LEX.Wissenschaftssommer2008.UnsereProjekte

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Projekte aus dem LEX-Netzwerk zum Wissenschaftssommer 2008

In Vorbereitung des Wissenschaftssommers 2008 werden im Rahmen des LEX-Netzwerks die folgenden Projektideen weiter verfolgt.

Stadtrallye - Mathematik vor der Haustür entdecken

Die Stadtrallye ist ein Gemeinschaftsprojekt verschiedener Partner im LEX, dem Leipziger Exzellenznetzwerk zur Förderung math.-naturwiss. interessierter Nachwuchstalente mit Unterstützung durch Lehrer, Referendare und Lehramtsstudenten.

Der Projektträger ist die LSGM, die Leipziger Schülergesellschaft für Mathematik.

Schülergruppen (6..10 Schüler mit Betreuer) entdecken und erarbeiten unter Anleitung mathematische Proportionen und Inhalte an Gebäuden im Innenstadtbereich von Leipzig. Dabei kommen nur einfache Hilfsmittel und mathematischer Grips zur Anwendung. Partner vor Ort erlauben den Schülern einen Einblick in Bereiche, die sonst nur gelegentlich für den Publikumsverkehr (etwa während der Museumsnacht) zugänglich, für das Verständnis der bearbeiteten Thematik aber förderlich sind.

Die Betreuer erarbeiten im Vorfeld schriftliche Handreichungen für die einzelnen Orte, die auch später für mathematische (und andere naturwissenschaftliche) Exkursionen in Leipzig verwendet werden können. Die Materialien werden im Phymatikum gesammelt.

Zum Beispiel:

  • Ausmessen der Dimensionen des Alten Rathauses
  • Berechnung der Dimensionierung einer Belüftungsanlage für das Gewandhaus
  • Aus wieviel Tonnen Stein besteht das Neue Rathaus?

Die konkrete Vorbereitung wird über die Arbeitsgruppe 'lsgm-rallye' im BIS-OLAT-Portal koordiniert.

Projektbeschreibung Stand Nov. 2007:

Entdeckung und Interpretation geometrischer Sachverhalte (Goldener Schnitt, Parkettierungen, geometrische Muster, usw.) an ausgewählten Gebäuden in der Leipziger Innenstadt (Kirchen, Altes Rathaus).

Angeleitete Führung der Gruppen durch Lehrer, Referendare oder Lehramtsstudenten. Die Gruppen erhalten Arbeitsaufträge für einen Stationsbetrieb.

Realisierungsstand: Projektgruppe unter Leitung von Adreas Nareike arbeitet an der konkreten Vorbereitung

Mathematische Spiele und mehr

Gemeinschaftsprojekt von LSGM und HTWK, siehe http://www.imn.htwk-leipzig.de/~waldmann/wiso08/

Die konkrete Vorbereitung wird über die Arbeitsgruppe 'lsgm-spiele' im BIS-OLAT-Portal koordiniert.

Projektbeschreibung Stand Nov. 2007:

Das Projekt wird als Gemeinschaftsstand im Ausstellungszelt präsent sein und hat drei Komponenten: die angebotenen Spiele und Puzzle (Lunar Lockout, Turm von Hanoi, Packungsprobleme, Umfüllprobleme, Wolf-Ziege-Kohlkopf u.ä.) kann man sowohl als Einzelperson spielen, aber auch als Wettkampf zwischen Mannschaften betreiben (kürzeste Zeit, optimale Lösung). Außerdem sind Spiele so programmiert, dass man durch Eingabe seiner Züge am Computer (vor Ort oder auch später online zu Hause) testen kann, ob die Lösung korrekt ist, teilweise korrekt ist bzw. optimal ist. Die eingegebenen korrekten Lösungen werden gesammelt; am Ende der Woche werden die besten prämiert. Die Schwierigkeit des Puzzles kann durch Ändern der Vorgaben von 'sehr leicht' bis 'sehr schwer' variieren. Der Raum wird mit mathematischen Exponaten und Postern ausgestaltet.

Realisierungsstand: Projektgruppe in der Konstituierung (Einbeziehung von Herrn Bethin noch erforderlich), an konkreten Teilprojekten wird bereits seit längerem gearbeitet.

Optische Täuschungen

Mitmach-Ausstellung, Vorträge, Stationenzirkel - Stand im Ausstellungszelt

Frau Petzschler (Heisenberg-Gymnasium) mit Unterstützung durch Referendare

Projektbeschreibung Stand Nov. 2007:

(1) Lehramtsstudenten und Referendare erarbeiten einen Stationenbetrieb zu optischen Täuschungen, das heißt sie stellen die Exponate her und verfassen dazu die Aufgabenstellung mit Lösung. Eine komplette Schulklasse könnte aktiv tätig sein.

(2) Somawürfel, Tangram, Turm von Hanoi, Pyramidenpuzzle u.a. sind beliebte Knobelspiele. Auf einem Tisch werden alle diese zum Probieren bereitgestellt.

(3) Studenten und Referendare möchten eine Vortragsreihe (ein Vortrag pro Tag) für Schüler Klasse 10-12/13 organisieren, wo junge Leute aus der Praxis berichten, wo Mathematik in ihrem Berufsleben überall vorkommt.

Im Prinzip wäre es möglich, immer eine Schulklasse mit wechselndem Programm von Studenten, Referendaren und Schülern der Sek II betreuen zu lassen. Der Platz (etwas abgetrennt) für etwa 30 Schüler müsste dann vorhanden sein.

10 m² sind für Spiele vorgesehen, die sich an Schüler der Grundstufe richten.

Mathematische Vorträge für Schüler

Koordinierung durch Frau Gregor (MPI MIS)

  • 01.07. 09:00-10:00 (Klasse 2-6) - Wozu brauchen wir Zahlen? Dr. Axel Schüler (LSGM)
    • In der Vorlesung dreht sich alles rund um das Thema Zahlen. Die Schüler erfahren, dass die Aborigines, die Ureinwohner Australiens, gar keine Zahlen haben. Es werden anschauliche Vergleiche gesucht, wie viele Reiskörner auf ein Schachbrett passen. Die Schüler werden wie die alten Ägypter rechnen, immer größere Zahlen finden und darüber hinaus erfahren, was ein menschlicher Arm, ein Kiefernzapfen und das Alte Leipziger Rathaus mit Mathematik zu tun haben. Interaktive Veranstaltung.
  • 01.07. 10:30-11:30 (Klasse 8-10) - Die Platonischen Körper. Dr. Hans-Gert Gräbe, apl. Prof. am Institut für Informatik der Univ. Leipzig
    • Regelmäßige Polyeder faszinieren die Menschen seit tausenden von Jahren. Man schreibt ihnen magische Eigenschaften zu, verbindet sie gar mit der Ordnung des Himmels. Auch in der Natur tauchen regelmäßige Strukturen immer wieder auf, denn die in ihnen enthaltenen Symmetrien sind oft auch die energetisch günstigsten Konfigurationen. Im Vortrag werden wir erforschen, warum es nur fünf Platonische Körper gibt, diese näher kennenlernen, mehr über deren Symmetrien erfahren und auch etwas Geometrie treiben.
  • 02.07. 10:30-11:30 (Klasse 5-8) - Eigentümliche „Geraden“ auf Prismen, Pyramiden, Zylindern und Kegeln. Dr. Horst Hunecke (BIP-Kreativitätsgymnasium, LSGM)
    • Mit Hilfe von Gummifäden gelingt es, experimentell kürzeste Verbindungen auf Prismen, Pyramiden, Zylindern und Kreiskegeln zu bestimmen. Auf gerade Kreiskegel werden Geraden gezeichnet und daraus wird ein Spezialfall des Satzes von CLAIROT hergeleitet.
  • 02.07. 12:30-13:30 (Klasse 9-11) - Konstruktionen mit Zirkel und Lineal. Dr. Axel Schüler (LSGM)
    • Nach kurzer Vorstellung von 'Quadratur des Kreise' und des 'Delischen Problems' werden die Konstruktionen von regulärem Dreieck, Viereck, Sechseck wiederholt. Es wird aus Gauß' erster Veröffentlichung, zum regulären 17-Eck, zitiert. Das reguläre 10-Eck wird ausführlich erklärt, insbesondere wird seine Seitenlänge über ein spezielles gleichschenkliges Dreieck berechnet (72°,72°,36°). Diese Rechnung wird nachkonstruiert.
      Das reguläre 15-Eck wird mit Hilfe von Dreieck und Fünfeck konstruiert, wobei die Teilerfremdheit von 3 und 5 eingeht. Es wird gezeigt, dass aus der Konstruierbarkeit des p-Ecks und des q-Ecks für teilerfremde p und q die Konstruierbarkeit des pq-Ecks folgt. Fermat-Primzahlen werden eingeführt und das allgemeine Resultat über die Konstruierbarkeit des N-Ecks wird genannt.
  • 03.07. 12:30-13:30 (ab Klasse 10) - Mathematik im Berufsleben. Referendare, Organisation Ines Petzschler (Heisenberg-Gymnasium)

Wissenschaftsmobil des LJBW

Programm „Mathematik auf Tour“

Projektbeschreibung Stand Nov. 2007:

Seit 1998 ist unser „Wissenschaftsmobil“ (WIMO, ein Kleintransporter PEUGEOT) in Sachsen unterwegs, um Kinder in spielerischer Weise an Wissenschaft und Technik heranzuführen.

In jedem Wissenschaftsjahr, also auch 2008, setzen wir thematische Schwerpunkte. Wir wollen mit dem WIMO "mathematisch unterwegs sein". Wir werden mathematische Knobeleien, kleine Experimente, Anschauungsformen, Mit-Mach-Aktionen u.ä. rund um die Mathematik vorbereiten, interaktiv anbieten, und so Kinder anregen und motivieren, sich mehr mit Mathematik (außerhalb der Schule) zu befassen.

LJBW-Seminar

Projektbeschreibung Stand Nov. 2007:

Wir planen während des Wissenschaftssommers in Leipzig ein Seminar für Mitarbeiter/innen aus außerschulischen Freizeitbildungseinrichtungen, damit sie Anregungen und Hinweise erhalten können, wie auch hier verstärkt im Freizeitbereich der Kinder und Jugendlichen „mehr Mathematik“ stattfindet. Dieses Seminar werden wir in Kooperation mit unserer Mitgliedsorganisation „Leipziger Schülergesellschaft Mathematik“ realisieren.

Findet nach gegenwärtiger Planung erst im September 2008 statt.

Zu beachten ist die Tagung STAUNT '08 8.-10.09.2008 in Rostock:

Autobiografisches und Mathematisches aus Wissenschaft, Wirtschaft, Schule & natürlich ... aus mathematischen Wettbewerben!

vormittags Einladungsvorträge — nachmittags Sektionsvorträge

Treffen ehemaliger Teilnehmer Mathematik-Olympiaden – Bundeswettbewerb Mathematik – Internationale Mathematik-Olympiade – Jugend forscht

Tagungsteilnehmer werden über ihre jetzige Arbeit und ihren Weg dahin berichten sowie über die Wettbewerbe und ihren "Langzeitnutzen" aus heutiger Sicht reflektieren.

Neben inzwischen anerkannten Experten sollen auch jüngere Olympioniken (Studenten und Schüler) angesprochen werden, die noch in der Ausbildung sind und interessante Impulse für ihre eigene Entwicklung erhalten können.

Aufbau eines Phymatikums in Leipzig

Siehe LEX.Phymatikum

Als Spinoff wird über ein Projekt "Historische Unterrichtsstunden" im Schulmuseum nachgedacht. Absprachen mit möglichen Akteuren sind noch offen.

  • 01.07.2008: Dr. Lindner, Vom Sputnik zum Weltraumteleskop (2 Vorträge - ??)
  • 29.06.2008: Willem Boumann, Rechnen wie die Weltmeister - Vortrag vom Kopfrechengenie

Zur Geschichte der Förderung mathematischer Nachwuchstalente in der Region Leipzig

Gemeinsames Projekt mit dem Bezirkskomitee zur Förderung math.-naturwiss. interessierter Schüler bei der SBA Leipzig.

Geplant ist eine kleine Ausstellung (Schautafeln) zu Aktivitäten in der Förderung mathematischer Talente in der DDR am Beispiel der Region Leipzig, die dort immer eine Vorreiterrolle gespielt hat. Finanzierung und konkrete Anfertigung jenseits der pdf-Vorlagen ist noch unklar.

Folgende Schautafeln sind denkbar:

  • Die Anfänge der Mathematikolympiade (MO) in den 60er Jahren
  • Mathematische Lesebogen des Pädagogischen Kreiskabinetts
  • Die Schülerzeitschrift "Alpha"
  • Mathe-Spezialistencamps
  • Johannes Lehmann
  • Mathematik in der Presse
    • Mathe-LVZ, Aufgaben in "Wissenschaft und Fortschritt", MO-Aufgaben in "Trommel" und "Junge Welt"
  • Die Mathematische Schülerbibliothek - eine verlagsübergreifende Initiative
  • Die Leipziger Schülerakademie
  • Die Mathematische Schülergesellschaft "G.W.Leibniz" an der Univ. Leipzig

Dieses Projekt soll in die Darstellung mathematischer Traditionen in der Region Leipzig eingeordnet werden, die durch das MPI MIS vorbereitet wird.