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M6 G - Modelle und Wirklichkeit vergleichen

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M6 G - Modelle und Wirklichkeit vergleichen



M6 G - Modelle und Wirklichkeit vergleichen


Einleitung

Ein Modell zeigt etwas aus der Wirklichkeit in einer anderen Größe. Ein Modellauto ist viel kleiner als das echte Auto. Ein Grundriss zeigt ein Zimmer oder ein Haus von oben. Ein Architekturmodell macht ein großes Gebäude auf einem Tisch sichtbar. Damit die Größen trotzdem zusammenpassen, verwenden wir einen Maßstab.

In diesem aiMOOC lernst Du auf G-Niveau der Klasse 6, wie Du Modell- und Originallängen vergleichst. Besonders wichtig sind die Maßstäbe 1:10 und 1:100. Du arbeitest mit Bildern, Tabellen, Maßstabsleisten, Doppelzahlengeraden, interaktiven Darstellungen und Schritt-für-Schritt-Rechenwegen.

Das wichtigste Ziel: Du sollst Dir unter einem Maßstab etwas vorstellen können und nicht nur eine Rechenregel auswendig lernen.

Ein Maßstabslineal hilft beim Lesen und Zeichnen maßstäblicher Pläne. Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.


Was bedeutet Maßstab?

Der Maßstab beschreibt das Verhältnis einer Länge im Modell oder in einer Zeichnung zur passenden Länge in der Wirklichkeit.

Für einen Verkleinerungsmaßstab gilt:

Modelllänge:Originallänge=1:n

Bei 1:10 bedeutet das:

1cm im Modell=10cm in Wirklichkeit

Bei 1:100 bedeutet das:

1cm im Plan=100cm in Wirklichkeit=1m in Wirklichkeit

Merke: Je größer die Zahl rechts vom Doppelpunkt ist, desto stärker wurde die Wirklichkeit verkleinert.

Maßstab 1cm im Modell entspricht Anschauliche Vorstellung
1:10 10cm in Wirklichkeit Ein Zehntel der Originallänge
1:18 18cm in Wirklichkeit Typischer Maßstab bei größeren Modellautos
1:50 50cm in Wirklichkeit Ein halber Meter
1:100 100cm=1m in Wirklichkeit Ein Zentimeter im Plan steht für einen Meter
1:1000 1000cm=10m in Wirklichkeit Geeignet für größere Gelände oder Sportplätze


Maßstab als Bruch verstehen

Der Maßstab 1:10 kann als Längenverhältnis verstanden werden:

ModelllängeOriginallänge=110

Das Modell besitzt also bei jeder entsprechenden Strecke nur 110 der Originallänge.

Für 1:100 gilt entsprechend:

ModelllängeOriginallänge=1100

Wichtig: Hier geht es um Längen. Bei Flächen und Rauminhalten gelten andere Zusammenhänge.

Darstellung Modell Wirklichkeit
1:10 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Die zehn Kästchen der Wirklichkeit stehen bildlich für zehn gleich große Längenteile. Das Modell zeigt davon in dieser Darstellung nur einen Teil.


Doppelzahlengerade: Modell und Wirklichkeit wachsen gemeinsam

Bei einem festen Maßstab wachsen Modell- und Originallänge immer im gleichen Verhältnis.

Beispiel 1:10:

Modell in cm 0 1 2 3 4 5
Wirklichkeit in cm 0 10 20 30 40 50

Daran erkennst Du:

110=10

210=20

510=50

Die Zahl 10 ist hier der Vergrößerungsfaktor vom Modell zur Wirklichkeit.

Interaktiver Größenvergleich mit zwei Zahlengeraden:


Die Maßstabsmaschine

Für einen Maßstab 1:n kannst Du Dir eine Rechenmaschine vorstellen.

Richtung Rechenweg Formel
Modell Wirklichkeit mit n multiplizieren O=Mn
Wirklichkeit Modell durch n dividieren M=On

Dabei bedeutet:

M=Modelllänge

O=Originallänge

n=Maßstabszahl

Aber zuerst müssen beide Längen dieselbe Einheit besitzen.


Die Einheitenleiter als Stellenwertmodell

Beim Rechnen mit Maßstäben sind falsche Einheiten eine häufige Fehlerquelle. Nutze deshalb die Längenleiter.

Meter Dezimeter Zentimeter Millimeter
1m 10dm 100cm 1000mm

Beim Schritt nach rechts wird jeweils mit 10 multipliziert.

1m=100cm

4,5m=450cm

2,4m=240cm

Beim Schritt nach links wird passend dividiert.

560cm=5,6m

432cm=4,32m


Visueller Rechenweg in fünf Schritten

Nutze bei jeder Maßstabsaufgabe diesen Ablauf:

Schritt Frage Aktion
Was ist gegeben? Modell, Wirklichkeit und Maßstab markieren
Stimmen die Einheiten überein? Wenn nötig umrechnen
In welche Richtung rechne ich? Modell Original oder Original Modell
Welche Rechnung passt? Malnehmen oder Teilen
Ist das Ergebnis sinnvoll? Prüfen, ob das Original beim Verkleinerungsmaßstab größer ist


Beispiel 1: Maßstab 1:10

Ein Modellmöbel ist 12cm lang. Der Maßstab ist 1:10.

Gesucht: Originallänge.

12cm10=120cm

Nun umrechnen:

120cm=1,2m

Ergebnis: Das echte Möbel ist 1,2m lang.

Schritt-für-Schritt aufklappen

  1. Modelllänge: 12cm
  2. Maßstab: 1:10
  3. Vom Modell zur Wirklichkeit: 10
  4. 1210=120
  5. 120cm=1,2m


Beispiel 2: Modellfahrzeug im Maßstab 1:18

Modellfahrzeug im Maßstab 1:18. Wikimedia Commons, CC BY 2.0.

Angenommen, ein Modellauto ist 24cm lang und besitzt den Maßstab 1:18.

24cm18=432cm

432cm=4,32m

Das Original wäre nach dieser Rechnung 4,32m lang.

Plausibilitätscheck: Ein echtes Auto mit etwas mehr als vier Metern Länge ist vorstellbar. Das Ergebnis passt also zur Alltagserfahrung.

Ein weiteres Modellfahrzeug als Größenvergleich. Wikimedia Commons, CC0.


Beispiel 3: Grundriss im Maßstab 1:100

Ein einfacher Grundriss. Wikimedia Commons, gemeinfrei.

In einem Grundriss im Maßstab 1:100 misst eine Wand 5,6cm.

5,6cm100=560cm

560cm=5,6m

Ergebnis: Die Wand ist in Wirklichkeit 5,6m lang.

Der Maßstab 1:100 ist besonders anschaulich, weil gilt:

1cm im Plan=1m in Wirklichkeit

Plan Wirklichkeit
1cm 1m
2cm 2m
3,5cm 3,5m
7cm 7m


Beispiel 4: Von der Wirklichkeit zum Modell

Ein Zimmer ist in Wirklichkeit 4,5m lang. Du möchtest es im Maßstab 1:100 zeichnen.

Zuerst gleiche Einheiten herstellen:

4,5m=450cm

Dann durch 100 teilen:

450cm:100=4,5cm

Ergebnis: Im Grundriss zeichnest Du die Zimmerlänge mit 4,5cm.

Rechenweg sichtbar machen

  1. 4,5m in cm umwandeln.
  2. 4,5m=450cm.
  3. Maßstab 1:100 bedeutet: durch 100 teilen.
  4. 450:100=4,5.
  5. Zeichnung: 4,5cm.


Beispiel 5: Den Maßstab selbst bestimmen

Ein Modell ist 15cm lang. Das Original ist 150cm lang.

Beide Angaben haben schon dieselbe Einheit.

15:150

Wir teilen beide Seiten des Verhältnisses durch 15:

15:150=1:10

Ergebnis: Der Maßstab ist 1:10.

Ein zweites Beispiel:

Modell: 3cm

Original: 3m=300cm

3:300=1:100

Ergebnis: Der Maßstab ist 1:100.


Architekturmodelle: Große Bauwerke werden handlich

Architekturmodelle zeigen Gebäude oder ganze Anlagen verkleinert. Dabei bleiben die entsprechenden Längen in einem festen Verhältnis.

Architekturmodell im Maßstab 1:30. Wikimedia Commons, CC0.

Bei einem Maßstab 1:30 gilt zum Beispiel:

2cm im Modell=60cm in Wirklichkeit

denn

230=60.

Ein Architekturmodell muss nicht jedes kleine Detail zeigen. Wichtig ist, dass die für den Zweck wichtigen Größen und Formen verständlich dargestellt werden.

Architekturmodell mit sichtbarem Innenraum. Wikimedia Commons, gemeinfrei.


Grundriss: Wirklichkeit von oben

Ein Grundriss ist eine Darstellung eines Gebäudes oder Raumes von oben. Türen, Wände und Räume können dadurch übersichtlich verglichen werden.

Wenn ein Grundriss maßstäblich ist, kannst Du echte Längen ausmessen und berechnen.

Beispiel:

Maßstab: 1:50

Türbreite im Plan: 1,8cm

1,8cm50=90cm

Die Tür ist in Wirklichkeit 90cm breit.


Maßstabsleiste: Länge direkt ablesen

Auf Karten wird oft zusätzlich eine Maßstabsleiste verwendet.

Beispiel einer Maßstabsleiste für 500 Meter. Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Eine Maßstabsleiste bleibt besonders nützlich, wenn eine Karte auf dem Bildschirm vergrößert oder verkleinert wird und die Leiste zusammen mit der Karte skaliert.


Nicht jedes Modell ist maßstäblich

Ein Spielzeugauto kann wie ein echtes Auto aussehen, ohne überall genau denselben Maßstab einzuhalten. Auch ein Foto ist nicht automatisch eine maßstäbliche Zeichnung: Perspektive kann Längen verzerren.

Du kannst eine Darstellung auf Maßstabstreue prüfen:

  1. Miss zwei oder mehr Strecken am Modell.
  2. Ermittle die zugehörigen Originallängen.
  3. Bilde jeweils das Verhältnis.
  4. Prüfe, ob immer derselbe Maßstab entsteht.

Wenn eine Modellstrecke 4cm zu 80cm in Wirklichkeit gehört, ergibt sich:

4:80=1:20

Wenn eine zweite Modellstrecke 7cm zu 140cm gehört, ergibt sich ebenfalls:

7:140=1:20

Die beiden Strecken passen also zum gleichen Maßstab.


Interaktiv: Maßstab entdecken und berechnen

Hier kannst Du Maßstäbe interaktiv untersuchen.

Mit dem nächsten Material kannst Du fehlende Maßstäbe oder Längen berechnen.

Beobachtungsauftrag: Verändere Werte und beschreibe, was mit der Originallänge passiert, wenn die Modelllänge verdoppelt wird und der Maßstab gleich bleibt.


Dynamische Geometrie: Modellformen verändern

Ein Modell muss nicht nur eine einzelne Strecke verkleinern. Alle entsprechenden Längen einer Form müssen denselben Maßstab besitzen.

Stell Dir ein Rechteck mit den Originallängen

6m und 4m

vor.

Im Maßstab 1:100 wird daraus:

6m=600cm

600cm:100=6cm

und

4m=400cm

400cm:100=4cm.

Die Zeichnung ist also ein Rechteck mit

6cm×4cm.

Merke: Beide Seiten werden mit demselben Faktor verändert.


Faltbares und drehbares 3D-Modell

Gebäude und Modellfahrzeuge sind dreidimensional. Mit einem drehbaren 3D-Körper kannst Du erkennen, dass Länge, Breite und Höhe zusammengehören. Für ein maßstäbliches 3D-Modell muss jede entsprechende Länge mit demselben Faktor verkleinert werden.

Ein Quader mit

8m×5m×3m

wird im Maßstab 1:100 bei den Kantenlängen zu

8cm×5cm×3cm.


Typische Fehler erkennen

Fehler Beispiel Verbesserung
Einheiten nicht angeglichen 3cm:3m Erst 3m=300cm
Falsche Rechenrichtung Wirklichkeit zu Modell mit 100 multiplizieren Bei 1:100 durch 100 teilen
Maßstab falsch gelesen 1:10 bedeutet zehnmal größeres Modell Das Modell ist bei Längen zehnmal kleiner
Ergebnis nicht geprüft Modell länger als Original bei 1:100 Plausibilitätscheck durchführen


Rechenweg als Flussdiagramm

START
Modell, Original und Maßstab markieren
Einheiten gleich?
Nein: umrechnen / Ja: weiter
Modell → Original: n
Original → Modell: :n
Ergebnis mit Einheit angeben
Plausibilität prüfen


Zwei Erklärvideos

Das erste Video erklärt den Maßstab und rechnet Beispiele vor.

Das zweite Video erklärt ebenfalls anschaulich, wie Maßstäbe gelesen und umgerechnet werden.


Mini-Labor: Schätzen, messen, rechnen

Nimm einen Gegenstand aus Deinem Alltag, zum Beispiel ein Buch, einen Tisch oder einen Schuhkarton.

  1. Miss eine Länge des Originals.
  2. Wähle 1:10.
  3. Berechne die passende Modelllänge.
  4. Zeichne die Modellstrecke mit dem Lineal.
  5. Wiederhole die Aufgabe mit 1:100.
  6. Vergleiche: Welche Zeichnung ist noch gut erkennbar?

Beispiel für ein 120cm langes Möbel:

120cm:10=12cm

aber

120cm:100=1,2cm.

Du siehst: Ein anderer Maßstab verändert stark, wie groß das Modell auf dem Papier wirkt.


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Was bedeutet der Maßstab 1:10 bei Längen? (1 cm im Modell entspricht 10 cm in Wirklichkeit) (!10 cm im Modell entsprechen 1 cm in Wirklichkeit) (!1 cm im Modell entspricht 100 cm in Wirklichkeit) (!Das Modell und das Original sind gleich groß)




Wie lang ist eine Strecke in Wirklichkeit, wenn sie im Maßstab 1:100 im Plan 4 cm misst? (4 m) (!40 cm) (!40 m) (!400 m)




Welche Rechnung führt bei einem Maßstab 1:20 vom Modell zur Wirklichkeit? (Modelllänge mit 20 multiplizieren) (!Modelllänge durch 20 teilen) (!Modelllänge mit 2 addieren) (!Modelllänge durch 2 teilen)




Welche Rechnung führt bei einem Maßstab 1:50 von der Wirklichkeit zum Modell? (Originallänge durch 50 teilen) (!Originallänge mit 50 multiplizieren) (!Originallänge durch 5 teilen) (!Originallänge mit 5 addieren)




Warum müssen die Einheiten vor dem Bilden eines Maßstabs angeglichen werden? (Damit vergleichbare Längen im selben Einheitensystem stehen) (!Damit jede Zahl größer wird) (!Damit der Maßstab immer 1:100 ist) (!Damit man nicht mehr rechnen muss)




Ein Modell ist 12 cm lang und hat den Maßstab 1:10. Wie lang ist das Original? (120 cm) (!22 cm) (!12 cm) (!1200 cm)




Ein Original ist 500 cm lang. Wie lang ist es im Maßstab 1:100 im Modell? (5 cm) (!50 cm) (!500 cm) (!0,5 cm)




Ein Modell ist 3 cm lang, das Original 300 cm. Welcher Maßstab passt? (1:100) (!1:10) (!1:30) (!100:1)




Welche Darstellung ist typischerweise eine Ansicht eines Gebäudes von oben? (Grundriss) (!Modellmotor) (!Kilometerzähler) (!Thermometer)




Welche Aussage ist ein sinnvoller Plausibilitätscheck bei einem Verkleinerungsmaßstab 1:100? (Das Original muss bei entsprechenden Längen größer als das Modell sein) (!Das Modell muss immer 100 m lang sein) (!Original und Modell müssen gleich lang sein) (!Die Einheit darf im Ergebnis fehlen)





Memory

Maßstab 1:10 Ein Zentimeter im Modell entspricht zehn Zentimetern in Wirklichkeit
Maßstab 1:100 Ein Zentimeter im Plan entspricht einem Meter in Wirklichkeit
Grundriss Ansicht eines Gebäudes oder Raumes von oben
Modelllänge Gemessene Strecke an der verkleinerten Darstellung
Originallänge Zugehörige Strecke am Gegenstand in Wirklichkeit
Maßstabszahl Faktor zwischen Modell und Original bei einem Maßstab 1:n
Maßstabsleiste Grafische Hilfe zum Ablesen realer Entfernungen
Plausibilitätscheck Prüfung, ob ein Ergebnis zur Situation passt





Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu. Thema
Verkleinerungsmaßstab Modell ist kleiner als das Original
Original Gegenstand oder Strecke in der Wirklichkeit
Modell Verkleinerte oder vereinfachte Darstellung
Einheitenabgleich Vor der Rechnung Längen in dieselbe Einheit umwandeln
Maßstabsfaktor Fester Faktor zwischen entsprechenden Längen






Kreuzworträtsel

Maßstab Wie heißt das Verhältnis zwischen Modelllänge und Originallänge?
Original Wie heißt der echte Gegenstand, den ein Modell darstellt?
Modell Wie heißt eine verkleinerte Darstellung eines Originals?
Zentimeter Welche Längeneinheit wird häufig beim Messen eines Modells verwendet?
Grundriss Wie heißt eine Gebäudezeichnung von oben?
Einheit Was muss bei zwei Längen vor dem direkten Verhältnisvergleich übereinstimmen?





LearningApps


Lückentext

Vervollständige den Text.
Ein Maßstab vergleicht die Länge einer Darstellung mit der Länge in der

. Beim Maßstab 1:10 entspricht ein Zentimeter im Modell

in Wirklichkeit. Beim Maßstab 1:100 entspricht ein Zentimeter im Plan

in Wirklichkeit. Vom Modell zum Original wird bei 1:n mit der Maßstabszahl

. Vom Original zum Modell wird durch die Maßstabszahl

. Vor dem Bilden eines Längenverhältnisses müssen die verwendeten

übereinstimmen. Eine Gebäudeansicht von oben nennt man

. Am Ende einer Rechnung hilft ein

, Fehler zu entdecken.




Offene Aufgaben


Leicht

  1. Maßstab entdecken: Suche zu Hause einen Gegenstand, miss eine Länge und zeichne diese im Maßstab 1:10.
  2. Modellauto messen: Miss die Länge eines Modellfahrzeugs und notiere den angegebenen Maßstab. Berechne daraus die ungefähre Originallänge.
  3. Grundriss lesen: Zeichne einen einfachen Grundriss Deines Schreibtischbereichs und kennzeichne mindestens drei gemessene Längen.
  4. Maßstabs-Fotostory: Fotografiere Original und Modell eines Gegenstands und beschrifte das Bild mit Modelllänge, Originallänge und Maßstab.


Standard

  1. Zimmer im Maßstab: Miss Länge und Breite eines Zimmers und zeichne einen Grundriss im Maßstab 1:100.
  2. Maßstabsvergleich: Zeichne denselben Gegenstand einmal in 1:10 und einmal in 1:20. Beschreibe den sichtbaren Unterschied.
  3. Fehlerdetektiv Maßstab: Erfinde drei falsche Maßstabsrechnungen, tausche sie mit einer Partnerperson und korrigiert gegenseitig die Fehler.
  4. Architekturmodell planen: Entwirf ein kleines Gebäude als Quader und berechne Länge, Breite und Höhe für ein Modell im Maßstab 1:50.


Schwer

  1. Maßstab überprüfen: Prüfe bei einem vorhandenen Modell mit mindestens drei Messstrecken, ob überall ungefähr derselbe Maßstab verwendet wurde.
  2. Schulhofmodell: Vermesse einen Teil des Schulhofs, wähle einen passenden Maßstab und erstelle eine maßstäbliche Zeichnung.
  3. Maßstab begründen: Vergleiche 1:10, 1:50 und 1:100 für denselben Gegenstand und begründe, welcher Maßstab für ein DIN-A4-Blatt praktisch wäre.
  4. Digitales Modellprojekt: Erstelle mit einem Geometrieprogramm eine Figur, deren Längen sich über einen Schieberegler maßstäblich verändern, und dokumentiere zwei Beispielrechnungen.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

  1. Modell oder Wirklichkeit begründen: Ein Modellauto ist 22cm lang und trägt den Maßstab 1:20. Berechne die Originallänge und erkläre, woran Du erkennst, dass Dein Ergebnis sinnvoll ist.
  2. Maßstab vergleichen: Zwei Modelle desselben Gegenstands sind im Maßstab 1:10 und 1:50 gebaut. Erkläre ohne konkretes Originalmaß, welches Modell größer ist und warum.
  3. Fehler analysieren: Eine Schülerin rechnet bei 1:100 von 6m Wirklichkeit zu 600m Modell. Erkläre mindestens zwei Fehler und verbessere den Rechenweg.
  4. Grundriss übertragen: Ein rechteckiges Zimmer ist 5m lang und 3,5m breit. Bestimme die Zeichnungsmaße für 1:100 und erläutere den Rechenweg.
  5. Maßstab bestimmen: In einer Zeichnung misst eine Strecke 4cm, in Wirklichkeit 2m. Bestimme den Maßstab und zeige vorher die nötige Einheitenumrechnung.
  6. Darstellung beurteilen: Erkläre, warum ein perspektivisches Foto nicht automatisch als maßstäblicher Grundriss verwendet werden kann.
  7. Maßstab auswählen: Du willst einen 12m langen Raum auf ein Blatt zeichnen. Vergleiche die Zeichnungslängen bei 1:10, 1:50 und 1:100 und begründe, welche davon praktikabel ist.




Lernnachweis

Für einen Lernnachweis zu diesem Thema ist wichtig, dass Du zeigen kannst:

  1. Du erklärst die Bedeutung eines Maßstabs 1:n in eigenen Worten.
  2. Du vergleichst Modelllänge und Originallänge.
  3. Du wandelst Meter, Zentimeter und Millimeter passend um.
  4. Du berechnest aus einer Modelllänge die Originallänge.
  5. Du berechnest aus einer Originallänge die Modelllänge.
  6. Du bestimmst aus zwei passenden Längen einen Maßstab.
  7. Du liest einfache Grundrisse und Maßstabsleisten.
  8. Du erkennst, dass bei einem maßstäblichen Modell alle entsprechenden Längen denselben Faktor verwenden.
  9. Du prüfst Ergebnisse mit einer anschaulichen Vorstellung und einem Plausibilitätscheck.
  10. Du dokumentierst Deinen Rechenweg mit Einheit, Rechnung und Antwortsatz.




OERs zum Thema

Der Wikipedia-Artikel erklärt den Maßstab als Verhältnis zwischen dargestellter und wirklicher Größe.

Weitere offene beziehungsweise frei zugängliche Lernangebote:

  1. Landesbildungsserver Baden-Württemberg: Maßstab
  2. GeoGebra: Interaktive Materialien zum Maßstab
  3. Wikimedia Commons: Scale models
  4. Wikimedia Commons: Floor plans
  5. Wikimedia Commons: Modellfahrzeuge


Medien- und Lizenzhinweise

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