Worum geht es?
Ein Term ist eine sinnvolle Rechenvorschrift aus Zahlen, Variablen, Rechenzeichen und Klammern, z. B. . Im Termbaum (Rechenbaum) sieht man, wie der Term aufgebaut ist: Oben stehen die Zahlen, darunter die Rechnungen. Jede Rechnung verbindet zwei Teilterme, ganz unten steht die zuletzt ausgeführte Rechnung – sie liefert den Termwert.
Rechenreihenfolge:
- Was in Klammern steht, wird zuerst berechnet (bei mehreren Klammern die innerste zuerst).
- Potenz vor Punkt vor Strich: erst Potenzen, dann und , zuletzt und .
- Sonst wird von links nach rechts gerechnet: .
Termart: Ein Term wird nach der zuletzt ausgeführten Rechnung benannt:
| letzte Rechnung | Termart | Glieder |
|---|---|---|
| Summe | 1. Summand 2. Summand | |
| Differenz | Minuend Subtrahend | |
| Produkt | 1. Faktor 2. Faktor | |
| Quotient | Dividend Divisor | |
| Potenzieren | Potenz | Basis |
So ist eine Differenz: die Differenz aus der Summe aus und und dem Produkt aus und .
Vorsicht bei Vorzeichen und Potenzen: ist die Gegenzahl von , also . Dagegen ist . Genauso bedeutet dasselbe wie – nicht .
Variablen: Setzt man für eine Variable eine Zahl ein, erhält man einen Termwert. Negative Zahlen werden dabei eingeklammert: Für ist .
Ausprobieren
- Vergleiche die Bäume von 3 + 4 · 5 und (3 + 4) · 5. Welche Rechnung steht jeweils unten? Welche Termart ergibt sich?
- Drücke Nächster Rechenschritt und beobachte, wie die Werte durch den Baum wandern. Die Zeile über dem Baum zeigt den Rechenweg.
- Tippe in 4 · 5 + 2³ zuerst auf die Multiplikation. Die Simulation erlaubt das – warum ändert sich das Ergebnis nicht? Tippe dann auf die Addition, bevor alles darüber ausgerechnet ist.
- −3² oder (−3)²? Wo im Baum steht das Vorzeichen?
- Vergleiche 2x² und (2x)². Verändere mit dem Regler.
- Rechne mit Brüchen: Die Simulation rechnet exakt, .
- Gib eigene Terme ein. Was meldet die Simulation bei , bei oder bei ?
Aufgaben
Aufgabe 1: Termart bestimmen
Aufgabe laden Bestimme die Termart von , benenne die beiden Glieder und berechne den Termwert. Überprüfe dann mit dem Baum.
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Zuletzt wird subtrahiert, der Term ist also eine Differenz. Minuend: die Summe , Subtrahend: das Produkt .
Aufgabe 2: Rechenreihenfolge
Berechne Schritt für Schritt: . Welche Termart liegt vor? Aufgabe laden
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Innere Klammer zuerst, dann die übrigen Klammern, dann die Potenz, dann Punkt vor Strich, zuletzt von links nach rechts:
Die letzte Rechnung ist eine Addition – der Term ist eine Summe.
Aufgabe 3: Vom Text zum Term
Schreibe als Term und berechne: „die Differenz aus dem Produkt aus 7 und 8 und der Summe aus 15 und 9“.
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. Die Klammer ist nötig, weil der ganze Summand subtrahiert wird. Baum zeigen
Aufgabe 4: Klammern setzen
Setze in Klammern so, dass sich , bzw. ergibt. Wie verändert sich jeweils der Baum? Ohne Klammern
Aufgabe 5: Termwerte
Berechne den Wert von für und für . Aufgabe laden
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:
: . Für hat der Term also den Wert . Die Wertetabelle unter dem Baum zeigt weitere Werte.
Aufgabe 6: Fehler finden
Tim rechnet: und . Erkläre seine Fehler mithilfe des Termbaums.
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- : Zuerst wird quadriert, dann die Gegenzahl gebildet: . Nur .
- : Bei gleichrangigen Rechnungen gilt „von links nach rechts“: . Tim hat gerechnet – das ist ein anderer Baum.
Ideen für den Unterricht
- Einsatz: Etwa Klasse 5 (Struktur von Termen, „Punkt vor Strich“), Klasse 6 (Termstrukturen mit rationalen Zahlen) und Klasse 7 (Terme mit Variablen, Termwerte, Termstrukturen benennen).
- Eingabe: Malpunkt als
*oder·, Division mit:, Potenzen mit^oder², Klammern( )und[ ]. Ein Schrägstrich zwischen zwei ganzen Zahlen (3/4) steht für einen Bruch (eine Zahl), sonst für eine Division. Erlaubte Variablen: . Eigene Terme lassen sich über Teilen als Link oder QR-Code weitergeben. - Darstellung: Wie in vielen Schulbüchern stehen die Zahlen oben und das Ergebnis unten; unter „Anzeige“ lässt sich der Baum umdrehen. Die Rechenarten sind farbig unterschieden (Strich blau, Punkt grün, Potenz orange).
- Reihenfolge und Struktur: „Nächster Rechenschritt“ folgt der Regel. Tippt man selbst eine andere mögliche Rechnung an, wird sie ausgeführt und kommentiert: Unabhängige Teilterme dürfen in beliebiger Reihenfolge berechnet werden – die Regeln legen die Struktur fest, nicht die Reihenfolge innerhalb unabhängiger Teile.
- Rechnen: exakt mit Brüchen; Dezimalzahlen werden als Dezimalzahlen angezeigt, wenn sie im Term vorkommen oder eine Variable einen Dezimalwert hat. Ein Vorzeichen direkt nach einem Rechenzeichen wird (wie im Unterricht) nicht akzeptiert: statt . und Division durch gelten als nicht definiert.
- Häufige Stolpersteine:
- Es wird stur von links nach rechts gerechnet: .
- und .
- Die Termart wird nach dem ersten (statt dem zuletzt ausgeführten) Rechenzeichen benannt.
- Aufgabenmodus: Mit
names=0und_hide=1(siehe Aufgabe 1) sind Termarten und Ergebnisse zunächst verborgen.