Zerlegen am Quadrat — 13² = 100 + 30 + 30 + 9
Splitting the square — 13² = 100 + 30 + 30 + 9
Das Kind schneidet ein Quadrat wie 14 · 14 an der 10 in vier Stücke — das Zehnerquadrat 100, zwei Streifen 10 · 4 = 40 und das kleine Quadrat 16 — und liest 14² = 100 + 80 + 16 = 196 ab, allgemein (10 + k)² = 100 + 2 · 10k + k². Die Station räumt den Leitfehler 14² = 10² + 4² = 116 aus, die lineare Übergeneralisierung, die Matz (1980) und Malle (1993) als Kern der Fehler in der elementaren Algebra beschreiben: Am Bild fehlen dabei sichtbar die beiden Streifen. Das Zerlegen ist das Distributivgesetz am Rechteck (math.rechenausdruecke.distributivgesetz) und kehrt in Jgst. 7 als (a + b)² = a² + 2ab + b² zurück (math.binomische-formeln.quadrat-einer-summe) — dasselbe Bild mit Buchstaben. Es trägt die Abruf-Reihe 11² bis 15².
13² in vier Stücke
13² ist ein Quadrat aus 13 Reihen zu je 13 Kästchen. Zählen musst du die nicht. Schneide das Quadrat bei 10 durch, einmal waagerecht und einmal senkrecht. Dann zerfällt es in vier Stücke, die du alle kennst:
- das
Zehnerquadrat 10 · 10 = 100, - zwei
Streifen 10 · 3 = 30, einer rechts und einer unten, - das
kleine Quadrat 3 · 3 = 9 in der Ecke.
Zusammen:
Wo die 109 herkommt
Mia hat gerechnet: 13 ist 10 und 3, also
Der Fehler ist verführerisch, weil er beim Malnehmen klappt: 2 · 13 = 2 · 10 + 2 · 3. Beim Quadrieren wird aber die ganze 13 mit der ganzen 13 malgenommen — und dabei trifft die 10 auch auf die 3, zweimal.
Für jede Zahl von 11 bis 19
Derselbe Schnitt klappt bei jeder Zahl zwischen 10 und 20. Die Streifen sind immer 10 · (Einer), und es sind immer zwei:
Kurz gesagt:
Voraussetzungen (1)
Ermöglicht (1)
Wie viele Kästchen hat das ganze Quadrat?
Das Bild zeigt 15², an der 10 zerschnitten. Wie viel ist 15²?
Tom rechnet: 12² = 10² + 2² = 104.
Drei Kinder rechnen 11². Welche Rechnung ist richtig?
17² = 100 + 140 + ___
Welche Rechnung ergibt 18²?
Wie viele Kästchen haben die beiden Streifen von 17² zusammen?
19² = 100 + 90 + 81
15² = 100 + 100 + 25
Was fehlt? 16² = 100 + ? + 36
19² = 100 + ___ + 81
Welche Quadratzahl ist 100 + 60 + 9?
Skizziere ein Quadrat für 17² und zerschneide es bei 10. Beschrifte alle vier Stücke mit ihrer Rechnung und ihrem Wert und berechne 17². Erkläre in einem Satz, warum 10² + 7² = 149 zu wenig ist. Schreibe deine Lösung auf Papier und fotografiere sie.
Derselbe Schnitt, diesmal bei 20: 21² = 400 + 2 · 20 + 1. Wie viel ist 21²?