Erstelle Aufgaben zu gleich wahrscheinlichen Ergebnissen mit Münzen, Würfeln und einem Beutel voller Symbole. Die Lösungen zeigen einen gekürzten Bruch sowie die günstigen und insgesamt möglichen Ergebnisse.
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Diese Arbeitsblätter führen vom Vermuten zum begründeten Zählen. Bevor ein Bruch berechnet wird, muss klar sein, welche einzelnen Ergebnisse überhaupt betrachtet werden. Lass Lernende diese Ergebnisse nennen, zeichnen oder in einer kleinen Tabelle sammeln. Ein richtig gekürzter Bruch allein zeigt noch nicht, dass das zugrunde liegende Ereignis verstanden wurde. Die Aufgaben behandeln begrenzte mathematische Modelle und bieten keine Vorhersagen für Glücksspiele oder reale Gewinnchancen.
💡Ein paar nützliche Antworten
Warum sind die Summen zweier Würfel nicht gleich wahrscheinlich?
Gleich wahrscheinlich sind die einzelnen geordneten Würfelpaare. Eine bestimmte Summe kann durch unterschiedlich viele solcher Paare entstehen. Zeichne eine Tabelle mit dem ersten Würfel an einer und dem zweiten an der anderen Seite. Markierte Felder zeigen dann unmittelbar, weshalb manche Summen häufiger vertreten sind als andere, ohne eine zufällige Versuchsreihe durchführen zu müssen.
Muss das Ergebnis als Prozentzahl angegeben werden?
Nein. Die Aufgabe verlangt einen Bruch, und der Schlüssel zeigt dessen gekürzte Form. Die ursprünglichen günstigen und gesamten Anzahlen bleiben zur Kontrolle sichtbar. Eine Umrechnung in Prozent kann eine zusätzliche, selbst formulierte Aufgabe sein. Sie wird hier jedoch weder erzeugt noch benötigt, um die gedruckte Frage vollständig zu beantworten.
Gelten diese Werte für jeden echten Würfel?
Die Rechnungen setzen faire Würfel und Münzen sowie eine gleich wahrscheinliche Auswahl jedes Spielsteins voraus. Ein beschädigter Gegenstand oder eine andere Auswahlmethode kann diese Annahmen verletzen. Das Arbeitsblatt misst solche Einflüsse nicht. Unterscheide deshalb die Wahrscheinlichkeit des vorgegebenen Modells von einer beobachteten Häufigkeit in wenigen praktischen Versuchen.
Gleich wahrscheinliche Ergebnisse bestimmen
✏️Bei Münzen geht es um eine faire Münze oder zwei unabhängige Würfe. Gefragt wird nach Kopf, Zahl, einer genauen Anzahl von Köpfen oder mindestens einem Kopf. Bei zwei Würfen zählt die Reihenfolge: Kopf gefolgt von Zahl ist ein anderes Ergebnis als Zahl gefolgt von Kopf. Diese Unterscheidung verhindert, dass bloß die möglichen Kopfanzahlen als gleich wahrscheinliche Ergebnisse behandelt werden.
Mit Bruchstreifen zum Ausdrucken lässt sich das Verhältnis eines Teils zum Ganzen anschaulich wiederholen. Der Zähler beschreibt hier die günstigen Ergebnisse, der Nenner alle gleich wahrscheinlichen Ergebnisse des Modells. Erst nach diesem Zählen wird gekürzt. Die Lösung nennt beide ursprünglichen Anzahlen zusätzlich zum gekürzten Bruch, damit eine mathematisch gleichwertige Schreibweise nicht vorschnell als falsch bewertet wird.
Ein Ereignis von seinen Möglichkeiten unterscheiden
Ein fairer Würfel hat sechs mögliche Augenzahlen. Aufgaben können gerade oder ungerade Zahlen, eine bestimmte Augenzahl und Werte oberhalb einer Grenze betreffen. Bei zwei unabhängigen Würfeln wird nach einer Summe gefragt. Die Summen selbst sind jedoch nicht gleich wahrscheinlich: Entscheidend sind die geordneten Paare der beiden Würfel. Manche Summen entstehen durch mehrere Paare, andere durch deutlich weniger Kombinationen.
Die Arbeitsblätter zu Brüchen helfen anschließend beim Umgang mit dem gefundenen Verhältnis. Im Beutel werden drei bis zwölf einzelne Spielsteine aus drei Formen gezeigt. Ein Stein wird gezogen, und jeder einzelne Stein ist gleich wahrscheinlich. Zähle für den Nenner sämtliche Steine und für den Zähler nur die gesuchte Form. Mehrere gleich aussehende Steine bleiben mehrere auswählbare Gegenstände.
Den Bruch mit dem Modell erklären
📝Die Formen unterscheiden die Steine auch ohne Farbe. Prüfe vor dem Zählen das abgebildete Zielsymbol. Die Aufgaben beschreiben genau eine Ziehung; zusätzliche Ziehungen, Zurücklegen oder eine veränderte Beutelfüllung werden nicht angenommen. Solche Ergänzungen würden ein anderes Modell erzeugen. Prozentwerte und eine Simulation vieler Versuche gehören ebenfalls nicht zum Ausdruck. Besprich diese Erweiterungen bei Bedarf als getrennte Unterrichtsschritte.
Wähle 6, 12 oder 24 Aufgaben mit jeweils sechs Fragen pro Blatt sowie eine positive Variantennummer. Die Antwortseiten folgen auf sämtliche Aufgabenblätter. Ein Wertungsblatt für Würfelspiele eignet sich für eine anschließende Spielrunde, erfasst aber Punkte statt Wahrscheinlichkeiten. Bei der Kontrolle dieser Übungen zählt vor allem, ob die Lernenden den Ergebnisraum und das gesuchte Ereignis nachvollziehbar voneinander unterscheiden können.
Arbeitsblätter zur Wahrscheinlichkeit
Sechs gemischte Aufgaben mit Lösungen
Wähle gemischte Versuche, sechs Aufgaben, Variante 17 und eingeschaltete Lösungen. Auf A4 im Hochformat entstehen eine Aufgabenseite und eine Antwortseite. Lass zunächst die gleich wahrscheinlichen Ergebnisse aufzählen und erst danach den Bruch bilden. Vergleicht auch die günstigen und gesamten Anzahlen, nicht nur das gekürzte Endergebnis.
Wähle Würfel, zwölf Aufgaben, Variante 31 und Lösungen. Zwei Aufgabenblätter plus zwei Antwortblätter ergeben vier Seiten. Bei Fragen nach der Summe zweier Würfel werden die Augenpaare gezählt. Die Anzahl unterschiedlicher Summen allein ist kein geeigneter Nenner, weil diese Summen nicht alle durch gleich viele Paare entstehen.