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Nina Rosenkranz
Koordinationsbüro MINT
Alfried Krupp-Schülerlabor der Wissenschaften
Gebäude NB 03/242
Tel.: 0234/32-27081
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Gastbeitrag: Mathematik hilft uns die Welt zu verstehen
23. Februar 2022Begeisterung wecken durch Projekte im Schülerlabor
Vorurteile wie „Mathematik ist langweilig und etwas für Einzelgänger“ oder „Mathematik ist realitätsfern und bringt mir nichts im wirklichen Leben“ sind leider nach wie vor verbreitet. Wenn Schülerinnen und Schüler mit Mathematik auf Kriegsfuß stehen, hat das oft mehr mit uninteressanten Lernmethoden zu tun als mit mangelnder mathematischer Intelligenz. Manche Lernenden benötigen andere Herangehensweisen, um Mathematik zu verstehen. Im Schülerlabor bieten wir den Raum dafür.
Als Betreuerin der Mathematik-Projekte möchte ich den außerordentlichen Wert von Mathematik für unser Leben vermitteln. Indem sich die Schülerinnen und Schüler eigenständig mathematische Inhalte in konkretem Bezug zur eigenen Lebenswelt erarbeiten, erfolgt neben dem Zuwachs an Kenntnissen und Erfahrungen auch eine Stärkung des Selbstbewusstseins der Lernenden - nicht nur aus den gelungenen Aufgaben heraus, sondern auch aus der konkreten Bewältigung von eigenen Alltagsfragen.Zum Beispiel können sich Schülerinnen und Schüler der Oberstufe im Schülerlabor einem besonders schmackhaften Thema widmen: Im Projekt „Let's do donut!“ erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler in einem Gruppenpuzzle die grundlegende Idee eines Rotationsvolumens und der Kreisgleichung. In einer Experten- und Austauschphase erfahren die Teilnehmenden das Fach Mathematik als Teamarbeit. Ein Highlight bildet die Modellierungsphase, in der die Schülerinnen und Schüler tatsächlich einen Donut erhalten. Sie können ihn zerschneiden, um beispielsweise die Kreisform darin wiederzuerkennen und das Volumen des Donuts zu berechnen. Selbstverständlich dürfen die Donuts am Ende auch gegessen werden!
Bei dem Projekt „Bestanden?!“ gehen die Schülerinnen und Schüler zum Beispiel der Frage nach, wie wahrscheinlich es ist, einen Multiple-Choice-Test einfach durch raten zu bestehen. Dazu führen sie selbstständig Zufallsexperimente durch, stellen Hypothesen auf und leiten sich Schritt für Schritt die Bernoulli-Formel zur Berechnung der Trefferwahrscheinlichkeiten einer Bernoulli-Kette her.
Die Verbindung von aktiven Elementen mit der mathematischen Arbeit führt zu einem tiefgreifenden Verständnis, auf das im Schulunterricht aufgebaut werden kann. Die Sicherung der Ergebnisse wird in begleitenden Laborheft gewährleistet.
Gleichermaßen werden Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I durch entdeckendes Lernen angesprochen. So dürfen beispielsweise im Projekt „Anteile und Brüche erfahren“ die Laborkittel nicht fehlen: Beim Mischen von Farbtönen oder dem weltbesten Apfelschorlen-Rezept geht zwar hin und wieder ein Tröpfchen daneben, doch das ist im Schülerlabor kein Problem. Die Hauptsache ist, dass die Schülerinnen und Schüler Brüche in verschiedenen Kontexten durch eigenes Experimentieren und Ausprobieren kennen lernen.
Das Projekt „Plus Minus“ schafft in vielfältigen, spielerisch-anschaulichen Kontexten ein Grundverständnis von negativen Zahlen. Beispielsweise setzen sich die Schülerinnen in Gruppenarbeit mit Temperaturskalen, Landkarten und Bundesliga-Tabellen auseinander. In einer Spiele-Phase wird in die Addition und Division negativer Zahlen eingeführt. Zum Schluss lernen die Schülerinnen und Schüler anhand eines Fahrstuhl-Modells auch die Multiplikation mit negativen Zahlen kennen. Einmal rief ein Schüler mitten im Ausprobieren plötzlich laut „Wow! Minus mal Minus ist plus!“ – als hätte er DIE Erleuchtung schlechthin gehabt. Da musste ich wirklich schmunzeln.
Das wichtigste an den Projekttagen ist für mich nämlich nicht die konkrete Erarbeitung der Lerninhalte. Schon oft konnte ich selbst Schülerinnen und Schülern, die morgens noch wenig motiviert mit einer „Ich verstehe Mathe sowieso nicht“-Einstellung ins Labor gekommen sind, durch spannende Aufbereitung und eine lockere Arbeitsatmosphäre ein Stück Begeisterung für die Mathematik entlocken.
Zum Bild: Welche Rolle spielt eine Waage im Zusammenhang mit dem Satz des Pythagoras? Bei dem Projekt „ Mathematik BeGreifen“ können die Schülerinnen und Schüler aller Jahrgangsstufen an mehr als 20 verschiedenen Exponaten mathematischen Vermutungen nachgehen.
Ein besonders herzlicher Dank für den Gastbeitrag in unserem Online-Newsletter gilt Marlen Zimmermann (Projektbetreuerin für Mathematik-Projekte im Alfried Krupp-Schülerlabor der Wissenschaften).
