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Mathematische Modellierung in der Schulpraxis Simone Göttlich, Martin Bracke TU Kaiserslautern Workshop am 28.02.2008 11. Internationale Tagung über Schulmathematik

Mathematische Modellierung in der Schulpraxis

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PowerPoint-PräsentationDie AG Technomathematik stellt sich vor …
Der Technomathematiker
• ein anderes Bild von Mathematik vermitteln Mathematik ist nicht langweilig & unverständlich!
• interdisziplinäres Arbeiten
• Spektrum des eigenen math. Wissens ausschöpfen
… als Hochtechnologie Mathematik… … zum Problemlösen … als Rohstoff der Modelle
Anforderungen an ein Modellierungsprojekt
• Modellierungstage
• Gruppenarbeit
Schule:
Verschiedene Organisationsformen
Projekttage (Mittel-/Oberstufe)
• komplette Klasse oder Mischung aus Parallelklassen
• Betreuung durch Fachlehrer, Mitarbeiter Uni Studenten, ältere Schüler
• Arbeitsräume, Computerraum (bzw. Notebooks)
• Abschlussberichte der Gruppen, Bericht Projekttag (Homepage, Schülerzeitung, Presse)
• Fragebogen für Schüler, evtl. auch Betreuer
Ein Modellierungs - Kochrezept
1. Problem des Anwenders 2. Exakte Erfassung (Definition) des Problems
3. Mathematische Modellbildung • Analyse des Problems
• Mathematische Beschreibung des Problems
• Suche nach geeigneten math. Verfahren • Lösung des math. Problems (Computer)
4. Interpretation der Lösung im Hinblick auf das ursprüngliche Anwenderproblem
5. Beschreibung der Lösung in der Sprache des Anwenders!!!
Super Size Me: Morgan Spurlock (USA) (Idee: Peter Galbraith, Univ. of Queensland)
30 Tage McDonald‘s
3 komplette Mahlzeiten täglich
jedes Produkt mind. 1x
immer SuperSized wenn gefragt
≈ 5000 kcal pro Tag
Resultat: 84 95,5 kg
Optimaler Erhöhungstritt beim Rugby
2 Mannschaften à 15 Spieler
ovaler Ball: Länge 28-30 cm, Umfang 58-62 cm, Gewicht 400-440 g
Ziel: Ball im gegnerischen Mal ablegen → Versuch (5P) Möglichkeit zur Erhöhung (2P): Von wo aus schießen?
mögliche Schusspositionen
Versuch
Super Size Me: Morgan Spurlock (USA) (Idee: Peter Galbraith, Univ. of Queensland)
84 kg 95,5 kg: Verlauf nachvollziehen 95,5 kg 84 kg: Abnehmen mit McDonald‘s Anzahl der Kombinationsmöglichkeiten für eine einzelne
Mahlzeit Zunahme bei (variierender) Zufuhr von täglich xxxx kcal Zunahme bei (variierendem) Aktivitätslevel yyyy
(Einheit?...) Grenzgewicht: wie schwer kann er maximal werden? Wie wird die Lebenserwartung beeinflusst? Umsetzung der Nahrung in
- Speicher (Aufbau Muskelmasse, Fettpolster,...) - Aktivität (d.h. Energieverbrauch)
Lösungsideen
wwwagtm.mathematik.uni-kl.de