Kompetenzzentrum für mathematische Modellierung in MINT-Projekten in der Schule

Felix-Klein-Modellierungswoche

KOMMS veranstaltet zwei- bis viermal jährlich eine Felix-Klein-Modellierungswoche. Hierbei handelt es sich um eine sechstägige Projektwoche für mathematisch-technisch interessierte Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II sowie für (angehende) Mathematiklehrkräfte und Referendarinnen/Referendare.

Während der Projektwoche arbeiten die Schüler/innen in leistungshomogenen Teams zusammen mit einer Lehrkraft an realen, authentischen Problemen aus Technik, Naturwissenschaften und Wirtschaft.

Übersicht

  • Projektwoche zur mathematischen Modellierung
  • Dauer: von Sonntagabend bis Freitagnachmittag
  • Gilt als Fortbildungsveranstaltung des Pädagogischen Landesinstituts
  • Zielgruppe: (angehende) Lehrkräfte des Fachs Mathematik, Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II
  • Offene Fragestellungen, selbstständiges Arbeiten, Gruppenarbeit
  • Präsentation der Ergebnisse in Plenarvorträgen
  • Exkursion
  • Integrierte Workshops für Lehrkräfte zur mathematischen Modellierung oder mathematischen Fachinhalten

Zielsetzung und Ablauf der Veranstaltung

Ziele

Die mathematische Modellierungswoche dient der Stärkung mathematischer Modellierungskompetenzen auf Basis des forschenden und problemorientierten Lernens. Wichtiger Bestandteil beim mathematischen Modellieren ist der Einsatz geeigneter (digitaler) Medien und der Umgang mit realen Daten. Auch Kompetenzen im Bereich der Präsentation und Kommunikation werden geschult. Im Vorfeld der Veranstaltung werden Unternehmen und Institutionen bei der Gestaltung der Projektthemen mit einbezogen. Hierdurch wird gleichzeitig Praxisnähe und Berufsorientierung gewährleistet.

Veranstaltungsauftakt und Auswahl der Projekte

Die mathematische Modellierungswoche findet gewöhnlich in einer Jugendherberge oder einer vergleichbaren Unterkunft in Rheinland-Pfalz statt. Die Teilnehmenden reisen sonntagabends bis 18 Uhr an. Nach einer Begrüßung erhalten die Teilnehmenden eine kurze Einführung in das Konzept der mathematischen Modellierung durch die Projektmitarbeitenden. Anschließend werden die im weiteren Verlauf der Modellierungsaktivitäten zu behandelnden Projekte adressatengerecht von den jeweiligen Betreuerinnen und Betreuern vorgestellt. Danach werden die Projektgruppen zugeteilt und es beginnt der Block des aktiven mathematischen Modellierens.

Die Arbeitsphase

Von Montagmorgen bis Donnerstagabend haben die Projektgruppen die Möglichkeit, ihre mathematischen Modelle auszuarbeiten. Die Lehrkräfte sowie die Tutoren des KOMMS, welche die Projektgruppe begleiten, nehmen dabei möglichst wenig Einfluss auf die inhaltliche Arbeit, können aber bei fachlichen Fragen unterstützend und schulend zur Seite stehen.
Gearbeitet wird jeden Tag von 9 Uhr bis 18:30 Uhr, wobei es regelmäßige Kaffeepausen gibt, welche die Teilnehmenden nutzen können, um sich von der Arbeit auszuruhen oder sich untereinander auszutauschen. Die Gestaltung der Abende ist offen, kann aber selbstverständlich auch zum Arbeiten genutzt werden.
An einem Nachmittag findet üblicherweise eine Exkursion statt. Dabei kann es sich um eine sportliche, kulturelle oder wissenschaftliche Aktivität handeln.
Am Donnerstag wird dann die Arbeit an den Projekten abgeschlossen. Zusätzlich erstellen die Projektgruppen ihre Ergebnispräsentationen für den nächsten Tag, sodass manche Gruppen noch bis in den späten Abend beschäftigt sind.

Die Abschlusspräsentationen

Die Veranstaltung endet mit der Diskussion der Ergebnisse aus den Projektgruppen. Dies geschieht freitags nach dem Frühstück bis zum Nachmittag. Dabei erhalten alle Teilnehmenden die Möglichkeit, einen Einblick in die Arbeit der anderen Gruppen zu bekommen.

Themen der Modellierungswoche

Die Fragestellungen, die während der Modellierungswoche bearbeitet werden, orientieren sich überwiegend an Problemen, wie sie in der Wirtschaft oder Industrie auftreten und bei deren Lösung mathematische Methoden zum Einsatz kommen können. Andere Themen bauen auf Alltagsproblemen auf, mit denen die Schülerinnen und Schüler meist vertraut sind und die sich ebenfalls mit systematischen Lösungsansätzen optimieren lassen.

Beispiele dafür sind:

  • Optimierung eines industriellen Fertigungsprozesses
  • Logistische Probleme, z.B. die Evakuierung einer Stadt
  • Modellierung komplexer Systeme, z.B. die Ausbreitung von Krankheiten
  • Spielstrategien bei Brettspielen

Die Projektgruppen erhalten von den Tutorinnen und Tutoren wichtige Daten, die zum Lösen der Probleme notwendig sind, oder aber sie recherchieren die Daten selbst. Die Aufgabenstellungen sind jedoch offen, d.h. der mathematische Rahmen wird von den Schülerinnen und Schülern selbst gewählt. Ebenso gibt es zu den Aufgaben keine mustergültigen Lösungen: Die Lösung des jeweiligen Problems hängt immer von den Modellen ab, welche die Schülerinnen und Schüler zum Bearbeiten der Aufgabe wählen.

Messung und Dokumentation der Zielerreichung

Im Rahmen unserer Forschungsaktivitäten und auch im Interesse unserer derzeitigen finanziellen Förderung durch den Europäischen Sozialfonds Plus führen wir wissenschaftliche Studien zur mathematischen Modellierung durch. Zu diesem Zweck bitten wir alle Schülerinnen und Schüler, die an der Modellierungswoche teilnehmen, einen DSGVO-konformen Fragebogen auszufüllen. Zudem wird jede erfolgreiche Teilnahme mit einem Zertifikat bescheinigt.

Anmeldung & Teilnahme

Zur Teilnahme melden Sie sich bitte über unser Onlineformular an. Bei der Anmeldung können Sie als Lehrkraft bis zu 6 Schülerinnen und Schüler der Schule benennen, die sich dann ebenfalls über das Onlineformular anmelden. Nach Ablauf der Anmeldefrist werden die Teilnehmenden ausgewählt. Es ist möglich, dass wir pro Schule nur 5 Schülerinnen und Schüler aufnehmen können, abhängig von der Gesamtzahl aller Anmeldungen.

Bitte beachten Sie, dass eine Teilnahme von Schülerinnen und Schülern ohne betreuende Lehrkraft nicht vorgesehen ist und nur in Ausnahmefällen ermöglicht werden kann.

Termine

Unsere zweite Felix-Klein-Modellierungswoche in diesem Jahr findet vom 04. bis 09. Dezember 2022 in der Jugendherberge in Prüm statt. Hier finden Sie den Flyer zur Veranstaltung.

Unsere aktuellen Termine finden Sie hier.

Wussten Sie schon?

Bereits seit 1993 veranstaltet die Arbeitsgruppe Technomathematik der TU Kaiserslautern jeweils eine Mathematische Modellierungswoche in Rheinland-Pfalz. Die Projektwoche wurde von Professor Helmut Neunzert, dem ehemaligen Leiter des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, ins Leben gerufen. Veranstaltungen nach diesem Konzept finden seitdem regelmäßig in ganz Deutschland, Österreich und Italien (Südtirol) statt.

Die Felix-Klein-Modellierungswoche wurde im Jahr 2011 mit dem Preis „Schule trifft Wissenschaft“  der Robert-Bosch-Stiftung ausgezeichnet.

Kontakt

Bei Fragen zur Modellierungswoche können Sie sich an folgende Mailadresse wenden modwo(at)mathematik.uni-kl.de.

Bitte beachten Sie auch die Antworten auf häufig gestellte Fragen (FAQ).

Förderung

Diese Maßnahme wird durch das Ministerium für Bildung Rheinland-Pfalz aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds Plus (ESF+) gefördert.

FAQ

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