Abend der Mathematik

Abend der Mathematik
Eine gemeinsame Veranstaltung des Gymnasium Philippinum mit dem Fachbereich Mathematik/Informatik der Philipps-Universität Marburg und den Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 10 – 13 der anderen Marburger Gymnasien.
Spontane Rückmeldung einer Schülerin zu diesem Projekt
Liebe Organisatoren/-innen, Mitwirkende der Nacht der Mathematik, liebe Frau Voss,

am Montag, dem 29. Okt. 2007, fand an unserer Schule die „Nacht der Mathematik“ statt. Eigentlich hatte ich nicht wirklich vor hinzugehen, vor allem weil ich mit Mathematik als GK’ler nicht wirklich viel am Hut habe. Dann bat mich eine gute Freundin, sie zu begleiten, weil es sie doch ein bisschen interessiere, sie aber nich ganz so allein als Schülerin zwischen all den Gelehrten sitzen wolle. Da ich ohnehin nichts zu tun hatte, bot ich mich also als moralischer Beistand an, hatte demzufolge auch keinerlei Erwartungen an diesen Abend.

Dass sich diese Einstellung bereits nach dem ersten Vortrag, bei dem es um das sogenannte „Nadelproblem von Kakeya“ ging, um 180° wendete, wäre mir niemals in den Sinn gekommen. Auch wenn man die Rechenwege selber natürlich keineswegs nachvollziehen konnte, war man auf einmal mittendrin, und der eigentliche Grundgedanke, für den der Rechenweg selber erst einmal zweitrangig war, war selbst für mich total klar. Kurzgefasst, quasi: Mathematik zum Anfassen!

Als sich das auch bei dem zweiten, viel komplizierteren Vortrag fortsetzte, begann die Faszination nicht nur bei mir, sondern auch bei den übrigen Schülern (die sich schüchtern in eine Ecke verkrümelt hatten, aus Angst, bloß nicht als Unwissende aufzufallenn, wenn es kompliziert werden sollte) erst richtig um sich zu schlagen, und schnell wurde der eigentliche Plan, nämlich sich die ersten beiden Vorträge anzutun und danach Pizza essen zu gehen, verworfen. Stattdessen ging es nach der Pause wieder hinein ins Abenteuer Mathematik.

Was ich im Großen und Ganzen sagen will, ist, dass dieser Abend vor allem für uns Schüler ein rund um gelungener war und dass ich mich im Namen aller Schüler für dieses besondere Projekt an unserer Schule herzlich bedanken möchte. Viele, die an diesem Abend anwesend waren, gingen sicherlich am folgenden Dienstag mit einer etwas anderen Einstellung als sonst in ihren Matheunterricht, was vor allem an den heftigen Diskussionen vor dem Unterricht über die verschiedenen Vorträge zu spüren war. Hoffentlich war dies nicht der letzte solcher Abende an unserer Schule. Nochmals vielen Dank auch an die Uni- Marburg.

Mit freundlichen Grüßen

Programm (29.10.2007)
17:00 Begrüßung

Schulleiter Oberstudiendirektor Wolf-Dieter Stein
Studienrätin Angelika Voss, Studiendekan Jürgen Hinz
17:15 Musik und Zahl im 18. Jahrhundert am Beispiel von J.S. Bach

Musikalische Präsentation von Schülerinnen und Schülern des Philippinum
17:30 Prof. Dr. Jürgen Hinz: Das Kakeyasche Nadelproblem

Im Jahre 1917 stellte S. Kakeya die Frage: „Wie kann man eine Nadel in der Ebene so um 180 Grad drehen, dass die dabei überstrichene Fläche so klein wie möglich ist?“ Lässt sich also z.B. die Strecke Marburg-Paris auf der Fläche eines Euros wenden? Erst 1928 fand A.S. Besicovitch die Antwort, welche die Fachwelt verblüffte und beeindruckte. Der Vortrag stellt eine konstruktive Lösung für das Problem vor, welche mit elementaren Hilfsmitteln der Schulmathematik auskommt. Ferner wird eine computeranimierte Visualisierung vorgestellt.
18.00 Prof. Dr. Friedrich-Wilhelm Knöller: Gauß, Escher, Bolay

Der Vortrag beschäftigt sich mit der hyperbolischen Geometrie in der Grafik Eschers.
18:30 Pause: Infostände, Getränke und Musik

Ausstellung: „Ich liebe Mathematik“ – Bilder aus dem Kunstunterricht aller Jahrgangsstufen
19:15 Prof. Dr. Ekaterina Kostina: Warum nicht die beste aller Lösungen?

Wie Mathematik hilft, Zeit, Energie und Resourcen zu sparen.
Der Vortrag beschäftigt sich mit dem außerordentlichen Potenzial der mathematischen Optimierung in ganz praktischen Anwendungen. Er ist mit vielen Videos gespickt und auch für eine mathematisch nicht vorgebildete Zuhörerschaft geeignet.
19:45 Prof. Dr. Thomas Bauer: Wo kommen Bézier-Kurven im Computer vor?

Bézier-Kurven wurden Ende der 1960er Jahre von zwei französischen Mathematikern für Anwendungen in der Automobilindustrie entwickelt. Seitdem haben sich Bézierkurven als nützliches Werkzeug für verschiedenste Anwendungen erwiesen. Im Vortrag geht es um eine Anwendung, die jeder Benutzer eines Computers „vor Augen“ hat, wenn er einen Text am Bildschirm liest: Bézierkurven spielen eine entscheidende Rolle bei der Darstellung von Schriftzeichen am Computermonitor. Der Vortrag wird beleuchten, wie Mathematik hier zum Einsatz kommt.
20:15 Pause: Infostände, Getränke und Musik

Ausstellung: „Ich liebe Mathematik“ – Bilder aus dem Kunstunterricht
Christina Eilers (Philippinum): Kubische Komplexe. Wettbewerbsbeitrag ’Jugend forscht‘
21:15 Mathematisch inspirierte Kompositionstechniken im 20. Jahrhundert

Musikalische Präsentation von Schülerinnen und Schülern des Philippinum
21:30 Prof. Dr. Bernhard Schmitt: Die Grippewelle

Die zeitliche Entwicklung einer ansteckenden Krankheit (z.B. Grippe) in einer eng begrenzten Population kann recht einfach modelliert werden, indem man die Population in 3 Gruppen einteilt: Kranke, Gefährdete und Immune. Die Änderungen der Anzahlen in den Gruppen hängen von den Ansteckungs- und Gesundungsraten ab. Daraus lässt sich auch der Schwellensatz herleiten, der besagt, wann überhaupt eine Epidemie entstehen kann. Ist die Population dagegen räumlich verteilt, müssen auch Wanderungsbewegungen modelliert werden. Dann kann ein lokal begrenzter Infektionsherd tatsächlich zu einer „Grippewelle“ führen.

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