Boxplots lesen

Reading box plots

Mathematik Klasse 7 16 Aufgaben
StatistikDatenBoxplot

Ein Boxplot besteht aus vier Abschnitten — zwei Antennen und zwei BoxhĂ€lften —, und in jedem liegt ein Viertel der Werte, egal wie lang der Abschnitt ist. Aus dem Bild liest man die Spannweite als GesamtlĂ€nge und den Quartilsabstand als LĂ€nge der Box. Nicht ablesbar sind die Anzahl der Werte, einzelne Werte und der Mittelwert; zu demselben Boxplot passen DatensĂ€tze mit 12 und mit 24 Werten. RĂ€umt aus, ein langer Abschnitt enthalte mehr Werte, und dass jeder Wert zwischen Minimum und Maximum vorkommt. Bereitet den Vergleich vor.

Vier Abschnitte

An einer Bushaltestelle wurden an 12 Tagen die Wartezeiten notiert (in Minuten): 1, 2, 2, 3, 3, 4, 7, 8, 10, 14, 20, 26. Daraus folgen Minimum 1, q₁ = 2,5, Median 5,5, q₃ = 12 und Maximum 26. Der Boxplot besteht aus vier Abschnitten: zwei Antennen und zwei BoxhĂ€lften. In jedem liegt ein Viertel der Werte — hier je drei —, egal wie lang der Abschnitt ist. Ein langer Abschnitt heißt nur: Die Werte liegen dort weit auseinander.

WÀhle einen Abschnitt. Wie Àndert sich seine LÀnge, wie die Zahl der Werte darin?

Aus dem Bild liest man die Spannweite als ganze LĂ€nge (26 − 1 = 25 Minuten) und den Quartilsabstand als LĂ€nge der Box (12 − 2,5 = 9,5 Minuten).

Was der Boxplot nicht zeigt

Der Boxplot zeigt nicht, wie viele Werte es gibt, welche Werte im Einzelnen vorkommen und wie groß das Mittel ist. Derselbe Boxplot passt zu 12 Werten ebenso wie zu 24. Nur Minimum und Maximum kommen sicher in den Daten vor; ob zwischen zwei KenngrĂ¶ĂŸen ein bestimmter Wert steht, verrĂ€t der Boxplot nicht.

Wechsle den Datensatz. Was bleibt am Boxplot gleich, was an den Punkten anders?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Im Boxplot teilt der Medianstrich die Box in einen kĂŒrzeren linken und einen lĂ€ngeren rechten Teil. Wie viele Werte liegen in den beiden Teilen?

  • ● in beiden Teilen etwa gleich viele
  • ○ im rechten, lĂ€ngeren Teil mehr
  • ○ im linken, kĂŒrzeren Teil mehr
Zwischen q₁ und Median liegt ein Viertel der Werte, zwischen Median und q₃ ebenfalls. Die LĂ€nge sagt nur, wie weit die Werte auseinanderliegen.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Bei 40 Werten liegen im Abschnitt von q₃ bis zum Maximum mehr Werte als im Abschnitt von q₁ bis zum Median, weil die rechte Antenne lĂ€nger ist.

✓ Falsch
In jedem Abschnitt liegt ein Viertel der Werte, also je etwa 10. Die lange Antenne heißt nur: Die Werte liegen dort weit auseinander.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Der Boxplot gehört zu den Wartezeiten von 60 FahrgĂ€sten. Wie viele FahrgĂ€ste liegen etwa im Abschnitt zwischen Median und q₃?

  • ● 15
  • ○ 30
  • ○ 20
Jeder der vier Abschnitte enthÀlt ein Viertel: 60 : 4 = 15. Die 30 wÀre die ganze Box, die 20 ein Drittel.
Multiple Choice #4 20s ▶ Testen

Der Boxplot zeigt die Wartezeiten an einer Haltestelle. Wie groß ist die Spannweite?

  • ● 26
  • ○ 30
  • ○ 12
Das Minimum ist 4, das Maximum 30: 30 − 4 = 26. Die 30 ist nur das Ende der rechten Antenne, die 12 der Quartilsabstand (20 − 8).
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

Im Boxplot ist der Quartilsabstand 12.

✓ Wahr
Die Box reicht von q₁ = 8 bis q₃ = 20: 20 − 8 = 12.
Multiple Choice #6 20s ▶ Testen

Der Boxplot zeigt die Wartezeiten von 60 FahrgĂ€sten. Wie groß ist der Quartilsabstand?

  • ● 16
  • ○ 22
  • ○ 26
Die Box reicht von q₁ = 10 bis q₃ = 26, also 26 − 10 = 16. Die 26 ist q₃ allein, die 22 die LĂ€nge von der Antenne links bis zum Ende der Box (26 − 4).
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

Die Boxplots zweier Klassen sehen auf derselben Skala genau gleich aus. Welche Aussage ist sicher richtig?

  • ● Beide Klassen haben denselben Median
  • ○ Beide Klassen haben gleich viele Kinder
  • ○ Beide Klassen haben dasselbe Mittel
Der Medianstrich steht an derselben Stelle. Wie viele Kinder es sind und wie groß das Mittel ist, sieht man am Boxplot nicht.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Im Boxplot der Wartezeiten liegt der Medianstrich bei 18 Minuten. Also ist die mittlere Wartezeit (das Mittel) 18 Minuten.

✓ Falsch
Der Strich zeigt den Median, nicht das Mittel. Die Werte 1, 2, 3, 4, 90 haben den Median 3 und das Mittel 20.
Multiple Choice #9 20s ▶ Testen

Der Boxplot zeigt die Wartezeiten von FahrgÀsten. Welche Zahl kommt sicher unter den Wartezeiten vor?

  • ● 34
  • ○ 20
  • ○ 15
Die rechte Antenne endet beim grĂ¶ĂŸten Wert, also kommt 34 sicher vor. Ob es einen Fahrgast mit genau 20 oder 15 Minuten gab, sagt der Boxplot nicht.
Mittel
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

In der Box eines Boxplots (von q₁ bis q₃) liegen etwa die HĂ€lfte der Werte. Wie viele sind es bei 36 Werten?

✓ Antwort: 18
36 : 2 = 18 — zwei Viertel liegen in der Box.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Ein Boxplot hat Minimum 5, q₁ = 9, Median 14, q₃ = 20 und Maximum 31. Wie groß ist die Spannweite?

✓ Antwort: 26
31 − 5 = 26.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Der Datensatz 1, 2, 3, 4, 90 hat den Median 3. Wie groß ist sein Mittelwert?

✓ Antwort: 20
Summe 1 + 2 + 3 + 4 + 90 = 100, geteilt durch 5 ergibt 20. Ein Boxplot zeigt nur den Median, nicht das Mittel.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Der Boxplot der WeitsprĂŒnge von 48 Kindern hat den Median 3,8 m. Mindestens wie viele Kinder sind höchstens 3,8 m weit gesprungen?

✓ Antwort: 24
Der Median teilt die Werte in zwei HÀlften: 48 : 2 = 24 Kinder sind höchstens 3,8 m weit gesprungen.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Der Quartilsabstand eines Boxplots ist 12, und q₃ ist 30. Wie groß ist q₁?

✓ Antwort: 18
Quartilsabstand = q₃ − q₁, also q₁ = 30 − 12 = 18.
Zahleneingabe #3 35s ▶ Testen

Zwei Klassen mit 12 und mit 40 Kindern haben denselben Boxplot mit q₃ = 20 Punkte. Etwa wie viele Kinder der Klasse mit 40 Kindern haben mehr als 20 Punkte?

✓ Antwort: 10
Über q₃ liegt das oberste Viertel: 40 : 4 = 10 Kinder. In der Klasse mit 12 Kindern wĂ€ren es 3 — der Boxplot verrĂ€t die Anzahl nicht.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Der Boxplot der Wartezeiten von 40 FahrgĂ€sten an einer Haltestelle hat: Minimum 1 min, q₁ = 3 min, Median 6 min, q₃ = 12 min, Maximum 30 min. Formuliere mit Zahlen mindestens vier Aussagen, die man aus dem Boxplot ablesen kann, und erklĂ€re, warum man daraus den Mittelwert nicht ablesen kann. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Spannweite 30 − 1 = 29 min; Quartilsabstand 12 − 3 = 9 min; mindestens 20 FahrgĂ€ste warten höchstens 6 min (Median); etwa 10 FahrgĂ€ste warten lĂ€nger als 12 min (oberes Viertel); etwa 20 FahrgĂ€ste warten zwischen 3 und 12 min (Box). Der Mittelwert hĂ€ngt an allen einzelnen Werten; der Boxplot zeigt nur fĂŒnf KenngrĂ¶ĂŸen, verschiedene DatensĂ€tze mit denselben fĂŒnf Zahlen haben verschiedene Mittelwerte.
Aus den fĂŒnf KenngrĂ¶ĂŸen lassen sich Spannweite, Quartilsabstand und Anteile (je ein Viertel pro Abschnitt) ablesen. Der Mittelwert bleibt unbekannt.