Tag der Mathematik Müllwirbel und platonische Körper

Mathe ist spannend, macht Spaß – und ist schön, wie hier bei einem Experiment mit Seifenlauge, Kichererbsen und Holzspießen. Beim „Tag der Mathematik“ zeigt Dozentin Sarah-Sofie Armbrust der Schülerin Annalena Stange von der Realschule Kemnath die inneren Geheimnisse eines Würfels. Foto: Manfred Scherer

BAYREUTH. Mathe macht Spaß. Es macht Freunde. Mathe ist Sport. Es rettet die Umwelt, vielleicht sogar den Planeten. Das glauben Sie nicht? Dann hätten Sie besser mal den 14. Tag der Mathematik an der Universität Bayreuth besucht. Rund 350 Schulkinder aus ganz Oberfranken bewiesen: Die Bayreuther Uni ist eine Mathematik-Hochburg.

Mathematik ist wie eine neue Sprache

Anfang der 2000er-Jahre machten sich die Professoren der Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik an der Uni Sorgen: Die Anzahl der Erstsemester ging auf 60 Studenten zurück. Da wurde die Idee für den Tag der Mathematik geboren, erinnert sich Professor Lars Grüne. Er hat heuer die Leitung für diesen Tag übernommen. Etwa 70 Mitarbeiter, Professoren, Nachwuchswissenschaftler, bis zu den Sekretärinnen haben den Tag seit gut einem halben Jahr vorbereitet. Grüne sagt, es lohnt sich, denn heute sei die Anzahl der Erstsemester wieder auf 130 angestiegen, und: „Ja, Mathematik ist anspruchsvoll. Es ist wie eine neue Sprache zu lernen. Man braucht Begabung im logischen Denken, fürs Abstrahieren und Durchhaltevermögen. Es ist wie ein Sport für Menschen, die Spaß am Problemlösen haben.“
Wer aber mal drin ist in dieser vermutlich ältesten Wissenschaft der Menschheit, der brennt dafür. So wie Oberstudienrat Matthias Bergmann, der die Matheklasse für Regionale Begabtenförderung für Oberfranken in Lichtenfels betreut: Mit seinen jungen Mathegenies im Alter von etwa 16 Jahren ist er nach Bayreuth gekommen, um teilnehmende Schüler im Logik-Labor in die Theorie und die Geheimnisse des logischen Denkens einzuweihen. Und dabei gab es unter anderem diese Aufgabe:
In einer antiken Stadt konnten zu Tode Verurteilte ihr Leben retten, indem sie aus einem Säckchen mit einem weißen und einem schwarzen Stein einen Stein zogen. Weiß bedeutete Freiheit, schwarz bedeute Aufhängen. Als nun der Anführer der Rebellen hängen sollte, wollte der König sichergehen und befahl, heimlich zwei schwarze Steine in das Säckchen zu platzieren. Der Todgeweihte ahnte das und kam trotz der zwei schwarzen Steine frei. Wie war das möglich? (Wissen Sie’s? Nein – dann lesen Sie den Text bis zum Ende.)

Verschiedene Stationen

Außer dem Bergmann’schen Logik-Labor gibt es Stationen, in denen angewandte Mathematik oder die Schönheit der Geometrie gezeigt wird. Studenten von Lars Grüne sind es, die den Schülern und den Besuchern zeigen, wie man mit mathematischen Berechnungen selbstfahrende Autos programmieren kann.
Und im Geometrielabor zeigt Doktorandin Sarah-Sofie Armbrust „Platonische Körper“. Die 31-jährige aus Trier ist eigentlich Mathelehrerin und ist aus Freude an dieser Wissenschaft, am „Knobeln und am Problemlösen“ wieder an die Uni zurückgekehrt. Und den Schülern, die am Tag der Mathematik teilnehmen, zeigt sie mit Kichererbsen, Holzspießen und Seifenlauge die Strukturen der „Platonischen Körper“: Die Schüler stecken Tetraeder, Hexaeder, Oktaeder, Dodekaeder, Ikosaeder, tunken sie ein und die Seifenlauge zeigt die innere Struktur der Körper.

Frauenanteil ist hoch

Die Schulen aus Oberfranken haben Teams gemeldet. Oberstudienrat Bergmann weiß: Mathematik ist eine Wissenschaft, in der der Frauenanteil besonders hoch ist. 50 Prozent, heißt es. In der Schülergruppe „Die schlauen Füchse“ vom Gymnasium Christian Ernestinum (GCE) aus Bayreuth sind die Männer sogar in der Minderheit Der zehnjährige Julian ist inmitten von Julia (12), Lea (11) und Philine (10) der Hahn im Korb. Fast alle des Quartetts aus der 5. Klasse haben Bestnoten in Mathe. Julian Sagt: „Ich habe großen Spaß an Mathe.“ Philine sagt: „Es ist ein schönes Gefühl, wenn man in der Gruppe Aufgaben löst und es geschafft hat.“ Lea liebt die „Teamarbeit“ und Julia gefällt es, „verrückte Rechnungen zu machen und sie mit Freunden zu lösen.“ Alle vier führen ihren Spaß auf ihren guten Lehrer, den „Herrn Lobenhofer“ zurück.

Die Absolventen sind erfolgreich

Gute Lehrer hatten auch zwei erfolgreiche Absolventen der Uni Bayreuth, die für den Tag der Mathematik zurückgekommen sind: Marleen Stieler ist Expertin für Automatisierungstechnik und arbeitet mittlerweile bei BASF in Ludwigshafen. In ihrem Vortrag beschrieb sie, wie sie mithilfe von Mathe die digitale Steuerung der chemischen Anlagen sicherer macht. Der andere Absolvent, Oliver Junge, ist mittlerweile selbst Professor. Er arbeitet an der Technischen Universität in München und forscht an der Mathematik der dynamischen Systeme. Schwer zu berechnen, wenn viele Teilchen ständig in Bewegung sind. Aber lohnend, wie Junge meint: Mittlerweile konnte auch durch die Mathematik herausgefunden werden, dass Wasserwirbel in den Ozeanen sich vorhersagbar bewegen, und so beispielsweise große Plastikmüllansammlungen lokalisiert werden. Oder nachgewiesen werden, dass der große Polarwirbel über dem Nordpol ein zusammenhängendes System ist. Und die Mathematik helfen kann, den nächsten gefährlichen Ausschlag des Wirbels nach Süden – im Jahr 2014 eiste er den Osten der USA bis fast nach Florida hinab ein – vorherzusagen. Auch zur Lösung der Energieprobleme des Planeten könnte die Mathematik der dynamischen Systeme beitragen, meint Junge: In sogenannten Fusionsreaktoren haben Wissenschaftler Blasen im Plasma entdeckt, die höchstwahrscheinlich zusammenhängende Wirbel sind. Mit Mathematik, so meint Junge, könnte es möglich werden, Fusionsreaktoren so zu gestalten, dass die Plasmawirbel so groß werden, dass ein Fusionsreaktor mehr Energie abgibt als er benötigt.

Drei Bayreuther Gruppen gewinnen ihre Altersklassen

Torsten Eymann, Vizepräsident der Universität, dankte bei der Abschlussveranstaltung vor allem den Lehrern, die in ihren Schulen nach Mathetalenten fahndeten, um sie für den Tag der Mathematik zu begeistern. Alle gemeldeten Schüler knobelten an diesem Tag an Aufgaben. Vier junge Männer, die „verrückten Mathematiker“ des GCE, gewannen den 1. Preis für die Klassen 11 bis 13. Sieger der Klassen 9 bis 10 wurde das Team „GFS7“ vom Gymnasium Ebenmannstadt, die „Kopfnussknacker“ vom Markgräfin-Wilhelmine-Gymnasium gewannen bei den Klassen 7 bis 8, und Gewinner der Klassen 5 bis 6 wurde das „Team Albert Vierstein“ vom GCE.
Und hier die Denksportlösung: Der Rebellenführer verschluckt den gezogenen Stein. So blieb ein schwarzer Stein sichtbar übrig. Gemäß der Regeln wurde der Rebell freigelassen – der Logik sei Dank.
 

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