Mathematik · Klasse 4 · Kapitel
Winkel, Symmetrie, Körper und Flächeninhalt
EntdeckenDie Frage zum Kapitel
Ist diese Ecke genau rechtwinklig oder nur fast? Entscheide mit bloßem Auge. Begründe deine Antwort.
Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Für die Lehrkraft: Bei 87 Grad sagt die Hälfte „rechter Winkel“, die andere „nicht“. Mit dem Auge ist es nicht zu entscheiden. Das Geodreieck hat den rechten Winkel eingebaut: Kante an die eine Seite, und man sieht, ob die andere Seite auf der Null-Linie liegt.
- 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?
Flächen mit Einheitsquadraten auslegen und rechte Winkel mit dem Geodreieck prüfen.
- ●31Mia und Noah vergleichen zwei Figuren. Welche Figur hat die größere Fläche? Zähle die Kästchen.
Lösung zeigen
- Rechteck: 4 · 3 = 12 Kästchen
- Streifen: 11 Kästchen
- Größer: A
Ergebnis:A - ●32Wie viele rechte Winkel hat die Figur? Prüfe jede Ecke mit dem Geodreieck.
Lösung zeigen
- Lege die rechtwinklige Ecke des Geodreiecks genau in eine Ecke der Figur.
- Liegen beide Seiten an den Kanten an, ist der Winkel dort rechtwinklig. Sonst nicht.
- Es passt bei A, B: 2 rechte Winkel.
Ergebnis:2 rechte Winkel
So kannst du es dir vorstellen
EntdeckenDer Winkel ist die Öffnung
Ein Winkel misst, wie weit zwei Schenkel auseinanderklaffen – nicht, wie lang sie sind. Die Fläche ist das Innere, der Umfang der Rand; beide brauchen die passende Einheit (cm² und cm).
WeiterdenkenDenk nach
Zwei Winkel, einer mit langen und einer mit kurzen Schenkeln, gleich weit geöffnet – welcher ist größer?
1Ich erkenne rechte, spitze und stumpfe Winkel mit dem Geodreieck.
EntdeckenFrage
Warum steht der Schiefe Turm von Pisa noch?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Er neigt sich um etwa 4 Grad – sein Schwerpunkt liegt noch über der Grundfläche. Bei etwa 5,5 Grad wäre er gekippt; Ingenieure holten ihn bis 2001 um 40 cm zurück.
EntdeckenWinkel vergleichen
Das brauchst du: Faltpapier und Geodreieck
Falte einen rechten Winkel. Halte ihn an Ecken im Raum.
Mach die Augen zu. Öffne die Arme zu einem stumpfen Winkel.
Ausprobieren: Winkel ziehen und Winkelsumme
Einen Schenkel drehen und die Winkelart ablesen – oder die Spitze eines Dreiecks ziehen und die Summe beobachten.
MerkenWinkel
Rechter Winkel = Geodreieck-Ecke. Kleiner: spitz. Größer: stumpf.
BeispielRechte Winkel und Winkelarten
Schritt für Schritt
- Jede Ecke einzeln mit dem Geodreieck prüfen
- ein gleichseitiges Dreieck: keine rechte Ecke
- Jede Ecke einzeln mit dem Geodreieck prüfen
- ein gleichseitiges Dreieck: keine rechte Ecke
AchtungWinkel nach Schenkellänge beurteilt
Winkel mit langen Schenkeln = größer als 90°
Öffnung messen: beide Winkel = 60°, egal wie lang die Schenkel sind
Nur die Öffnung zählt.
ÜbenJetzt du
- ○1Ist der Winkel kleiner, gleich oder größer als ein rechter Winkel?So fängst du an:Rechter Winkel = Ecke vom Geodreieck (90°)
Lösung zeigen
- Rechter Winkel = Ecke vom Geodreieck (90°)
- kleiner: spitz
Ergebnis:kleiner (spitz) - ●2Wie viele rechte Winkel hat eine Raute?
Lösung zeigen
- Jede Ecke einzeln mit dem Geodreieck prüfen
- eine Raute: keine rechte Ecke
Ergebnis:0 - ★3Zwei Winkel. Welcher ist größer – A oder B? Halte das Geodreieck an.
Lösung zeigen
- Beide mit dem rechten Winkel vergleichen
- A ist stumpf, B ist spitz
Ergebnis:A ist größer (stumpf).
2Ich zeichne parallele und senkrechte Linien.
EntdeckenFrage
Woher wussten die Ägypter ohne Geodreieck, wo ein rechter Winkel ist?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Mit einem Seil mit zwölf Knoten: Spannt man es als Dreieck mit den Seiten 3, 4 und 5, ist der Winkel zwischen 3 und 4 genau ein rechter. So wurden Felder und Tempel abgesteckt.
EntdeckenParallel und senkrecht
Das brauchst du: Stifte und Geodreieck
Leg zwei Stifte so, dass sie sich nie treffen. Leg einen dritten quer darüber.
Mach die Augen zu. Wo im Raum siehst du parallele Linien?
MerkenParallel und senkrecht
Parallel: überall gleicher Abstand.
Senkrecht: rechter Winkel. Geodreieck: Mittellinie auf die Gerade.
BeispielParallel und senkrecht prüfen
Schritt für Schritt
- Miss den Abstand zu a an zwei Stellen
- Bei einer Parallelen ist er gleich
- Die Linie c
- Miss den Abstand zu a an zwei Stellen
- Bei einer Parallelen ist er gleich
- Die Linie c
ÜbenJetzt du
- ○4Welche Linie ist parallel zu a? Lege das Geodreieck an.So fängst du an:Miss den Abstand zu a an zwei Stellen
Lösung zeigen
- Miss den Abstand zu a an zwei Stellen
- Bei einer Parallelen ist er gleich
- Die Linie b
Ergebnis:b - ●5Welche Linie ist parallel zu a? Prüfe mit dem Geodreieck.
Lösung zeigen
- Miss den Abstand zu a an zwei Stellen
- Bei einer Parallelen ist er gleich
- Die Linie b
Ergebnis:b - ★6Welche Linie ist senkrecht zu a? Nimm das Geodreieck zu Hilfe.
Lösung zeigen
- Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf a
- Die senkrechte Linie liegt genau an der Kante
- Die Linie d
Ergebnis:d
3Ich finde alle Symmetrieachsen einer Figur.
EntdeckenFrage
Warum sehen Schmetterlinge auf beiden Seiten gleich aus?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Weil ihr Körper spiegelsymmetrisch gebaut ist: Eine gedachte Linie in der Mitte teilt ihn in zwei gleiche Hälften. Gesichter sind fast, aber nie ganz symmetrisch.
EntdeckenAlle Achsen finden
Das brauchst du: Faltpapier und Spiegel
Schneide ein Quadrat aus. Falte es so oft, wie die Hälften genau passen.
Mach die Augen zu. Wie viele Achsen hat ein Rechteck?
MerkenSymmetrieachsen
Quadrat 4, Rechteck 2, Kreis unendlich viele, Parallelogramm keine.
BeispielSymmetrieachsen
Schritt für Schritt
- Falten: Wo passen beide Hälften genau aufeinander?
- 4
- Falten: Wo passen beide Hälften genau aufeinander?
- 4
ÜbenJetzt du
- ○7Vier Buchstaben: N · A · X · B. Welcher passt nicht dazu? Sag dazu, warum.So fängst du an:Bei jedem Buchstaben die Achsen zählen
Lösung zeigen
- Bei jedem Buchstaben die Achsen zählen
- Mehr als eine Antwort ist richtig – die Begründung entscheidet.
Ergebnis:N hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt. - ●8Wie viele Symmetrieachsen hat das Rechteck?
Lösung zeigen
- Falten: Wo passen beide Hälften genau aufeinander?
- 2
Ergebnis:2 - ★9Vier Buchstaben: Z · A · X · E. Welcher passt nicht dazu? Sag dazu, warum.
Lösung zeigen
- Bei jedem Buchstaben die Achsen zählen
- Mehr als eine Antwort ist richtig – die Begründung entscheidet.
Ergebnis:Z hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
4Ich beschreibe Körper: Flächen, Ecken, Kanten – und ihre Netze.
EntdeckenFrage
Warum bauen Bienen ihre Waben sechseckig und nicht rund?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Weil Sechsecke lückenlos aneinanderpassen und für dieselbe Fläche am wenigsten Wachs brauchen. Runde Zellen ließen Lücken – Sechsecke verschwenden nichts.
EntdeckenFlächen, Ecken, Kanten
Das brauchst du: Körper und Netze
Nimm einen Quader. Fahr mit dem Finger alle Kanten entlang.
Mach die Augen zu. Wie sieht das Netz eines Quaders aus?
MerkenKörper
Würfel und Quader: 6 Flächen, 8 Ecken, 12 Kanten.
Das Netz zeigt alle Flächen ausgebreitet.
BeispielWürfelnetze und Körper
Schritt für Schritt
- Auf die Flächen schauen: rund oder eckig?
- Das ist ein Quader.
- Auf die Flächen schauen: rund oder eckig?
- Das ist ein Quader.
ÜbenJetzt du
- ○10Ein Fußball: Welcher Körper ist das?So fängst du an:Auf die Flächen schauen: rund oder eckig?
Lösung zeigen
- Auf die Flächen schauen: rund oder eckig?
- Das ist eine Kugel.
Ergebnis:Kugel – weitere Beispiele findest du selbst; es gibt viele richtige. - ●11Wie viele Flächen, Ecken und Kanten hat ein Quader?
Lösung zeigen
- Flächen zählen, dann Ecken, dann Kanten
- 6 Rechtecke, 8 Ecken, 12 Kanten
Ergebnis:6 Rechtecke, 8 Ecken, 12 Kanten - ★12Welcher Körper hat genau eine Spitze?
Lösung zeigen
- Die Körper der Reihe nach durchgehen
- Antwort: Kegel oder Pyramide
Ergebnis:Kegel oder Pyramide
5Ich bestimme Flächeninhalt und Umfang von Rechtecken (Kästchen, cm).
EntdeckenFrage
Zwei Beete haben gleich viel Zaun – ist dann auch die Fläche gleich?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Nein. Mit 20 Metern Zaun kann man 9 mal 1 Meter einfassen, das sind 9 Quadratmeter, oder 5 mal 5 Meter, das sind 25. Gleicher Umfang heißt nicht gleicher Flächeninhalt.
EntdeckenFläche und Umfang
Das brauchst du: Quadratplättchen und kariertes Papier
Leg ein Rechteck aus 3 Reihen mit je 5 Plättchen.
Mach die Augen zu. Wie viele Plättchen hat ein Rechteck mit 4 Reihen zu 6?
Ausprobieren: Flächen zerlegen und verschieben
Ein Dreieck abschneiden und verschieben: Aus dem Parallelogramm wird ein Rechteck, aus zwei Dreiecken ein Parallelogramm.
MerkenRechteck
Fläche: Länge mal Breite (Kästchen zählen). Umfang: einmal herum – 2 · Länge + 2 · Breite.
BeispielFläche und Umfang zählen
Schritt für Schritt
- Fläche: 6 · 2 = 12 Kästchen
- Umfang: 6 + 2 + 6 + 2 = 16
- Fläche: 6 · 2 = 12 Kästchen
- Umfang: 6 + 2 + 6 + 2 = 16
AchtungFläche und Umfang
Rechteck 6 cm lang, 4 cm breit: Fläche = 20 cm
Rechteck 6 cm lang, 4 cm breit: Fläche = 6 · 4 = 24 cm², Umfang = 2 · (6 + 4) = 20 cm
Fläche innen zählen, Umfang außen.
ÜbenJetzt du
- ○13Aus dem Rechteck fehlt eine Ecke. Wie viele Kästchen hat die Figur? Wie lang ist der Umfang?So fängst du an:Rechteck 8 · 2 = 16, minus Ecke 7 · 1 = 7
Lösung zeigen
- Rechteck 8 · 2 = 16, minus Ecke 7 · 1 = 7
- Fläche 9
- Umfang bleibt wie beim Rechteck: 20
Ergebnis:9 Kästchen · Umfang 20 - ●14Zeichne im Heft eine Figur mit genau 36 Kästchen. Finde verschiedene Lösungen – und miss bei jeder den Umfang.
Lösung zeigen
- 36 Kästchen lassen sich verschieden anordnen: 6 · 6, aber auch anders
- Der Umfang ist dabei nicht immer gleich.
- Lang und schmal hat mehr Rand als fast quadratisch.
Ergebnis:Mehrere richtige Lösungen. 6 · 6 hat den Umfang 24; eine lange schmale Figur mit gleicher Fläche hat mehr Rand. - ★15Zeichne im Heft eine Figur mit genau 30 Kästchen. Finde verschiedene Lösungen – und miss bei jeder den Umfang.
Lösung zeigen
- 30 Kästchen lassen sich verschieden anordnen: 5 · 6, aber auch anders
- Der Umfang ist dabei nicht immer gleich.
- Lang und schmal hat mehr Rand als fast quadratisch.
Ergebnis:Mehrere richtige Lösungen. 5 · 6 hat den Umfang 22; eine lange schmale Figur mit gleicher Fläche hat mehr Rand.
6Ich vergrößere und verkleinere Figuren am Raster.
EntdeckenFrage
Du zeichnest ein Bild doppelt so breit und doppelt so hoch ab. Braucht es doppelt so viele Kästchen – und warum?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Nein, viermal so viele. Ein Rechteck mit 2 mal 3 Kästchen hat 6 Kästchen. Doppelt so groß ist es 4 mal 6, das sind 24 Kästchen. 24 ist viermal 6.
EntdeckenVergrößern am Raster
Das brauchst du: Kariertes Papier
Zeichne ein kleines Haus auf Kästchen. Zeichne es noch einmal mit doppelt so langen Seiten.
Mach die Augen zu. Wie viele Kästchen hat das große Dach?
MerkenVergrößern
Jede Seite doppelt so lang → Fläche viermal so groß.
BeispielSymmetrieachsen
Schritt für Schritt
- Falten: Wo passen beide Hälften genau aufeinander?
- 3
- Falten: Wo passen beide Hälften genau aufeinander?
- 3
ÜbenJetzt du
- ○16Vier Buchstaben: S · M · H · D. Welcher passt nicht dazu? Sag dazu, warum.So fängst du an:Bei jedem Buchstaben die Achsen zählen
Lösung zeigen
- Bei jedem Buchstaben die Achsen zählen
- Mehr als eine Antwort ist richtig – die Begründung entscheidet.
Ergebnis:S hat keine Achse, H hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt. - ●17Vier Buchstaben: S · A · X · B. Welcher passt nicht dazu? Sag dazu, warum.
Lösung zeigen
- Bei jedem Buchstaben die Achsen zählen
- Mehr als eine Antwort ist richtig – die Begründung entscheidet.
Ergebnis:S hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt. - ★18Vier Buchstaben: Z · M · O · B. Welcher passt nicht dazu? Sag dazu, warum.
Lösung zeigen
- Bei jedem Buchstaben die Achsen zählen
- Mehr als eine Antwort ist richtig – die Begründung entscheidet.
Ergebnis:Z hat keine Achse, O hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●19Hat der Buchstabe P eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?
Lösung zeigen
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- P passt bei keiner Faltung auf sich selbst.
Ergebnis:keine Achse - ●20Welcher Körper hat nur Quadrate als Flächen?
Lösung zeigen
- Die Körper der Reihe nach durchgehen
- Antwort: Würfel
Ergebnis:Würfel - ●21Um den Teppich kommt ein Band. Wie lang ist das Band? Ein Kästchen ist 1 m.
Lösung zeigen
- Oben 7, unten 7, links 6, rechts 6
- 7 + 7 + 6 + 6 = 26 m
Ergebnis:26 m - ●22Tom schaut um 4 Uhr auf die Uhr. Welcher Winkel entsteht zwischen den Zeigern?
Lösung zeigen
- Ein rechter Winkel ist eine Viertelstunde: von der 12 bis zur 3
- 4 Uhr: stumpfer Winkel
Ergebnis:stumpfer Winkel - ●23Die Figur wird an der roten Achse gespiegelt. Wie viele Kästchen sind es dann zusammen?
Lösung zeigen
- Jedes Kästchen bekommt ein Spiegelbild
- 3 · 2 = 6
Ergebnis:6 - ●24Zähle die Ecken am Würfel. Auch die hinten und unten zählen.
Lösung zeigen
- Vorne und oben siehst du nicht alles
- Würfel: 8 Ecken
Ergebnis:8
Auf einen Blick
MerkenDas Wichtigste
- Winkel
- Rechter Winkel = Geodreieck-Ecke. Kleiner: spitz. Größer: stumpf.
- Parallel und senkrecht
- Parallel: überall gleicher Abstand.
- Symmetrieachsen
- Quadrat 4, Rechteck 2, Kreis unendlich viele, Parallelogramm keine.
- Körper
- Würfel und Quader: 6 Flächen, 8 Ecken, 12 Kanten.
- Rechteck
- Fläche: Länge mal Breite (Kästchen zählen). Umfang: einmal herum – 2 · Länge + 2 · Breite.
- Vergrößern
- Jede Seite doppelt so lang → Fläche viermal so groß.
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 erkenne rechte, spitze und stumpfe Winkel mit dem Geodreieck.
25Ist der Winkel kleiner, gleich oder größer als ein rechter Winkel?Lösung zeigen
Ergebnis:kleiner (spitz)Ich zeichne parallele und senkrechte Linien.
26Welche Linie ist parallel zu a? Lege das Geodreieck an.Lösung zeigen
Ergebnis:dIch finde alle Symmetrieachsen einer Figur.
27Hat der Buchstabe B eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?Lösung zeigen
Ergebnis:1 AchseIch beschreibe Körper: Flächen, Ecken, Kanten – und ihre Netze.
28Ein Verkehrshütchen: Welcher Körper ist das?Lösung zeigen
Ergebnis:Kegel – weitere Beispiele findest du selbst; es gibt viele richtige.Ich bestimme Flächeninhalt und Umfang von Rechtecken (Kästchen, cm).
29Wie viele Kästchen hat die Figur? Wie lang ist der Rand (Umfang in Kästchenseiten)?Lösung zeigen
Ergebnis:18 Kästchen · Umfang 18Ich vergrößere und verkleinere Figuren am Raster.
30Vier Buchstaben: N · M · X · E. Welcher passt nicht dazu? Sag dazu, warum.Lösung zeigen
Ergebnis:N hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Die Frage vom Anfang
EntdeckenRückschau
Ist diese Ecke genau rechtwinklig oder nur fast? Entscheide mit bloßem Auge. Begründe deine Antwort.
Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?
Auflösung
Mit dem Werkzeug aus diesem Kapitel: Das Geodreieck: rechte Winkel und parallele Linien prüfen.
Wo brauchst du das?
Entdecken
Baupläne, Verpackungen auffalten.
Wörter
- Flächeninhalt
- wie viel Platz innen drin ist
- Umfang
- der Weg einmal außen herum
Wie es zusammenhängt
Das brauchst du vorher: Flächen, Umfang, Körper und Netze
Darauf baut auf: Vierecke, Kreise und Bewegungen, Ansichten und Baupläne, Würfel und Quader, Geometrische Grundbegriffe und Vierecke, Flächen und Umfang, Winkel
Lösungen
- kleiner (spitz)
- 0
- A ist größer (stumpf).
- b
- b
- d
- N hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
- 2
- Z hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
- Kugel – weitere Beispiele findest du selbst; es gibt viele richtige.
- 6 Rechtecke, 8 Ecken, 12 Kanten
- Kegel oder Pyramide
- 9 Kästchen · Umfang 20
- Mehrere richtige Lösungen. 6 · 6 hat den Umfang 24; eine lange schmale Figur mit gleicher Fläche hat mehr Rand.
- Mehrere richtige Lösungen. 5 · 6 hat den Umfang 22; eine lange schmale Figur mit gleicher Fläche hat mehr Rand.
- S hat keine Achse, H hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
- S hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
- Z hat keine Achse, O hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
- keine Achse
- Würfel
- 26 m
- stumpfer Winkel
- 6
- 8
- kleiner (spitz)
- d
- 1 Achse
- Kegel – weitere Beispiele findest du selbst; es gibt viele richtige.
- 18 Kästchen · Umfang 18
- N hat keine Achse, X hat zwei, die anderen eine. Jede Antwort mit Begründung gilt.
- A
- 2 rechte Winkel