Kopfrechnen Flashcards
Kopfrechnen
= wenn Aufgaben ohne Notation nur im Kopf gelöst werdent
alternative Begriffe:
mündliches Rechnen
halbschriftliches Rechnen
= wenn zum Stützen des Kopfrechnens einige Notivzen gemacht werden
Informelle Lösungswege von Schulanfängern für Additionsaufgaben
= diverse Zählstrategien
-
Vollständiges Auszählen
- = einfachste Strategie, die vor allem bei der Benutzung von Material verwendet wird
- es wird zunächst der 1. Summand und dann der 2. Summand mit Hilfe von Material gelegt und anschließend alle “Plättchen” o.ä. ausgezählt
- Achtung: bei “größeren” Anzahlen kommt es zu Zählfehlern (Plättchen auslassen/ Doppelt Zählen) => Summe weicht um eins nach oben oder unten ab
-
Weiterzählen vom ersten Summanden aus
- Voraussetzung für die Strategie:
- Kardinalzahlbedeutung des 1. Summanden muss verstanden sein
- Zählzahlbedeutung des 1. Summanend für die Summenbildung muss zu mind. implizit verstandetn sein
- Fehler:
- durch mitzählen der Kardinalzahl des ersten Summanden kommt es zum -1 Fehler
- Bsp. 3+4 => 3,4,5,6 => 3+4=6
- Voraussetzung für die Strategie:
- Weiterzählen vom größeren Summanden
- Voraussetzung:
- Verständnis des Kommutativgesetzes der Addition
- = Weiterentwicklung von 2.
- Fehler:
- 1 Fehler aus selben Grund wie bei 2 ( Kardinalzahl des größeren Summanden wird mitgezählt)
- Voraussetzung:
-
Weiterzählen vom größeren Summanden in größeren Schritten
- setzt hohe Zählkompetenz voraus
- Aufgaben werden durch weiterzählen in 2, 4er o. anderen für Aufgabe sinnvollen Schritten gelöst
Allgemein Wichtig:
- Fortschritt des Kindes bezügl. Zählstrategien nicht linearer Weg (!) (von 1. Strategie bis zur 4.).
- K greift auch bei Kenntnis effektiverer Zählstrategien in bestimmten Situationen auf einfachere Zählstrategien zurück
Probleme die bei der Verwendung der informellen Strategien (Zählstrategien) der SuS auftreten können:
- Zählstrategien sind fehleranfällig
- Zählstrategien sind bei größeren Zahlen umständlich und sehr aufwändig -> spätestens im 1000er-Raum sind sie an ihren Grenzen
- Zählstrategien können trainiert und perfektioniert werden - Achtung: Bedürfnis sich Zahlensätze des Kleinen 1+1 zu merken schwindet mit zunehmender Perfektion
- Zählstrategien verhindern, dass die Zusammenhänge zwischen Aufgaben erkannt werden.
- Bsp. 4+4,4+5,3+5 und 13+5 werden beim zählenden Rechnen getrennt berechnet => Zusammenhänge werden nicht erkannt
- Durch zählendes Rechnen kann schriftliches Rechnen sehr langwierig und fehleranfällig sein, da hierbei Teilergebnisse schnell verfügbar sein müssen.
- Zählendes Rechnen beansprucht die Rechner bei größeren Zahlen so sehr, dass sie häufig nicht in der Lage sind eine Verbindung zwischen der Aufgabe und dem Ergebnis herzustellen
Addition allgemein
- Wichtige Grundlage
- = Entdeckung vielfältiger Zahlzerlegungen
- Verschiedene Aufgaben Situationen
- Aufgabensituationen dynamischer Struktur
- Verändern
- Ausgleichen
- Aufgabensituationen statischer Struktur
- Vereinigen
- Vergleichen
- bei jeder Additionssituation lassen sich 3 Fälle unterscheiden
- a+b= _
- a+_=c
- _+b=c
- Achtung: beim Vereinigen sind nur folgende Fälle interessant
- a+_=c
- _+b=c
- Aufgabensituationen dynamischer Struktur
Addition
Heuristische Strategien
- benötigen zur Entstehung, dass einzelne Aufgaben des kleinen 1+1 auswendig gekonnt werden z.B. Verdopplungsaufgaben
-
Heuristische Strategien
- Tauschaufgaben
- Analogieaufgaben - 5+2, 15+2
- Verdopplungsaufgaben
- Fastverdopplungsaufgaben
- Nachbaraufgaben
- Schrittweise Rechnen
- Gegensinniges Verändern
Addition - Heuristische Verfahren
Tauschaufgaben
- Basieren auf dem Kommutativgesetz
- d.h. die Reihenfolge der Summanden kann getauscht werden ohne, dass das Ergebnis sich ändert
Addition - heuristische Strategien
Verdopplungsaufgaben
- Verdopplungsaufgaben prägen sich den GS Kindern gut ein => gute Eignung als Stützpunkte für die Lösung vieler weiterer Aufgaben
Addition - heuristische Strategien
Fastverdopplungsaufgaben
- Aufgaben deren Ergebnis um 1 nach oben oder unten von dem der Verdopplungsaufgaben abweicht
Addition - heuristische Strategien
Nachbaraufgaben
- = Aufgaben, bei denen sich ein Summand von der gegebnen Audgabe um 1 unterscheidet z.B. 5+4 Nachbaraufgaben = 6+4 und 4+4
- => Fastverdopplungsaufgaben = Nachbaraufgaben von Verdopplungsaufgaben
Addition - heuristische Strategien
Schrittweise Rechnen
- Aufgaben werden durch schrittweises Rechnen gelöst
- Z.B. 6+7
- 5+5+1+2
- 7+7-1
- 6+6+1
- 6+4+3
- Z.B. 6+7
- (Fast)Verdopplungsaufgaben und Nachbaraufgaben sind Spezialfälle der Strategie
- wichtig: bei Aufgaben mit Zehnerüberschreitung sollte nicht einseitig auf die Verwendung der Strategie “Ergänzen zum vollen Zehner” hingearbeitet werden
Addition - heuristische Strategien
Gegensinniges Verändern
- durch gegensinniges Verändern der beiden Summanden ändert sich das Ergebnis nicht
- 6+8 = 7+7
Addition - Ziel
= dass die Zahlensätze des Kleinen 1+1 am Ende des 1. SJs entweder auswendig gekonnt werden oder durch heuristische Strategien rasch zu finden sind
Achtung: Realität oft anders!
Addition
Automatisierendes Üben
Ziel: Einübung von Fertigkeiten spielt entscheidende Rolle
operatives Üben
= Übungsformen, die geeignet sind “vielfältige” Zusammenhänge und Beziehungen herauszuarbeiten und für weitere Aktivitäten zu nutzen
- fordert und fördert ein bewegliches Umgehen mit Zahlen und Rechenoperationen
- Ziel:
- Föderung des flexiblen Denkens
- dies Bedeutet auf der Ebene von Aufgabe u.a. das Herstellen, Erkennen und Anwenden von vielfältiger Beziehungen, Abhängigkeiten und Zusammenhänge durch
- Umkehren (Umkehraufgaben, Probeaufgaben)
- Vertauschen (Tauschaufgaben)
- Bildung benachbarter Aufgaben
- Bildung analoger Aufgaben
- Zerlegungn von Aufgaben in Teilschritte
- Zusammensetzen von Teilschritten zu größeren Komplexen
- Beschreiten verschiedener Lösungswege (andere Reihenfolge, Umwege gehen, Wege verkürzen, vorteilhaft zusammenfassen usw.)
- Variation von Daten
- dies Bedeutet auf der Ebene von Aufgabe u.a. das Herstellen, Erkennen und Anwenden von vielfältiger Beziehungen, Abhängigkeiten und Zusammenhänge durch
- Föderung des flexiblen Denkens
- Bsp. für operative Übungsformen = Rechenpyramide
- Schwierigkeitsgrad wächst durch Höhe der Pyramide
- Größe der eingesetzten Zahlen
- Verteilung der Zahlen
Gleichheitszeichen
- Gleichheitszeichen wird oft von Kindern im Sinn von “ergibt” interpretiert
- Gleichheitszeichen trennt hierbei die Aufgabe von Ergebnis <- kann zu Problemen führen!
- besser von vorenrein ist die “algebraische Gleichheitssicht” im Unterricht anstreben, d.h. Gleichheitszeichen steht für
- Gleichheit
- Gleichwertigkeit
- wechselseitiger Austauschbarkeit
=> lässt sich wie folgt in der Sprache der Grundschulkinder formulieren: “Auf beiden Seiten von = muss dasselbe herauskommen, wenn man ausrechnet”
- um einseitigen Gebrauch entgegen zu wirken sollte von anfang an die Sprechweise “ist gleich” verwendet werden und bei Tauschaufgaben, Umwandlungen von Größen, Ergänzungs- und Zerlegungsaufgaben thematisiert werden
Fehlergruppen bei der mündlichen Addition
- Fehler bei der Erfassung des Stellenwertes von Ziffern
- beruht häufig auf der Inversion bei zweistelligen Zahlen
- Gegenmaßnahmen:
- Sprech- und Schreibweise bei zweistelligen Zahlen besonders sorgfältig thematisieren
- Rechenrichtungsfehler
- irrtümliche Subtraktion bei der Addigion
- Minus- Eins -Fehler
- 27 + 11=36
- Nachbaraufgabe 27+10 wird korrektgelöst bei 27+11 statt 37+1 jedoch 37 - 1 gerechnet
- 27 + 11=36
- 44+9 = 47
- 3 wird dann jedoch von 50 abgezogen, da “6 um 3 weniger als 9”
- es wird richtig 44+6= 50 gerechnet
Gegenmaßnahmen
- beim Einsatz von Arbeitsmitteln darauf achten, das sie das Einhalten einer konsequenten Operationsrichtung fördern und nicht erschweren!
- Strategiekonferenzen zur Analyse von Fehler nutzen
Typen von Subtraktionsaufgaben
- Subtraktion als Abziehen (oder Wegnehmen)
- symbolisch: 8-5=_
- Subtraktion als Ergänzen
- symbolisch 5+_=8
- abhängig von der Sachsituation und der größe der Differenz zweischen dem Minuenden und dem Subtrahenden, ob Abziehen (als Rückwärtszählen) oder das Ergänzen (als Vorwärtszählen) näher liegt
Informelle Lösungsstrategien bei der Subtraktion ( Zählstrategien)
Zählstrategien mit Materialeinsatz
- Wegnehmen
- Ergänzen
Reine Zählstrategien
-
Rückwärstzählen (um eine gegebene Zahl von Schritten)
- klare Verwandtschaft zur Strategie Wegnehmen mit Material
- Problem
- es ist gleichzeitiges Zählen in entgegengesetzte Richtungen (doppeltes Zählen) nötig
- rückwärts - zum abziehen
- vorwärts - zur Erkennung wie viel Schritte noch rückwärts zu gehen sind
- => Fehler - Ergebnis weicht um 1 nach oben/unten vom wirklichen Ergebnis ab
- Ursache:
- K zählen die beiden Eckzahlen mit, Bsp. 8-5=4
- K zählen die beiden Eckzahlen nicht mit, Bsp. 8-5=2
- Ursache:
- es ist gleichzeitiges Zählen in entgegengesetzte Richtungen (doppeltes Zählen) nötig
-
Rückwärtszählen (bis zu einer gegebenen Zahl)
- doppeltes Zählen in entgegengesetzte Richtungen erforderlich
- Ergebnis weicht häufiger um 1 nach oben/unten vom richtigen ab
-
Vorwärtzählen
- enge Verwandtschaft mit der Strategie Ergänzen mit Material & Weiterentwicklung dieser
- durch oben genannte Zählfehler weicht das Ergebnis häufig um 1 nach oben/unten ab
Bei Subtraktion sind Zählstrategien anfangs hilfreich, erreichen jedoch bereits im oberen Bereich des Zwanzigerraums ihre Grenzen => möglichst bald Einführung von heuristischen Strategien
Aufgabensituationen bei der Subtraktion
- dynamische Situationen
- Abziehen
- Ergänzen
- statische Situationen
- Vergleichen
- Verändern
=> Beim Abziehen liegt nur das Subtrahieren nahe
=> beim Ergänzen, Verändern, Vergleichen kann sowohl addiert als auch subtrahiert werden!
weitere Unterscheidungsmöglichkeiten - Was wird gesucht?
- Ergebnis
- Ausgangsgröße oder eine Teilgröße
- die Veränderung bzw. Unterschied
Subtraktion im Anfangsunterricht
- größte Bedeutung für AU haben
- Abziehen
- Argumente:
- gilt als natürliche Sinngebung der Subtraktion
- mehr alltägliche Sachsituationen sind von diesem Typ
- Bsp: 17-3 leichter durch Abziehen zu lösen
- Argumente:
- Ergänzen
- Argumente:
- beim zählenden Lösen ist das Vorwärtszählen leichter
- Zusammenhang zw. Addition und Subtraktion wird sichtbar
- Bsp. 17–15 leichter durch Ergänzen zu lösen
- Argumente:
- Abziehen
- Von Sachsituation => Handlung an strukturierten Arbeitsmitten
- Wichtig: Arbeitsmittel so auswählen, dass Ablösung vom zählenden Subtrahieren leicht fällt & Übergang zu heuristischen Strategien nahe liegt
Sprechweise: “minus”
Heuristische Strategien bei der Subtraktion
-
Analogieaufgaben
- Bsp: 7-3=4 => analog 17-3=14
- Gültigkeit dieser Aufgaben kann am Rechenfeld oder Rechenrahmen gut begründet werden!
-
Nachbaraufgaben
- Bsp:
- 17-8 via Nachbaraufgaben 18-8=1, daher 17-8=9
- ausgehend von leichten Aufgaben z.B. 16-6 schrittweise Lösung der Nachbaraufgaben 16-7, 16-8, 16-9 sowie 16-5, 16-4, 16-3
- Bsp:
- Halbierungsaufgaben/ Fasthalbierungsaufgaben
- ausgehend von Halbierungsaufgaben, lassen sich Fasthalbierungsaufgaben (spezielle Nachbaraufgaben) leicht lösen!
-
Schrittweise Rechnen
- komplexere Aufgaben häufig so gelöst
- meist mit Zehn bzw. Zehnerzahlen als Bezugspunkt
- Bsp: 14-6 über 14-4 und 10-2
- lässt sich gut am 20er Rahmen entdecken
- Hilfreich bei Notation & Rechnen
- Pfeildiagramme, Rechenstrich & Zahlenstrahl
-
Umkehraufgaben
- Subtraktion = Umkehroperation der Addition => SuS müssen nicht Kleine 1+1 und Kleine 1-1 auswendig Wissen sonderen können durch Rückgriff auf bekannte Additionsaufgaben Subtraktionsaufgaben leichter lösen
- Bsp. 17-9 Rückgriff auf 9+8=17 des Kleinen 1+1 => ohne Rechnen 17-9=8
Ab Hunderterraum
- Gleichsinnige Verändern
- mathematische Grundlage
- Gesetz der Konstanz der Differenz
- Verändern wir den Minuenden und den Subtrahenden um die gleiche Zahl so bleibt das Ergebnis gleich
- Gesetz der Konstanz der Differenz
- Kindgemäße Begründung des Gesetzes via
- Hunderterrechenrahmen
- besser via Vertraute Alltagssituationen
- Altersunterschied 2er Kinder ( jetzt, in 5/ 10 Jahren, vor 3 jahren)
- Größenunterschied 2 er Kinder (vor der Treppe, beide auf Stufe 1,3…)
- etc.
- mathematische Grundlage
Operatives Üben bei der Subtraktion
- s. Karte operatives Üben
Ergänzung:
- durch systematische Veränderung von Daten
- Vergrößerung der ersten Zahl und unverändertem Beibehalten der zweiten Zahl
- Verkleinerung der ersten Zahl und unverändertes Beibehalten der zweiten Zahl
- Beibehalten der ersten Zahl und Vergrößerung/ Verkleinerung der zweiten Zahl
- Gleichgerichtete Vergrößerung/ Verkleinerung beider Zahlen um denselben Betrag
- Entgegengesetzte Veränderung beider Zahlen um denselben Betrag
- Ziel dieser operativen Übungsform =Entdecken von Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhängen bei der Veränderung der Ergebnisse durch oben genannte Variationen
weiterhin
- empfiehlt es sich Addition und Subtraktion in Form von Aufgabennetzen oder Aufgabenfamilien zu behandeln
- Begründung
- Unterstützt das Entdecken und Betonen von Zusammenhängen beim Kleinen 1-1
- Begründung
Beispiel: Subtraktionstafel
- bietet viele Möglichkeiten zur Variation der Aufgabenstellung
- und zur Differenzierung nach dem Schwierigkeitsgrad
Problembereiche der Subtraktion
- fällt K viel schwerer als Addition
- Ursache hierfür
- Defizite beim Rückwärtszählen
- nicht ausreichende Verdeutlichung des Zusammenhangs von Addition und Subtraktion
- Tatsache, dass Addition mehr Aufmerksamkeit im Unterricht geschenkt wird als der Subtraktion
- Ursache hierfür
Hauptfehlergruppen
-
Fehler bei der Erfassung des Stellenwertes der Ziffern
- Bsp.:
- 92-30=26
- 75-42=15
- Gegenmaßnahme
- auf Inversion achten
- Sprech- und Schreibweise zweiziffriger Zahlen besonders sorgfältig Einführen
- Ursache u.a.
- Unsicherheiten über den Zusammenhang von Schreib- und Sprechweise ( Inversion)
- Bsp.:
- Rechenrichtungsfehler
- Bsp:
- 67-29=36
- 52-7=55
- Ursache u.a.
- Unsicherheiten bezgl. der Rechenrichtung bei heuristischen Strategien
- Gegenmaßnahme
- bei heuristischen Strategien - wie Nachbaraufgabe o. Schritweises Rechnen - besondere Sorgfalt auf Einhaltung der Rechenrichtung zu legen
- besonderen Nachdruck auf Begründung bei der Anwendung von Rechenstrategien zu leben
- Bsp: 67-29 -> ich rechne 67-30=37 & habe daher 1 zuviel abgezogen, dass Ergebnis von 67-29 muss um 1 größer sein => 67-29=38
- Bsp:
Multiplikation
Informelle Lösungsstrategien zur Lösung multiplikativer Kontextaufgaben vor der Erarbeitung der Multiplikation
Achtung: Kinder sind schon vor der systematischen Erarbeitung der Multiplikation in der GS in der Lage multiplikative Sachsituationen erfolgreich zu lösen.
Lösungsstrategien:
-
direktes Modellieren mit Material/ Vollständiges Auszählen
- hierbei wird die Aufgabe meist direkt modelliert & die Gesamtzahl durch vollständiges Auszählen (meist in Einerschritten) gewonnen
-
Rythmisches Zählen in gleichgroßen Teilschritten (mit/ ohne Material)
- Beim Zählen der Elemente wird simultan die Anzahl der gleichgroßen Teilabschnitte, z.b. mit den Fingern mitgezählt (z.B. 4*3 => 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12
-
Benutzen von Zahlenfolgen (mit/ ohne Material)
- bei 4*3 => 3,6,9,12
-
Wiederholtes Addieren gleicher Summanden
- Bsp 4*3 => 3+3=6 6*3= 9 9+3= 12 oder 3+3= 6 6+6= 12
-
Multiplikative Rechnungen
- d.h. Ergebnis der entsprechenden Multiplikationsaufgbae ist schon bekannt oder es wird aus bekannten 1x1-Fakten abgeleitet
Neben diesen Strategien gibt es auch Übergangsformen, d.h. “Kombinationen” aus verschiedenen Strategien
Grundvorstellungen Multiplikation
- Zeitlich - sukzessive Handlungen
- Räumlich - simultane Anordnung
- Kombinatorische Aufgabenstellungen
- weitere multiplikative Kontextaufgaben