Überschlag, Schätzen und Fermi-Aufgaben
Die Klasse 5b mit 28 Kindern fährt mit dem Zug von Köln nach Bonn. Eine Fahrkarte kostet 5 Euro pro Kind. Die Lehrerin fragt: „Reichen 150 Euro für alle Fahrkarten?" Niemand zückt einen Taschenrechner, nach wenigen Sekunden sagt Mia: „Ja, locker!" Wie kann sie das so schnell wissen? Und woher weiß man, dass ein Ergebnis überhaupt stimmen kann? Das lernst du hier.
Runden und Überschlag
Oft brauchst du nicht das genaue Ergebnis, sondern nur eine Vorstellung davon, wie groß es ungefähr ist. Dazu rundest du die Zahlen so, dass du im Kopf rechnen kannst. Das nennt man einen Überschlag.
Die Rundungsregel kennst du schon: Ist die Ziffer rechts von der Rundungsstelle eine 0, 1, 2, 3 oder 4, wird abgerundet. Bei 5, 6, 7, 8 oder 9 wird aufgerundet.
Wichtig ist die Frage: Auf welche Stelle runde ich? Das hängt von der Aufgabe ab. Du rundest so, dass die Rechnung im Kopf leicht wird.
Runde die Zahlen sinnvoll und berechne einen Überschlag: a) $4.987 + 3.012$ b) $398 \cdot 21$ c) $7.904 : 8$
Runde die Zahlen sinnvoll und berechne einen Überschlag:
- a) $4.987 + 3.012$
- b) $398 \cdot 21$
- c) $7.904 : 8$
Frau Schneider kauft im Supermarkt: Brot $2{,}89 \text{ €}$, Käse $3{,}95 \text{ €}$, Milch $1{,}19 \text{ €}$, Äpfel $2{,}49 \text{ €}$. Sie hat $12 \text{ €}$ dabei.…
Frau Schneider kauft im Supermarkt: Brot $2{,}89 \text{ €}$, Käse $3{,}95 \text{ €}$, Milch $1{,}19 \text{ €}$, Äpfel $2{,}49 \text{ €}$. Sie hat $12 \text{ €}$ dabei.
- a) Schätze die Gesamtsumme durch Runden auf ganze Euro.
- b) Reicht das Geld? Begründe mit deinem Überschlag.
- c) Berechne die genaue Summe und vergleiche.
Eine Schulklasse mit $28$ Kindern fährt mit dem Zug zu einem Ausflug. Eine Fahrkarte kostet $4{,}80 \text{ €}$ pro Kind. a) Schätze die Gesamtkosten mit gerundeten…
Eine Schulklasse mit $28$ Kindern fährt mit dem Zug zu einem Ausflug. Eine Fahrkarte kostet $4{,}80 \text{ €}$ pro Kind.
- a) Schätze die Gesamtkosten mit gerundeten Zahlen.
- b) Berechne die genauen Kosten.
- c) Die Klassenkasse enthält $140 \text{ €}$. Reicht sie? Begründe.
Ergebnisse mit dem Überschlag prüfen
Der Überschlag hilft nicht nur beim Schätzen. Er ist auch eine Kontrollstrategie: Du erkennst damit, ob ein Ergebnis überhaupt stimmen kann, bevor du es aufschreibst. Besonders typisch sind Fehler bei den Nullen und beim Komma.
Welches Ergebnis ist richtig? Entscheide mit einem Überschlag. a) $289 \cdot 31$: A) $896$, B) $8.959$, C) $89.590$ b) $6.012 - 2.987$: A) $3.025$, B) $8.999$, C)…
Welches Ergebnis ist richtig? Entscheide mit einem Überschlag.
- a) $289 \cdot 31$: A) $896$, B) $8.959$, C) $89.590$
- b) $6.012 - 2.987$: A) $3.025$, B) $8.999$, C) $30.250$
Größen schätzen
Auch Längen, Zeiten und Massen kannst du schätzen. Dazu brauchst du Vergleichsgrößen, also Dinge, deren Maß du kennst.
| Vergleichsgröße | ungefähres Maß |
|---|---|
| Breite eines Fingernagels | $1\,\text{cm}$ |
| Länge eines neuen Bleistifts | $17$ bis $19\,\text{cm}$ |
| Höhe einer Tür | $2\,\text{m}$ |
| ein Schritt (Kind, 10 Jahre) | etwa $60\,\text{cm}$ |
| Höhe eines Stockwerks | etwa $3\,\text{m}$ |
| Fußweg in $1$ Stunde | etwa $5\,\text{km}$ |
Zum Schätzen wählst du die Einheit, die zur Größe passt: $\text{mm}$ für Dicken (ein Cent-Stück), $\text{cm}$ für kleine Gegenstände, $\text{m}$ für Räume und Gebäude, $\text{km}$ für Wege und Entfernungen.
Schätze und wähle die passende Einheit ($\text{mm}$, $\text{cm}$, $\text{m}$, $\text{km}$) für a) die Länge eines Bleistifts, b) die Höhe eines Kirchturms, c) die…
Schätze und wähle die passende Einheit ($\text{mm}$, $\text{cm}$, $\text{m}$, $\text{km}$) für
- a) die Länge eines Bleistifts,
- b) die Höhe eines Kirchturms,
- c) die Entfernung von Köln nach Bonn.
Schätze durch einen Überschlag: a) Wie viele Stunden hat ein Jahr (365 Tage)? b) Wie viele Sekunden hat ein Tag? c) Wie viele Schritte (je $60 \text{ cm}$) brauchst du…
Schätze durch einen Überschlag:
- a) Wie viele Stunden hat ein Jahr (365 Tage)?
- b) Wie viele Sekunden hat ein Tag?
- c) Wie viele Schritte (je $60 \text{ cm}$) brauchst du für einen Weg von $3 \text{ km}$?
Fermi-Aufgaben
Wie viele Haare hat ein Mensch? Wie viele Brötchen werden in Deutschland an einem Tag gegessen? Solche Fragen kann man nicht nachschlagen, aber man kann sie sinnvoll abschätzen. Der Physiker Enrico Fermi hat solche Aufgaben berühmt gemacht. Deshalb heißen sie Fermi-Aufgaben.
So gehst du vor:
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Frage verstehen: Was soll geschätzt werden?
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Annahmen treffen: Welche Zahlen brauche ich? Schreibe sie mit Begründung auf.
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Rechnen: Mit gerundeten Zahlen im Kopf oder im Heft.
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Ergebnis runden und prüfen: Ist die Größenordnung vernünftig?
Fermi-Aufgabe: Wie viele Tischtennisbälle (Durchmesser $4 \text{ cm}$) passen ungefähr in dein Klassenzimmer ($9 \text{ m} \times 7 \text{ m} \times 3 \text{ m}$)? a)…
Fermi-Aufgabe: Wie viele Tischtennisbälle (Durchmesser $4 \text{ cm}$) passen ungefähr in dein Klassenzimmer ($9 \text{ m} \times 7 \text{ m} \times 3 \text{ m}$)?
- a) Schätze, wie viele Bälle in eine Reihe von $1 \text{ m}$ passen.
- b) Stelle dir vor, die Bälle liegen ordentlich in Reihen und Schichten übereinander. Schätze die Anzahl der Bälle im gesamten (leeren) Raum und nenne deine Annahmen.
- c) Begründe, warum die tatsächliche Zahl etwas kleiner sein wird.
Fermi-Aufgabe: Wie viele Pizzen werden an einem Samstagabend in Deutschland ungefähr gegessen? Nimm an, dass in Deutschland etwa $80$ Millionen Menschen leben. a)…
Fermi-Aufgabe: Wie viele Pizzen werden an einem Samstagabend in Deutschland ungefähr gegessen? Nimm an, dass in Deutschland etwa $80$ Millionen Menschen leben.
- a) Schätze, welcher Anteil der Bevölkerung an einem Samstagabend Pizza isst. Begründe deine Annahme.
- b) Berechne daraus die Anzahl der Pizzen. Nimm dabei an, dass jede dieser Personen eine ganze Pizza isst.
- c) Wie ändert sich das Ergebnis, wenn nur halb so viele Menschen Pizza essen?
Ein Stadion in Gelsenkirchen fasst $62.000$ Zuschauer. Ein Ordner behauptet: „Wenn alle Zuschauer durch $20$ Eingänge gehen und pro Eingang in einer Minute $30$ Personen…
Ein Stadion in Gelsenkirchen fasst $62.000$ Zuschauer. Ein Ordner behauptet: „Wenn alle Zuschauer durch $20$ Eingänge gehen und pro Eingang in einer Minute $30$ Personen eingelassen werden, sind alle in unter $2$ Stunden drin.“
- a) Berechne, wie viele Personen pro Minute insgesamt eingelassen werden.
- b) Bestimme durch Überschlag, wie lange das Einlassen dauert, und überprüfe die Behauptung.
- c) Wie viele Eingänge wären mindestens nötig, damit alle in $60$ Minuten im Stadion sind?
Zurück zum Anfang: Mia hat im Kopf $5 \cdot 28$ als $5 \cdot 30 = 150$ überschlagen (5 Euro pro Kind, 28 Kinder). Da $28 < 30$ ist, liegen die echten Kosten sogar knapp darunter. So kann man schnell sagen: Das Geld reicht.
Auf einen Blick
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Überschlag: Zahlen sinnvoll runden und im Kopf rechnen. Das Ergebnis schreibst du mit $\approx$.
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Bei Summen rundest du auf dieselbe Stelle, bei Produkten auf eine gültige Ziffer (z. B. $398 \cdot 21 \approx 400 \cdot 20$).
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Der Überschlag kontrolliert Ergebnisse: Er zeigt Fehler bei Nullen und Komma. Die letzte Ziffer prüfst du mit der Probe (Umkehraufgabe).
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Größen schätzen gelingt mit Vergleichsgrößen (Fingernagel $1\,\text{cm}$, Tür $2\,\text{m}$, Schritt $60\,\text{cm}$) und passenden Einheiten.
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Fermi-Aufgaben: Annahmen begründen, mit gerundeten Zahlen rechnen, Ergebnis auf eine sinnvolle Zahl runden und auf Plausibilität prüfen.