Grundbegriffe der Statistik: Merkmal, Merkmalsträger und Grundgesamtheit
Erfahre die Basics der statistischen Analyse! Von Merkmalen über Merkmalsausprägungen bis zur Grundgesamtheit – verstehe die Kernelemente. Interessiert? Tauche ein und lerne, wie statistische Untersuchungen funktionieren. Teste dein Wissen mit interaktiven Übungen!
- Merkmal, Merkmalsträger, Merkmalsausprägung und Grundgesamtheit
- Grundbegriffe der Statistik
- Was ist ein Merkmal? – Definition
- Was ist eine Merkmalsausprägung? – Definition
- Was ist ein Merkmalsträger? – Definition
- Was ist eine Grundgesamtheit?– Definition
- Welche Grundgesamtheiten gibt es?
- Zusammenfassung – Grundbegriffe der Statistik
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Grundlagen zum Thema Grundbegriffe der Statistik: Merkmal, Merkmalsträger und Grundgesamtheit
Merkmal, Merkmalsträger, Merkmalsausprägung und Grundgesamtheit
Bei statistischen Untersuchungen begegnen uns häufig verschiedene Objekte, die wir beschreiben wollen. Dazu verwenden wir in der Mathematik die Begriffe Merkmal, Merkmalsausprägung, Merkmalsträger und Grundgesamtheit.
Grundbegriffe der Statistik
Im folgenden Abschnitt schauen wir uns die Definitionen einiger Grundbegriffe der statistischen Erhebung anhand von Beispielen genauer an.
Was ist ein Merkmal? – Definition
Wir betrachten zunächst ein Beispiel zum Begriff Merkmal: Wir haben einen Korb voller verschiedenfarbiger Bälle. Wählen wir einen der Bälle aus, können wir zum Beispiel nach seiner Farbe fragen. Das Merkmal ist das, wonach wir fragen – in diesem Beispiel also die Farbe. Dies ist die Definition des Merkmals.
Was ist eine Merkmalsausprägung? – Definition
Wir betrachten das gleiche Beispiel zur Merkmalsausprägung: Wir untersuchen wieder den Korb verschiedenfarbiger Bälle und fragen nach der Farbe. Eine Definition der Merkmalsausprägung besagt: Merkmalsausprägungen sind die Eigenschaften, die die ausgewählten Dinge haben können. In unserem Fall wären die Merkmalsausprägungen rot, gelb, blau und grün.
Der Unterschied zwischen Merkmal und Merkmalsausprägungen besteht also darin, dass das Merkmal der Oberbegriff für die Merkmalsausprägungen ist.
Was ist ein Merkmalsträger? – Definition
Für eine Definition des Merkmalsträgers betrachten wir wieder das Beispiel der Bälle. Die Merkmalsträger sind die Dinge, die ein Merkmal haben. Was bedeutet Merkmalsträger also bei unserem Beispiel? Jeder einzelne Ball ist ein Merkmalsträger..
Was ist eine Grundgesamtheit?– Definition
Wir wollen nun die Grundgesamtheit mathematisch definieren. Die Gesamtheit aller Objekte oder Individuen, aus denen wir auswählen, um dann nach einem Merkmal zu unterscheiden, ist die Grundgesamtheit oder Grundmenge. Kurz zusammengefasst bedeutet das: Die Grundgesamtheit (oder Grundmenge) ist die Gesamtheit aller Merkmalsträger. In unserem Beispiel ist sie also die Menge aller Bälle, die im Korb sind.
Welche Grundgesamtheiten gibt es?
Nun stellt sich die Frage, wie wir die Grundgesamtheit bestimmen können. Dabei gibt es nicht die Grundgesamtheit. Vielmehr müssen wir uns, abhängig davon, welche Merkmalsausprägung wir untersuchen, fragen: Was ist hier die Grundgesamtheit? Wollen wir zum Beispiel eine Statistik dazu aufstellen, wie viele Wörter in einem Text wir kennen und verstehen, dann wird unsere Stichprobe aus einzelnen Wörtern des Textes bestehen. Die Grundgesamtheit, aus der wir diese Wörter auswählen, sind alle Wörter des Textes. Wenn wir jetzt für denselben Text wissen wollen, aus wie vielen Wörtern die Sätze bestehen, so umfasst unsere Stichprobe einige Sätze aus dem Text. Die Grundmenge, aus der wir diese Sätze auswählen, umfasst alle Sätze des Textes.
Die Grundgesamtheit könnte hier als Wörter im Text oder als Sätze im Text definiert werden.
Zusammenfassung – Grundbegriffe der Statistik
In der Statistik bezeichnet die Grundgesamtheit (oder Grundmenge) die Menge, aus der wir eine Stichprobe auswählen. Wie die Grundgesamtheit genau aussieht, ist dabei immer von der Fragestellung abhängig. Die Grundgesamtheit setzt sich aus allen Merkmalsträgern zusammen, die jeweils eine Merkmalsausprägung zu dem betrachteten Merkmal aufweisen. Zusätzlich zum Text und dem Video findest du hier auf der Seite noch Übungen zum Thema Grundbegriffe der Statistik. Dort kannst du dein Wissen gleich testen.
Transkript Grundbegriffe der Statistik: Merkmal, Merkmalsträger und Grundgesamtheit
Hey du! Ob du es glaubst oder nicht, du bist gerade Teil einer hoch offiziellen statistischen Erhebung. Keine Sorge, gleich wird klar, wovon die Rede ist! Denn in diesem Video geht es um "Grundbegriffe der Statistik", wie "Merkmal, Merkmalsträger und Grundgesamtheit" Zuerst sollten wir klären, was das überhaupt ist – eine "statistische Erhebung". Bei einer statistischen Erhebung geht es darum, unter einer bestimmten Fragestellung Daten zu sammeln. Die Daten können zum Beispiel durch eine Zählung, eine Messung oder eine Befragung gewonnen werden. Zunächst brauchen wir eine Grundgesamtheit, manchmal auch GrundMENGE genannt, die wir untersuchen möchten. Diese setzt sich beispielsweise aus Personen oder Objekten zusammen, die auch "statistische Einheiten" genannt werden. Dabei ist wichtig, dass klar ist, wie genau sich die Grundgesamtheit zusammensetzt. Es muss also eindeutig festgelegt sein, wer oder was dazugehört und wer oder was nicht. Eine Grundgesamtheit kann so etwa aus allen Schülerinnen einer Schule, aus allen Wörtern eines Textes oder aus allen Zuschauerinnen dieses Videos bestehen. Da eine Grundgesamtheit oft auch sehr groß sein kann, wird häufig für die Untersuchung eine sogenannte "Stichprobe" betrachtet. Das heißt dann konkret, dass nur ein TEIL der Grundgesamtheit untersucht wird und dadurch dann Rückschlüsse auf diese gezogen werden. Lass uns als Beispiel mal den letzten Fall anschauen. Unsere Grundgesamtheit ist also die Menge aller Zuschauerinnen dieses Videos. Jetzt brauchen wir noch ein "Merkmal", das uns im Hinblick auf diese Grundgesamtheit interessiert. Und was würde da näher liegen als die Zufriedenheit mit diesem Lernvideo? Jede statistische Einheit der Grundgesamtheit ist ein MerkmalsTRÄGER. Ja! DU bist hier ein Merkmalsträger! Und jeder Merkmalsträger hat eine MerkmalsAUSPRÄGUNG. In diesem Fall kann man die Zufriedenheit über das Star-Rating angeben: Mindestens ein Stern bis maximal fünf Sterne, oder man macht keine Angabe. Wir haben also also alle Zuschauerinnen dieses Videos als Grundgesamtheit,.. die Zufriedenheit mit dem Video als untersuchtes Merkmal, einzelne Zuschauerinnen als MerkmalsTRÄGER und die Ratings eins bis fünf beziehungsweise "keine Angabe" als Merkmalsausprägungen. Schauen wir uns nochmal ein weiteres Beispiel an. Als Grundgesamtheit legen wir dieses mal alle Schülerinnen einer bestimmten Schule fest. Als Merkmal interessiert uns ihre Ernährungsform. Merkmalsträger sind also die einzelnen Schülerinnen und Schüler der Schule. Die MerkmalsAUSPRÄGUNGEN könnten dann beispielsweise "Mischkost", "vegetarische Ernährung" und "vegane Ernährung" lauten. Dass die Grundgesamtheit nicht immer eindeutig festlegt, was oder wer die Merkmalsträger genau sind, wird deutlich, wenn wir uns zum Beispiel einen TEXT als Grundgesamtheit anschauen. Hier können wir das Merkmal "Wortart" untersuchen, wenn uns interessiert, welche Wortarten wie oft in dem Text vorkommen. Die Merkmalsträger sind dann die einzelnen Wörter des Textes und die Ausprägungen, die verschiedenen Wortarten wie "Nomen", "Verb", "Adjektiv", "Artikel" und so weiter. Wir können aber auch die SÄTZE des Textes als Merkmalsträger betrachten. Dann ist die SATZart ein Merkmal, dass uns interessieren könnte und mögliche Ausprägungen wären zum Beispiel "Aussagesatz", "Fragesatz" und "Aufforderungssatz". Wie du siehst, können Merkmalsausprägungen konkrete Zahlenwerte, aber auch Eigenschaften sein. Es kommt also darauf an, welches Merkmal untersucht wird. Was solltest du dir also merken? Bei einer "statistischen Erhebung" interessieren uns ein oder mehrere Merkmale, die wir untersuchen möchten. Dafür betrachten wir die Merkmalsträger, die auch statistische Einheiten genannt werden. Diese weisen dann Merkmalsausprägungen auf. Die Menge ALLER Merkmalsträger nennen wir außerdem Grundgesamtheit. Und da auch DU jetzt offiziell Teil dieser Grundgesamtheit bist, würden wir uns freuen, wenn du als Merkmalsträger auch 'ne Ausprägung dalässt!
Grundbegriffe der Statistik: Merkmal, Merkmalsträger und Grundgesamtheit Übung
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Erläutere die Fachbegriffe.
TippsStatistische Erhebungen haben das Ziel, Strukturen und Gesetzmäßigkeiten in Daten sichtbar zu machen.
Überlege, was nötig ist, um einen bestimmten Aspekt zu analysieren.
Häufig wird aufgrund der großen Menge der relevanten Personen oder Objekte eine Stichprobe betrachtet.
LösungIn dieser Aufgabe werden die Grundbegriffe der Statistik zusammenfassend definiert.
Die statistische Erhebung bezeichnet das Sammeln von Daten unter einer bestimmten Fragestellung. Ihr Ziel ist es, Massendaten zu reduzieren, um Gesetzmäßigkeiten und Strukturen sichtbar zu machen. Die Daten können unter anderem durch eine Zählung, eine Messung oder eine Befragung gewonnen werden.
Ein Beispiel hierfür ist: „Wie zufrieden sind die Zuschauer*innen mit dem Lernvideo?“
Die Grundgesamtheit (Grundmenge) bezeichnet alle Personen oder Objekte, die untersucht werden sollen. Sie setzt sich beispielsweise aus Personen oder Objekten zusammen, die auch „statistische Einheiten“ genannt werden. Es ist wichtig, dass klar festgelegt wird, wer oder was dazugehört.
In unserem Beispiel umfasst die Grundgesamtheit alle Zuschauer*innen.
Da eine Grundgesamtheit oft sehr groß sein kann, wird häufig für die Untersuchung eine Stichprobe betrachtet. Diese bezeichnet den Teil der Grundgesamtheit, der letztendlich tatsächlich untersucht (beispielsweise befragt) wird.
Weil es sehr viele Lernvideo-Zuschauer*innen gibt, wird ein bestimmter Teil von ihnen in die Erhebung einbezogen.
Zum Beantworten der festgelegten Fragestellung der statistischen Erhebung wird in Bezug auf die Stichprobe ein Merkmal festgelegt, welches untersucht werden soll.
In unserem Beispiel interessiert uns die Zufriedenheit unserer Stichprobe.
Dieses Merkmal besitzen alle Merkmalsträger in einer bestimmten, zu erforschenden Ausprägung. Der Begriff bezeichnet also jede einzelne Person oder jedes einzelne Objekt (jede einzelne statistische Einheit).
Jede*r einzelne Lernvideo-Zuschauer*in ist für unsere Erhebung ein Merkmalsträger und einzeln relevant für unsere Auswertung.
Untersucht wird nun, welche Merkmalsausprägung die einzelnen Merkmalsträger aufweisen. Das heißt, wie sie im Hinblick auf das Merkmal beschaffen sind.
Jeder Merkmalsträger (jede*r einzelne Zuschauer*in) bewertet das Lernvideo und erreicht mit der Vergabe von Sternen im Star-Rating oder aber auch durch keine Angabe eine genaue Merkmalsausprägung.
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Gib mögliche Beispiele für die Grundbegriffe der statistischen Erhebung an.
TippsOrientiere dich beim Einsetzen der Fachbegriffe und Beispiele an den schon ausgefüllten Positionen.
Die Grundgesamtheit meint alle Personen oder Objekte, die untersucht werden sollen.
Das Merkmal bezeichnet den Aspekt, der untersucht werden soll. Überlege, welcher der Begriffe für eine Untersuchung infrage kommt.
LösungIn dieser Aufgabe solltest du Beispiele den Grundbegriffen der statistischen Erhebung zuordnen. Hierbei ist es hilfreich, sich daran zu erinnern, dass die Inhalte der Fachbegriffe von links nach rechts immer genauer werden.
Während die Grundgesamtheit alle Personen oder Objekte, die untersucht werden sollen, bezeichnet, legt das Merkmal fest, was genau bei jedem einzelnen Merkmalsträger untersucht werden soll. Jede einzelne Person kann eine bestimmte Merkmalsausprägung verkörpern.
Bei der Untersuchung der Zuschauer*innen der Lernvideos soll die Zufriedenheit analysiert werden. Hierfür kann jede*r einzelne Zuschauer*in ein Star-Rating von Sternen abgeben.
Für die Mensa jeder Schule kann es relevant sein, welche Ernährungsform die Schüler*innen haben, damit das Essensangebot darauf ausgerichtet werden kann. In einer Erhebung unter allen Schüler*innen wird demnach die Ernährungsform analysiert. Jede*r einzelne Schüler*in kann beispielsweise Mischkost, vegane Ernährung oder Weiteres angeben.
Zusammengefasst ergibt sich folgende tabellarische Darstellung der Fachbegriffe und Beispiele:
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \textbf{Grundgesamtheit} & \textbf{Merkmal} & \textbf{Merkmalsträger} & \textbf{Merkmalsausprägung}\\ \hline \text{alle} & \text{Zufriedenheit } & \text{einzelne*r} & \text{Sternenangabe} \\ \text{Zuschauer*innen} & \text{mit dem Video} & \text{Zuschauer*in} & \\ \hline \text{alle} & \text{Ernährungsform} & \text{einzelne*r} & \text{Mischkost, } \\ \text{Schüler*innen} & & \text{Schüler*in} & \text{vegane Ernährung, ...} \\ \hline \end{array}$
-
Charakterisiere die statistische Erhebung.
TippsDie Grundbegriffe haben jeweils eine unterschiedliche Anzahl an Beispielen, die ihnen zugeordnet werden.
Überlege, welches Merkmal untersucht wird.
Überlege zudem, wer als einzelne statistische Einheit ein Merkmalsträger dieser Untersuchung ist.
Spielaktionen in einem Fußballspiel sind zum Beispiel Fehlpässe, Ballkontakte, Flanken und das Ziehen Gelber Karten.
LösungIn dieser Aufgabe sollte eine statistische Erhebung der wichtigsten Spielaktion eines Fußballspiels in einem Spiel charakterisiert werden. Hierfür musste den Fachbegriffen der richtige Aspekt der Erhebung zugeordnet werden.
Die Grundgesamtheit beinhaltet in diesem Kontext alle Spieler der deutschen Nationalmannschaft der Männer. Jeder einzeln angegebene Spieler ist ein Merkmalsträger und soll im Hinblick auf seine Spielaktionen analysiert werden. Als Merkmalsausprägungen sind die möglichen Spielaktionen (Torschüsse, Eckbälle, Flanken und Fouls) den Merkmalsträgern zuzuordnen.
In einer Tabelle kann die Erhebung folgendermaßen dargestellt werden:
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{Grundgesamtheit} & \text{Merkmal} & \text{Merkmalsträger} & \text{Merkmalsausprägung}\\ \hline \text{alle Spieler} & \text{Spielaktionen} & \text{Spieler: Timo Werner} & \text{Flanke} \\ &&\text{Spieler: Mario Götze} & \text{Foulspiel} \\ &&\text{Spieler: Matthias Ginther} & \text{Torschuss} \\ && & \text{Eckball} \\ \hline \end{array}$
-
Beschreibe die statistische Erhebung.
TippsEine statistische Erhebung erfasst im Detail das, was ihre Fragestellung beinhaltet.
Als Merkmalsträger zählt jede einzelne statistische Einheit.
Drei Aussagen sind wahr.
LösungIn dieser Aufgabe sollte eine statistische Erhebung beschrieben werden. Wir können uns hierbei gut an der zugrundeliegenden Fragestellung orientieren. Diese lautet:
Wie viele Personen, die älter als $10$ Jahre sind, schauen weltweit die Fußball-WM?
Die Grundgesamtheit beinhaltet alle Personen, die Teil der Erhebung sind. In diesem Beispiel sind das alle Menschen über $10$ Jahre. Jede einzelne Person über $10$ Jahre ist demnach ein Merkmalsträger, für den das Merkmal untersucht werden soll, ob die WM geschaut wird oder nicht.
In einer Tabelle kann die Erhebung folgendermaßen dargestellt werden:
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{Grundgesamtheit} & \text{Merkmal} & \text{Merkmalsträger} & \text{Merkmalsausprägung}\\ \hline \text{alle Personen} & \text{Schauen der} & \text{einzelne Person} & \text{WM geschaut} \\ \text{über $10$ Jahre} & \text{Fußball-WM} & \text{über $10$ Jahr} & \text {oder nicht geschaut} \\ \hline \end{array}$
Für unsere Aussagen bedeutet das:
- Die Grundgesamtheit beinhaltet alle Menschen über $10$ Jahre.
- Die Grundgesamtheit beinhaltet nur deutsche Menschen über $10$ Jahre.
- Das Alter der Personen spielt für die Grundgesamtheit keine Rolle.
- Jede einzelne Person über $10$ Jahre ist ein Merkmalsträger.
- Familien zählen gemeinsam als Merkmalsträger.
- Als Merkmalsausprägung wird erfasst, ob die Personen Fernsehen fernsehen.
- Als Merkmalsausprägung wird erfasst, ob die Personen sich gern Fußballspiele angucken.
- Als Merkmalsausprägung wird erfasst, ob die Personen sich Spiele der Fußball-WM ansehen.
-
Nenne die Fachbegriffe zu den Beispielen.
TippsDie Grundgesamtheit bezeichnet alle Personen oder Objekte, die untersucht werden sollen.
Werden beispielsweise die Farben von Autos in Deutschland untersucht, beinhaltet die Grundgesamtheit alle Autos in Deutschland.
Das Merkmal bezeichnet den Aspekt, der untersucht werden soll. Er wird durch Merkmalsausprägungen genauer bestimmt.
Werden beispielsweise die Farben von Autos in Deutschland untersucht, ist das Merkmal die Autofarbe. Merkmalsausprägungen könnten dann zum Beispiel Schwarz, Rot, Grau und Blau sein.
LösungIn dieser Aufgabe sollten die Grundbegriffe der statistischen Erhebung richtig den Beispielen zugeordnet werden. Hierbei ist deutlich erkennbar, dass die Inhalte der Fachbegriffe von links nach rechts immer detaillierter werden.
Während die Grundgesamtheit alle Personen oder Objekte, die untersucht werden sollen, bezeichnet, legt das Merkmal fest, was genau bei jedem einzelnen Merkmalsträger untersucht werden soll. Jede einzelne Person bzw. jedes einzelne Objekt kann eine bestimmte Merkmalsausprägung verkörpern.
Die richtige Reihenfolge der Begriffe ist:
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{Grundgesamtheit} & \text{Merkmal} & \text{Merkmalsträger} & \text{Merkmalsausprägung}\\ \hline \end{array}$
Die korrekte Zuordnung zu den Beispielen siehst du in dem Bild.
-
Ermittle die Bestandteile der statistischen Erhebung.
TippsAcht Felder müssen markiert werden.
Versuche, die Erhebung in einer Tabelle darzustellen, um herauszufinden, welche Informationen wichtig sind:
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{Grundgesamtheit} & \text{Merkmal} & \text{Merkmalsträger} & \text{Merkmals-}\\ & & \ & \text{ausprägung}\\ \hline ?& ?& ? & ? \\ \hline \end{array}$
Achte darauf, die Aspekte so genau wie möglich zu bestimmen. Werden beispielsweise die Farben von Autos in Deutschland untersucht, beinhaltet die Grundgesamtheit alle Autos in Deutschland: Hier wäre alle Autos nicht die richtige Bezeichnung.
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \text{Grundgesamtheit} & \text{Merkmal} & \text{Merkmalsträger} & \text{Merkmals-}\\ & & \ & \text{ausprägung}\\ \hline \text{alle Autos in} & & & \\ \text{Deutschland} & ?& ? & ? \\ \hline \end{array}$
Auch würden beispielsweise die Farben von Motorrädern in einer Erhebung zu Autofarben keine Rolle spielen.
LösungIn dieser Aufgabe solltest du die Informationen nutzen, um die Inhalte einer statistische Erhebung zu kennzeichnen.
Während die Grundgesamtheit alle Personen oder Objekte, die untersucht werden sollen, bezeichnet, legt das Merkmal fest, was genau bei jedem einzelnen Merkmalsträger untersucht werden soll. Jede einzelne Person bzw. jedes einzelne Objekt kann eine bestimmte Merkmalsausprägung verkörpern.
In der statistischen Erhebung von Thea ist die ganze Klasse die Grundgesamtheit. (Alle wäre ein zu allgemeiner Begriff für die Grundgesamtheit.)
Es wird untersucht, was die Lieblings-Autogrammkarten von Fußballspieler*innen der Kinder sind. Jedes einzelne Kind als Merkmalsträger kann hierbei eine der Merkmalsausprägungen (Timo Werner, Mario Götze, Alexandra Popp oder Lea Schüller bzw. keine Lieblings-Autogrammkarte) besitzen.
Dass die Kinder auch Autogrammkarten von Tennisspieler*innen haben, ist für unsere Erhebung nicht relevant, da sich diese nur auf die Fußballautogrammkarten bezieht.
Aus den Informationen kann folgende Übersicht zur Erhebung erstellt werden:
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline \color{#99FF32}{\text{Grundgesamtheit}} & \color{#F3DB00}{\text{Merkmal}} & \color{#66D8FF}{\text{Merkmalsträger} }& \color{#FF66FF}{\text{Merkmalsausprägung}}\\ \hline \text{Klasse von Thea} & \text{Autogrammkarten von} & \text{jedes einzelne} & \text{Timo Werner,} \\ & \text{Fußballspieler*innen} & \text{Kind der Klasse} & \text{Mario Götze,} \\ & & & \text{Alexandra Popp,} \\ & & & \text{Lea Schüller,} \\ & & & \text{keine Autogrammkarte} \\ \hline \end{array}$
Richtig markiert ist der Text folgendermaßen:
In der $\color{#99FF32}{\text{Klasse von Thea}}$ werden fleißig $\color{#F3DB00}{\text{Autogrammkarten von Fußballspieler*innen}}$ gesammelt. Deshalb möchte Thea eine statistisch die Lieblings-Autogrammkarten von Fußballspieler*innen erfassen.
$\color{#66D8FF}{\text{Jedes einzelne Kind der Klasse}}$ hat nur Karten von $\color{#FF66FF}{\text{Timo Werner}}$, $\color{#FF66FF}{\text{Mario Götze}}$, $\color{#FF66FF}{\text{Alexandra Popp}}$ und $\color{#FF66FF}{\text{Lea Schüller}}$.
Thea und Timo haben außerdem Autogrammkarten von Tennisspieler*innen. Besonders toll finden sie die von Boris Becker, Julia Görges, Steffi Graf und Philipp Kohlschreiber.
Manche Kinder sammeln gar nicht und haben deshalb $\color{#FF66FF}{\text{keine Lieblings-Autogrammkarte}}$.
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