Verschiebungen im Koordinatensystem
Geometric Translations
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
workshop45 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.
maths-manipulatives-lead
3–12
Voraussetzungen (2)
Ermöglicht (1)
Welche Bewegung ist eine Verschiebung?
Der Verschiebungspfeil geht von (2; 2) nach (6; 4). Welche Verschiebung zeigt er?
Punkt A(3; 2) wird 4 Einheiten nach rechts verschoben. Welche x-Koordinate hat der Bildpunkt A'? (A' liegt bei (___; 2))
Punkt B(5; 1) wird 3 Einheiten nach oben verschoben. Welche y-Koordinate hat B'? (B' liegt bei (5; ___))
Bei einer Verschiebung ändert sich die Form der Figur.
Ein Dreieck wird 5 Einheiten nach rechts verschoben. Was passiert mit den Seitenlängen?
Punkt C(8; 6) wird 2 nach links und 3 nach unten verschoben. Welche x-Koordinate hat C'? (C' liegt bei (___; 3))
Bei einer Verschiebung bleiben parallele Seiten parallel.
Ein Quadrat hat die Ecke links unten bei (1; 1). Es wird 4 nach rechts verschoben. Welche x-Koordinate hat diese Ecke danach? (___; 1)
Punkt Q(2; 5) wird auf Q'(6; 8) verschoben. Um wie viele Einheiten nach rechts wurde verschoben?
Finde den Fehler: Jemand sagt, bei einer Verschiebung seien die Verschiebungspfeile aller Punkte verschieden lang. Stimmt das?
Welches Muster entsteht, wenn man eine Figur immer wieder in dieselbe Richtung verschiebt?
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.
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
Dreieck mit Ecken (0; 0), (4; 0), (2; 3) wird um 3 nach rechts verschoben. Welche x-Koordinate hat die oberste Ecke danach? (___; 3)
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?
Was verändert sich bei einer Verschiebung NICHT?