Herbstakademie Mathematik des Einstein-Gymnasiums fördert begabte SchülerInnen

Besonders leitungsstarke SchülerInnen brauchen besondere Herausforderungen, um ihre Fähigkeiten zu entwickeln, deshalb führte das Einstein-Gymnasium, seit 2010 eine von 8 Stützpunktschulen der Begabtenförderung in NRW, in der vergangenen Woche erstmals eine eigene Mathe-Akademie durch, um seinen begabten SchülerInnen Raum und Zeit für ein eigenständiges Erfarbeiten mathematischer Problemstellungen zu geben. Am ersten Durchgang der Akademie konnten insgesamt 20 SchülerInnen des EG teilnehmen: Ergänzend zu den 17 SchülerInnen der Jahrgangstufe 9 waren auch drei Schüler eines Mathematik-Leistungskurses der Jahrgangstufe 12 dabei, als es darum ging, in den Räumen der Jugendherberge Wewelsburg bei Paderborn Sachverhalte der Geometrie und der Kryptologie zu erforschen.

Statt an ihrem normalen Unterricht teilzunehmen, bezogen die 20 SchülerInnen und sechs LehrerInnen des Einstein-Gymnasiums am Mittwochmorgen ihre Räume in der ostwestfälischen Dreiecksburg, um sich dort drei Tage lang in konzentrierter Atmosphäre mit Fragen der Geometrie und der Kryptologie zu befassen, die sonst nicht in ihrem Schulunterricht behandelt werden.
Dennis Lebedev, Julian Repke und Jonas Wenker, Mathe-Asse im Leistungskurs, hatten sich in den Herbstferien unter Anleitung ihrer LehrerInnen auf den Stoff vorbereitet, der mit den jüngeren SchülerInnen anhand zahlreicher Experimente erforscht, analysiert und systematisiert werden sollte. Es wurden vor allem zwei Themenkreise erarbeitet, dabei konnten die Lehrer auf die hohe Motivation der Schüler setzen, die ihre Anregungen aufgriffen und selbstständig vertieften:
Einerseits ging es um Kegelschnitte und die Geometrie der klassischen Kurven Kreis, Ellipse, Parabel und Hyperbel, die auch zur Darstellung der Planetenbewegungen dienen. Nach mittelalterlichen Vorlagen haben die SchülerInnen handwerklich Instrumente gefertigt, mit denen Astronomen früher die Bahnen von Planeten und Asteroiden gezeichnet haben. Warum solch antiquierte Instrumente tatsächlich funktionieren konnten, wurde von den SchülerInnen natürlich auch analysiert. Moderne Verfahren haben die SchülerInnen kennengelernt, indem sie am Computer ein bewegliches Modell eines Sonnensystems entwickelten und berechneten, ob ein Asteroid, der sich weit entfernt von der Erde auf einer Parabelbahn bewegt, mit dem Planeten kollidieren wird.
Im Themenbereich Krypotologie, ging es um die historische Entwicklung der Verschlüsselungsverfahren von der Cäsarscheibe, die der römische Kaiser zur Codierung seiner Liebesbriefe an Kleopatra genauso benutz haben soll wie zur Verschlüsselung militärischer Anweisungen, bis hin zu modernen RSA-Verfahren, die in der Computertechnologie verwendet werden. Auch das Funktionsprinzip der „Enigma“, der wohl berühmtesten Chiffriermaschine des 20. Jahrhunderts, wurde untersucht und ihr Scheitern analysiert.
Ihre Freizeit nutzen die SchülerInnen, um gemeinsam Schachstrategien zu erarbeiten oder Logikpuzzles zu lösen, aber auch, um die Ausstellung „Ideologie und Terror der SS“ in der Erinnerungs- und Gedenkstätte Wewelsburg zu besuchen.
Wieder zurück am Einstein-Gymnasium haben die SchülerInnen die Ergebnisse ihrer Bemühungen staunenden Eltern, Mitschülern und Lehrern präsentiert.

Bildunterschrift:
Die TeilnehmerInnen an der Herbstakademie Mathematik und ihre Mathematik-LehrerInnen