M5 M - Rechengesetze zum geschickten Rechnen

M5 M - Rechengesetze zum geschickten Rechnen
Einleitung
M5 M - Rechengesetze zum geschickten Rechnen richtet sich an Lernende der Klasse 5 auf M-Niveau. Du lernst drei zentrale Rechengesetze kennen und nutzt sie nicht nur zum Benennen, sondern vor allem zum geschickten Rechnen:
| Gesetz | Deutsche Bezeichnung | Grundidee | Beispiel |
|---|---|---|---|
| Kommutativgesetz | Tauschgesetz | Zahlen dürfen bei Addition oder Multiplikation vertauscht werden. | |
| Assoziativgesetz | Verbindungsgesetz | Klammern dürfen bei Addition oder Multiplikation anders gesetzt werden. | |
| Distributivgesetz | Verteilungsgesetz | Eine Multiplikation kann auf eine Summe oder Differenz verteilt beziehungsweise wieder zusammengefasst werden. |
Der wichtigste Gedanke lautet: Du veränderst die Form einer Rechnung, aber nicht ihren Wert. So kannst Du passende Zahlen zusammenbringen, runde Zahlen erzeugen und Kopfrechnungen vereinfachen.

Das Punkte- beziehungsweise Arraymodell hilft Dir, Multiplikation als Anordnung zu sehen. Reihen und Spalten können gedreht oder zerlegt werden. Genau daraus entstehen anschauliche Zugänge zum Tausch- und Verteilungsgesetz.
Lernziele
Nach diesem aiMOOC kannst Du Rechengesetze erkennen, darstellen, begründen und gezielt anwenden.
| Kompetenz | Das kannst Du anschließend |
|---|---|
| Erkennen | Du entscheidest, ob Tauschgesetz, Verbindungsgesetz oder Verteilungsgesetz verwendet wurde. |
| Darstellen | Du übersetzt zwischen Rechnung, Punktefeld, Flächenmodell, Zahlenkarten und sprachlicher Erklärung. |
| Anwenden | Du formst Rechnungen so um, dass runde oder leicht zu berechnende Zahlen entstehen. |
| Begründen | Du erklärst, warum eine Umformung erlaubt ist und weshalb das Ergebnis gleich bleibt. |
| Prüfen | Du erkennst typische Fehler, besonders bei Subtraktion und Division. |
| Transfer | Du entwickelst eigene Rechenwege und vergleichst ihre Effizienz. |
Grundbegriffe
Für geschicktes Rechnen brauchst Du sichere Fachbegriffe:
| Rechenart | Aufbau | Beispiel |
|---|---|---|
| Addition | ||
| Multiplikation | ||
| Subtraktion | ||
| Division |
Wichtig: Das Tauschgesetz und das Verbindungsgesetz gelten bei natürlichen Zahlen für Addition und Multiplikation. Für Subtraktion und Division gelten sie im Allgemeinen nicht.
Das Tauschgesetz
Das Tauschgesetz sagt: Bei einer Addition oder Multiplikation darfst Du die Reihenfolge der Zahlen vertauschen.
Tauschgesetz der Addition
Beispiel:
Wenn in einer längeren Summe passende Zahlen weit auseinanderstehen, kannst Du sie durch Tauschen nebeneinander bringen:
Tauschgesetz der Multiplikation
Beispiel:

Die Abbildung zeigt die Idee für Addition und Multiplikation: Ein Punkte- oder Rechteckfeld bleibt gleich groß, wenn Reihen und Spalten vertauscht werden.
Punktefeld zum Drehen
Vergleiche die beiden Felder:
| gedanklich um drehen | ||
|---|---|---|
| ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● |
↻ | ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● |
Die Anzahl der Punkte bleibt gleich. Du siehst also nicht nur eine Regel, sondern einen Grund dafür.
Zahlenkarten: Finde Rechenfreunde
Bei Summen kannst Du Zahlenkarten so ordnen, dass runde Zahlen entstehen:
| 38 | 17 | 62 | 83 |
| Tausche geschickt: | |||
| 38 | 62 | 17 | 83 |
Das Tauschgesetz macht aus einer unübersichtlichen Rechnung eine Rechnung mit zwei Hunderterfreunden.
Das Verbindungsgesetz
Das Verbindungsgesetz sagt: Bei Addition oder Multiplikation darfst Du die Klammern anders setzen. Die Reihenfolge der Zahlen bleibt dabei zunächst gleich.
Verbindungsgesetz der Addition
Beispiel:
Auch umgekehrt ist die Umklammerung erlaubt:

Verbindungsgesetz der Multiplikation
Besonders nützlich ist das, wenn sich ein leichtes Teilprodukt bilden lässt:
Noch ein Beispiel:
Tauschgesetz und Verbindungsgesetz gemeinsam
Oft brauchst Du beide Gesetze zusammen.
Aus
machst Du zuerst durch Tauschen
und dann durch Verbinden
also
.
Das ist ein typischer M-Niveau-Rechenweg: Du sollst nicht nur das Ergebnis finden, sondern eine geschickte Struktur erkennen.
Das Verteilungsgesetz
Das Verteilungsgesetz verbindet Multiplikation mit Addition oder Subtraktion.
Verteilen über eine Summe
Beispiel:
Zusammenfassen durch Ausklammern
Das Verteilungsgesetz funktioniert auch rückwärts:
Genau das steckt in der Rechnung
.
Schritt für Schritt:
| Schritt | Rechnung | Gedanke |
|---|---|---|
| 1 | Beide Produkte haben den gemeinsamen Faktor . | |
| 2 | Den gemeinsamen Faktor ausklammern. | |
| 3 | ergibt eine runde Zahl. | |
| 4 | Die vereinfachte Rechnung ausführen. |
Flächenmodell zum Verteilungsgesetz

Ein Rechteck mit der Höhe und der Gesamtbreite hat den Flächeninhalt
.
Zerlegst Du es in zwei Teilrechtecke, erhältst Du
.
Beide Darstellungen beschreiben dieselbe Fläche. Deshalb gilt:
.
Flächenmodell mit konkreten Zahlen
Stell Dir ein Rechteck mit Höhe und Gesamtbreite vor. Zerlege die Breite in :
| Teilfläche | Breite | Höhe | Fläche |
|---|---|---|---|
| großes Teilrechteck | |||
| schmaler Ergänzungsstreifen | |||
| Gesamtfläche |
Damit wird sichtbar:
.
Verteilen über eine Differenz
Du kannst eine Zahl auch als Unterschied zu einer runden Zahl auffassen:
Ein weiteres Beispiel:
Das ist besonders praktisch, wenn ein Faktor knapp neben 10, 20, 50, 100 oder 1000 liegt.
Rechenstrategien für geschicktes Rechnen
Die Gesetze sind keine isolierten Regeln. Sie sind Werkzeuge für Rechenstrategien.
| Strategie | Beispiel | Rechengesetz |
|---|---|---|
| Zahlen zu , oder ergänzen | Tauschgesetz und Verbindungsgesetz | |
| Ein leichtes Teilprodukt bilden | Verbindungsgesetz | |
| Einen Faktor nahe an einer runden Zahl zerlegen | Verteilungsgesetz | |
| Gemeinsamen Faktor ausklammern | Verteilungsgesetz rückwärts | |
| Mehrere Gesetze verbinden | Tauschgesetz und Verbindungsgesetz |
Stellenwertmodell und runde Zahlen
Geschicktes Rechnen funktioniert oft deshalb so gut, weil unser Zahlensystem ein Zehnersystem ist. Zahlen wie , und sind besonders leicht weiterzuverarbeiten.

Ein Stellenwertmodell zeigt, dass
,
und
sind.
Darum ist zum Beispiel
leichter als eine direkte Rechnung mit .
Zahlenkarten zum Ergänzen
| 19 | + | 1 | → | 20 |
Die Zahlenkarten machen sichtbar: Die beiden Teilbreiten und werden zu zusammengesetzt.
Zahlengerade: Summanden umordnen

Auf einer Zahlengeraden kannst Du Addition als Bewegung darstellen. Bei
kannst Du wegen des Tauschgesetzes zuerst rechnen:
.
Die Gesamtstrecke bleibt gleich, auch wenn Du die Teilstrecken in anderer Reihenfolge gehst.
Dynamische Zahlengerade
Mit der folgenden dynamischen Darstellung kannst Du Additionsschritte verändern und beobachten, dass verschiedene Zerlegungen am gleichen Ziel enden:
Arbeitsauftrag: Stelle zwei Additionen mit denselben Summanden in verschiedener Reihenfolge dar. Beschreibe, was sich verändert und was gleich bleibt.
Dynamische Geometrie zum Verteilungsgesetz
Das Verteilungsgesetz lässt sich besonders gut mit Rechtecken untersuchen. Beim Umfang eines Rechtecks gilt zum Beispiel:
und wegen des Verteilungsgesetzes ebenso
.
Für und erhältst Du:
sowie
.
Verändere die Seitenlängen und überprüfe an mehreren Beispielen, ob beide Umfangsrechnungen immer dasselbe Ergebnis liefern.
Animierte Muster der Multiplikation

Die Animation zeigt Muster in Einmaleinsreihen. Beobachte besonders Paare wie und . Das Tauschgesetz erklärt, warum beide Produkte denselben Wert haben.
Schritt-für-Schritt-Rechenwege
Mathematik wird verständlicher, wenn Du den Rechenweg sichtbar machst.
Beispiel 1: Summe geschickt ordnen
Tauschgesetz
Verbindungsgesetz
Beispiel 2: Produkt geschickt verbinden
Tauschgesetz
Verbindungsgesetz
Beispiel 3: Nahe an einer runden Zahl
Verteilungsgesetz
Beispiel 4: Gemeinsamen Faktor erkennen
Verteilungsgesetz rückwärts
Welches Gesetz passt wann?
| Frage an Dich | Wenn die Antwort ja lautet |
|---|---|
| Möchtest Du Zahlen in einer Summe oder einem Produkt vertauschen? | Nutze das Tauschgesetz. |
| Möchtest Du bei einer Summe oder einem Produkt anders klammern? | Nutze das Verbindungsgesetz. |
| Siehst Du eine Multiplikation mit einer Summe oder Differenz? | Prüfe das Verteilungsgesetz. |
| Taucht in mehreren Produkten derselbe Faktor auf? | Prüfe, ob Du diesen Faktor ausklammern kannst. |
| Liegt ein Faktor knapp neben einer runden Zahl? | Zerlege ihn mit einer Summe oder Differenz und nutze das Verteilungsgesetz. |
| Lassen sich Zahlen zu , oder ergänzen? | Tausche und verbinde geschickt. |
Fehlerfallen
Rechengesetze darfst Du nur dort anwenden, wo ihre Voraussetzungen erfüllt sind.
| Behauptung | Prüfung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Subtraktion ist nicht kommutativ. | Falsch | |
| Links steht , rechts . | Falsch | |
| , aber ist nicht . | Falsch | |
| Links steht , rechts . | Falsch | |
| Multiplikation wird auf beide Summanden verteilt. | Richtig | |
| Erst Tauschgesetz in den Produkten, dann ausklammern. | Richtig |
Punkt vor Strich und Klammern
Rechengesetze ersetzen nicht die bekannten Rechenregeln. Klammern werden zuerst beachtet; Multiplikation und Division stehen in der üblichen Rangfolge vor Addition und Subtraktion.
Vergleiche:
aber
.
Das Verteilungsgesetz kann eine Klammer auflösen:
.
Rechengesetze als Gleichheitsideen
Bei jeder erlaubten Umformung bleibt der Wert gleich. Das Gleichheitszeichen bedeutet deshalb nicht „jetzt kommt das Ergebnis“, sondern „links und rechts steht derselbe Wert“.
Beispiel:
.
Jede Zeile ist gleichwertig. Das ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu Termen und später zu Gleichungen.
Rechenlabor: Entscheide selbst
Untersuche die Rechnung
.
Eine günstige Umordnung ist:
und eine günstige Verbindung:
.
Damit folgt:
.
Untersuche nun
.
Hier ist Ausklammern besonders günstig:
.
Die wichtigste Frage beim geschickten Rechnen lautet deshalb:
Welche Struktur macht die Rechnung einfacher?
Digitale Übungswerkstatt
Die folgende interaktive Sammlung enthält Aufgaben zu Rechenregeln und Rechengesetzen für die Schulstufe 5–6:
Bearbeite mehrere Beispiele und notiere bei jeder Umformung nicht nur das Ergebnis, sondern auch das verwendete Gesetz.
Erklärvideos
Das folgende Video erklärt Tausch-, Verbindungs- und Verteilungsgesetz in einer gemeinsamen Übersicht:
Ein weiteres Erklärvideo legt den Schwerpunkt auf die drei Rechengesetze und ihre Anwendung:
Medien- und Lizenzhinweise
Die verwendeten Wikimedia-Commons-Medien wurden als frei lizenzierte beziehungsweise gemeinfreie Medien ausgewählt. Die jeweiligen Dateiseiten enthalten Urheberangaben und Lizenzbedingungen.
| Medium | Lernzweck | Lizenz laut Wikimedia Commons |
|---|---|---|
| CommutativeExample2.svg | Tauschgesetz anschaulich | CC BY-SA 3.0 beziehungsweise weitere auf der Dateiseite angebotene freie Lizenzen |
| AssociativeExampleAddition.svg | Verbindungsgesetz der Addition | CC BY-SA 4.0 |
| Illustration of distributive property with rectangles.svg | Flächenmodell zum Verteilungsgesetz | CC0 1.0 |
| Array multiplieur.png | Multiplikation als Feld beziehungsweise Array | CC0 1.0 |
| Base ten blocks (transparent).svg | Stellenwertmodell | CC0 1.0 |
| NumberLineIntegers.svg | Zahlengerade | CC BY-SA 3.0 beziehungsweise weitere auf der Dateiseite angebotene freie Lizenzen |
| Multiplication tables animated.gif | animierte Multiplikationsmuster | CC BY-SA 3.0 |
Die YouTube- und GeoGebra-Inhalte werden extern eingebettet und nicht als lokale Kopien in den aiMOOC übernommen. Für eine Weiterverwendung außerhalb der Einbettung gelten die Bedingungen der jeweiligen Plattform beziehungsweise Urheber.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Was erlaubt das Tauschgesetz bei einer Addition? (Die Summanden dürfen vertauscht werden) (!Die Summanden dürfen beliebig verändert werden) (!Nur der erste Summand darf verdoppelt werden) (!Die Addition wird immer zur Multiplikation)
Welche Aussage beschreibt das Verbindungsgesetz der Multiplikation? (Die Faktoren bleiben gleich und nur die Gruppierung ändert sich) (!Die Faktoren werden durch Summanden ersetzt) (!Die Reihenfolge muss immer umgekehrt werden) (!Eine Multiplikation wird immer zur Subtraktion)
Welche Beschreibung passt zum Verteilungsgesetz? (Ein Faktor wird mit jedem Summanden einer Summe multipliziert) (!Nur der erste Summand wird multipliziert) (!Die Summe wird durch eine Division ersetzt) (!Alle Zahlen dürfen beliebig vertauscht werden)
Welche Umordnung macht 25 plus 17 plus 75 besonders geschickt? (25 plus 75 plus 17) (!17 plus 25 plus 25) (!75 minus 25 plus 17) (!25 mal 75 plus 17)
Für welche Rechenart gilt das Tauschgesetz im Allgemeinen nicht? (Subtraktion) (!Addition) (!Multiplikation) (!Addition natürlicher Zahlen)
Was ist der gemeinsame Faktor in 9 mal 14 plus 9 mal 6? (9) (!14) (!6) (!20)
Wie lautet 6 mal 23 nach dem Ausmultiplizieren über 20 plus 3? (6 mal 20 plus 6 mal 3) (!6 plus 20 mal 3) (!6 mal 20 plus 3) (!20 mal 3 plus 6)
Wie kann 9 mal 14 plus 9 mal 6 geschickt zusammengefasst werden? (9 mal die Summe aus 14 und 6) (!18 mal die Summe aus 14 und 6) (!9 plus das Produkt aus 14 und 6) (!14 mal die Summe aus 9 und 6)
Warum ist 4 mal 25 mal 8 leicht zu berechnen? (Weil 4 mal 25 zuerst zu 100 verbunden werden kann) (!Weil 25 durch 8 ersetzt werden darf) (!Weil alle Faktoren addiert werden dürfen) (!Weil Multiplikation immer von rechts nach links gerechnet werden muss)
Welche Beschreibung zeigt geschicktes Ausklammern bei 7 mal 19 plus 7 mal 1? (7 wird gemeinsamer Faktor vor der Summe 19 plus 1) (!14 wird gemeinsamer Faktor vor der Zahl 20) (!Die drei Zahlen werden nur addiert) (!19 wird gemeinsamer Faktor vor der Summe 7 plus 1)
Memory
| Tauschgesetz | Reihenfolge ändern |
| Verbindungsgesetz | Klammern umgruppieren |
| Verteilungsgesetz | Multiplikation auf eine Summe verteilen |
| Ausklammern | gemeinsamen Faktor herausziehen |
| Summand | Zahl einer Addition |
| Faktor | Zahl einer Multiplikation |
| Summe | Ergebnis einer Addition |
| Produkt | Ergebnis einer Multiplikation |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Tauschgesetz | Reihenfolge von Summanden oder Faktoren ändern |
| Verbindungsgesetz | Klammern bei Addition oder Multiplikation anders setzen |
| Verteilungsgesetz | Multiplikation mit einer Summe oder Differenz verbinden |
| Ausklammern | gemeinsamen Faktor vor eine Klammer ziehen |
| Ausmultiplizieren | einen Faktor auf alle Glieder in einer Klammer verteilen |
Kreuzworträtsel
| Tauschgesetz | Wie heißt das Kommutativgesetz auf Deutsch? |
| Verbindungsgesetz | Wie heißt das Assoziativgesetz auf Deutsch? |
| Verteilungsgesetz | Wie heißt das Distributivgesetz auf Deutsch? |
| Faktor | Wie heißt eine Zahl in einer Multiplikation? |
| Summe | Wie heißt das Ergebnis einer Addition? |
| Produkt | Wie heißt das Ergebnis einer Multiplikation? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Punktefeld gestalten: Zeichne ein Punktefeld zu . Drehe es gedanklich oder auf Papier und erkläre mit einer zweiten Rechnung das Tauschgesetz.
- Zahlenkarten ordnen: Schreibe die Zahlen , , und auf vier Karten. Finde eine besonders günstige Reihenfolge und dokumentiere Deinen Rechenweg.
- Rechenfreunde sammeln: Erstelle ein kleines Plakat mit mindestens sechs Zahlenpaaren, die zusammen , oder ergeben.
- Flächenmodell zeichnen: Zeichne ein Rechteck zu , zerlege es in zwei Teilrechtecke und beschrifte alle Teilflächen.
Standard
- Rechenweg vergleichen: Berechne einmal direkt und einmal mit dem Verteilungsgesetz über . Vergleiche, welcher Weg für Dich übersichtlicher ist.
- Erklärvideo planen: Entwirf ein einminütiges Erklärvideo zum Unterschied zwischen Tauschgesetz und Verbindungsgesetz. Nutze mindestens ein Beispiel und eine visuelle Darstellung.
- Fehlerdetektiv: Erfinde drei falsche Anwendungen von Rechengesetzen, zum Beispiel bei Subtraktion oder Division. Lass eine Partnerperson die Fehler finden und korrigieren.
- Alltagsbeispiel modellieren: Finde eine Alltagssituation, die sich mit beschreiben lässt, und stelle sie als Skizze, Tabelle oder Fotogeschichte dar.
Schwer
- Strategienetz erstellen: Entwickle ein Entscheidungsdiagramm, das bei einer Rechnung hilft zu entscheiden, ob Tauschen, Verbinden, Verteilen oder Ausklammern besonders sinnvoll ist.
- Mehrere Rechenwege beweisen: Finde mindestens drei verschiedene geschickte Rechenwege für . Begründe bei jedem Schritt das verwendete Rechengesetz.
- Rechenchallenge entwickeln: Erstelle fünf Aufgaben, bei denen das Ergebnis ohne Taschenrechner schnell gefunden werden kann, wenn ein passendes Rechengesetz erkannt wird. Gib zu jeder Aufgabe eine Musterlösung mit Begründung an.
- Mini-Untersuchung durchführen: Teste an mindestens zehn Beispielen, ob das Tausch- und Verbindungsgesetz bei Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division funktioniert. Ordne Deine Ergebnisse in einer Tabelle und formuliere daraus Regeln.


Lernkontrolle
- Strategie begründen: Berechne möglichst geschickt. Kennzeichne jeden Umformungsschritt mit dem verwendeten Rechengesetz und erkläre, warum Dein Weg effizient ist.
- Flächenmodell übertragen: Ein Rechteck ist Einheiten hoch und Einheiten breit. Zerlege die Breite so, dass Du den Flächeninhalt mit dem Verteilungsgesetz besonders leicht berechnen kannst. Zeichne das Modell und begründe die Zerlegung.
- Fehler analysieren: Eine Person behauptet , weil man Klammern immer umsetzen dürfe. Erkläre den Denkfehler, berechne beide Seiten und formuliere die korrekte Regel.
- Rechenwege vergleichen: Vergleiche mit einer direkten Multiplikation. Beschreibe, welcher Rechenweg im Kopf günstiger ist und warum.
- Ausklammern erkennen: Forme so um, dass eine runde Zahl entsteht. Erkläre, woran Du erkannt hast, dass Ausklammern sinnvoll ist.
- Transfer entwickeln: Erfinde selbst eine Rechnung mit mindestens vier Zahlen, bei der Tauschgesetz, Verbindungsgesetz und Verteilungsgesetz in einem sinnvollen Lösungsweg vorkommen. Löse sie und begründe jede Umformung.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema ist wichtig, dass Du nicht nur Ergebnisse nennst, sondern mathematische Zusammenhänge sichtbar machst.
- Rechengesetze benennen: Du kannst Tauschgesetz, Verbindungsgesetz und Verteilungsgesetz fachsprachlich korrekt benennen.
- Rechengesetze darstellen: Du kannst die drei Gesetze mit , und formulieren.
- Geschickt rechnen: Du kannst Zahlen so umordnen, gruppieren oder zerlegen, dass runde und leicht berechenbare Zwischenergebnisse entstehen.
- Darstellungen verknüpfen: Du kannst Punktefelder, Flächenmodelle, Zahlengeraden und Rechnungen miteinander in Beziehung setzen.
- Rechenwege begründen: Du kannst erklären, warum eine Umformung erlaubt ist und welches Gesetz dabei verwendet wird.
- Fehler erkennen: Du kannst begründen, warum Tausch- und Verbindungsgesetz bei Subtraktion und Division im Allgemeinen nicht gelten.
- Transfer leisten: Du kannst eigene Aufgaben entwickeln und unterschiedliche Lösungswege auf Effizienz und Richtigkeit vergleichen.
OERs zum Thema
Die folgenden Wikipedia-Artikel vertiefen die drei grundlegenden Rechengesetze:
Zusätzliche freie beziehungsweise offen zugängliche Lernangebote:
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