Mit Mathematik optimieren

Kontakt

Prof. Dr. Ingo Witzke                                     Dr. Felicitas Pielsticker

Geschäftsführender Direktor                         Studienrätin im Hochschuldienst

Didaktik der Mathematik                                Didaktik der Mathematik

witzke@mathematik.uni-siegen.de                pielsticker@mathematik.uni-siegen.de

Kooperationspartner

Städtische Gesamtschule Freudenberg, Sekundarschule Olpe, Hanseschule Attendorn, Gymnasium Schloss Wittgenstein, Städtisches Gymnasium Olpe

Dieses Projekt richtet sich an weiterführende Schulen (Haupt-, Real- und Gesamtschulen sowie Gymnasien) und kann an die Jahrgangsstufen 7 bis Q2 angepasst werden.

Ziel & Projektbeschreibung

In diesem Projekt analysieren die Teilnehmer:innen authentische Frage- und Problemstellungen mit mathematischen Kenntnissen und Methoden in einem Zeitrahmen von 4h. Schwerpunkt bildet eine Entwicklung von passenden Lösungsansätzen zu (Optimierungs-)Problemen mit Bezug zu zukünftigen Berufsfeldern in der Region. Ziel ist es, damit nicht nur Interesse an MINT-Fachbereichen zu wecken, sondern den Schüler:innen Verfahren und heuristische Strategien an die Hand zu geben, mit denen sie auch zukünftige Fragen in den von ihnen gewählten Berufszweigen und Problemstellungen bearbeiten können.
Inhaltlich geht es in dem Projekt „Mit Mathematik optimieren“ darum, passende authentische Frage und Problemstellungen mit Bezug zu mathematischen Berufsfeldern zu bearbeiten. Beispiele aus dem
Gebiet der Optimierung, welche mithilfe angewandter Mathematik untersucht werden können, betreffen grundsätzliche logistische Fragestellungen (bspw. von Spedition, Logistik- und Transportunternehmen). Mit Blick auf das auf Leonhard Euler (1707-1783) zurückgehende sogenannte
„Königsberger-Brücken-Problem“ können mit Mathematik (Knoten-/Graphentheorie) logistische Optimierungsfragen entwickelt und gelöst werden. Eulers Arbeiten dazu legten den Grundstein eines modernen Zweigs der Mathematik, nämlich der Graphentheorie, welche Basis vieler Algorithmen ist die
sich zum Beispiel in Navigationsgeräten befinden. Innerhalb der durch die Schüler:innen durchgeführten Lösungsentwicklung werden Fragestellungen angeregt, z. B. wie funktioniert eigentlich ein Navigationsgerät? Gerade Südwestfalen zeichnet sich durch seine Vielzahl gewerblich-technischer Betriebe aus für die Fragestellungen in den Bereichen Optimierung in Produktion und Logistik zentral sind. Hier kann der systematische Einsatz mathematischer Optimierungswerkzeuge einen sinnvollen Beitrag zur nachhaltigen Schonung von Ressourcen leisten.