Eine kurze Serie ist lumpig

A Short Run Is Lumpy

Mathematik Klasse 4 5 Aufgaben
Wahrscheinlichkeit

Auch bei einem fairen Glücksrad mit zwei gleich großen Feldern zeigt eine kurze Serie von nur fünf Drehungen selten genau 50:50 — Ergebnisse wie 4:1 oder 5:0 sind völlig normal. Zufall verteilt sich in kurzen Serien „lumpig", nicht gleichmäßig; die Unabhängigkeit jedes Drehs macht das Rad nicht vorhersagbarer. Erst über viele Drehungen nähert sich das Verhältnis dem erwarteten an. Eine ungleiche kurze Serie ist also kein Zeichen für ein unfaires Rad.

Können & Üben

Vorhersagen — Drehen — Erklären: Hat das Rad ein Gedächtnis?

workshop

25 min · once

klassenraum, gruppentisch

Eine Predict–Observe–Explain-Werkstatt, die den Glücksspiel-Trugschluss in beiden Hälften sichtbar macht: Weder hat das Rad ein Gedächtnis, noch sagt eine kurze Serie schon etwas über die wahre Wahrscheinlichkeit. Gebraucht wird ein echtes Glücksrad mit zwei gleich großen Feldern (ersatzweise ein Würfel — gerade Zahl gegen ungerade — oder eine Münze), eine Strichliste auf Papier und, falls vorhanden, ein Wecker oder Timer. Ablauf in drei Schritten. (1) VORHERSAGEN — vor der ersten Serie: Eine Person dreht fünfmal hintereinander und liest laut vor, was kommt. Sobald viermal dieselbe Farbe gefallen ist, hält die Gruppe an und jedes Kind sagt seine Vorhersage für den fünften Dreh — UND die Begründung dafür. Die typische Fehlvorhersage ("Jetzt MUSS die andere Farbe kommen, die war schon so oft dran") wird ausdrücklich mitnotiert, nicht korrigiert. Danach wird gedreht und das tatsächliche Ergebnis mit den Vorhersagen verglichen. (2) DREHEN — jetzt drehen die Kinder in zwei Runden. Runde A: fünf Drehungen, Strichliste führen, auszählen. Runde B: dieselbe Übung noch einmal von vorn (Strichliste zurücksetzen), wieder fünf Drehungen, auszählen. Die beiden Fünferergebnisse werden nebeneinandergestellt — meist sehen sie ganz unterschiedlich aus (z. B. 3:2 und 4:1), obwohl dasselbe faire Rad benutzt wurde. Dann folgt Runde C: eine lange Serie von mindestens 30 Drehungen ohne Zwischenstopp, mit fortlaufender Strichliste. Nach jeder zehnten Drehung wird kurz der Anteil der Hauptfarbe geschätzt und aufgeschrieben, sodass die Gruppe sieht, wie sich der Anteil über die Zeit einer 50/50-Verteilung annähert. (3) ERKLÄREN — ein Kind aus jeder Gruppe erklärt in eigenen Worten zwei Regeln: erstens "Das Rad hat kein Gedächtnis — jeder Dreh ist unabhängig vom vorigen, auch nach einer langen Serie derselben Farbe." Zweitens "Eine kurze Serie beweist nichts — erst über viele Drehungen nähert sich die Häufigkeit der Wahrscheinlichkeit an." Die Gruppe vergleicht ihre Runde A/B-Ergebnisse (lumpig, unterschiedlich) mit ihrer Runde-C-Kurve (wird mit mehr Drehungen glatter) als handfesten Beleg für beide Regeln. Die Begleitperson führt nicht vor, sondern hört zu und stellt nur Rückfragen: "Warum, glaubst du, kommt jetzt die andere Farbe? Was hat dich bei Runde A und B überrascht? Was ist bei Runde C anders gelaufen als bei A und B? Kannst du einem Kind erklären, das noch denkt, das Rad müsse sich an die letzten Drehungen 'erinnern'?" Eine Beobachtung pro Kind wandert ins Lerntagebuch.

2–4

Das Glücksrad ist fair — Rot und Blau sind bei jedem Dreh gleich wahrscheinlich. Bedeutet das, dass fünf Drehungen immer ungefähr 2-mal Rot und 3-mal Blau zeigen? Schau dir diese drei möglichen Ergebnisse von je fünf Drehungen an — alle sind mit einem fairen Rad genauso möglich:

Drei mögliche Fünfer-Serien eines fairen Rades 3 Rot, 2 Blau 3 Rot, 2 Blau (anders verteilt) 5 Rot, 0 Blau
Alle drei Serien sind bei einem fairen 50/50-Rad möglich — auch die fünfmal-Rot-Serie ganz unten.

Jetzt bist du dran. Dreh genau fünfmal, schau dir das Ergebnis an, dann tippe auf „Zurücksetzen“ und dreh noch einmal fünfmal.

Wahrscheinlich waren deine beiden Fünferserien unterschiedlich — vielleicht 3-2 beim ersten Mal und 4-1 beim zweiten Mal, oder sogar 5-0. Das nennen wir lumpig: kurze Serien schwanken stark, auch wenn das Rad vollkommen fair ist. Eine ungleiche kurze Serie ist kein Beweis dafür, dass etwas nicht stimmt.

Leicht
Wahr / Falsch #1 20s â–¶ Testen

Ein faires GlĂĽcksrad mit Rot und Blau (je 50 %) muss bei fĂĽnf Drehungen genau 2-mal Rot und 3-mal Blau (oder umgekehrt) zeigen.

âś“ Falsch
Auch ein faires Rad kann bei nur fĂĽnf Drehungen ganz andere Ergebnisse zeigen, zum Beispiel 4-1 oder sogar 5-0. Kurze Serien sind lumpig.
Mittel
Multiple Choice #1 20s â–¶ Testen

Fatima dreht ein faires Rot/Blau-Rad fĂĽnfmal und bekommt 4-mal Rot und 1-mal Blau. Was weiĂźt du jetzt ĂĽber das Rad?

  • â—Ź Es kann trotzdem völlig fair sein
  • â—‹ Es ist sicher kaputt oder unfair
  • â—‹ Es bevorzugt ab jetzt Rot
Ein ungleiches Ergebnis bei nur fünf Drehungen beweist nichts über die Fairness des Rades — kurze Serien sind oft ungleich verteilt.
Sortieren #2 30s â–¶ Testen

Ordne diese Ergebnisse von zehn Drehungen eines fairen 50/50-Rades von am wenigsten ĂĽberraschend zu am meisten ĂĽberraschend: 5-5, 6-4, 7-3, 9-1

âś“ Antwort: 5-5,6-4,7-3,9-1
Je weiter ein Ergebnis vom erwarteten 5-5 entfernt ist, desto überraschender ist es — auch wenn alle vier Ergebnisse möglich sind.
LĂĽckentext #3 15s â–¶ Testen

Je ___ die Serie, desto stärker können die Ergebnisse vom erwarteten Verhältnis abweichen.

âś“ Antwort: kĂĽrzer
Kurze Serien schwanken stark. Erst über viele Drehungen gleichen sich die Ergebnisse dem erwarteten Verhältnis an.
Schwer
Wahr / Falsch #1 20s â–¶ Testen

Paul dreht ein faires Rot/Blau-Rad und bekommt 5-mal Rot in Folge. Er sagt: „Das Rad ist bestimmt unfair, sonst käme so etwas nicht vor.“ Hat Paul recht?

âś“ Falsch
Nein. Fünf gleiche Ergebnisse in Folge sind auch bei einem fairen Rad selten, aber möglich. Eine kurze Serie beweist nichts über Fairness — dafür müsste Paul viel öfter drehen.