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 Lea vergleichen zwei Fliesen. Welche Fliese ist größer? Zähle die Kästchen.
Lösung zeigen
- Rechteck: 4 · 2 = 8 Kästchen
- Streifen: 7 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, D: 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
- Rechter Winkel = Ecke vom Geodreieck (90°)
- kleiner: spitz
- Rechter Winkel = Ecke vom Geodreieck (90°)
- kleiner: spitz
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
- ○1Zwei Winkel. Welcher ist größer – A oder B? Halte das Geodreieck an.So fängst du an:Beide mit dem rechten Winkel vergleichen
Lösung zeigen
- Beide mit dem rechten Winkel vergleichen
- A ist spitz, B ist stumpf
Ergebnis:B ist größer (stumpf). - ●2Wie viele rechte Winkel hat ein Buch (vorne)?
Lösung zeigen
- Jede Ecke einzeln mit dem Geodreieck prüfen
- ein Buch (vorne): vier rechte Ecken
Ergebnis:4 - ★3Finde verschiedene Dinge im Klassenzimmer mit einem rechten Winkel. Schreibe drei auf und prüfe sie mit dem Geodreieck.
Lösung zeigen
- Alles, was eine „eckige Ecke“ hat
- Mit der Ecke vom Geodreieck nachprüfen – passt sie genau hinein?
Ergebnis:Mehrere richtige Lösungen, zum Beispiel: Tischplatte, Tür, Fenster, Buch, Heft, Tafel, Fliese.
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
AchtungNoch einmal: Winkel 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
- ○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? Miss nach, schätze nicht.
Lösung zeigen
- Miss den Abstand zu a an zwei Stellen
- Bei einer Parallelen ist er gleich
- Die Linie c
Ergebnis:c - ★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 c
Ergebnis:c
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
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- N passt bei keiner Faltung auf sich selbst.
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- N passt bei keiner Faltung auf sich selbst.
AchtungNur eine Hälfte der Figur gezählt
4 Kästchen vor der Achse → 4
4 Kästchen vor der Achse → 8
Zähl die Kästchen im Spiegelbild dazu.
ÜbenJetzt du
- ○7Hat der Buchstabe D eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?So fängst du an:Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
Lösung zeigen
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- D: eine Achse
Ergebnis:1 Achse - ●8Hat der Buchstabe Z eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?
Lösung zeigen
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- Z passt bei keiner Faltung auf sich selbst.
Ergebnis:keine Achse - ★9Hat der Buchstabe B eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?
Lösung zeigen
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- B: eine Achse
Ergebnis:1 Achse
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
- Flächen zählen, dann Ecken, dann Kanten
- 6 Rechtecke, 8 Ecken, 12 Kanten
- Flächen zählen, dann Ecken, dann Kanten
- 6 Rechtecke, 8 Ecken, 12 Kanten
AchtungEcken und Kanten verwechselt
Würfel: Ecken → 12
Würfel: Ecken → 8, Kanten → 12
Zeig auf jede Ecke: Ecken sind Punkte, Kanten sind Linien.
ÜbenJetzt du
- ○10Wie viele Flächen, Ecken und Kanten hat eine quadratische Pyramide?So fängst du an:Flächen zählen, dann Ecken, dann Kanten
Lösung zeigen
- Flächen zählen, dann Ecken, dann Kanten
- 1 Quadrat und 4 Dreiecke, 5 Ecken, 8 Kanten
Ergebnis:1 Quadrat und 4 Dreiecke, 5 Ecken, 8 Kanten - ●11Ein Fußball: Welcher Körper ist das?
Lösung zeigen
- Auf die Flächen schauen: rund oder eckig?
- Das ist eine Kugel.
Ergebnis:Kugel – weitere Beispiele findest du selbst; es gibt viele richtige. - ★12Aus welchen Flächen besteht das Netz von einer Kugel? Wie viele Ecken und Kanten hat der Körper?
Lösung zeigen
- Flächen zählen, dann Ecken, dann Kanten
- Netz: keins – eine Kugel lässt sich nicht flach ausbreiten. Körper: eine einzige runde Fläche, keine Ecken, keine Kanten
Ergebnis:Netz: keins – eine Kugel lässt sich nicht flach ausbreiten. Körper: eine einzige runde Fläche, keine Ecken, keine Kanten
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: 7 · 3 = 21 Kästchen
- Umfang: 7 + 3 + 7 + 3 = 20
- Fläche: 7 · 3 = 21 Kästchen
- Umfang: 7 + 3 + 7 + 3 = 20
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
- ○13Zeichne im Heft eine Figur mit genau 42 Kästchen. Finde verschiedene Lösungen – und miss bei jeder den Umfang.So fängst du an:42 Kästchen lassen sich verschieden anordnen: 7 · 6, aber auch anders
Lösung zeigen
- 42 Kästchen lassen sich verschieden anordnen: 7 · 6, aber auch anders
- Der Umfang ist dabei nicht immer gleich.
- Lang und schmal hat mehr Rand als fast quadratisch.
Ergebnis:Mehrere richtige Lösungen. 7 · 6 hat den Umfang 26; eine lange schmale Figur mit gleicher Fläche hat mehr Rand. - ●14Aus dem Rechteck fehlt eine Ecke. Wie viele Kästchen hat die Figur? Wie lang ist der Umfang?
Lösung zeigen
- Rechteck 6 · 6 = 36, minus Ecke 4 · 2 = 8
- Fläche 28
- Umfang bleibt wie beim Rechteck: 24
Ergebnis:28 Kästchen · Umfang 24 - ★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?
- 4
- Falten: Wo passen beide Hälften genau aufeinander?
- 4
ÜbenJetzt du
- ○16Hat der Buchstabe M eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?So fängst du an:Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
Lösung zeigen
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- M: eine Achse
Ergebnis:1 Achse - ●17Hat der Buchstabe X eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?
Lösung zeigen
- Stell dir einen Spiegel mitten auf den Buchstaben
- X: zwei Achsen
Ergebnis:2 Achsen - ★18Wie viele Symmetrieachsen hat das regelmäßige Sechseck? Zeichne sie alle ein.
Lösung zeigen
- Falten: Wo passen beide Hälften genau aufeinander?
- 6
Ergebnis:6
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●19Welcher Körper rollt in jede Richtung?
Lösung zeigen
- Die Körper der Reihe nach durchgehen
- Antwort: Kugel
Ergebnis:Kugel - ●20Um das Beet kommt ein Zaun. Wie lang ist der Zaun? Ein Kästchen ist 1 m.
Lösung zeigen
- Oben 4, unten 4, links 2, rechts 2
- 4 + 4 + 2 + 2 = 12 m
Ergebnis:12 m - ●21Es ist 3 Uhr. Wie heißt der Winkel zwischen den Zeigern?
Lösung zeigen
- Ein rechter Winkel ist eine Viertelstunde: von der 12 bis zur 3
- 3 Uhr: rechter Winkel
Ergebnis:rechter Winkel - ●22Die Fliese 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 - ●23Zähle die Ecken am Würfel. Auch die hinten und unten zählen.
Lösung zeigen
- Vorne und oben siehst du nicht alles
- Würfel: 8 Ecken
Ergebnis:8 - ★24Ist der Winkel kleiner, gleich oder größer als ein rechter Winkel? Wie heißt die Winkelart?
Lösung zeigen
- Rechter Winkel = Ecke vom Geodreieck (90°)
- kleiner: spitz
Ergebnis:kleiner (spitz)
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:größer (stumpf)Ich zeichne parallele und senkrechte Linien.
26Welche Linie ist parallel zu a? Nimm das Geodreieck zu Hilfe.Lösung zeigen
Ergebnis:cIch finde alle Symmetrieachsen einer Figur.
27Hat der Buchstabe D eine Symmetrieachse? Wenn ja: wie viele?Lösung zeigen
Ergebnis:1 AchseIch beschreibe Körper: Flächen, Ecken, Kanten – und ihre Netze.
28Eine Konservendose: Welcher Körper ist das?Lösung zeigen
Ergebnis:Zylinder – 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:15 Kästchen · Umfang 16Ich vergrößere und verkleinere Figuren am Raster.
30Wie viele Symmetrieachsen hat das gleichseitige Dreieck?Lösung zeigen
Ergebnis:3
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
- B ist größer (stumpf).
- 4
- Mehrere richtige Lösungen, zum Beispiel: Tischplatte, Tür, Fenster, Buch, Heft, Tafel, Fliese.
- b
- c
- c
- 1 Achse
- keine Achse
- 1 Achse
- 1 Quadrat und 4 Dreiecke, 5 Ecken, 8 Kanten
- Kugel – weitere Beispiele findest du selbst; es gibt viele richtige.
- Netz: keins – eine Kugel lässt sich nicht flach ausbreiten. Körper: eine einzige runde Fläche, keine Ecken, keine Kanten
- Mehrere richtige Lösungen. 7 · 6 hat den Umfang 26; eine lange schmale Figur mit gleicher Fläche hat mehr Rand.
- 28 Kästchen · Umfang 24
- Mehrere richtige Lösungen. 5 · 6 hat den Umfang 22; eine lange schmale Figur mit gleicher Fläche hat mehr Rand.
- 1 Achse
- 2 Achsen
- 6
- Kugel
- 12 m
- rechter Winkel
- 6
- 8
- kleiner (spitz)
- größer (stumpf)
- c
- 1 Achse
- Zylinder – weitere Beispiele findest du selbst; es gibt viele richtige.
- 15 Kästchen · Umfang 16
- 3
- A
- 2 rechte Winkel