Proportionale Zuordnungen und der Dreisatz – So löst du jede Aufgabe
Weiterführend:
- Zur Kapitelübersicht „Zuordnungen und Dreisatz”
- Der Dreisatz – Rechnen mit Verhältnissen
- Antiproportionale Zuordnungen – der umgekehrte Dreisatz
Lehrplan 21
MA.3.A.2.iGrundanspruchFlächeninhalte und Volumen (m³) schätzen, umwandeln; Grössen absolut und relativ vergleichen; Distanzen und Zeitdauern für Geschwindigkeitsberechnungen messenMA.3.A.3.hGrundanspruchZu einer Funktionsgleichung Wertepaare bestimmen und in einem Koordinatensystem einzeichnenMA.3.C.2.gGrundanspruchAbhängigkeit zweier Grössen mit Funktionsgraph darstellen; Graphenverläufe interpretieren (Erw: geeignete Skalierung wählen; lineare funktionale Zusammenhänge mit Term beschreiben)MA.3.A.2.kBerechnungen mit zusammengesetzten Masszahlen; Geschwindigkeiten umwandeln (z.B. 200m/10s → 72 km/h)MA.3.A.3.gFunktionswerte aufgrund von Funktionsgraphen bestimmen; indirekt proportionale Beziehungen berechnen; Prozentangaben als proportionale Zuordnungen verstehenMA.3.A.3.iFunktionswert zu einer gegebenen Zahl aus Wertetabelle, Graph und Funktionsgleichung bestimmen (z.B. y = 2x + 1, x = 7 → y = 15); Rechner/Software für Funktionswerte nutzen; Sachaufgaben mit Prozentangaben lösen (Steigung, Zins)MA.3.C.2.fProportionale und lineare Zusammenhänge in Sachsituationen erkennen (Erw: indirekt proportionale); Wertepaare und Funktionsgraphen im Koordinatensystem darstellen; Alltagssituationen in mathematische Sprache übersetzen
Quelle: Aargauer Lehrplan Volksschule, Fachbereich Mathematik (August 2022)
Eine kleine Zeitreise
Abschnitt betitelt „Eine kleine Zeitreise“Der Dreisatz ist viel älter, als du denkst. Schon im alten Ägypten rechneten Schreiber vor über 3500 Jahren mit Verhältnissen. Im berühmten Papyrus Rhind (um 1650 v. Chr.) finden sich Aufgaben, die wir heute mit dem Dreisatz lösen würden – etwa die Verteilung von Brot oder die Berechnung von Getreidemengen für Arbeiter.
Auch die Babylonier nutzten Verhältnisse, um Tauschgeschäfte zu regeln. Eine bestimmte Menge Silber wurde in feste Mengen Getreide umgerechnet. Wer mehr Silber brachte, bekam mehr Getreide – streng proportional.
Im Mittelalter wurde der Dreisatz zum wichtigsten Rechenwerkzeug der Kaufleute. Italienische Händler nannten ihn die „Regola del Tre” (Regel der Drei). In den ersten gedruckten Rechenbüchern Europas, etwa von Adam Ries im 16. Jahrhundert, nahm der Dreisatz ein ganzes Kapitel ein. Ries schrieb in seinem Rechenbuch von 1522 unzählige praktische Aufgaben: Wie viel kosten 17 Ellen Tuch, wenn 5 Ellen 3 Gulden kosten? Genau das, was du heute lernst.
Der Dreisatz war damals so wichtig, dass er als „Goldene Regel” der Mathematik galt. Wer ihn beherrschte, konnte im Handel bestehen. Heute steckt er hinter jeder Preisetikette mit Grundpreisangabe („pro 100 g”), hinter Wechselkursen und sogar hinter der Dosierung von Medikamenten.
Die Idee bleibt gleich: Aus einem bekannten Verhältnis schliessen wir auf ein neues. Die Werkzeuge wurden moderner – Taschenrechner statt Rechenpfennige – aber die Logik der proportionalen Zuordnung verbindet dich direkt mit den Schreibern am Nil.
Die Grundlagen
Abschnitt betitelt „Die Grundlagen“Der Proportionalitätsfaktor beschreibt, wie viel von der zweiten Grösse zu einer Einheit der ersten Grösse gehört. Im Apfel-Beispiel ist der Preis pro Apfel.
Drei Merkmale machen eine Zuordnung proportional:
- Je mehr, desto mehr im gleichen Verhältnis (oder: je weniger, desto weniger).
- Der Quotient ist für alle Wertepaare identisch.
- Der Graph ist eine Gerade durch den Ursprung .
Ein Gegenbeispiel: Die Schuhgrösse wächst nicht proportional zum Alter. Ein 20-Jähriger hat nicht doppelt so grosse Füsse wie ein 10-Jähriger. Auch das Körpergewicht im Verhältnis zur Körpergrösse ist nicht proportional. Solche Zuordnungen folgen anderen Gesetzen.
In Wertetabellen erkennst du Proportionalität schnell: Teile durch . Kommt immer dieselbe Zahl heraus, ist die Zuordnung proportional. Kommt etwas anderes heraus, ist sie es nicht.
Die Kernmethode
Abschnitt betitelt „Die Kernmethode“Stell dir den Dreisatz wie eine Waage vor. Links liegt die Anzahl, rechts der Preis. Beide Seiten müssen immer im Gleichgewicht bleiben. Verdoppelst du links, musst du auch rechts verdoppeln. Teilst du links durch 5, dann auch rechts durch 5.
Manchmal kannst du den Umweg über die Einheit auch direkt zusammenfassen:
Das ist die Bruchschreibweise des Dreisatzes. Sie ist schneller, aber für den Anfang empfehlen wir den klassischen Dreischritt – er macht jeden Rechenweg sichtbar.
Wichtig: Schreibe immer einen Antwortsatz mit Einheit. So prüfst du, ob dein Ergebnis sinnvoll ist.
Beispiel 1: Einfacher Einkauf
Abschnitt betitelt „Beispiel 1: Einfacher Einkauf“Aufgabe: 4 Brötchen kosten 3.20 CHF. Was kosten 6 Brötchen?
Lösung:
Wir teilen zuerst durch 4, um den Preis pro Brötchen zu finden. Anschliessend multiplizieren wir mit 6, weil das die gesuchte Anzahl ist.
Antwort: 6 Brötchen kosten 4.80 CHF.
Beispiel 2: Benzinverbrauch
Abschnitt betitelt „Beispiel 2: Benzinverbrauch“Aufgabe: Ein Auto verbraucht auf 100 km genau 6.5 Liter Benzin. Wie viel Benzin verbraucht es auf 350 km?
Lösung:
Antwort: Das Auto verbraucht auf 350 km genau 22.75 Liter Benzin.
Tipp: Du kannst direkt rechnen mit der Bruchformel:
Beide Wege führen zum gleichen Ergebnis. Wähle den, bei dem du dich sicherer fühlst.
Die häufigsten Stolpersteine
Abschnitt betitelt „Die häufigsten Stolpersteine“Beispiel 3: Rezept umrechnen
Abschnitt betitelt „Beispiel 3: Rezept umrechnen“Aufgabe: Für ein Rezept benötigt man 250 g Mehl für 4 Personen. Eine Bäckerei möchte das Rezept für 30 Personen umrechnen. Wie viel Mehl wird benötigt?
Lösung:
Zuerst identifizieren wir die Zuordnung: Personen Mehl.
Plausibilitätsprüfung: 30 Personen sind 7.5-mal so viele wie 4. Also brauchen wir 7.5-mal so viel Mehl: g. Stimmt!
Antwort: Für 30 Personen werden 1875 g (also 1.875 kg) Mehl benötigt.
Beispiel 4: Wechselkurs
Abschnitt betitelt „Beispiel 4: Wechselkurs“Aufgabe: Du tauschst Geld für eine Reise. 50 CHF entsprechen 53.50 Euro. Wie viele Euro bekommst du für 175 CHF?
Lösung:
Der Proportionalitätsfaktor ist der Wechselkurs: Pro 1 CHF erhältst du 1.07 €.
Antwort: Für 175 CHF bekommst du 187.25 Euro.
Vertiefung
Abschnitt betitelt „Vertiefung“Die proportionale Zuordnung ist mehr als nur Dreisatz. Sie ist deine erste Begegnung mit einer Funktion – einem zentralen Konzept der Mathematik.
Diese Form wirst du in Klasse 8 als lineare Funktion wiedersehen, dann in der allgemeineren Form . Der zusätzliche Term verschiebt die Gerade nach oben oder unten. Eine proportionale Zuordnung ist also ein Spezialfall der linearen Funktion mit .
Zusammenhang mit Prozentrechnung: Auch Prozente sind proportionale Zuordnungen. Wenn 100 % einem Wert entsprechen, dann sind 25 % gleich . Der Dreisatz funktioniert hier genau gleich:
Zusammenhang mit Massstäben: Auf einer Karte im Massstab 1:25’000 ist 1 cm in Wirklichkeit 25’000 cm = 250 m. Auch das ist eine proportionale Zuordnung mit .
Geschwindigkeit als Proportionalität: Bei konstanter Geschwindigkeit ist die zurückgelegte Strecke proportional zur Zeit. Der Proportionalitätsfaktor ist genau die Geschwindigkeit: .
Beispiel 5: Massstab und Karte
Abschnitt betitelt „Beispiel 5: Massstab und Karte“Aufgabe: Eine Wanderkarte hat den Massstab 1:25’000. Auf der Karte misst du eine Strecke von 8.4 cm. Wie lang ist die Strecke in Wirklichkeit (in km)?
Lösung:
Der Massstab 1:25’000 bedeutet: 1 cm auf der Karte entspricht 25’000 cm in der Wirklichkeit.
Jetzt rechnen wir die Einheit um:
Antwort: Die Strecke ist in Wirklichkeit 2.1 km lang.
Hier siehst du, wie sich proportionale Zuordnung und Einheitenumrechnung verbinden – beides Werkzeuge, die du in der Geographie genauso brauchst wie in der Mathematik.
Übungen
Abschnitt betitelt „Übungen“Bearbeite die Aufgaben in der Reihenfolge. Sie werden schrittweise schwieriger. Die Lösungen findest du am Ende des Artikels.
- 5 Stifte kosten 7.50 CHF. Was kosten 9 Stifte?
- 200 g Käse kosten 4.80 CHF. Was kostet 1 kg dieses Käses?
- Ein Drucker druckt in 4 Minuten 60 Seiten. Wie viele Seiten druckt er in 15 Minuten?
- 6 m Stoff kosten 27 CHF. Wie viel Stoff bekommst du für 45 CHF?
- Ein Auto fährt mit konstanter Geschwindigkeit. In 2.5 Stunden legt es 175 km zurück. Wie weit kommt es in 4 Stunden?
- Für 8 Personen braucht man 600 g Spaghetti. Wie viel Spaghetti braucht man für 13 Personen?
- 12 Liter Farbe reichen für 84 m². Wie viel Farbe brauchst du für eine Fläche von 210 m²?
- Eine Maschine produziert in 7 Stunden 1’190 Bauteile. Wie viele Bauteile produziert sie in einer 8-Stunden-Schicht?
- Auf einer Karte mit Massstab 1:50’000 ist eine Strasse 14.6 cm lang. Wie lang ist die Strasse in der Wirklichkeit (in km)?
- Ein Webshop bietet 5 USB-Sticks für 22.50 CHF an. Wie viele USB-Sticks bekommst du für 90 CHF? Und wie viel zahlst du dann pro Stick?
Das Wichtigste in Kürze
Abschnitt betitelt „Das Wichtigste in Kürze“Eine proportionale Zuordnung liegt vor, wenn sich beide Grössen im gleichen Verhältnis verändern – verdoppelt sich , verdoppelt sich auch . Der Quotient bleibt konstant. Im Koordinatensystem ergibt sich eine Gerade durch den Ursprung.
Der Dreisatz ist dein Werkzeug: Schreibe die bekannte Zuordnung auf, gehe über die Einheit (teile durch die bekannte Anzahl), rechne hoch (multipliziere mit der gesuchten Anzahl). Vergiss die Einheiten nicht und prüfe das Ergebnis auf Plausibilität.
Achtung: Nicht jede Zuordnung ist proportional. Bei „mehr → weniger”-Situationen denkst du an antiproportionale Zuordnungen.
Lösung anzeigen
Ein Heft kostet CHF. 8 Hefte kosten CHF.
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In 1 Stunde: Teile. In 5 Stunden: Teile.
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Für 1 Person: kg. Für 20 Personen: kg.
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Antwort: b) Der Benzinpreis ist proportional zur gekauften Menge: doppelt so viele Liter, doppelter Preis. a) ist nicht proportional (das Wachstum verläuft nicht gleichmässig). c) ist sogar antiproportional (mehr Arbeiter → weniger Zeit).
Lösung anzeigen
Wir prüfen den Quotienten: , , . Alle Quotienten sind gleich. Die Zuordnung ist proportional mit .
Ausblick
Abschnitt betitelt „Ausblick“Du beherrschst jetzt das Werkzeug, mit dem schon Adam Ries seine Schüler begeistert hat. Im nächsten Schritt lernst du antiproportionale Zuordnungen kennen – die „Je mehr, desto weniger”-Variante, etwa bei Arbeitern und Bauzeit.
Später kommen lineare Funktionen () hinzu, in denen die Proportionalität ein Spezialfall ist. Auch in der Prozentrechnung, beim Massstab und in der Physik (Geschwindigkeit, Dichte) wirst du den Dreisatz immer wieder treffen. Wer ihn früh sicher anwendet, hat einen Schlüssel zu vielen Themen in der Hand.
Lösungen
Abschnitt betitelt „Lösungen“Aufgabe 1: CHF, also CHF. Damit CHF. Antwort: 9 Stifte kosten 13.50 CHF.
Aufgabe 2: CHF, also CHF. Damit CHF. Antwort: 1 kg Käse kostet 24 CHF.
Aufgabe 3: Seiten, also Seiten. Damit Seiten. Antwort: Der Drucker druckt in 15 Minuten 225 Seiten.
Aufgabe 4: Hier ist die gesuchte Grösse die Stoffmenge. m, also m. Damit m. Antwort: Für 45 CHF bekommst du 10 m Stoff.
Aufgabe 5: km, also km. Damit km. Antwort: In 4 Stunden legt das Auto 280 km zurück. Die Geschwindigkeit beträgt 70 km/h.
Aufgabe 6: g, also g. Damit g. Antwort: Für 13 Personen braucht man 975 g Spaghetti.
Aufgabe 7: Liter, also Liter. Damit Liter. Antwort: Für 210 m² brauchst du 30 Liter Farbe.
Aufgabe 8: Teile, also Teile. Damit Teile. Antwort: In einer 8-Stunden-Schicht produziert die Maschine 1’360 Bauteile.
Aufgabe 9: Massstab 1:50’000 bedeutet . Damit cm. Umrechnung: km. Antwort: Die Strasse ist in Wirklichkeit 7.3 km lang.
Aufgabe 10: Hier sind zwei Fragen zu beantworten.
Teil a (Anzahl Sticks für 90 CHF): Sticks, also Sticks. Damit Sticks.
Teil b (Preis pro Stick): , also CHF. Antwort: Für 90 CHF bekommst du 20 USB-Sticks. Pro Stick zahlst du 4.50 CHF.
Quellen
- Lehrplan 21 — Mathematik — Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK)
- Lehrplan Volksschule Aargau — Mathematik — Kanton Aargau, Departement Bildung, Kultur und Sport