Im März 2016 fuhren alle Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 7 des St. Ursula-Gymnasiums ins Mathematikum nach Gießen. Das Mathematikum ist das erste mathematische Mitmachmuseum der Welt. Es hat das Ziel, Menschen einen neuen Zugang zur Mathematik zu erschließen. Jeder Besucher ist ein Forscher, der beim Experimentieren Probleme lösen kann. Die Lösungen werden an den Stationen nicht verraten, sondern die Besucher haben, alleine oder in Gruppen, selbst Erfolgserlebnisse.
Es gibt viele Experimente, die thematisch eng mit dem Schulunterricht verbunden sind, so der Satz des Pythagoras, die Kreiszahl π oder das Galtonbrett. Mit diesen drei Experimenten sollten sich die Schüler in Gruppen genauer beschäftigen.
Der Satz des Pythagoras ist vielleicht der bekannteste Satz der Mathematik überhaupt. Viele Menschen können die Formel „a2 + b2 = c2 nennen, ohne zu wissen, welche eigentliche Aussage dahintersteht. Die Experimente „Pythagoras zum Wiegen, „Pythagoras zum Legen“ und „Pythagoras zum Klappen“ zeigen in anschaulicher Weise Beweise dieses Satzes, die auch für Schüler leicht verständlich sind.
Die Zahl π ist die berühmteste Zahl der Mathematik. Im π- Raum des Mathematikums kann jeder eine persönliche Annäherung an diese Zahl erfahren. Auf dem Fußboden des Raumes sind Kreise und ihre Durchmesser aufgezeichnet. Durch Abschreiten eines Kreises und seines Durchmessers, Zählen der jeweiligen Schrittzahl und Division der Schrittzahl des Kreises durch die Schrittzahl des Durchmessers erhält man eine erste Näherung für π. Wer genaueres über π wissen möchte, findet an der Wand des Raumes eine kreisförmige Darstellung der Ziffernfolge von π mit vielen Nachkommastellen, inzwischen sind über 10 Billionen Stellen bekannt.
Betrachtet man den Lauf einer Kugel im Galtonbrett, so stellt man fest, dass die Kugel eigentlich senkrecht nach unten fallen will; sie trifft aber immer wieder auf Hindernisse und wird dann mit gleicher Wahrscheinlichkeit nach rechts oder links abgelenkt, bis sie schließlich in einem Auffangfach landet. Es gibt nur eine einzige Möglichkeit für eine Kugel, in das Fach ganz links bzw. ganz rechts zu fallen; die meisten Wege führen in das Fach in der Mitte; dort sammeln sich nach mehrfacher Durchführung des Experiments also die meisten Kugeln an. Die so entstandene Verteilung nennt man Binomialverteilung.
Anschließend hatten die Schüler noch genügend Zeit, um sich mit vielen anderen Experimenten auseinanderzusetzen. Insgesamt war der zweistündige Aufenthalt im Mathematikum für sie eine interessante und gewinnbringende Beschäftigung, die insbesondere deshalb viel Spaß bereitet hat, weil das eigenständige Erkunden und Ausprobieren zusammen mit Freunden besonders motivierend ist und den Zusammenhalt der Gruppe stärkt.
Ingrid Michels
