Modellierungstage

Modellierungstage in Kürze

Dauer: 1 bis 3 Tage
Ort: An Ihrer Schule oder an der Universität Koblenz
Inhalt: Mathematisches Modellieren realer, alltagsnaher Problemstellungen
Rahmen: Im Klassen-/Kursverbund oder in Form von Projekttage

Mathematisch Modellieren ist eine der großen Kernkompetenzen in der Zielsetzung des Mathematikunterrichtes. Die Fähigkeiten, komplexe Sachverhalte in passende Modelle zu abstrahieren, mathematisch zu lösen und aus mathematischen Lösungen wiederum reale Lösungen zu entwickeln, ist eine der Schlüsselkompetenzen in MINT-Projekten!

Modellieren bietet nicht nur die Möglichkeit spezifische Problemlösekompetenzen und Denkweisen zu trainieren, sondern trägt auch dazu bei Mathematik als Lösungspotential zu begreifen, ein realistischeres Bild der Wissenschaft zu vermitteln.

Um Lehrkräfte dabei zu unterstützen, die Modellierungskompetenzen ihrer Schülerinnen und Schülern zu fördern, bieten wir sogenannte Modellierungstage an.

Modellierungstage sind Veranstaltungen im Rahmen von in der Regel 1-3 Tagen, in denen Schülerinnen und Schüler gemeinsam an realen, alltagsnahen Problemstellungen arbeiten. Dabei entwickeln die Schülerinnen und Schüler in Gruppen eigene mathematische Modelle für die jeweils betrachtete Fragestellung und erarbeiten auf dieser Basis eigene Lösungen. Bei offenen Fragestellungen ist dieser Prozess in der Regel nicht eindeutig, sondern abhängig von den Vorkenntnissen, Fähigkeiten und Interessen der Lernenden. in der Betreuung gehen wir darauf ein, sodass individuelle und eigene Lösungen erarbeitet werden können. Fester Bestandteil ist dabei die abschließende Präsentation der Ergebnisse durch die Schülerinnen und Schüler, in welcher diese Lösungen vorgestellt und diskutiert werden.

Die Projekte fördern dadurch nicht nur mathematische Kompetenzen wie Modellierungs- und Problemlösekompetenzen, sondern adressieren auch wichtige überfachliche Kompetenzen wie Teamfähigkeit und Präsentieren. Die Modellierungstage können im Klassen-/Kursverbund oder in Form von Projekttagen abgehalten werden. Projekte mit allen Klassen und Schulformen sind hierbei möglich.

Typischer Ablauf der Modellierungstage:

Präsentation der Problemstellungen und Einteilung der Gruppen (ca. 1h)
Freie Arbeit der Gruppen an den Problemstellungen (in der Regel mit frei einteilbaren Pausen)
Präsentation der Modelle und Lösungsansätze der Gruppen
Abschluss/Feedbackrunde

Cam Carpets

Sogenannte "Cam Carpets" sind vor allem durch Sportübetragungen oder auch optische Illusionen bekannt. Dabei erscheint ein zweidimensionales Bild (z.B. ein Teppich neben einem Fußballtor) wie ein dreidimensionales Objekt. Ein spannendes Projekt ist dabei nicht nur dieses Phänomen mathematisch zu untersuchen, sondern auch eigene Cam Carpets zu entwickeln!

Beispiel für eine optische Illusion im Vergnügungspark Tripsdrill (Bild: Lukas Bayer)

Shut-The-Box

"Shut-The-Box" ist ein Spiel, welches gerne in englischen Pubs gespielt wird. Man benötigt zwei Würfel und jeweils Klappen mit den Zahlen von 1 bis 10.

Es wird jede Runde mit zwei Würfeln gewürfelt und die Augensumme berechnet. Anschließend müssen Klappen umgeklappt werden, deren Summe dieser Augenzahl entsprechen. Ist das nicht mehr möglich, ist das Spiel vorbei.

Bei mehreren Spielern kann man als Auswertungsmöglichkeiten dabei z.B. die Summe der übrigen Augen als "Strafpunkte" aufschreiben. Schülerinnen und Schüler können dabei in Abhängigkeit der Auswertungsregel selbstständig auf die Suche nach einer optimalen Spielstrategie gehen.

Optimale Steuerung einer Seilkamera

Großveranstaltungen werden oft mithilfe von Seilkameras, auch Spidercams genannt, gefilmt. Dabei ist eine Kamera mit Seilen an drei bis vier Säulen befestigt und mehrere Motoren steuern die Kamera durch Verlängern oder Verkürzen der Seile. Es stellt sich nun also die Frage, wie man eine solche Kamera optimal steuert.

Wie funktioniert die Steuerung einer Seilkamer überhaupt? Und wie komme ich am schnellsten von einem Punkt zum nächsten? Mit diesen oder auch eigenen, weiteren Fragestellungen können sich die Schülerinnen und Schüler beschäftigen und sich vielleicht sogar am Bau eines eigenen Prototypen versuchen.

Bild: Von J. Glover - Atlanta, Georgia - Author's own work, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1572711

Quelle: By Testosterossa - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=97150945

Kontakt

Bei Interesse wenden Sie sich an mathe-sekundar@uni-koblenz.de oder füllen Sie das Kontaktformular aus.

Wenn Sie Interesse an Modellierungstagen mit ihren Schülerinnnen und Schülern oder allgemeine Fragen haben, können Sie dieses Kontaktformular nutzen. Um uns eine einfache Planung zu erlauben, können Sie auch direkt den Namen ihrer Schule, sowie Zielgruppe und Wunschzeitraum angeben.