M5 G - Eine einfache Mathe-Animation planen

M5 G - Eine einfache Mathe-Animation planen
M5 G - Eine einfache Mathe-Animation planen
Einleitung
Eine Mathe-Animation zeigt nicht einfach nur ein Ergebnis. Sie macht eine Veränderung Schritt für Schritt sichtbar. In diesem aiMOOC planst Du eine kurze Animation für die 5. Klasse auf G-Niveau. Das Hauptbeispiel ist ein Stellenwertwechsel:
Dabei soll sichtbar werden, warum aus zehn Einern ein Zehner wird:
Die Animation soll nur wenige Sekunden dauern. Jeder sichtbare Schritt bekommt eine klare mathematische Bedeutung. Als Alternativen lernst Du außerdem Darstellungen mit Zahlengeraden, Bruchteilen, Winkeln, Diagrammen und räumlichen Körpern kennen.

Ein Storyboard hilft Dir, eine Animation vor dem Erstellen in einzelne Bilder zu zerlegen. Für eine Mathe-Animation gilt besonders:
| Gute Regel | Bedeutung |
|---|---|
| Ein Bild – eine wichtige Veränderung | Zeige nicht mehrere neue Rechenschritte gleichzeitig. |
| Bewegung braucht einen Grund | Nur das Element bewegt sich, dessen mathematische Bedeutung sich ändert. |
| Zahl und Bild passen zusammen | Zu jeder Darstellung gehört eine passende Rechnung mit , , Brüchen oder Winkelangaben. |
| Kurze Wege | Eine Animation für eine einfache Idee braucht oft nur bis Schlüsselbilder. |
Lernziele
Nach diesem aiMOOC kannst Du einen überschaubaren mathematischen Vorgang in sichtbare Teilschritte zerlegen. Du kannst ein Storyboard mit Startbild, Zwischenbildern und Zielbild anlegen und zu jedem Bild erklären, was sich mathematisch verändert. Außerdem kannst Du verschiedene Darstellungsformen vergleichen und entscheiden, ob ein Stellenwertmodell, eine Zahlengerade, ein Bruchbild, eine Winkelzeichnung oder ein Diagramm besonders hilfreich ist.
Der mathematische Kern: 19 plus 1 = 20
Stellenwert zuerst verstehen
Im Dezimalsystem hat jede Ziffer einen Stellenwert. Für die Zahl gilt:
Das bedeutet:
| Zahl | Zehner | Einer | Zerlegung |
|---|---|---|---|

Die Grundidee für Deine Animation lautet:
Der sichtbare Stellenwertwechsel
Die Animation soll nicht einfach die Ziffer in eine verwandeln. Sie soll zeigen, warum das geschieht.
| Bild | Sichtbare Darstellung | Rechnung | Was verändert sich? |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 Zehnerstange + 9 Einerwürfel | Startzustand | |
| 2 | 1 Zehnerstange + 9 Einerwürfel + 1 neuer Einerwürfel | Genau ein Einer kommt dazu. | |
| 3 | Die 10 Einer werden gemeinsam markiert. | Die Einer bilden eine Zehnergruppe. | |
| 4 | Die 10 Einer bewegen sich zusammen. | Das Bündeln wird sichtbar. | |
| 5 | Die 10 Einer werden durch 1 Zehnerstange ersetzt. | Der Stellenwertwechsel ist abgeschlossen. | |
| 6 | 2 Zehnerstangen, keine Einer | Zielzustand |
Merksatz: Ein Stellenwertwechsel ist kein Zaubertrick mit Ziffern. Sichtbar werden soll die Bündelung
Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{10\ \text{Einer}=1\ \text{Zehner}}}
Das Storyboard planen
Storyboard-Vorlage
Nutze für Deine Planung eine einfache Tabelle. Zeichnen mit Kästchen, Punkten und Pfeilen reicht völlig aus.
| Szene | Zeit | Bildidee | Bewegung | Mathematik | Kurzer Sprechertext |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 0–1 s | 1 Zehner und 9 Einer | noch keine | „Hier sind ein Zehner und neun Einer.“ | |
| B | 1–2 s | Ein weiterer Einer erscheint. | 1 Einer kommt von rechts. | „Ein Einer kommt dazu.“ | |
| C | 2–3 s | 10 Einer sind umrandet. | nur die Markierung erscheint | „Jetzt sind es zehn Einer.“ | |
| D | 3–5 s | Die 10 Einer rücken zusammen. | Einer bewegen sich zu einer Gruppe. | „Zehn Einer werden zu einem Zehner.“ | |
| E | 5–6 s | Zweite Zehnerstange erscheint. | Austausch der Gruppe | „Jetzt sind es zwei Zehner.“ | |
| F | 6–8 s | 20 steht groß unter dem Modell. | keine Bewegung | „Darum ist neunzehn plus eins gleich zwanzig.“ |
Was soll sich bewegen – und was nicht?
Eine gute Lernanimation lenkt den Blick. Wenn ein Einer hinzukommt, bewegt sich nur dieser Einer. Wenn zehn Einer gebündelt werden, bewegen sich nur diese zehn Einer. Die Zehnerstange, die bereits vorhanden ist, bleibt an ihrem Platz. So erkennt Dein Auge sofort, was neu ist.
| Moment | Bewegt sich | Bleibt stehen | Warum? |
|---|---|---|---|
| neuer Einer | vorhandene 19 | Die Addition von wird sichtbar. | |
| 10 Einer | vorhandener Zehner | Die Bündelung wird sichtbar. | |
| neuer Zehner | erster Zehner | Das Ergebnis wird geordnet. |
Visuelle Mathematik statt langer Erklärung
Die Zahlengerade als Kontrollbild
Auf der Zahlengeraden ist ein Schritt um genau eine Einheit nach rechts.

Für Dein eigenes Storyboard kannst Du den relevanten Ausschnitt so zeichnen:
| Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{19}} | Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{20}} |
Die Animation darf zuerst das Stellenwertmodell und danach kurz die Zahlengerade zeigen. Beide Bilder erklären dieselbe Rechnung auf unterschiedliche Weise:
Dynamische Zahlengerade
Mit einer beweglichen Zahlengerade kannst Du üben, wie sich Zahlen und Brüche auf einer Strecke verändern. Verschiebe den Punkt und beobachte, wie die Position zur Zahl passt.
Mini-Auftrag: Stelle zuerst , dann ein. Beschreibe nur die Veränderung, die Du wirklich siehst.
Interaktives Stellenwertmodell
Ein Stellenwertmodell macht sichtbar, dass eine Ziffer je nach Position einen anderen Wert besitzt.
Vergleiche nacheinander
und achte besonders auf die Übergänge
und
.
Andere geeignete Mini-Animationen
Du sollst für Deine eigene Hauptaufgabe nur einen überschaubaren Vorgang auswählen. Die folgenden Beispiele zeigen, welche Arten von Mathe-Animationen sich gut planen lassen.
Bruchteil sichtbar machen
Bei einem Bruchbild muss zuerst das Ganze feststehen. Dann wird es in gleich große Teile zerlegt.
Für
gilt:

Eine mögliche Bildfolge lautet:
| Bild | Sichtbarer Schritt | Mathematische Aussage |
|---|---|---|
| 1 | Ganzes erscheint. | |
| 2 | Ganzes wird in 5 gleich große Teile geteilt. | |
| 3 | Erster Teil wird markiert. | |
| 4 | Zweiter Teil wird markiert. |

Bewegliche Bruchdarstellung
Verändere Zähler und Nenner. Beobachte, wann sich die Anzahl der Teile und wann sich nur die markierte Menge verändert.
Brüche auf der Zahlengeraden
Übertrage die Videoidee anschließend auf eine eigene Mini-Bildfolge:
Winkelöffnung animieren
Ein Winkel besteht aus zwei Strahlen mit gemeinsamem Scheitelpunkt. Bei einer Animation der Winkelöffnung kann ein Strahl fest bleiben und der andere um den Scheitelpunkt gedreht werden.

Beispiel:
Wichtig ist: Der Scheitelpunkt bleibt an derselben Stelle. Die Länge eines gezeichneten Schenkels bestimmt nicht die Winkelgröße.

Faltbarer und rotierbarer 3D-Körper
Bei einem Würfelnetz kann die Bewegung selbst die mathematische Idee erklären: Sechs Quadrate werden so geklappt, dass ein Würfel entsteht.
Achte beim Planen einer 3D-Animation auf drei Dinge: Welche Fläche bleibt fest? Welche Fläche klappt? Welche Kante wird zur gemeinsamen Würfelkante?
Diagramm-Animation
Auch ein Diagramm kann Schritt für Schritt wachsen. Angenommen, die Werte sind
.
Dann kann jede Szene genau einen Balken ergänzen:
| Szene | Bildidee | Aussage |
|---|---|---|
| 1 | ▇ | |
| 2 | ▇ ▇▇ | |
| 3 | ▇ ▇▇ ▇▇▇ | |
| 4 | ▇ ▇▇ ▇▇▇ ▇▇▇▇ |
Eine gute Diagramm-Animation lässt Achsen und Maßstab stehen. Nur die neue Information kommt hinzu.
Gute Beispielmedien beobachten
Stellenwert und Zehnerpotenzen
Beobachtungsauftrag: Achte nicht nur auf das Ergebnis. Suche eine Stelle, an der ein Zahlenwert durch eine sichtbare Darstellung erklärt wird.
Notiere anschließend eine Bildfolge zu
oder
.
Medien und Lizenzen bewusst nutzen
Für eigene Schulprojekte sind selbst gezeichnete Formen, eigene Fotos, selbst erstellte Bildschirmgrafiken und passend lizenzierte freie Medien besonders praktisch. Die in diesem aiMOOC eingebundenen Wikimedia-Commons-Dateien besitzen auf ihrer jeweiligen Dateibeschreibungsseite Angaben zu Urheber und Lizenz. Prüfe diese Angaben, wenn Du ein Medium außerhalb der Wiki-Einbindung weiterverwendest oder bearbeitest. YouTube-Videos werden hier nur über den YouTube-Player eingebettet und nicht kopiert.
Für Dein eigenes Storyboard brauchst Du meistens überhaupt keine fremden Bilder. Rechtecke, Kreise, Pfeile, Ziffern und selbst gezeichnete Würfel reichen für viele mathematische Erklärungen vollständig aus.
So planst Du Deine eigene Animation
Schritt 1: Einen kleinen Vorgang wählen
Wähle nur einen Vorgang, zum Beispiel:
Schritt 2: Start und Ziel festlegen
Schreibe zuerst nur Start und Ziel auf.
Beispiel:
Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{39}\xrightarrow{+1}\boxed{40}}
Danach fragst Du: Welche Veränderung muss man dazwischen sehen, damit das Ergebnis verständlich wird?
Für das Beispiel lautet die wichtige Zwischenidee:
Schritt 3: Schlüsselbilder festlegen
Plane zwischen und Schlüsselbilder.
| Prüffrage | Ja | Noch verbessern |
|---|---|---|
| Ist im ersten Bild der Startzustand eindeutig? | ☐ | ☐ |
| Ändert sich pro Bild möglichst nur eine wichtige Sache? | ☐ | ☐ |
| Ist der mathematische Grund für jede Bewegung erkennbar? | ☐ | ☐ |
| Passt zu jedem Bild eine Rechnung oder ein Fachbegriff? | ☐ | ☐ |
| Ist im letzten Bild das Ergebnis eindeutig? | ☐ | ☐ |
Schritt 4: Bewegungen mit Pfeilen planen
Im Storyboard reichen Pfeile. Ein Pfeil bedeutet nicht automatisch „Animation“. Schreibe dazu, was er mathematisch bedeutet.
| Pfeil | Bedeutung |
|---|---|
| Ein Objekt verschiebt sich. | |
| Ein Objekt oder Schenkel dreht sich. | |
| Aus einem mathematischen Schritt folgt der nächste. | |
| Zwei Darstellungen gehören zusammen. |
Schritt 5: Sprechertext kürzen
Ein guter Sprechertext beschreibt nicht alles, was ohnehin sichtbar ist. Er erklärt die mathematische Bedeutung.
| Weniger hilfreich | Besser |
|---|---|
| „Jetzt fliegen die Kästchen nach links.“ | „Zehn Einer werden zu einem Zehner gebündelt.“ |
| „Jetzt wird etwas blau.“ | „Der markierte Teil zeigt zwei von fünf gleich großen Teilen.“ |
| „Der Strich dreht sich.“ | „Der Winkel wird größer, weil sich ein Schenkel vom anderen entfernt.“ |
Schritt 6: Mathe-Check vor dem Animieren
Prüfe jede Szene zuerst ohne Bewegung. Wenn die Einzelbilder mathematisch falsch oder unklar sind, macht eine flüssige Bewegung sie nicht besser.
Für den Stellenwertwechsel muss gelten:
Für ein Bruchbild muss gelten:
Für eine Zahlengerade muss gelten:
Für einen Winkel muss gelten:
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was soll bei der Animation von 19 plus 1 sichtbar werden? (Zehn Einer werden zu einem Zehner gebündelt.) (!Die Ziffer 9 verschwindet ohne Erklärung.) (!Die Zahlengerade wird länger.) (!Der Zehner wird zu zehn Hundertern.)
Welche Gleichung beschreibt einen Stellenwertwechsel richtig? (10 Einer sind 1 Zehner.) (!10 Zehner sind 1 Einer.) (!9 Einer sind 1 Zehner.) (!1 Einer ist 10 Zehner.)
Was ist für ein gutes Storyboard besonders sinnvoll? (Pro Bild nur eine wichtige mathematische Veränderung zeigen.) (!Alle Rechenschritte gleichzeitig zeigen.) (!Möglichst viele Dekorationen bewegen.) (!Das Ergebnis schon im ersten Bild vollständig erklären.)
Welche Darstellung passt besonders gut zu einem Schritt von 19 nach 20? (Eine Zahlengerade mit einem Schritt um 1 nach rechts.) (!Ein Kreisdiagramm ohne Zahlen.) (!Ein Würfelnetz ohne Beschriftung.) (!Eine zufällige Tabelle.)
Was muss bei einem Bruchbild für zwei Fünftel zuerst stimmen? (Das Ganze ist in fünf gleich große Teile geteilt.) (!Das Ganze ist in zwei ungleich große Teile geteilt.) (!Es werden fünf ganze Kreise gezeigt.) (!Alle Teile haben unterschiedliche Größen.)
Was sollte bei einer Winkelanimation fest bleiben, wenn nur die Öffnung verändert wird? (Der Scheitelpunkt.) (!Die Winkelgröße.) (!Die Richtung beider Schenkel.) (!Die Zahl der Gradangaben.)
Welche Aussage passt zu einer lernwirksamen Animation? (Bewegung zeigt eine mathematische Veränderung.) (!Jedes Element muss ständig in Bewegung sein.) (!Text muss immer länger als das Bild sein.) (!Dekoration ist wichtiger als die Rechnung.)
Warum ist die Rechnung unter einem Stellenwertmodell nützlich? (Sie verbindet das Bild mit der mathematischen Schreibweise.) (!Sie ersetzt das Bild vollständig.) (!Sie macht die Animation länger.) (!Sie verhindert jeden Stellenwertwechsel.)
Was ist das Zielbild der Beispielanimation 19 plus 1? (Zwei Zehner und null Einer.) (!Ein Zehner und neun Einer.) (!Ein Zehner und zehn Einer.) (!Zwanzig Zehner.)
Was sollte vor dem eigentlichen Animieren fertig sein? (Ein mathematisch geprüftes Storyboard.) (!Nur die Hintergrundmusik.) (!Eine möglichst lange Einleitung.) (!Eine Liste mit Spezialeffekten.)
Memory
| Storyboard | geplante Bildfolge |
| Einer | Stellenwert mit Wert eins |
| Zehner | Bündel aus zehn Einern |
| Zahlengerade | Zahlen als Punkte auf einer Linie |
| Bruchbild | Teil eines in gleiche Teile zerlegten Ganzen |
| Scheitelpunkt | gemeinsamer Startpunkt zweier Winkelschenkel |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Startbild | zeigt den Zustand vor der Veränderung |
| Zwischenbild | erklärt einen wichtigen Teilschritt |
| Zielbild | zeigt das mathematische Ergebnis |
| Bewegungspfeil | zeigt die geplante Veränderung eines Objekts |
| Sprechertext | erklärt die mathematische Bedeutung kurz |
Kreuzworträtsel
| Storyboard | Wie heißt eine geplante Folge von Einzelbildern? |
| Zehner | Was entsteht beim Bündeln von zehn Einern? |
| Einer | Welche Stelle steht im Dezimalsystem ganz rechts? |
| Winkel | Welche geometrische Größe kann durch das Drehen eines Schenkels verändert werden? |
| Bruch | Wie heißt eine Zahl, die einen Anteil eines Ganzen beschreiben kann? |
| Animation | Wie heißt eine Darstellung, bei der Einzelbilder als Bewegung wahrgenommen werden? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Vier-Bilder-Storyboard: Zeichne vier Bilder für . Schreibe unter jedes Bild genau einen Satz.
- Einer und Zehner: Stelle mit eigenen Symbolen dar und zeichne, wie aus die Zahl wird.
- Ein Schritt nach rechts: Zeichne einen Zahlengeradenausschnitt von bis und plane eine Animation für .
- Bruchbilder: Zeichne ein Ganzes, teile es in vier gleiche Teile und plane drei Bilder, in denen nacheinander , und markiert werden.
Standard
- Sechs-Szenen-Plan: Erstelle ein vollständiges Storyboard für mit Zeitangaben, Bewegungen, Rechnungen und kurzem Sprechertext.
- Winkelöffnung: Plane eine Animation von zu . Markiere, was fest bleibt und was sich dreht.
- Wachsendes Diagramm: Plane vier Schlüsselbilder für ein Balkendiagramm mit den Werten . Begründe, warum Achsen und Maßstab nicht springen dürfen.
- Medienvergleich: Vergleiche ein selbst gezeichnetes Storyboard mit einer interaktiven GeoGebra-Darstellung. Erkläre, welche Darstellung Dir beim Verstehen besser hilft.
Schwer
- Fehlerhafte Animation verbessern: Erfinde absichtlich drei Fehler in einer Animation zu . Lass eine andere Person die Fehler finden und verbessere das Storyboard.
- Zwei Darstellungen verbinden: Plane eine Animation, die zuerst mit Stellenwertmaterial und danach auf einer Zahlengeraden zeigt. Der Wechsel zwischen beiden Darstellungen muss verständlich sein.
- Mini-Erklärvideo produzieren: Setze Dein Storyboard als kurze Animation oder Stop-Motion-Sequenz um. Verwende nur eigene oder passend lizenzierte Medien und füge die Rechnung sichtbar ein.
- Lerntest durchführen: Zeige Deine Animation zwei Mitschülerinnen oder Mitschülern ohne Erklärung. Frage danach, welcher Schritt besonders verständlich und welcher unklar war. Überarbeite anschließend mindestens eine Szene.


Lernkontrolle
- Begründung des Stellenwertwechsels: Erkläre mit Bild und Rechnung, warum bei nicht einfach nur die letzte Ziffer wechselt, sondern ein neuer Zehner entsteht.
- Storyboard-Analyse: Du erhältst sechs Schlüsselbilder einer Animation in falscher Reihenfolge. Ordne sie so, dass die mathematische Veränderung nachvollziehbar wird, und begründe Deine Reihenfolge.
- Darstellungsvergleich: Vergleiche ein Stellenwertmodell und eine Zahlengerade für . Erkläre, was jede Darstellung besonders gut sichtbar macht.
- Transfer auf Brüche: Übertrage die Regel „Ein Bild – eine wichtige Veränderung“ auf eine Animation zu .
- Transfer auf Winkel: Plane drei Schlüsselbilder, mit denen deutlich wird, dass ein Winkel größer werden kann, obwohl die gezeichneten Schenkel gleich lang bleiben.
- Medienentscheidung: Entscheide für einen vorgegebenen Rechenvorgang, ob Storyboard, Zahlengerade, Stellenwertmaterial, Bruchbild oder dynamische Geometrie am geeignetsten ist, und begründe Deine Wahl.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema solltest Du zeigen, dass Du eine kurze mathematische Veränderung selbstständig planen und begründen kannst. Wichtig sind ein eindeutiges Startbild, sinnvolle Zwischenbilder, ein korrektes Zielbild, eine passende mathematische Schreibweise und eine verständliche Verbindung zwischen Bild und Rechnung.
- Du kannst einen überschaubaren mathematischen Vorgang auswählen.
- Du kannst ihn in mindestens vier nachvollziehbare Schlüsselbilder zerlegen.
- Du kannst zu jedem Schlüsselbild erklären, was sichtbar verändert wird.
- Du kannst die Veränderung mit passenden mathematischen Zeichen und Fachbegriffen beschreiben.
- Du kannst prüfen, ob Bewegung und Mathematik tatsächlich zusammenpassen.
- Du kannst Rückmeldungen nutzen und mindestens eine Szene gezielt verbessern.
OERs zum Thema
Zum mathematischen Kern des Beispiels:
Zum medialen Prinzip der Einzelbilder und Bewegung:
Verknüpfte Lernbereiche
aiMOOC-Projekte
NEWSLernweltNOAH fragen