Mathematik in der Praxis – Ein Besuch im Mathematik-Labor der Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Was haben Ziegen, Basketbälle und Fahrräder mit Mathematik zu tun? Auf diese Fragen bekam das W-Seminar Mathematik des Gymnasiums Steigerwald-Landschulheim Wiesentheid bei einem Besuch des Mathematik-Labors der Universität Würzburg Antworten. Dort beschäftigten sich die Schüler und Schülerinnen in Kleingruppen mit verschiedenen Alltagsproblemen.

So untersuchte eine Gruppe an einem Realmodell eines Fahrrads, sowie an Modellfahrrädern, die Funktionsweise und Übersetzungsverhältnisse einer Kettenschaltung. Dabei lernten sie auch, wie man sinnvoll schaltet und gleichzeitig die Zahnräder und Kette schont.

In einer weiteren Gruppe beschäftigten sich drei Jugendliche mit dem perfekten Basketballwurf. Anhand eines Modells und einer Simulation untersuchten sie die Abhängigkeit des Basketballwurfs vom Abwurfwinkel, der Körpergröße sowie der Wurfstärke des Spielers. Dazu recherchierten sie zunächst im Internet Spielfeld-, Korb- und Ballgrößen. Dann konnten sie am Modell und in der Simulation viele Körbe werfen. So gelang es ihnen die optimale Parabelbahn des Basketballs zu berechnen. Jetzt fehlt nur noch die Umsetzung in der Praxis.

Die dritte Gruppe befasste sich mit der Fernsehshow „Geh aufs Ganze!“ und erarbeitete eine Strategie, mit der man die Gewinnwahrscheinlichkeit beim sogenannten Ziegenproblem erhöhen kann. Auch hier veranschaulichte ein Modell und eine Computersimulation die Problematik. So konnten die Schüler die Show nachspielen und mit dem Computer eine große Anzahl von Spielen simulieren. Dabei lernten sie u.a., dass man nicht immer seiner ersten Vermutung glauben sollte, sondern dass das Berechnen der Wahrscheinlichkeiten hilft, ein Problem zu durchschauen.

Nach drei Stunden intensiver Beschäftigung mit Mathematik, die wie im Flug vergingen, hatten alle Gruppen ihr Problem mathematisch erfasst und durchschaut. Die Jugendlichen waren vor allem von den Modellen und Computersimulationen begeistert. Das Wissen, das sie sich über die Methoden der mathematischen Modellierung und der Simulation angeeignet haben, können sie nun in ihrer Seminararbeit anwenden.

Ein herzlicher Dank geht an das Mathematik-Labor der Universität Würzburg unter der Leitung von Herrn Kamm. Durch diesen Besuch konnten die Schüler nicht nur Praxiserfahrung sammeln, sondern auch ihre mathematische Bildung vertiefen: ein Aspekt, der an einer MINT-freundlichen Schule auch im Vordergrund steht.

Text und Bilder: Andrea Willacker