Verschiebungen im Koordinatensystem

Geometric Translations

Mathematik Klasse 4 17 Aufgaben
GeometrieAbbildungen

Bei einer Verschiebung (Parallelverschiebung) wandern alle Punkte gleich weit in dieselbe Richtung, beschrieben durch einen Verschiebungspfeil aus Richtung und Länge. Form, Seitenlängen und Winkel bleiben erhalten, nur die Lage ändert sich — parallele Seiten bleiben parallel. Im Koordinatensystem wird A(3; 2) um „4 nach rechts" zum Bildpunkt A'(7; 2), und aus zwei zugeordneten Punkten lässt sich der Pfeil umgekehrt ablesen. Wiederholtes Verschieben einer Grundfigur erzeugt Bandmuster und Friese.

Können & Üben

Spiegel-Werkstatt — Achsensymmetrie, Spiegelung und Verschiebung

workshop

45 min

klassenraum, lernzeit-mathe, gruppentisch

Eine Werkstatt zu den Deckabbildungen — Achsensymmetrie, Spiegelung und Verschiebung — in vier Stationen mit Stationskarten und Laufzettel. Material zum Handeln: kleine Spiegel, Faltpapier und Schere, Karopapier, das Geobrett und eine Schablone zum Nachziehen. Die Kinder rotieren in Paaren. Station 1 — FALTSCHNITT UND SPIEGELACHSE (Kl. 2): Papier falten, eine halbe Form an der Faltlinie ausschneiden, aufklappen — Herz, Schmetterling, Schneeflocke. Entdecken: beim Falten deckt sich die eine Hälfte genau auf die andere, die Faltlinie ist die Symmetrieachse. Dann Figuren am Spiegel prüfen: „Ist sie achsensymmetrisch?" Herausfinden, dass manche Figuren mehrere Achsen haben — das Quadrat vier, das Rechteck zwei, der Kreis unendlich viele, das Parallelogramm keine. Station 2 — HALBBILD ERGÄNZEN AUF KAROPAPIER (Kl. 2/4): Zu einem vorgegebenen Halbbild die zweite Hälfte an der Achse ergänzen — Kästchen für Kästchen gezählt, damit jeder Bildpunkt denselben Abstand zur Achse hat wie sein Urbild. Der Spiegel an der Achse ist die Selbstkontrolle: stimmt die Ergänzung, ergibt Spiegelbild + Original genau die ganze Figur. Station 3 — SPIEGELN GENAU GEPRÜFT (Kl. 4): Einen Punkt A an einer Achse spiegeln und die Eigenschaften nachmessen — der Bildpunkt A' hat denselben Abstand zur Achse wie A, und die Verbindungsstrecke A–A' steht senkrecht auf der Achse (mit dem Geodreieck geprüft). Beim Spiegeln bleibt die Figur gleich groß, aber der Drehsinn kehrt sich um (aus rechts wird links). Am Geobrett lässt sich eine Figur und ihr Spiegelbild nebeneinander spannen. Station 4 — VERSCHIEBEN UND BANDMUSTER (Kl. 4): Eine Grundfigur mit der Schablone nachziehen und um eine feste Zahl Kästchen in eine Richtung verschieben — beschrieben durch einen Verschiebungspfeil (Richtung und Länge). Form, Seitenlängen und Winkel bleiben gleich, nur die Lage ändert sich. Immer wieder um denselben Pfeil verschoben entsteht ein Bandmuster (Fries). Der Unterschied zum Spiegeln wird sichtbar: beim Verschieben bleibt die Blickrichtung der Figur gleich, sie wird nicht umgeklappt. Der häufigste Fehler, auf den die Begleitperson achtet: die zweite Hälfte durch Verschieben statt durch Spiegeln ergänzen — dann ist rechts und links nicht vertauscht (der klassische Symmetriefehler). Weitere: Kästchen falsch zählen, sodass die Abstände zur Achse ungleich werden; eine schräge Achse „nicht gelten lassen"; beim Bandmuster den Pfeil (die Verschiebungslänge) nicht gleich halten. Die Begleitperson fragt zurück: „Ist rechts und links wirklich vertauscht — oder hast du nur weitergeschoben? Steht die Verbindung senkrecht auf der Achse?" Eine Beobachtung pro Kind in den Laufzettel. Off-screen, als handelnder Ausgleich zur Bildschirmarbeit.

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3–12

Leicht
Multiple Choice #1 15s ▶ Testen

Welche Bewegung ist eine Verschiebung?

  • ● Ein Spielstein rutscht 4 Felder nach rechts
  • ○ Ein Uhrzeiger wandert um den Mittelpunkt
  • ○ Ein Blatt wird an der Faltkante umgeklappt
Bei einer Verschiebung wandern alle Punkte gleich weit in dieselbe Richtung — wie der rutschende Spielstein. Der Uhrzeiger dreht sich, das umgeklappte Blatt wird gespiegelt.
Multiple Choice #2 15s ▶ Testen

Der Verschiebungspfeil geht von (2; 2) nach (6; 4). Welche Verschiebung zeigt er?

  • ● 4 nach rechts und 2 nach oben
  • ○ 2 nach rechts und 4 nach oben
  • ○ 6 nach rechts und 4 nach oben
Der Pfeil zeigt Richtung und Länge der Verschiebung: nach rechts 6 − 2 = 4, nach oben 4 − 2 = 2. Der Endpunkt (6; 4) ist nicht selbst die Verschiebung.
Zahleneingabe #3 12s ▶ Testen

Punkt A(3; 2) wird 4 Einheiten nach rechts verschoben. Welche x-Koordinate hat der Bildpunkt A'? (A' liegt bei (___; 2))

✓ Antwort: 7
Nach rechts heißt zur x-Koordinate addieren — 3 + 4 = 7. Der Bildpunkt ist A'(7; 2).
Zahleneingabe #4 12s ▶ Testen

Punkt B(5; 1) wird 3 Einheiten nach oben verschoben. Welche y-Koordinate hat B'? (B' liegt bei (5; ___))

✓ Antwort: 4
Nach oben heißt zur y-Koordinate addieren — 1 + 3 = 4. Der Bildpunkt ist B'(5; 4).
Wahr / Falsch #5 10s ▶ Testen

Bei einer Verschiebung ändert sich die Form der Figur.

✓ Falsch
Nein! Form, Seitenlängen und Winkel bleiben erhalten — nur die Lage ändert sich.
Multiple Choice #6 12s ▶ Testen

Ein Dreieck wird 5 Einheiten nach rechts verschoben. Was passiert mit den Seitenlängen?

  • ● Sie bleiben gleich
  • ○ Sie werden 5 länger
  • ○ Sie werden 5 kürzer
Bei einer Verschiebung bleiben alle Längen erhalten. Die Figur ändert nur ihre Position.
Mittel
Zahleneingabe #1 15s ▶ Testen

Punkt C(8; 6) wird 2 nach links und 3 nach unten verschoben. Welche x-Koordinate hat C'? (C' liegt bei (___; 3))

✓ Antwort: 6
Nach links subtrahieren — 8 − 2 = 6. (Die y-Koordinate wird 6 − 3 = 3.) Also C'(6; 3).
Wahr / Falsch #2 12s ▶ Testen

Bei einer Verschiebung bleiben parallele Seiten parallel.

✓ Wahr
Richtig! Parallele Linien bleiben bei einer Verschiebung parallel — die Richtung aller Strecken bleibt gleich.
Zahleneingabe #3 15s ▶ Testen

Ein Quadrat hat die Ecke links unten bei (1; 1). Es wird 4 nach rechts verschoben. Welche x-Koordinate hat diese Ecke danach? (___; 1)

✓ Antwort: 5
1 + 4 = 5. Die verschobene Ecke links unten liegt bei (5; 1).
Zahleneingabe #4 12s ▶ Testen

Punkt Q(2; 5) wird auf Q'(6; 8) verschoben. Um wie viele Einheiten nach rechts wurde verschoben?

✓ Antwort: 4
6 − 2 = 4 Einheiten nach rechts. (Nach oben sind es 8 − 5 = 3.)
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

Finde den Fehler: Jemand sagt, bei einer Verschiebung seien die Verschiebungspfeile aller Punkte verschieden lang. Stimmt das?

  • ● Nein, alle Pfeile sind gleich lang und gleich gerichtet
  • ○ Ja, jeder Pfeil ist anders
  • ○ Nein, alle Pfeile zeigen zum Mittelpunkt
Bei einer Verschiebung zeigen alle Pfeile in dieselbe Richtung und sind gleich lang — das ist gerade das Kennzeichen der Verschiebung.
Multiple Choice #6 15s ▶ Testen

Welches Muster entsteht, wenn man eine Figur immer wieder in dieselbe Richtung verschiebt?

  • ● Ein Bandmuster (Fries)
  • ○ Ein Kreis
  • ○ Ein Punkt
Wiederholte Verschiebung einer Grundfigur erzeugt ein Bandmuster (Fries) — wie auf einer Tapete oder Bordüre.
Wahr / Falsch #7 18s ▶ Testen

Verschiebt man eine Figur zuerst 3 nach rechts und dann 2 nach oben, ist das dasselbe wie eine einzige Verschiebung um 3 nach rechts und 2 nach oben.

✓ Wahr
Richtig! Zwei nacheinander ausgeführte Verschiebungen lassen sich zu einer einzigen zusammenfassen.
Schwer
Sortieren #1 30s ▶ Testen

Punkt P(2; 2) wird verschoben. Ordne die Bildpunkte von links nach rechts (nach x-Koordinate): P verschoben um 1 nach rechts, um 5 nach rechts, um 3 nach rechts

✓ Antwort: 1 nach rechts → x=3,3 nach rechts → x=5,5 nach rechts → x=7
Von P(2; 2) aus ergibt 1 nach rechts x=3, 3 nach rechts x=5, 5 nach rechts x=7. Je weiter nach rechts verschoben, desto größer die x-Koordinate.
Lückentext #2 20s ▶ Testen

Dreieck mit Ecken (0; 0), (4; 0), (2; 3) wird um 3 nach rechts verschoben. Welche x-Koordinate hat die oberste Ecke danach? (___; 3)

✓ Antwort: 5
Die Spitze (2; 3) wird zu (2 + 3; 3) = (5; 3).
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Sachaufgabe: Auf Karopapier setzt Mia einen Stempel und verschiebt ihn jedes Mal 2 Kästchen nach rechts. Wie viele Kästchen liegt der 5. Abdruck rechts vom 1. Abdruck?

✓ Antwort: 8
Vom 1. zum 5. Abdruck wird 4-mal um 2 Kästchen verschoben — 4 × 2 = 8 Kästchen nach rechts.
Multiple Choice #4 18s ▶ Testen

Was verändert sich bei einer Verschiebung NICHT?

  • ● Die Abstände zwischen den Punkten
  • ○ Die Position
  • ○ Die Koordinaten
Position und Koordinaten ändern sich, aber Abstände, Winkel und Form bleiben gleich.