24 : 6 = 4, Median 3,5
3. Der Mittelwert springt, der Median kaum
Ergebnis:
Mittelwert 9,14 statt 4; Median 4 statt 3,5

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

Umfrage „Welche Apps nutzt du?“: Video-App 57 %, Chat-App 48 %, Spiele 41 %. Zusammen sind das mehr als 100 %. Ist die Umfrage deshalb falsch?

Schritt für Schritt

57 + 48 + 41 = 146
Jeder durfte mehrere Apps nennen: Mehrfachnennung
Dann ist eine Summe über 100 % möglich

57 + 48 + 41 = 146
Jeder durfte mehrere Apps nennen: Mehrfachnennung
Dann ist eine Summe über 100 % möglich

Ergebnis:

nicht falsch: Mehrfachnennungen

AchtungNoch einmal: Stichprobe 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

○22
Der Anteil der Kinder, die mit dem Rad kommen, stieg von 21 % auf 26 %. Die Zeitung schreibt: „Ein Plus von 5 Prozent.“ Stimmt das?
So fängst du an:
Unterschied: 26 − 21 = 5 Prozentpunkte
Lösung zeigen
1. Unterschied: 26 − 21 = 5 Prozentpunkte
2. Im Verhältnis: 5 : 21 · 100 ≈ 23,81 %
Ergebnis:
ungenau: 5 Prozentpunkte, das sind 23,81 % mehr
●23
Umfrage „Welche Apps nutzt du?“: Video-App 60 %, Chat-App 54 %, Spiele 42 %. Zusammen sind das mehr als 100 %. Ist die Umfrage deshalb falsch?
Lösung zeigen
1. 60 + 54 + 42 = 156
2. Jeder durfte mehrere Apps nennen: Mehrfachnennung
3. Dann ist eine Summe über 100 % möglich
Ergebnis:
nicht falsch: Mehrfachnennungen
★24
Schlagzeile der Schülerzeitung: „80 Prozent aller Berliner Jugendlichen wollen längere Pausen!“ Befragt wurden 15 Kinder aus einer Klasse. Ist die Aussage haltbar?
Lösung zeigen
1. 12 von 15 sind 80 %
2. Aber: 15 Kinder aus einer Klasse stehen nicht für ganz Berlin
Ergebnis:
nicht haltbar: Stichprobe zu klein und nicht gestreut

Vermischte Übungen

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

Üben

●25
Emre will die Frage „Wie viel Zeit verbringen Jugendliche am Tag mit dem Handy?“ beantworten. Dafür erhebt Emre das Merkmal „Marke des Handys“. Passt das? Schlage ein besseres Merkmal vor.
Lösung zeigen
1. Nein: die Marke sagt nichts über die Zeit
2. Besser: Handyzeit in Minuten pro Tag
Ergebnis:
nein, besser: Handyzeit in Minuten pro Tag
●26
Zwei Vorschläge für die Frage „Wie viele Bücher lesen die Kinder unserer Schule?“: A befragt 20 Personen, nämlich die Kinder, die in der Pause in der Bibliothek sitzen. B lost 20 Kinder aus der ganzen Schule aus. Welcher Vorschlag ist besser?
Lösung zeigen
1. A: wer in der Bibliothek sitzt, liest wahrscheinlich mehr als andere
2. B: Beim Auslosen hat jedes Kind dieselbe Chance
Ergebnis:
B
●27
Schulweg von 15 Kindern der 8b in min: 19, 22, 41, 21, 31, 32, 29, 14, 8, 36, 28, 19, 26, 41, 18. 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: 5
4. 30 bis unter 40 min: 3
5. 40 bis unter 50 min: 2
6. Probe: 1 + 4 + 5 + 3 + 2 = 15
Ergebnis:
0 bis unter 10: 1; 10 bis unter 20: 4; 20 bis unter 30: 5; 30 bis unter 40: 3; 40 bis unter 50: 2
●28
Die Tabelle zeigt Körpergröße von 25 Jugendlichen im Sportverein. Wie viele haben mindestens 160 cm?
Lösung zeigen
1. Klassen ab 160: 14, 10
2. 14 + 10 = 24
Ergebnis:
24 Personen
●29
Das Histogramm zeigt Sprungweite von Kindern beim Sportfest. Wie viele sind es insgesamt?
Lösung zeigen
1. Säulenhöhen ablesen: 2, 12, 5, 1
2. Summe: 2 + 12 + 5 + 1 = 20
Ergebnis:
20 Personen
●30
Mira zeichnet für Schulweg die Säulen mit Lücken dazwischen, wie beim Säulendiagramm. Warum ist das beim Histogramm falsch? Wie viele Säulen braucht Mira für die Klassen von 0 bis 40 min?
Lösung zeigen
1. Die Klassen stoßen lückenlos aneinander: keine Lücke
2. (40 − 0) : 10 = 4
Ergebnis:
ohne Lücken, 4 Säulen

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
Mila will die Frage „Wie viele Bücher lesen die Kinder im Monat?“ beantworten. Dafür erhebt Mila das Merkmal „Lieblingsbuch“. Passt das? Schlage ein besseres Merkmal vor.
Lösung zeigen
Ergebnis:
nein, besser: Anzahl gelesener Bücher pro Monat
Ich teile Daten in Klassen ein und lege eine Häufigkeitstabelle an.
32
Die Werte (Handyzeit am Tag in min): 74, 87, 120, 93, 66, 113, 159, 161, 38, 45, 54, 73, 110, 96, 138. Wie viele Werte liegen in der Klasse 30 bis unter 60 min? Achte auf die Grenzen.
Lösung zeigen
Ergebnis:
3 Werte
Ich zeichne und lese Histogramme.
33
Lies aus dem Histogramm ab: In welcher Klasse liegen die meisten Werte, und wie viele sind es?
Lösung zeigen
Ergebnis:
160 bis unter 170 cm: 11
Ich bestimme Modalwert und Median aus einer Häufigkeitstabelle.
34
Die Tabelle zeigt „Anzahl der Geschwister“ bei 17 Kindern. Bestimme Modalwert und Median.
Lösung zeigen
Ergebnis:
Modalwert 2, Median 2
Ich berechne den Mittelwert aus einer Häufigkeitstabelle.
35
Wie groß ist der Durchschnitt für „Note in der Mathearbeit“? Die Tabelle zeigt, wie oft jeder Wert vorkam.
Lösung zeigen
Ergebnis:
4,5
Ich vergleiche zwei Gruppen mit Kennwerten.
36
Laufzeiten über 100 m in Sekunden. Staffel A: 18, 14, 16, 14, 16, 16. Staffel B: 14, 19, 16, 16, 13, 15. Vergleiche die Gruppen mit Mittelwert und Spannweite.
Lösung zeigen
Ergebnis:
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel A
Ich untersuche, wie ein Ausreißer Mittelwert und Median verändert.
37
Wartezeit an der Haltestelle in Minuten: 6, 8, 4, 7, 45. Berechne Mittelwert und Median mit und ohne den Wert 45.
Lösung zeigen
Ergebnis:
Mittelwert 14 statt 6,25; Median 7 statt 6,5
Ich beurteile Aussagen über Statistiken aus dem Alltag.
38
Der Anteil der Kinder, die mit dem Rad kommen, stieg von 14 % auf 22 %. Die Zeitung schreibt: „Ein Plus von 8 Prozent.“ Stimmt das?
Lösung zeigen
Ergebnis:
ungenau: 8 Prozentpunkte, das sind 57,14 % mehr

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

nein, nur Kategorien – man gibt das Häufigste an
nein, besser: Handyzeit in Minuten pro Tag
nein, besser: Lieblingssportart
11 Werte
2, 8, 4, 1
5 Werte
14 Werte
300 bis unter 350 cm: 8
30 Personen
Modalwert 1, Median 3
Modalwert 0, Median 1
Modalwert 1, Median 1
1,44
3,4
3,74
im Mittel höher: Staffel B; weniger Streuung: Staffel A
im Mittel höher: 8a; weniger Streuung: 8b
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel B
Mittelwert 186,2 statt 112,75; Median 126 statt 123,5
Mittelwert 194,4 statt 108; Median 111 statt 108
Mittelwert 9,14 statt 4; Median 4 statt 3,5
ungenau: 5 Prozentpunkte, das sind 23,81 % mehr
nicht falsch: Mehrfachnennungen
nicht haltbar: Stichprobe zu klein und nicht gestreut
nein, besser: Handyzeit in Minuten pro Tag
B
0 bis unter 10: 1; 10 bis unter 20: 4; 20 bis unter 30: 5; 30 bis unter 40: 3; 40 bis unter 50: 2
24 Personen
20 Personen
ohne Lücken, 4 Säulen
nein, besser: Anzahl gelesener Bücher pro Monat
3 Werte
160 bis unter 170 cm: 11
Modalwert 2, Median 2
4,5
im Mittel höher: Staffel A; weniger Streuung: Staffel A
Mittelwert 14 statt 6,25; Median 7 statt 6,5
ungenau: 8 Prozentpunkte, das sind 57,14 % mehr
x̄ = 10
Median 9; Spannweite 12