Wie ein Zahlenstrahl aufgebaut ist

Ein Zahlenstrahl besteht aus vier Dingen: einem Nullpunkt am linken Ende, einem Pfeil am rechten Ende, der zeigt, dass es immer weitergeht, gleich langen Abständen zwischen den Zahlen und den Teilstrichen mit ihren Beschriftungen. Der Abstand von 0 bis 1 heißt Einheit. Alle anderen Abstände müssen genauso lang sein, sonst ist es kein Zahlenstrahl, sondern nur eine Linie mit Zahlen.

012345678910 1 Einheit
Zahlenstrahl von 0 bis 10. Der Pfeil bedeutet: Nach der 10 geht es genauso weiter.

Der Pfeil ist kein Schmuck. Er sagt, dass der Zahlenstrahl kein Ende hat: Hinter der 10 kommt die 11, hinter einer Million die nächste Zahl. Im Lehrplan der 1. Klasse steht das Darstellen von Zahlen als Punkte am Zahlenstrahl ganz vorne, noch vor dem schriftlichen Rechnen - weil fast alles Spätere darauf aufbaut: das Vergleichen, das Runden, die Brüche und in der 2. Klasse die negativen Zahlen.

Die richtige Einteilung wählen

Bei Zahlen bis 10 ist die Sache klar: eine Einheit pro Zahl, zum Beispiel 1 cm. Bei größeren Zahlen muss die Einheit größer werden, sonst reicht das Blatt nicht. Die Regel: Die größte Zahl, die eingetragen werden soll, muss Platz haben.

Zahlen bisBeschriftete Striche1 cm entsprichtBeispiel
100, 1, 2, ..., 1017 liegt bei 7 cm
1000, 10, 20, ..., 1001070 liegt bei 7 cm, 75 bei 7,5 cm
1.0000, 100, 200, ..., 1.000100350 liegt bei 3,5 cm
10.0000, 1.000, ..., 10.0001.0004.200 liegt bei 4,2 cm
Beispiel: 350, 720 und 95 auf einem Zahlenstrahl von 0 bis 1.000 (1 cm = 100)
1
350 = 3,5 Hunderter, also 3,5 cm vom Nullpunkt: genau in der Mitte zwischen 300 und 400
2
720 = 7,2 Hunderter, also 7,2 cm: knapp hinter der 700
3
95 = 0,95 Hunderter, also 0,95 cm: ganz knapp vor der 100

Die Zahl 95 zeigt, warum die Einteilung so wichtig ist: Auf einem Strahl bis 1.000 liegt sie fast auf der 100, auf einem Strahl bis 100 liegt sie deutlich sichtbar zwischen 90 und 100. Beides ist richtig, nur die Genauigkeit ist verschieden.

Zahlen eintragen und ablesen

Oft sind nicht alle Striche beschriftet, sondern nur jeder fünfte oder zehnte. Dann muss man zuerst herausfinden, wie viel ein Teilstrich wert ist: Man nimmt zwei beschriftete Striche, rechnet den Unterschied aus und teilt ihn durch die Anzahl der Abschnitte dazwischen.

0102030405060708090100 306585
Nur die Zehner sind beschriftet. 65 liegt genau in der Mitte zwischen 60 und 70, 85 in der Mitte zwischen 80 und 90.
Beispiel: Zwischen 0 und 100 stehen die Zehner, dazwischen je 4 kleine Striche. Welche Zahl steht am 3. kleinen Strich nach der 40?
1
Von 40 bis 50 sind es 10. Vier kleine Striche teilen den Abschnitt in 5 Teile: \(10 : 5 = 2\). Ein kleiner Strich ist also 2 wert.
2
Der 3. kleine Strich nach der 40 liegt bei \(40 + 3 \cdot 2 = 46\).

Der häufigste Fehler beim Ablesen ist, die Striche zu zählen statt die Abschnitte: Vier Striche zwischen 40 und 50 ergeben fünf Abschnitte, nicht vier. Wer durch 4 teilt, rechnet mit 2,5 pro Strich und liest 47,5 ab.

Dezimalzahlen und Brüche am Zahlenstrahl

Zwischen zwei natürlichen Zahlen ist der Zahlenstrahl nicht leer. Teilt man die Einheit zwischen 2 und 3 in zehn gleiche Teile, liegen dort 2,1; 2,2; 2,3 und so weiter; die 2,5 sitzt genau in der Mitte. Brüche haben denselben Platz wie die gleich große Dezimalzahl: \(\frac{1}{2}\) liegt bei 0,5, \(\frac{3}{4}\) bei 0,75 und \(1\frac{1}{2}\) bei 1,5.

0123 ¾ = 0,751,52,3
Jede Einheit ist in Zehntel geteilt. Der Bruch ¾ und die Dezimalzahl 0,75 sind derselbe Punkt.

Dabei zeigt sich ein Unterschied zwischen den Zahlbereichen, den der Lehrplan der 2. Klasse ausdrücklich verlangt: Bei den natürlichen Zahlen hat jede Zahl einen Nachfolger, nach der 2 kommt die 3 und dazwischen liegt nichts. Bei Dezimalzahlen und Brüchen gibt es keinen Nachfolger: Zwischen 2 und 2,1 liegt 2,05, dazwischen 2,025, und so geht es endlos weiter. Zwischen zwei Brüchen liegen immer unendlich viele weitere Brüche. Mehr dazu bei den rationalen Zahlen.

Zahlengerade: die negativen Zahlen kommen dazu

In der 2. Klasse kommen die ganzen Zahlen dazu, also auch −1, −2, −3. Dafür wird der Zahlenstrahl nach links über die 0 hinaus verlängert. Jetzt gibt es keinen Anfang mehr, sondern an beiden Enden einen Pfeil - und die Linie heißt nicht mehr Zahlenstrahl, sondern Zahlengerade. Der Lehrplan verwendet die beiden Wörter genau so: Zahlenstrahl in der 1. Klasse, Zahlengerade ab den ganzen Zahlen.

−5−4−3−2−1012345 3 Einheiten 3 Einheiten
Zahlengerade: −3 und 3 sind gleich weit von der 0 entfernt, aber −3 liegt links und ist deshalb die kleinere Zahl.

Für das Vergleichen gilt weiterhin: Weiter rechts ist größer. Das führt bei negativen Zahlen zu etwas, das am Anfang falsch aussieht: \(-5 < -2\), obwohl 5 größer als 2 ist. Auf der Zahlengeraden liegt −5 aber links von −2. Wer an Temperaturen denkt, hat es leichter: −5 °C ist kälter als −2 °C.

Rechnen als Bewegung: \(3 + 4\) und \(2 - 5\) auf der Zahlengeraden
1
\(3 + 4\): Bei 3 starten, 4 Schritte nach rechts gehen. Man landet bei 7.
2
\(2 - 5\): Bei 2 starten, 5 Schritte nach links gehen: 1, 0, −1, −2, −3. Man landet bei −3.
3
\(-4 + 6\): Bei −4 starten, 6 Schritte nach rechts: −3, −2, −1, 0, 1, 2. Ergebnis 2.

Plus heißt nach rechts, minus heißt nach links. Diese Deutung steht so im Lehrplan der 2. Klasse, und sie erklärt, warum \(2 - 5\) überhaupt ein Ergebnis hat: Links von der 0 geht es einfach weiter. Alle Rechenregeln für Plus und Minus stehen bei den negativen Zahlen.

Vergleichen und Ordnen mit dem Zahlenstrahl

Sollen mehrere Zahlen der Größe nach geordnet werden, trägt man sie ein und liest von links nach rechts ab. Bei Brüchen und Dezimalzahlen hilft es, vorher alle in dieselbe Schreibweise zu bringen.

Beispiel: 0,8; \(\frac{3}{4}\); 0,55 und \(\frac{1}{2}\) der Größe nach ordnen
1
Alles in Hundertstel: \(0{,}8 = 0{,}80\); \(\frac{3}{4} = 0{,}75\); \(0{,}55\); \(\frac{1}{2} = 0{,}50\)
2
Von links nach rechts am Zahlenstrahl: \(0{,}50 < 0{,}55 < 0{,}75 < 0{,}80\)
3
Also: \(\frac{1}{2} < 0{,}55 < \frac{3}{4} < 0{,}8\)

Wer 0,55 für größer als 0,8 hält, weil 55 größer als 8 ist, vergleicht Ziffern statt Zahlen. Am Zahlenstrahl liegt 0,8 bei acht Zehnteln, 0,55 erst bei fünfeinhalb Zehnteln - deutlich weiter links.

Die häufigsten Fehler

  • Ungleiche Abstände: Wenn zwischen 3 und 4 mehr Platz ist als zwischen 1 und 2, stimmt nichts mehr. Vor dem Beschriften die Einheit mit dem Lineal festlegen.
  • Die 0 vergessen: Der Zahlenstrahl beginnt bei 0, nicht bei 1. Wer bei 1 anfängt, trägt alle Zahlen um eine Einheit zu weit links ein.
  • Striche statt Abschnitte gezählt: Vier kleine Striche zwischen zwei Zehnern ergeben fünf Abschnitte zu je 2, nicht vier zu je 2,5.
  • Bruch am falschen Platz: \(\frac{3}{4}\) liegt zwischen 0 und 1, nicht bei 3 und nicht bei 4. Ein Bruch mit kleinerem Zähler als Nenner ist immer kleiner als 1.
  • Negative Zahlen verkehrt geordnet: −10 ist kleiner als −2, weil es weiter links liegt.
  • Pfeil weggelassen: Ohne Pfeil sieht es so aus, als wäre bei der letzten Zahl Schluss. Der Zahlenstrahl geht immer weiter.

Übungen

Aufgabe 1Leicht

Welche Zahl liegt genau in der Mitte zwischen 40 und 60?

Aufgabe 2Leicht

Auf einem Zahlenstrahl sind nur die Zehner beschriftet. Zwischen 20 und 30 stehen 4 kleine Striche. Wie viel ist ein kleiner Strich wert?

Aufgabe 3Mittel

Welche Zahl liegt am Zahlenstrahl weiter rechts: 0,7 oder \(\frac{3}{4}\)?

Aufgabe 4Mittel

Ein Zahlenstrahl geht von 0 bis 1.000, 1 cm entspricht 100. Wie weit vom Nullpunkt liegt die Zahl 450?

Aufgabe 5Mittel

Welche Zahl ist kleiner: −7 oder −3?

Aufgabe 6Schwer

Du startest bei −2 und gehst auf der Zahlengeraden 6 Schritte nach rechts. Wo landest du?

Aufgabe 7Schwer

Zwischen 2 und 3 ist der Zahlenstrahl durch 9 kleine Striche in Zehntel geteilt. Welche Zahl steht am 4. kleinen Strich nach der 2?

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