Rechenverfahren
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Es gibt zwei Arten, eine Rechnung zu erledigen, und Geläufigkeit heißt vor allem, schnell zwischen beiden zu wählen. Ein Kopfrechenweg formt die Zahlen in bequemere um — das ist schnell, hängt aber davon ab, dass die Zahlen mitspielen. Ein schriftliches Verfahren ignoriert, wie die Zahlen aussehen, und arbeitet sie zu gleichbleibenden Kosten durch.
Beide ruhen auf derselben Idee: dem Stellenwert. Übertrag, Borgen, Zerlegen und Verdoppeln sind ein und dasselbe Bündeln und Entbündeln von Zehnern, nur in verschiedener Schreibweise. Diese Seite geht die ganze Leiter ab, mit einem durchgerechneten Beispiel auf jeder Sprosse und dem Grund, warum sie trägt.
Wo fängt das Addieren an?
Das Addieren beginnt mit Mengen, die klein genug sind, um sie zu sehen und zu zählen, und die erste Regel ist, von der größeren Zahl aus weiterzuzählen. Addieren bis zwanzig beginnt genau dort. Für 3 + 9 startest du bei 9 und zählst drei weiter: 10, 11, 12, also 3 + 9 = 12. Von der größeren Zahl aus zu starten funktioniert, weil die Reihenfolge die Summe nicht ändert, und drei Schritte sind sicherer als neun. Wegnehmen ist dieselbe Idee rückwärts: Für 12 − 5 startest du bei 12 und zählst fünf Schritte zurück auf 7. Überschreitet eine Summe die Zehn, wie bei 8 + 5, teilst du die kleinere Zahl so auf, dass ihr erster Teil die Zehn voll macht: 8 + 2 = 10, dann machen 3 weitere 13. Diese Summen bleiben unter zwanzig, sodass ein Lernender jede mit Zählsteinen prüfen kann. Eine Subtraktion prüft auch eine Addition, denn 13 − 5 = 8 bringt dich zurück zum Ausgangspunkt.
Multiplikation und Division beginnen genauso — als Anordnungen, nicht als Fakten. Gleich große Gruppen hält fest, dass Multiplizieren gleich große Gruppen zählt, Reihen und Spalten legt diese Gruppen als Rechteck aus, sodass 3 × 4 und 4 × 3 sichtbar dasselbe, nur gedrehte Rechteck sind, und Gerecht verteilen führt die Division als die Frage ein, die das Rechteck rückwärts beantwortet. Der Einmaleins-Ratgeber zeigt, wie dieser Abruf automatisch wird — alles Weitere setzt ihn voraus.
Was sind Zehnerfreunde, und was bewirken sie?
Zehnerfreunde sind Zahlenpaare, die zusammen zehn ergeben: 1 und 9, 2 und 8, 3 und 7, 4 und 6, 5 und 5, und 0 und 10. Es gibt nur sechs davon, und ein Kind, das sie auswendig kennt, kann die Zehn in zwei kleinen Schritten überqueren, statt eins nach dem anderen weiterzuzählen. Für 7 + 6 braucht die 7 noch 3 bis zehn, also zerlege die 6 in 3 und 3. Dann ist 7 + 3 = 10, und 10 + 3 = 13. Zehnerfreunde lehrt die Paare mit einem Zehnerfeld, einer Reihe von zehn Kästchen. Lege 7 Plättchen ins Feld, dann bleiben drei Kästchen leer, also 7 + 3 = 10. Die leeren Kästchen sind der Partner, und man sieht sie, ohne die vollen zu zählen.
10 − 4 = 6, das fehlt 4 bis zur Zehn
Finde, was 7 bis zur Zehn fehlt.
Das Wegnehmen über die Zehn hinweg läuft genauso, nur rückwärts. Für 16 − 9 nimm zuerst 6 weg, um bei 10 zu landen, dann die restlichen 3, um bei 7 anzukommen, also 16 − 9 = 7. Eine fehlende Zahl funktioniert genauso: Bei 3 + ? = 10 ist die Antwort der Partner von 3, also 7. Jede Antwort lässt sich mit der Tatsache prüfen, aus der sie stammt, denn 7 + 6 = 13 ergibt auch 13 − 6 = 7 und 13 − 7 = 6. Die drei Tatsachen gehören zu einer Familie.
„Wie viel mehr“ ist auch eine Subtraktion, auch wenn es nicht danach aussieht. Bei 12 Murmeln in einer Reihe und 8 in einer anderen bilde Paare aus je einer Murmel jeder Reihe. Vier Murmeln in der längeren Reihe bleiben ohne Partner, also sind es 4 mehr in dieser Reihe, und 12 − 8 = 4 sagt dasselbe. Mehr und weniger beginnt mit dem Paarbilden, weil es zeigt, welche Reihe länger ist, ohne beide zu zählen. Bei größeren Zahlen zähle stattdessen von der kleineren Zahl aufwärts: von 8 bis 10 sind es 2, und von 10 bis 12 noch einmal 2, also ist der Unterschied 4.
Jetzt du
4 + ? = 10
5 + ? = 10
6 + ? = 10
Wie addiert man im Kopf?
Um im Kopf zu addieren, verwandelst du die Summe in eine leichtere Summe mit derselben Antwort und rechnest dann die leichte. Die häufigste Änderung ist, jede Zahl in Zehner und Einer zu zerlegen. Für 58 + 26 addierst du die Zehner, 50 + 20 = 70, dann die Einer, 8 + 6 = 14, und setzt die beiden Teile zusammen: 70 + 14 = 84. Das funktioniert, weil das Umgruppieren der Teile einer Summe die Gesamtsumme nie ändert. Liegt eine Zahl knapp unter einem Vielfachen von zehn, ist Runden schneller als Zerlegen. Für 58 + 29 addierst du stattdessen 30 und nimmst das eine zu viel wieder weg: 58 + 30 − 1 = 87. Die fünf Griffe unten sind alles Varianten dieser Idee. Eine schnelle Schätzung fängt einen Fehler ab: 58 + 29 liegt nahe bei 60 + 30 = 90, also ist 87 eine vernünftige Antwort, 77 oder 97 dagegen nicht.
verschieb beide um +0: 83 − 47 = 36, derselbe Abstand, weil das Addieren von d an beiden Enden einer Subtraktion sich aufhebt, (83 + d) − (47 + d) = 36
Verschieb beide Enden, bis die abzuziehende Zahl ein Vielfaches von 10 ist
ein Wert ≥ der Mitte wird aufgerundet und einer < ihr wird abgerundet, weil die Mitte gleich weit von beiden entfernt ist
Finde die kleinste Zahl, die aufrundet
Umordnen. In beliebiger Reihenfolge addieren ist die Erlaubnis für alles Übrige: 7 + 24 + 3 wird zu 7 + 3 + 24 = 34, denn der Addition ist gleichgültig, in welcher Reihenfolge man sie ihr vorsetzt.
Zerlegen. Addieren durch Zerlegen bricht eine Zahl entlang ihrer Stellen auf — , dann 6 + 7 = 13, also 83. Das ist die schriftliche Addition, laut gesprochen und von links nach rechts.
Über die Zehn gehen. Der Zehnerübergang benutzt die Zehn als Trittstein: , dann 3 dazu = 13. Es ist der nützlichste Griff der frühen Arithmetik, weil die Zehn der Ort ist, an dem die Schreibweise den Gang wechselt.
Verdoppeln. Verdopplungen und Fast-Verdopplungen macht aus 7 + 8 die Rechnung 7 + 7 + 1 = 15. Verdopplungen fallen einem schneller ein als jede andere Additionsaufgabe, also ist alles, was einen Schritt neben einer Verdopplung liegt, fast geschenkt.
Runden und Ausgleichen. Runden und Ausgleichen ist der Griff, den Erwachsene am häufigsten benutzen: , dann die 2 zurückgeben .
Jetzt du
45 + 8
76 + 6
Subtrahieren, ohne wegzunehmen
Die Subtraktion hat ihre eigenen zwei Griffe, und keiner davon ist „wegnehmen“. Ergänzen statt Abziehen liest 82 − 67 als den Abstand von 67 bis 82: drei bis zur 70, dann zwölf weiter, also 15. So haben Händler Wechselgeld herausgegeben, bevor Kassen es taten.
Der gleiche Abstand ist der mächtigere von beiden. Verschiebe beide Zahlen um denselben Betrag, und der Abstand zwischen ihnen bleibt unberührt: 82 − 67 = 85 − 70 = 15. Wähle die Verschiebung, die die zweite Zahl rund macht, und die Subtraktion hört auf, Arbeit zu sein.
Jetzt du
72 - 47
67 - 49
Wie funktioniert die schriftliche Addition wirklich?
Die schriftliche Addition funktioniert, weil jede Spalte nur eine Ziffer fassen kann, und zehn von etwas in einer Spalte sind eins von der nächsten Spalte. Die Spalten ausrichten ist der erste Schritt: Einer unter Einer, Zehner unter Zehner und Hunderter unter Hunderter, damit immer nur Gleiches zu Gleichem addiert wird. Dann addierst du jede Spalte, beginnend von rechts. Für 365 + 278 ergeben die Einer 5 + 8 = 13, also schreibst du 3 und trägst 1 Zehner über. Die Zehner ergeben 6 + 7 + 1 = 14, also schreibst du 4 und trägst 1 Hunderter über. Die Hunderter ergeben 3 + 2 + 1 = 6, und die Antwort ist 643. Der Übertrag von 1 ist kein Trick: 13 Einer sind wirklich 1 Zehner und 3 Einer. Bei Zahlen unterschiedlicher Länge richtest du sie nach Stellenwert aus, nicht nach ihrem linken Rand, sodass 57 unter den letzten beiden Ziffern von 1,204 steht. Die Subtraktion macht die Summe rückgängig und prüft sie: 643 − 278 = 365.
weniger als zehn Einer: die Einerziffer zählt sie, die Zehnerziffer ist 0, und 10 = 1 Zehner ist noch nicht erreicht
Lass zehn Einer fallen und zieh dann das Bündel in die Zehnerspalte
Der Übertrag bei einer zweistelligen Summe: 47 + 38: 7 + 8 = 15 Einer. Zehn davon bündeln sich zu einem Zehner, der hinüberwandert; die 5 bleibt. Dann 4 + 3 + 1 = 8 Zehner. Antwort: 85.
Übertrag über mehrere Spalten zeigt die Kaskade — ein Übertrag kann den nächsten auslösen, und an der Regel ändert sich dabei nichts.
Jetzt du
49 + 15
17 + 46
Borgen — auch über eine Null hinweg
Borgen ist der Übertrag rückwärts: Ein Zehner aus der Nachbarspalte wird in zehn Einer entbündelt, und die Subtraktion dieser Spalte wird möglich. 52 − 27: 2 − 7 geht nicht, also einen Zehner holen: 12 − 7 = 5, dann 4 − 2 = 2. Antwort: 25.
Borgen über die Null behandelt den Fall, an dem alle hängen bleiben. 300 − 176: Die Zehnerspalte hat nichts zu verleihen, also kommt der Hunderter herüber und wird zweimal entbündelt — 2 Hunderter, 9 Zehner, 10 Einer — und dann läuft die Subtraktion normal durch und ergibt 124. Die Reihe von Neunen, die dabei auftaucht, ist kein Trick; so sieht ein Hunderter aus, wenn man ihn in Zehner und Einer zerbricht.
Jetzt du
8401 - 7135
400 - 129
Wie multipliziert und dividiert man im Kopf?
Um im Kopf zu multiplizieren oder zu dividieren, formst du die Zahlen zuerst um und rechnest dann. Mit Zehn und Hundert multiplizieren ist der Anker: Multiplizieren mit 10 rückt jede Ziffer eine Stelle nach links, also 47 × 10 = 470. Die Regel betrifft den Stellenwert; „eine Null anhängen“ funktioniert nicht mehr, sobald eine Zahl einen Dezimalpunkt hat. Für schwierigere Produkte zerlegst du eine Zahl in Zehner und Einer. Für 6 × 47 rechnest du 6 × 40 = 240 und 6 × 7 = 42 und addierst dann: 240 + 42 = 282. Das Zerlegen funktioniert, weil 47 zusammen 40 und 7 sind, also sind sechs Gruppen von 47 sechs Gruppen von 40 und sechs Gruppen von 7. Auch die Division zerlegt, aber nur die Zahl, die geteilt wird: 84 ÷ 4 = 80 ÷ 4 + 4 ÷ 4 = 20 + 1 = 21. Die 4 in 2 und 2 zu zerlegen ergibt eine falsche Antwort. Die Rückwärtsmultiplikation prüft eine Division: 21 × 4 = 84.
dieselben Punkte, gedreht: 5 × 4 und 4 × 5
Baue vierundzwanzig, dann baue es auf eine andere Art
Multiplizieren durch Zerlegen ist das Arbeitspferd: , 7 × 4 = 28, zusammen 238. Verdoppeln statt Multiplizieren erreicht ×4 und ×8 durch zwei- oder dreimaliges Verdoppeln und bildet ein Paar mit Durch Halbieren dividieren, das ÷4 in zweimal Halbieren verwandelt.
Durch Zerlegen dividieren bricht stattdessen den Dividenden in bequeme Stücke: , 16 ÷ 4 = 4, also 24. Und Runden zum Überschlagen ist die Gewohnheit, die die falsche Antwort abfängt, bevor man ihr fertig geglaubt hat — , also ist eine Antwort nahe 200 oder 20 000 eine verrutschte Ziffer. Der Divisions-Ratgeber geht beim Kopfrechnen der Division weiter in die Tiefe.
Wie gehen schriftliche Multiplikation und lange Division?
Die schriftliche Multiplikation multipliziert mit jeweils einer Ziffer und schreibt jedes Ergebnis, ein Teilprodukt, in eine eigene Zeile. In Spalten multiplizieren tut das einmal, und Zweistellig mal zweistellig tut es zweimal. Für 23 × 45 ist die erste Zeile 23 × 5 = 115. Die zweite Zeile ist 23 × 40 = 920, also beginnt sie eine Stelle weiter links. Die Zeilen addiert ergeben 115 + 920 = 1,035. Der Versatz ist da, weil diese Zeile mit Zehnern multipliziert. Die schriftliche Division läuft andersherum, eine Stelle nach der anderen von links: teilen, multiplizieren, subtrahieren, dann die nächste Ziffer herunterholen. Ist der Divisor größer als die erste Ziffer, nimmst du stattdessen die ersten beiden Ziffern. Für 952 ÷ 7 geht die 7 einmal in die 9 mit Rest 2, dreimal in die 25 mit Rest 4, und sechsmal in die 42, also ist die Antwort 136. Die Rückwärtsmultiplikation prüft es: 136 × 7 = 952.
84 ÷ 7: 70 wird als zehn Siebener abgezogen, die restlichen 14 sind 2 × 7, also ist die Antwort 10 + 2 = 12 genau
Bilde N = 91 und teile es in 70 und den Rest auf
, und 24 × 30 = 720, also 864.
Die lange Division ist die mit dem Ruf, und das Heilmittel ist zu wissen, was jeder Durchgang tut: Er behandelt genau eine Stelle, von links her, und die vier Schritte wiederholen sich unverändert.
- Dividieren: Wie oft passt der Divisor in den Teil, den du gerade ansiehst?
- Multiplizieren: diese Ziffer mal den Divisor, darunter geschrieben.
- Subtrahieren: was von dem behandelten Teil übrig bleibt.
- Die nächste Ziffer herunterholen, und zurück zu Schritt eins.
passt in die 8 2-mal; die 5 herunterholen, 4 passt in die 5 1-mal, Rest 1; die 2 herunterholen ergibt 12, 4 passt in die 12 3-mal. Antwort: 213.
Wenn die letzte Subtraktion nicht bei null ankommt, ist das Übriggebliebene ein Rest, und Reste handelt davon, was damit geschehen soll — aufrunden, abrunden oder als Bruch behalten —, eine Frage an die Situation, nicht an die Arithmetik. Dreizehn Kinder zu je vier pro Auto sind drei Autos mit Rest eins, und die Antwort lautet vier Autos.
Jetzt du
377 ÷ 13
585 ÷ 15
Warum kommt die Multiplikation vor der Addition?
Die Multiplikation kommt vor der Addition, weil eine Multiplikation eine einzelne Menge beschreibt, keinen Schritt, der auf seinen Einsatz wartet. In 5 + 2 × 6 bedeutet 2 × 6 zwei Sechser, also eine Menge, 12. Die Rechnung ist also 5 + 2 × 6 = 5 + 12 = 17. Stell dir ein Federmäppchen vor mit 5 losen Stiften und 2 Schachteln mit je 6 Stiften. Du zählst zuerst, was die Schachteln enthalten, 12, und addierst dann die losen. Die Regel sorgt dafür, dass jeder, der den Ausdruck liest, dieselbe Antwort bekommt. Die Division ist derselbe Schritttyp wie die Multiplikation, also kommt auch sie vor dem Addieren und Subtrahieren: 20 − 12 ÷ 4 = 20 − 3 = 17. Willst du wirklich zuerst addieren, sagen das Klammern: (5 + 2) × 6 = 42. Um deine Lesart zu prüfen, erzähle den Ausdruck als Geschichte und stelle sicher, dass die Geschichte dieselbe Zahl ergibt.
das ergibt (2 + 3) × 4 = 20, aber das ist nicht das, was 2 + 3 × 4 bedeutet
Mach es so, wie es die Regeln sagen
Punkt vor Strich führt dieses Argument sauber aus, und Klammern zuerst stellt die Schreibweise vor, mit der man die andere Frage absichtlich stellt: (2 + 3) × 4 = 20. Klammern mit allen vier Rechenarten setzt dann alle Sprossen zusammen, samt der Links-nach-rechts-Falle, in der 8 ÷ 2 × 4 = 16 ist und nicht 1. Wenn du deswegen hier bist: Es gibt einen eigenen Ratgeber zu Punkt vor Strich.
Die vier Fehler, die einen Namen verdienen
- Die Enden statt der Stellen ausrichten. In einer schriftlichen Rechnung sind die Spalten der ganze Sinn; ausgefranste rechte Ränder stören nicht, verrutschte Stellenwerte schon.
- „Eine Null anhängen“ beim Multiplizieren mit zehn. Bei ganzen Zahlen geht es gut und bei 3.5 × 10 sofort schief. Die Ziffern rücken; der Punkt bleibt stehen.
- Ein schriftliches Verfahren für freundliche Zahlen wählen. 198 + 47 in Spalten ist langsamer und fehleranfälliger als Runden und Ausgleichen.
- Einen Rest wegwerfen, ohne zu fragen. Was ein Rest bedeutet, hängt ganz davon ab, was da verteilt wird.
Wohin es von hier aus geht
All diese Verfahren ruhen auf den Spalten aus Ganze Zahlen und Stellenwert, und sie reichen unverändert über den Dezimalpunkt hinaus — dort nimmt die Leiter der Dezimalzahlen und Prozente sie auf. Die Frage, welche Divisionen genau aufgehen, führt zu Teiler, Vielfache und Primzahlen.
Du bist dran
Drei zum Ausprobieren — tippe, was du herausbekommst.
47 + 38
82 − 47
34 × 5
Fragen und Antworten
- Warum überträgt man die 1 bei der schriftlichen Addition?
- Weil eine Spalte nur eine Ziffer fassen kann und zehn von etwas eins vom Nächstgrößeren sind. 47 + 38 ergibt 15 Einer; zehn dieser Einer sind ein Zehner, also wandert der Zehner in die Zehnerspalte und die 5 bleibt stehen. Die übertragene 1 ist kein verirrter Strich - sie ist ein gebündelter Zehner, geschrieben dort, wo Zehner geschrieben werden.
- Wie borgt man, wenn eine Null im Weg steht?
- Nimm von der nächsten Spalte, die etwas hat, und lass die Nullen dazwischen zu Neunen werden. Bei 300 - 176 leiht die Hunderterspalte einen Hunderter: Der wird zu zehn Zehnern, von denen einer zu zehn Einern wird, sodass sich 300 als 2 Hunderter, 9 Zehner und 10 Einer liest. Dann läuft die Subtraktion Spalte für Spalte durch, ohne dass etwas sie aufhält: 124.
- Wie subtrahiert man am leichtesten im Kopf?
- Zähle von der kleineren Zahl hinauf, statt von der größeren wegzunehmen. Bei 82 - 67 geht es von 67 auf 70, das sind 3, und von 70 auf 82, das sind 12, also ist die Antwort 15. Auch beide Zahlen um denselben Betrag zu verschieben hilft: 82 - 67 hat dieselbe Antwort wie 85 - 70, denn wer beide Enden verschiebt, lässt den Abstand dazwischen unberührt.
- Wie geht die lange Division Schritt für Schritt?
- Dividieren, multiplizieren, subtrahieren, herunterholen, und das Ganze wiederholen. Für 852 geteilt durch 4: 4 passt 2-mal in die 8, nichts bleibt; die 5 herunterholen, 4 passt 1-mal in die 5, Rest 1; die 2 herunterholen ergibt 12, 4 passt 3-mal in die 12. Die Antwort ist 213. Jeder Durchgang behandelt genau eine Stelle, deshalb erscheinen die Ziffern der Reihe nach.
- Warum kommt die Multiplikation vor der Addition?
- Weil eine Multiplikation bereits eine fertig verpackte Menge ist. In 2 + 3 x 4 bedeutet das 3 x 4 drei Vieren, also eine einzige Menge - zwölf - und die Summe ist 2 + 12 = 14. Zuerst zu addieren würde eine andere Frage beantworten, nämlich die geschriebene (2 + 3) x 4. Klammern gibt es, um genau diese andere Frage absichtlich zu stellen.
- Ist Kopfrechnen besser als schriftliches Rechnen?
- Keins von beiden ist besser; sie beantworten verschiedene Fragen. Kopfrechenwege formen eine Rechnung in eine leichtere um und sind am schnellsten, wenn die Zahlen mitspielen, wie bei 198 + 47 als 200 + 47 - 2. Schriftliche Verfahren brauchen keine kooperativen Zahlen und tragen darum jede Größe zu gleichbleibenden Kosten. Flüssiges Rechnen heißt, binnen einer Sekunde zu wissen, welches von beiden eine Aufgabe verdient.