Mathematik

Baupläne und Würfelgebäude einfach verstehen

Baupläne und Würfelgebäude einfach verstehen
Baupläne und Würfelgebäude einfach verstehen
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Ein Bauplan zeigt ein Würfelgebäude von oben als Raster. Die Zahl in jedem Feld sagt, wie viele Würfel an dieser Stelle übereinanderstehen. So kannst du ein Gebäude nachbauen, selbst einen Plan erstellen und auch verdeckte Würfel mitzählen.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

So liest du einen Bauplan

Stell dir den Boden als Kästchenraster vor. Über jedem Kästchen kann ein Würfelturm stehen. Seine Höhe trägst du als Zahl in das passende Feld ein.

Definition

Bauplan

Ein Bauplan ist die Ansicht eines Würfelgebäudes von oben mit Höhenzahlen. Die Zahl 1 bedeutet: Hier steht ein Würfel. Die Zahl 3 bedeutet: Hier stehen drei Würfel genau übereinander. Ein leeres Feld oder eine 0 bedeutet: Hier steht kein Würfel.

Beispiel

Dieser Bauplan hat zwei Reihen und drei Spalten:

linksMitterechts
vorn210
hinten131

Vorn links steht ein Turm aus 2 Würfeln. Hinten in der Mitte steht ein Turm aus 3 Würfeln. Insgesamt enthält das Gebäude:

2 + 1 + 0 + 1 + 3 + 1 = 8 Würfel

Auch die unteren Würfel eines Turms zählen mit, obwohl du sie im fertigen Gebäude nicht vollständig siehst.

Merke

Zahl im Feld = Höhe des Würfelturms. Die Summe aller Zahlen ist die Anzahl aller verbauten Würfel.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtWas bedeutet die Zahl 3 in einem Feld des Bauplans?
Lösung: An dieser Stelle stehen drei Würfel übereinander. — Jede Zahl beschreibt den Würfelturm über genau einem Bodenfeld.
Frage 2 von 2MittelWie viele Würfel enthält der Bauplan aus dem Beispiel?
Lösung: 8 Würfel — Addiere alle Höhenzahlen: 2 + 1 + 0 + 1 + 3 + 1 = 8.
Vom Plan zum Gebäude

Lege zuerst fest, welche Seite des Plans vorn ist. Diese Orientierung muss beim Bauen gleich bleiben.

  1. Suche das erste Feld.
  2. Baue dort einen Turm mit genau so vielen Würfeln, wie die Zahl angibt.
  3. Gehe Feld für Feld weiter.
  4. Prüfe am Ende jeden Turm noch einmal am Plan.
Beispiel

Für diesen Plan brauchst du insgesamt 6 Würfel:

linksrechts
vorn21
hinten12

Baue vorn links 2 Würfel übereinander und vorn rechts 1 Würfel. Dahinter entstehen wieder ein Turm aus 1 Würfel links und ein Turm aus 2 Würfeln rechts. Die Kontrolle lautet: 2 + 1 + 1 + 2 = 6.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Vor dem Bauen markierst du die Seite . Die Zahl in einem Feld gibt die des Turms an. Bei einer 0 bleibt das Feld . Zum Schluss vergleichst du jeden mit dem Plan.

Lösungen: Lücke 1: vorn; Lücke 2: Höhe; Lücke 3: leer; Lücke 4: Turm. Eine feste Orientierung und der Vergleich jedes Turms mit seiner Höhenzahl verhindern, dass du Reihen vertauschst oder Würfel übersiehst.
Vom Gebäude zum Plan

Beim Erstellen eines Bauplans wechselst du vom räumlichen Gebäude zur Darstellung von oben.

  1. Bestimme, wo beim Gebäude vorn, hinten, links und rechts ist.
  2. Schaue für jedes Bodenfeld, ob dort ein Turm steht.
  3. Zähle die Würfel dieses Turms von unten nach oben.
  4. Schreibe die Höhe in das passende Feld. Unbesetzte Felder bleiben leer oder erhalten eine 0.
  5. Addiere alle Zahlen und vergleiche die Summe mit der Zahl der verbauten Würfel.
Beispiel

Ein Gebäude wird so beschrieben: Vorn links steht 1 Würfel, vorn rechts ein Turm aus 2 Würfeln. Hinten links steht ein Turm aus 3 Würfeln; hinten rechts bleibt frei.

Der passende Bauplan lautet:

linksrechts
vorn12
hinten30

Die Probe ergibt 1 + 2 + 3 + 0 = 6 Würfel.

Gut zu wissen

Mit derselben Anzahl von Würfeln kannst du verschiedene Gebäude bauen. Entscheidend ist nicht nur die Summe, sondern auch, auf welche Felder und Turmhöhen die Würfel verteilt sind.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelWelcher Plan passt zum Gebäude aus dem Beispiel?
Lösung: vorn: 1 | 2; hinten: 3 | 0 — Übernimm jede Turmhöhe in das Feld mit derselben Lagebezeichnung.
Frage 2 von 2SchwerKönnen zwei verschiedene Baupläne beide insgesamt 6 Würfel enthalten?
Lösung: Ja, wenn die sechs Würfel unterschiedlich auf Felder und Turmhöhen verteilt sind. — Gleiche Summen können zu verschiedenen räumlichen Anordnungen gehören.
Ansichten richtig unterscheiden

Ein Gebäude sieht aus verschiedenen Richtungen verschieden aus. Darum musst du immer wissen, aus welcher Richtung du schaust.

  • Draufsicht: Du schaust senkrecht von oben. Du erkennst, welche Bodenfelder besetzt sind. Eine reine Draufsicht zeigt die Turmhöhen nicht unbedingt.
  • Bauplan: Er ergänzt die Draufsicht um die Höhenzahlen der Türme.
  • Vorderansicht: Du schaust von vorn. Hintere Würfel können durch vordere oder höhere Türme verdeckt sein.
  • Seitenansicht: Du schaust zum Beispiel von rechts. Auch hier siehst du eine flache Ansicht, in der Würfel verdeckt sein können.
  • Schrägbild: Du siehst das Gebäude schräg und erkennst mehrere Seiten. Trotzdem können Würfel im Inneren oder hinter anderen Würfeln verborgen bleiben.
Beispiel

Nutze noch einmal den Plan:

linksrechts
vorn12
hinten30

Die Draufsicht zeigt drei besetzte Bodenfelder. Von vorn reicht das Gebäude links bis zur Höhe 3 und rechts bis zur Höhe 2: Der hintere linke Turm überragt den vorderen. Von rechts reicht die vordere Reihe bis zur Höhe 2 und die hintere bis zur Höhe 3.

Teste dich
Frage 1 von 3LeichtWas unterscheidet einen Bauplan von einer reinen Draufsicht?
Lösung: Der Bauplan nennt mit Zahlen die Höhen der Würfeltürme. — Beide Darstellungen blicken von oben; der Bauplan enthält zusätzlich die Turmhöhen.
Frage 2 von 3MittelWelche Höhe erkennst du im Beispiel von vorn auf der linken Seite?
Lösung: Höhe 3 — In einer Blickrichtung zählt an dieser Stelle die höchste sichtbare Säule: links ist das Höhe 3.
Frage 3 von 3SchwerWarum kann eine einzelne Vorderansicht für den vollständigen Bauplan nicht ausreichen?
Lösung: Hintereinanderliegende Türme können sich verdecken. — Eine Ansicht drückt den Raum zu einem flachen Bild zusammen. Verdeckte Lageinformationen können dabei verloren gehen.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Baupläne und Würfelgebäude
    • Bauplan: Felder zeigen Orte, Zahlen zeigen Turmhöhen
    • Nachbauen: Orientierung festlegen und Feld für Feld bauen
    • Plan erstellen: Türme von oben zuordnen und Höhen eintragen
    • Würfel zählen: alle Höhenzahlen addieren
    • Ansichten: Blickrichtung beachten und Verdeckungen mitdenken
Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 3LeichtWofür steht eine 0 im Bauplan?
Lösung: Auf diesem Bodenfeld steht kein Würfel. — 0 oder ein leeres Feld kennzeichnet einen unbesetzten Platz.
Frage 2 von 3MittelEin Plan hat vorn die Höhen 1 | 0 | 2 und hinten 2 | 1 | 0. Wie viele Würfel werden verbaut?
Lösung: 6 Würfel — Rechne 1 + 0 + 2 + 2 + 1 + 0 = 6.
Frage 3 von 3SchwerJemand baut auf jedem besetzten Feld nur einen Würfel, obwohl im Plan auch 2 und 3 stehen. Was ist der Fehler?
Lösung: Die belegten Orte stimmen vielleicht, aber die Turmhöhen wurden nicht nach den Zahlen gebaut. — Für ein passendes Würfelgebäude müssen sowohl die besetzten Felder als auch sämtliche Höhenzahlen stimmen.

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