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WS 2003/2004
   Prof. Boxhofer Emmerich - Akademienverbund Pädagogische Hochschule der Diözese Linz
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Ägyptisches Multiplizieren

Im Lehrplan 99 wird bereits in den didaktischen Grundsätzen von Unterrichten in Phasen, Vernetzung, Querverbindungen gesprochen:

Unter Beachtung der Vorkenntnisse sollen Inhalte in einer ersten Phase nur um einige Gesichtspunkte erweitert, bei einfachen Anwendungen erprobt und erst in einer späteren Phase vertieft und ergänzt werden. Vernetzungen der Inhalte durch geeignete Unterrichtssequenzen und Aufgabenstellungen sind anzustreben.
Querverbindungen zu anderen Unterrichtsgegenständen sowie zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler sind herzustellen.

Das "ägyptische Multiplizieren" stellt eine Möglichkeit dar, dem gerecht zu werden:

Im Geschichtsunterricht wird das Thema "Ägypten" in der 6.Schulstufe behandelt. Wie haben Ägypter gelebt, wie geschrieben, wie gerechnet? Hier kann die Mathematik einen netten Beitrag leisten.
Vor etwa 4000 Jahren glaubten die ägyptischen Rechenmeister, beim Multiplizieren ohne das "Einmaleins" auskommen zu können. Sie beschränkten sich auf Verdoppeln und Halbieren, wobei sie beim Halbieren sehr großzügig vorgingen und auf die Stellen hinter dem Komma verzichteten. Sie arbeiteten also nur mit natürlichen Zahlen.
(7 halbiert ergibt 3)

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren verdeutlichen.

Eine Multiplikation besteht aus 2 Faktoren (z. B. 13 mal 56).

Unter dem ersten Faktor macht man einen Halbierungsturm bis die Zahl 1 entsteht: 

13 56
6
3
1

 

Unter dem zweiten Faktor wird ein Verdopplungsturm angelegt bis man auf der gleichen Höhe mit der Zahl 1 der ersten Spalte angelangt ist:

13    56
6    112
3    224
1     448

Jetzt werden die Zahlen des Verdopplungsturm addiert. Vorher werden allerdings die verhexten Zeilen gestrichen. (Eine Zeile ist verhext, wenn im Halbierungsturm eine gerade Zahl steht!)

13      56
6      112
3      224
1      448
        728 = 13 . 56
Addiert werden nur die übriggebliebenen Zahlen des Verdopplungsturms: also 56 , 224 und 448.

Weitere Aufgabenstellungen für die SchülerInnen:
Überprüfe das Ergebnis mit unserer heutigen Multiplikationsmethode nach! ( 13.56)
Vertausche dann die Faktoren und rechne "altägyptisch". ( 56 mal 13). Stimmt auch
hier das Ergebnis?
Löse folgende Multiplikationen wie die alten Ägypter: Du kannst auch die ägyptische Zahlenschreibweise verwenden:

16 . 81 19 . 81 100 . 5 36 . 5
27 . 99 32 . 32 12 . 12 1200 . 30

Oder eingepackt in ein Rätsel:
Auf einem ägyptischen Papyrus ist folgendes Fragment erhalten. Was wurde hier multipliziert?

?      ?
?      ?
?      ?
1      ?
        325

 

Ägyptische Zahlenzeichen:

Die Ägypter benutzten eine dekorative Zahlenschreibweise, die dezimal gegliedert war. Für Zehnerpotenzen verwendeten sie so genannte Individualzeichen. Das war übersichtlich aber mühsam. Die Null war unbekannt und alle Zahlen wurden hauptsächlich von rechts nach links geschrieben.
Die Zahlenzeichen wurden in Hieroglypen ("Heilige Gravur") dargestellt.

1     wpe10.jpg (654 Byte) Merkstrich
10 wpe11.jpg (1123 Byte) ein Bügel oder Huf
100 aegpt100_v2.GIF (2057 Byte) eine aufgerollte Messschnur
1 000 aegpt1000_v2.gif (4807 Byte) eine Lotosblüte
10 000 aegpt10000_v2.gif (4760 Byte) ein gekrümmter Zeigefinger
100 000 aegpt100000_v2.gif (10151 Byte) eine Kaulquappe
1 000 000 aegpt1000000_2.gif (6571 Byte) der Gott der Unendlichkeit

Die Zahl  1 213 213 wurde folgendermaßen dargestellt:

   wpe10.jpg (654 Byte)  wpe10.jpg (654 Byte)  wpe10.jpg (654 Byte) wpe11.jpg (1123 Byte) aegpt100_v2.GIF (2057 Byte)aegpt100_v2.GIF (2057 Byte)aegpt1000_v2.gif (4807 Byte)aegpt1000_v2.gif (4807 Byte)aegpt1000_v2.gif (4807 Byte)aegpt10000_v2.gif (4760 Byte)aegpt100000_v2.gif (10151 Byte)aegpt100000_v2.gif (10151 Byte)aegpt1000000_2.gif (6571 Byte)

Welche Zahl ist das?  aegpt1000_v2.gif (4807 Byte)aegpt1000_v2.gif (4807 Byte)aegpt1000_v2.gif (4807 Byte)aegpt1000000_2.gif (6571 Byte)aegpt1000000_2.gif (6571 Byte)

Mittelalterliches Multiplizieren

Schriftliches Multiplizieren ist nicht immer lustig.
Allerdings kann ein mittelalterliches Rechenbrett neues Licht auf dieses Verfahren werfen.

Im Handel und der  Verwaltung benutzte man meist auf Holz geritzte oder gemalte Tabellen, in die die Faktoren mit Kreide eingetragen wurden.

 

Das verwendete Schema ist eine Vorform des heute üblichen Algorithmus, bei der ja das kleine Einmaleins genügt.

Die beiden Faktoren werden  in die Randzeilen geschrieben. In der obigen Abbildung werden die beiden Faktoren 345 und 278 miteinander multipliziert.

In die inneren Felder werden die Produkte der einstelligen Randzahlen eingetragen. (Z. B.: 4 . 7 = 28), wobei die strichlierte senkrechte Linie die Stellenwerte trennt. Ist das Produkt einstellig, kann in die vordere Hälfte des Feldes eine Null eingetragen werden.

Rechts beginnend werden nun alle Zahlen einer Spalte addiert. Dabei wird mit Übertrag gerechnet.

Mittelalterliche Methoden stoßen häufig auf Interesse. Das Gestalten und Rechnen mit einem solchen Rechenbrett macht Spaß und die Fehlerquote ist merklich geringer als bei unserem üblichen Multiplizieren. Bei der heutigen Methode wird der Übertrag sofort in die Multiplikation eingebaut. Das verringert zwar die Schreibarbeit, erfordert aber eine höhere Konzentration.

Die zugrundeliegende Mathematik wird dadurch etwas verschleiert.
Ähnliche nichtschriftliche Kombinationen finden wir ja auch beim Dividieren, bei dem ein errechnetes Produkt teilweise sofort von bestehenden Zahlen subtrahiert wird.

In manchen Ländern wird dieser Vorgang (Multiplizieren und Subtrahieren hintereinander ausgeführt und beides auch angeschrieben.)
Gesetzmäßigkeiten der Multiplikation lassen sich durch das Rechenbrett leichter erkennen:
Das Kommutativgesetz ist sofort ersichtlich.
Oder dass das Produkt immer so viele Stellen wie beide zusammen oder eine weniger haben muss!
Ein echtes Rechenbrett würde die Sache natürlich ungemein bereichern.
Für die Schule eignen sich kleine Blanko-Tabellen.