Zum Inhalt springen

M5 G - Flächeneinheiten kennenlernen

Aus MOOCsWiki Staging
aiMOOC-Siegel

M5 G - Flächeneinheiten kennenlernen




M5 G - Flächeneinheiten kennenlernen


Einleitung

Flächen begegnen Dir überall: auf einem Blatt Papier, auf dem Tisch, auf dem Boden eines Zimmers, auf einer Sportfläche oder auf einer Wand. Damit man sagen kann, wie groß eine Fläche ist, braucht man eine Flächeneinheit. In diesem aiMOOC lernst Du drei besonders wichtige Einheiten kennen:

Flächeneinheit Zeichen Einheitsquadrat
Quadratzentimeter cm2 Quadrat mit 1cm Seitenlänge
Quadratdezimeter dm2 Quadrat mit 1dm Seitenlänge
Quadratmeter m2 Quadrat mit 1m Seitenlänge

Ein Einheitsquadrat ist ein Quadrat, mit dem Du eine Fläche auslegen oder vergleichen kannst. Die Idee ist einfach: Du fragst, wie viele gleich große Einheitsquadrate auf eine Fläche passen. Damit erschließt Du die Bedeutung von cm2, dm2 und m2 nicht nur durch Regeln, sondern durch Sehen, Legen, Zeichnen, Messen und Vergleichen.

Denkfrage: Das Foto zeigt ein Quadrat mit 1m Seitenlänge. Sein Flächeninhalt ist 1m1m=1m2.


Lernziele

Nach diesem aiMOOC kannst Du Flächen mit Einheitsquadraten untersuchen, passende Flächeneinheiten auswählen und einfache Umrechnungen zwischen cm2, dm2 und m2 erklären.

Du kannst ... Woran Du es erkennst
cm2 verstehen Du beschreibst ein Quadrat mit 1cm Seitenlänge.
dm2 verstehen Du beschreibst ein Quadrat mit 1dm Seitenlänge.
m2 verstehen Du beschreibst ein Quadrat mit 1m Seitenlänge.
Flächen vergleichen Du legst oder denkst Einheitsquadrate auf einer Fläche.
Einheiten umrechnen Du begründest 1dm2=100cm2 und 1m2=100dm2.
Alltagssituationen einschätzen Du wählst für Briefmarke, Tischplatte oder Zimmerboden eine sinnvolle Einheit.


Flächen messen mit Einheitsquadraten

Bei Längen misst Du mit Einheiten wie Zentimeter oder Meter. Bei Flächen brauchst Du Quadrate als Maßeinheiten. Du kannst Dir das Messen einer Fläche wie ein lückenloses Auslegen mit gleich großen Plättchen vorstellen.

Das Raster macht die Grundidee sichtbar: Jedes kleine Quadrat kann als ein Einheitsquadrat betrachtet werden. Wenn jedes kleine Quadrat den Flächeninhalt 1cm2 hat und eine Figur 12 solche Quadrate bedeckt, dann gilt:

A=12cm2.

Wichtig: Beim Flächeninhalt zählt nicht nur eine Länge. Eine Fläche hat zwei Richtungen: Länge und Breite. Deshalb entsteht aus 1cm1cm die Flächeneinheit 1cm2.


Ein visuelles Quadratmodell

Modell Rechnung Bedeutung
Quadrat mit Seite 1cm 1cm1cm=1cm2 ein Quadratzentimeter
Quadrat mit Seite 1dm 1dm1dm=1dm2 ein Quadratdezimeter
Quadrat mit Seite 1m 1m1m=1m2 ein Quadratmeter

Die Rasterdarstellung zeigt, wie eine Fläche durch gleich große Quadrate zerlegt werden kann. Genau dieses Prinzip brauchst Du später auch beim Flächeninhalt eines Rechtecks.


Das Quadratzentimeter cm2

Ein Quadratzentimeter ist die Fläche eines Quadrats mit der Seitenlänge 1cm.

1cm2=1cm1cm

Zeichne auf kariertes Papier ein Quadrat mit 1cm Seitenlänge. Prüfe mit dem Lineal nach. Dieses Quadrat ist Dein konkretes Modell für 1cm2.

Typische Flächen, für die cm2 gut geeignet sein können, sind kleinere Papierflächen, Aufkleber, Karten oder Teile einer Buchseite. Entscheidend ist nicht der Gegenstand selbst, sondern die Größe der zu messenden Fläche.


Mini-Experiment: Wie groß sind 6cm2?

Lege oder zeichne sechs Quadrate mit jeweils 1cm Seitenlänge. Du kannst sie zum Beispiel als Rechteck anordnen:

32=6

Wenn jedes Kästchen 1cm2 darstellt, beträgt die gesamte Fläche 6cm2. Ob Du die sechs Einheitsquadrate anders anordnest, ändert ihre Gesamtfläche nicht.


Das Quadratdezimeter dm2

Ein Dezimeter ist 1dm=10cm.

Ein Quadratdezimeter ist also ein Quadrat mit 10cm Seitenlänge. Auf jede Seite passen 10 Abschnitte von je 1cm. Dadurch entsteht ein Raster aus

1010=100

Quadraten zu je 1cm2. Deshalb gilt:

Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{1\,\mathrm{dm}^2=100\,\mathrm{cm}^2} }

Seitenlänge Anzahl in einer Reihe Anzahl der Reihen Gesamtzahl der cm2
1dm=10cm 10 10 1010=100

Merke: Bei Flächeneinheiten reicht der Gedanke „mal 10“ nicht. Beide Seiten des Quadrats werden mit 10 unterteilt. Deshalb wird aus 1010 der Faktor 100.


Faltmodell für 1dm2

Schneide aus Papier ein Quadrat mit 10cm Seitenlänge aus. Falte oder zeichne in beiden Richtungen Zentimeterstreifen ein. So entsteht ein 10×10-Raster.

Klicke hier für die Auflösung: Welcher Bruchteil von 1dm2 ist 1cm2?

Ein einziges cm2-Quadrat ist eines von 100 gleich großen Teilquadraten. Daher: 1cm2=1100dm2.


Das Quadratmeter m2

Ein Quadratmeter ist ein Quadrat mit 1m Seitenlänge.

1m2=1m1m.

Da 1m=10dm, passen auf jede Seite des Quadratmeters 10 Dezimeter. Insgesamt passen daher

1010=100

Quadratdezimeter hinein:

Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{1\,\mathrm{m}^2=100\,\mathrm{dm}^2} }

Weil außerdem 1dm2=100cm2 gilt, erhältst Du:

1m2=100100cm2=10000cm2.


Einen Quadratmeter wirklich erleben

Markiert zu zweit mit Kreppband oder Schnur ein Quadrat von 1m×1m auf dem Boden. Stellt Euch daneben und schätzt vorher, wie groß diese Fläche wirkt. Danach könnt Ihr prüfen:

  1. Wie viele Schulhefte passen ungefähr hinein?
  2. Wie viele 1dm2-Papierquadrate würden exakt hineinpassen?
  3. Welche Dinge im Klassenraum bedecken ungefähr 1m2?


Flächeneinheiten vergleichen

Die drei Einheiten bilden eine klare Größenordnung:

1m2=100dm2=10000cm2.

Die folgende Einheiten-Leiter zeigt die Schritte:

1m2 ×100 100dm2 ×100 10000cm2
1m2 ÷100 100dm2 ÷100 10000cm2

Achtung: Die Pfeile zeigen die Rechenrichtung. Von einer größeren Flächeneinheit zur direkt kleineren wird mit 100 multipliziert. Von einer kleineren zur direkt größeren wird durch 100 dividiert.


Interaktiver Rechenweg: 3dm2 in cm2

Schritt 1 anzeigen

Wir wissen: 1dm2=100cm2.

Schritt 2 anzeigen

Drei Quadratdezimeter sind dreimal so viel: 3100cm2.

Ergebnis anzeigen

Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{3\,\mathrm{dm}^2=300\,\mathrm{cm}^2} }


Interaktives Stellenwertmodell für Flächeneinheiten

Bei Flächeneinheiten gehören zu jeder Einheit zwei Stellen, weil der Umrechnungsfaktor zur benachbarten Einheit 100 ist.

m2 dm2 cm2
Einer Zehntel/Hundertstel-Übergang Einer Zehntel/Hundertstel-Übergang Einer
2 ×100 200 ×100 20 000

Beispiel aufdecken: 4m2

4m2=400dm2=40000cm2. Der Rechenweg lautet: 4×100400×10040000.


Alltag: Welche Einheit passt?

Nicht jede Fläche misst man sinnvoll mit derselben Einheit. Ein sehr kleines Etikett in Quadratmetern anzugeben wäre unpraktisch, genauso wie ein Zimmerboden in einzelnen Quadratzentimetern.

Situation Sinnvolle Einheit Warum?
kleiner Aufkleber cm2 Die Fläche ist klein.
Heft- oder Buchbereich cm2 oder dm2 Beide Einheiten sind gut vorstellbar.
Tischplatte dm2 oder m2 Die Fläche ist deutlich größer.
Zimmerboden m2 Räume werden meist in Quadratmetern beschrieben.
Wandfläche m2 Das hilft zum Beispiel beim Planen von Farbe oder Tapete.

Beobachtungsauftrag: Suche im Bild nach wiederkehrenden quadratischen oder rechteckigen Formen. Erkläre, wie ein Raster beim Schätzen einer Fläche helfen kann.


Zimmergrundriss und Flächen

Ein Grundriss zeigt einen Raum von oben. Für Flächenfragen ist besonders wichtig, dass Du Längen in zwei Richtungen beachtest.

Für ein rechteckiges Zimmer mit 4m Länge und 3m Breite kann man sich 12 Einheitsquadrate mit jeweils 1m2 vorstellen:

A=4m3m=12m2.

Jedes ■ steht für 1m2. Du siehst: Vier Quadrate pro Reihe und drei Reihen ergeben 43=12 Quadratmeter.


Grundriss-Aufgabe

Ein rechteckiger Lernraum ist 5m lang und 4m breit.

Schätzung und Modell

Denke an ein Raster aus 1m2-Quadraten: 5 Quadrate in jeder Reihe und 4 Reihen.

Rechnung

A=5m4m=20m2.


Dynamische Geometrie: Flächen durch Verschieben entdecken

Mit einer dynamischen Geometrie kannst Du Seitenlängen verändern und beobachten, wie sich die Zahl der Einheitsquadrate ändert.

Arbeitsauftrag: Öffne den Bereich zu Flächeneinheiten. Verändere die dargestellten Größen und beschreibe jeweils mit einem vollständigen Rechensatz, wie viele Einheitsquadrate zu sehen sind.

Ein zweites dynamisches Modell zeigt besonders anschaulich, warum beim Rechteck die Anzahl der Einheitsquadrate durch Länge mal Breite bestimmt werden kann:


Visuelle Schritt-für-Schritt-Erklärung

Beispiel: Wandle 2m2 in cm2 um.

Schritt Darstellung
1. Von m2 zu dm2 2100=200, also 2m2=200dm2
2. Von dm2 zu cm2 200100=20000
3. Ergebnis Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \boxed{2\,\mathrm{m}^2=20\,000\,\mathrm{cm}^2}}

Warum zwei Schritte? Zwischen m2 und cm2 liegt noch dm2. Jeder Schritt zur direkt kleineren Flächeneinheit bedeutet ×100.


Fläche oder Umfang?

Verwechsle Flächeninhalt und Umfang nicht:

Frage Größe Typische Einheit
Wie viel Platz bedeckt die Figur? Flächeninhalt cm2, dm2, m2
Wie lang ist der Rand außen herum? Umfang cm, dm, m

Ein Quadrat mit Seitenlänge 4cm hat zum Beispiel

A=4cm4cm=16cm2

und den Umfang

U=44cm=16cm.

Die Zahl ist hier zufällig gleich, die Einheit und Bedeutung sind aber verschieden.


Animation und Video

Die folgende freie Animation zeigt, wie ein Quadrat mit gegebener Seitenlänge entsteht. Achte darauf, dass eine Fläche erst dann beschrieben werden kann, wenn zwei Richtungen betrachtet werden.

Das folgende Video erklärt Flächeneinheiten und ihre Umrechnung. Konzentriere Dich für diesen aiMOOC besonders auf m2, dm2 und cm2.

Als zweite Erklärung kannst Du dieses Video nutzen. Stoppe nach jedem Umrechnungsschritt und begründe selbst, warum der Faktor 100 auftaucht.


Merksätze

Merksatz Mathematische Darstellung
Ein Quadratzentimeter ist ein Quadrat mit 1 cm Seitenlänge. 1cm2=1cm1cm
Ein Quadratdezimeter ist ein Quadrat mit 1 dm Seitenlänge. 1dm2=1dm1dm
Ein Quadratmeter ist ein Quadrat mit 1 m Seitenlänge. 1m2=1m1m
Ein Quadratdezimeter enthält 100 Quadratzentimeter. 1dm2=100cm2
Ein Quadratmeter enthält 100 Quadratdezimeter. 1m2=100dm2
Ein Quadratmeter enthält 10 000 Quadratzentimeter. 1m2=10000cm2


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Seitenlänge hat ein Quadrat mit dem Flächeninhalt 1cm2? (1 cm) (!2 cm) (!10 cm) (!100 cm)




Wie viele cm2 sind 1dm2? (100) (!10) (!1 000) (!10 000)




Wie viele dm2 sind 1m2? (100) (!10) (!1 000) (!10 000)




Welche Einheit passt am besten zur Fläche eines Zimmerbodens? (Quadratmeter) (!Quadratzentimeter) (!Zentimeter) (!Meter)




Was bedeutet 6cm2 anschaulich? (Sechs Einheitsquadrate von je einem Quadratzentimeter) (!Sechs Zentimeter Randlänge) (!Ein Quadrat mit sechs Zentimetern Seitenlänge) (!Sechs Meter lange Strecke)




Warum ist der Umrechnungsfaktor von dm2 zu cm2 gleich 100? (Weil zehn Zentimeter in jede von zwei Richtungen passen) (!Weil ein Dezimeter hundert Zentimeter lang ist) (!Weil jede Fläche immer hundert Einheiten groß ist) (!Weil man bei Flächen nur eine Seite betrachtet)




Wie viele cm2 sind 3dm2? (300) (!30) (!3 000) (!30 000)




Welche Aussage ist richtig? (Flächeninhalt wird mit Quadrateinheiten angegeben) (!Flächeninhalt wird nur in Metern angegeben) (!Umfang und Flächeninhalt haben immer dieselbe Einheit) (!Ein Quadratmeter ist eine Strecke)




Ein rechteckiger Boden ist 4 m lang und 3 m breit. Wie groß ist seine Fläche? (12 Quadratmeter) (!7 Quadratmeter) (!14 Quadratmeter) (!24 Quadratmeter)




Wie viele cm2 sind 1m2? (10 000) (!100) (!1 000) (!100 000)





Memory

Quadratzentimeter Quadrat mit 1 cm Seitenlänge
Quadratdezimeter Quadrat mit 1 dm Seitenlänge
Quadratmeter Quadrat mit 1 m Seitenlänge
Einheitsquadrat Baustein zum Messen einer Fläche
100 Quadratzentimeter 1 Quadratdezimeter
100 Quadratdezimeter 1 Quadratmeter





Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu. Thema
Quadratzentimeter kleiner Aufkleber
Quadratdezimeter größere Heft- oder Tischfläche
Quadratmeter Zimmerboden
Einheitsquadrat Fläche wird durch gleich große Quadrate gemessen
Umrechnungsfaktor hundert benachbarte Flächeneinheiten






Kreuzworträtsel

Quadrat Welche Form hat ein Einheitsquadrat?
Flaeche Welche Größe beschreibt, wie viel Platz eine Figur bedeckt?
Meter Welche Längeneinheit gehört zum Quadratmeter?
Raster Wie heißt ein Netz aus gleich großen Kästchen?
Umfang Wie heißt die Länge des Randes einer Figur?
Einheit Was braucht man neben einer Maßzahl beim Messen?





LearningApps


Lückentext

Vervollständige den Text.
Ein Quadrat mit der Seitenlänge 1cm hat den Flächeninhalt

. Ein Quadrat mit der Seitenlänge 1dm hat den Flächeninhalt

. Ein Quadrat mit der Seitenlänge 1m hat den Flächeninhalt

. Weil 1dm=10cm gilt, enthält 1dm2 genau

Quadratzentimeter. Weil 1m=10dm gilt, enthält 1m2 genau

Quadratdezimeter. Beim Umwandeln in die direkt kleinere Flächeneinheit rechnet man mit dem Faktor

. Eine Zimmerfläche wird sinnvollerweise häufig in

angegeben. Ein Raster hilft, weil man darin gleich große

zählen kann.




Offene Aufgaben


Leicht

  1. Einheitsquadrat zeichnen: Zeichne mit dem Lineal ein Quadrat von 1cm×1cm. Beschrifte es mit 1cm2 und erkläre in einem Satz, warum diese Bezeichnung passt.
  2. Einheiten-Fototour: Finde drei Gegenstände oder Flächen im Klassenraum und entscheide, ob cm2, dm2 oder m2 zum Messen sinnvoll wäre.
  3. Rasterbild: Zeichne auf kariertem Papier eine Figur aus genau 12 gleich großen Quadraten. Notiere den Flächeninhalt, wenn jedes Quadrat 1cm2 groß ist.
  4. Schätzduell: Schätze zuerst die Fläche einer Buchseite oder Tischplatte und miss danach nach. Beschreibe, warum Deine Schätzung zu groß oder zu klein war.


Standard

  1. Papiermodell: Stelle ein Quadrat von 1dm2 aus Papier her und teile es in ein 10×10-Raster. Markiere 25 cm2 und gib den markierten Anteil als Bruch an.
  2. Ein-Quadratmeter-Projekt: Markiere auf dem Boden 1m2. Dokumentiere mit Foto oder Skizze, welche Alltagsgegenstände ganz oder teilweise hinein passen.
  3. Zimmergrundriss: Zeichne einen einfachen Grundriss eines rechteckigen Raums auf Rasterpapier. Trage Länge und Breite ein und bestimme den Flächeninhalt in m2.
  4. Erklärvideo: Erstelle ein höchstens zweiminütiges Erklärvideo, in dem Du mit Papierquadraten zeigst, warum 1dm2=100cm2 gilt.


Schwer

  1. Bodenbelag planen: Ein rechteckiger Raum ist 6m lang und 4m breit. Plane einen Bodenbelag, bestimme die Fläche und erkläre, welche Einheit sinnvoll ist.
  2. Fehlerdetektiv: Jemand behauptet: „1m2=100cm2, weil 1m=100cm.“ Erstelle eine Zeichnung oder ein Rastermodell, das den Fehler erklärt.
  3. Mathematik im Beruf: Befrage eine Person aus Handwerk, Architektur, Gartenbau oder Verkauf dazu, wo Flächenmaße gebraucht werden. Fasse drei konkrete Anwendungen zusammen.
  4. Interaktive Lernstation: Entwirf für jüngere Lernende eine Station mit Einheitsquadraten, einem Grundriss und mindestens drei Selbstkontrollaufgaben zu cm2, dm2 und m2.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

  1. Einheitsquadrate begründen: Erkläre mit einer Skizze, warum beim Übergang von cm zu dm der Faktor 10, beim Übergang von cm2 zu dm2 aber der Faktor 100 entsteht.
  2. Passende Einheit wählen: Ordne einer Briefmarke, einer Tischplatte und einem Klassenzimmer jeweils eine sinnvolle Flächeneinheit zu. Begründe jede Entscheidung.
  3. Falsche Umrechnung prüfen: Prüfe die Aussage 2m2=200cm2. Zeige mit einer Einheiten-Leiter oder einem Quadratmodell, wo der Denkfehler liegt.
  4. Raumproblem lösen: Ein rechteckiger Lernraum ist 7m lang und 5m breit. Erkläre zuerst mit Einheitsquadraten und danach mit einer Rechnung, wie groß seine Fläche ist.
  5. Vom Bild zur Rechnung: Zeichne ein 4×6-Raster aus Einheitsquadraten. Formuliere dazu eine Multiplikationsaufgabe, einen Flächensatz und eine passende Alltagssituation.
  6. Zwei Darstellungen vergleichen: Eine Person zählt 24 Einheitsquadrate einzeln, eine andere rechnet 64. Erkläre, warum beide Wege zum selben Ergebnis führen und wann welcher Weg günstiger ist.


Lernnachweis

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du nicht nur Umrechnungen auswendig kannst, sondern die Einheiten anschaulich verstehst.

  1. Du kannst 1cm2, 1dm2 und 1m2 als Einheitsquadrate beschreiben.
  2. Du kannst mit Rasterbildern Flächen bestimmen.
  3. Du kannst 1dm2=100cm2 mit einem 10×10-Modell erklären.
  4. Du kannst 1m2=100dm2 begründen.
  5. Du kannst 1m2=10000cm2 schrittweise herleiten.
  6. Du kannst zu einer Alltagssituation eine sinnvolle Flächeneinheit auswählen.
  7. Du kannst Flächeninhalt und Umfang unterscheiden.
  8. Du kannst bei einem einfachen rechteckigen Grundriss den Flächeninhalt bestimmen und Deine Rechnung erklären.




OERs zum Thema

Der Wikipedia-Artikel zum Flächeninhalt bietet zusätzliche Hintergrundinformationen:

Für weiteres selbstständiges Üben kannst Du auch die freien Lernangebote zu Flächeneinheiten nutzen und Deine Ergebnisse stets mit einem Einheitsquadrat begründen.



Verknüpfte Lernbereiche


aiMOOC-Projekte

MOOCwiki · Deutsch

Nach dem Lernen ist vor dem Lernen

Entdecke direkt den nächsten Lernkurs. Weitere Inhalte erscheinen, wenn Du weiter nach unten scrollst.

Zur MOOCwiki-Hauptseite
Inhalte werden geladen ...

Mediathek wird aus dem Wiki geladen ...