Am 04.06.2015 fand am Phoenix Gymnasium in Vorsfelde zum ersten Mal ein Tag der Mathematik statt. Schülerinnen und Schüler der Jahrgänge 7 bis 11 hatten die Möglichkeit, den ganzen Vormittag Vorträge zu Themen aus der Mathematik zu hören und ihr neu erworbenes Wissen an Aufgaben zu erproben. Ein besonderer Höhepunkt war, dass Prof. Dr. Löwe von der TU-Braunschweig für drei Vorträge gewonnen werden konnte, die übrigen Vorträge wurden von Lehrkräften des Phoenix Gymnasiums erarbeitet und gehalten.
In den Vorträgen ging es zum einem um Themen, die aus Zeitgründen aus dem normalen Lehrplan herausgenommen wurden, aber auch um Themen, die außerhalb des Schulstoffes liegen. So konnten sie z.B. erste Einblicke in die Zahlentheorie gewinnen oder die Bedeutung der komplexen Zahlen für die Physik kennen lernen. Ein weiterer Schwerpunkt war die Vorbereitung auf Mathematikwettbewerbe, die ab der 9ten Jahrgangsstufe mit dem reinen Unterrichtswissen kaum zu bestehen sind.
Aus folgenden Vorträgen konnten die Schülerinnen und Schüler drei auswählen:
1. Klassische Geometrie - Elementargeometrie
In der Geometrie lässt sich besonders anschaulich darstellen, was ein mathematischer Beweis ist. Viele Fragestellungen laufen daraus hinaus, dass bewiesen werden soll, dass in jedem Dreieck bestimmte Punkte auf Kreisen liegen.
2. Zahlentheorie: Modulo-Rechnen
Die Zahlentheorie ist eines der schönsten Teilgebiete der reinen Mathematik. Kennzeichnend für zahlentheoretische Fragestellungen ist, dass auch einfach klingende Fragen oft nur schwer zu lösen sind. In diesem Vortrag wurde eine Einführung in zahlentheoretische Verfahren – insbesondere das Rechnen mit Resten – gegeben.
3. Umgang mit Folgen und Reihen
Das praktisch aus dem Lehrplan verschwundene Thema Folgen und Reihen ist grundlegend für das tiefere Verständnis der Differenzial- und Integralrechnung.
4. Komplexe Zahlen
Komplexe Zahlen werden in fast allen Ingenieurstudiengängen und in der Physik benötigt, insbesondere die Elektrotechnik kommt ohne komplexe Zahlen nicht aus. In den komplexen Zahlen ist es möglich, die Wurzel aus -1 zu bilden.
5. Modellierung von Wachstumsprozessen mit Folgen
Wachstumsprozesse sind ein Schwerpunktthema in der Oberstufe. In diesem Vortrag wurden solche Vorgänge mit Excel simuliert und ausgewertet.
6. GPS-Navigation - Wie funktioniert ein Navigationssystem?
Einer der wichtigsten Bestandteile von GPS-Navigationssystemen liegt in der Bestimmung der kürzesten Wege zwischen Start- und Zielort. Dafür wurde zunächst das Themengebiet der Graphentheorie mit dem Königsberger Brückenproblem von Leonard Euler motiviert. Im Anschluss erfolgte die Bestimmung der kürzesten Wege zwischen zwei Orten mit dem Algorithmus von Dijkstra.
7. Geometrie: Zusammengesetzte Körper
Würfel, Zylinder, Kegel oder Kugel kennen wir in ihrer bekannten, idealen Form. Täglich begegnen uns aber in unserem Leben die unterschiedlichsten Körper, die aus Teilen dieser und anderer Körper zusammen gesetzt sind. Wir haben Methoden kennengelernt, wie solche Körper geschickt zerlegt und berechnet werden können.
8. Kombinatorik – Die Kunst des (Ab)Zählens
Die Kombinatorik ist Grundlage der Laplaceschen Wahrscheinlichkeitsrechnung, befasst sich aber eigentlich mit dem Abzählen von Mengen. Die Frage, wie viele Möglichkeiten es für 3, 4 ,5 oder 6 Richtige beim Lottospielen gibt, ist eine typische Frage, die mit Mitteln der Kombinatorik beantwortet werden kann.
9. Lineare Optimierung
Beim linearen Optimieren wird mit Hilfe von linearen Gleichungen und Ungleichungen ein optimaler Wert gefunden. So kann man z.B. den größtmöglichen Gewinn bei einem Verkaufsgeschäft in Abhängigkeit bestimmter Vorgaben bestimmen oder aber auch das perfekte Mixgetränk mit einem idealen Preis herstellen.
85 Schülerinnen und Schüler haben am Tag der Mathematik teilgenommen und durchweg positive Rückmeldungen gegeben.
Dieser Tag der Mathematik wird sicher nicht der letzte am Phoenix Gymnasium gewesen sein.
