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Schüler-Projektwoche nimmt die Leichtathletik mit mathematischen Modellen unter die Lupe

Bei der Projektwoche sollen Schüler Alltagsfragen mithilfe der Mathematik lösen. (Das Foto zeigt Teilnehmer der Projektwoche aus dem Januar 2016.)

Wie findet man die ideale Marathonstrecke? Wie erstellt man einen Ablaufplan für eine Leichtathletik-Europameisterschaft? Wie fair ist die Punkteverteilung beim Mehrkampf? Wie sieht die ideale Kamerafahrt bei einem 100-Meter-Lauf aus? Um Fragen wie diese geht es bei der „Mathematischen Modellierungswoche“, die noch bis Freitag, den 23. Februar, in der Jugendherberge im rheinland-pfälzischen Oberwesel stattfindet. 40 Schüler und 16 Lehrer werden diese Fragen mit Forschern der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) mithilfe von mathematischen Modellen beantworten. Organisiert wird die Projektwoche vom Kompetenzzentrum für mathematische Modellierung in MINT-Projekten in der Schule, KOMMS.

Die Projektwoche steht ganz im Zeichen der Leichtathletik-Europameisterschaft, die im August im Berliner Olympiastadion stattfindet. Dabei geht es unter anderem darum, wie ein 100-Meter-Sprint mit einer Kamera derart gefilmt werden kann, dass die Fernsehzuschauer den Wettkampf zu Hause, im besten Blickwinkel, direkt neben einem möglichen neuen Weltrekordläufer, verfolgen können. Auch werden die Teilnehmer berechnen, wie die Ticketpreise für Tages- und Dauerkarten bei der Europameisterschaft am sinnvollsten gestaltet werden können oder wie die ideale Strecke für einen Marathonlauf sowie für 20- und 50-Kilometer-Gehen aussieht. „Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit konkreten Fragestellungen des Alltags“, sagt Dr. Martin Bracke, Geschäftsführender Leiter von KOMMS. Neben den sportlichen Themen stehen zudem das energieeffiziente Bauen und der ideale Schliff bei Diamanten auf dem Programm.

„Wir vermitteln im Rahmen unserer Projektwoche, wie mathematische oder numerische Modellierungen dabei helfen“, sagt Dr. Stefan Ruzika, Professor für Wirtschafts- und Schulmathematik an der TUK. Solche Rechenverfahren kommen heutzutage zum Beispiel in Computersimulationen und -programmen zum Einsatz, etwa bei der Regelung des Straßenverkehrs oder auch beim Testen neuer Medikamente.

In Teams arbeiten je fünf Schüler und zwei Lehrkräfte an realen, authentischen Problemen aus Gesellschaft, Technik, Naturwissenschaften und Wirtschaft. Neben dem Lösen der mathematischen Fragestellungen müssen sich die Teams auch untereinander abstimmen, sich im Projektmanagement üben und Zeitvorgaben einhalten.

Zweimal jährlich veranstaltet KOMMS eine solche Modellierungswoche. Ziel ist es, den Umgang mit mathematischer Modellierung und mathematischer Simulation zu fördern. Schülerinnen und Schüler erhalten dadurch Einblick in den Berufsalltag von Mathematikern. Lehrkräfte erlernen darüber hinaus neue Methoden und erfahren, wie sie solche Themen in den eigenen Unterricht einbinden können. Die Veranstaltung richtet sich sowohl an mathematisch-technisch interessierte Schüler der Jahrgangsstufen 11 und 12 als auch an Mathematik- und Informatik-Lehrerinnen und -Lehrer sowie Referendare.

Die Modellierungswoche wird vom Fachbereich Mathematik der TUK, dem Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) sowie durch den Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert. Sie findet in der Jugendherberge Oberwesel statt. Am Freitag werden die Schülergruppen ihre Ergebnisse dort vorstellen. Dazu ist die interessierte Öffentlichkeit eingeladen.

Weitere Informationen unter http://komms.uni-kl.de/schulprojekte/kurzprojekte/modellierungswochen/

Fragen beantworten:
Dr. Martin Bracke
Geschäftsführender Leiter des KOMMS
Tel.: 0631 205-2262
E-Mail: bracke(at)mathematik.uni-kl.de

Professor Dr. Stefan Ruzika
Tel.: 0631 205 4423
E-Mail: ruzika(at)mathematik.uni-kl.de