Die Köpfe rauchten, als sich am Samstag dem 28. September 2024 knapp 140 Schülerinnen und Schüler aus 18 Schulen aus dem ganzen Rhein-Main-Gebiet, mit teils weiter Anreise, auf dem Campus Riedberg spannenden mathematischen Herausforderungen stellten. Bei der dritten Auflage der Main Math Challenge des Instituts für Mathematik der Goethe-Universität Frankfurt waren auch dieses Jahr wieder Teamwork, Schnelligkeit und Kreativität bei der Bearbeitung spannender mathematischer Probleme gefragt.
Unter dem Motto „vier Schwerpunkte, drei Challenges, zwei Klassenstufen, ein Tag“ organisiert das Institut für Mathematik mit Unterstützung des Instituts für Didaktik der Mathematik seit 2022 diesen Wettbewerb, bei dem sich Schülerinnen und Schüler der Stufen Q1 und Q3 in der Team-Challenge, der Speed-Challenge und vor allem der Creative Challenge in freundschaftlichem Wettbewerb messen, und dies mit großem Ehrgeiz, gibt es doch attraktive Preise zu gewinnen.
In Gruppen von 3-4 Teilnehmer*innen wurden zuerst Aufgaben aus den vier Schwerpunkten des mathematischen Instituts bearbeitet, bevor es im Herzstück des Wettbewerbs, der Creative Challenge, darum ging, eigene mathematische Ideen zu Billardtrajektorien in Polygonen zu entwickeln und den anwesenden Professorinnen und Professoren des Instituts für Mathematik zu präsentieren. In diesen spannenden Gesprächen an der Tafel zeigte sich eine große Bandbreite von mathematischen Ideen und Ansätzen der Schülerinnen und Schüler, und sie konnten in direktem Kontakt mit Forschenden einen Eindruck von der Mathematik in Studium und Forschung bekommen.
Das abstrakte Thema der Creative Challenge wurde in einem lebhaften Fachvortrag von Prof. Dr. Martin Möller vertieft, der viele Ideen bis hin zum aktuellen Stand der Forschung vermitteln konnte. Anschließend gaben Studierende der Fachschaft Mathematik einen Einblick ins Studium. Auch begleitende Lehrerinnen und Lehrer kamen auf ihre Kosten und konnte eine Weiterbildung des Instituts für Didaktik der Mathematik besuchen. Zudem wurde ein Teil der Ausstellung „Women of Mathematics from around the World – a Gallery of Portraits“ gezeigt.
Auch dieses Jahr gab es hervorragende Teamleistungen, am Ende setzen sich auf Platz 3 „Wolfram Omega“ vom Gymnasium Nord in Frankfurt, auf Platz 2 „Die Matrix Meister“ vom Kaiserin-Friedrich-Gymnasium in Bad Homburg und als Sieger des Wettbewerbs die „HOLA Allstars“ von der Hohen Landesschule in Hanau durch. Sie dürfen sich über Team- und Sachpreise sowie einen Pokal freuen.
Bei der Durchführung dieses Events legte sich das ganze Institut für Mathematik und die Fachschaft mächtig ins Zeug. Finanziell großzügig unterstützt wurden die Main Math Challenge vom Verein zur Förderung der Mathematik und von d-fine. Nicht nur bei den Teilnehmer*innen, auch bei den Helfer*innen war die große Begeisterung zu spüren, und wir freuen uns jetzt schon auf die vierte Auflage im nächsten Jahr.
Zum Bericht des Teams Mathemagier von der Ziehenschule in Frankfurt kommen Sie hier.
3 Herausforderungen
Team-Challenge
Gegebene Aufgaben müssen in einer festen Zeit gelöst werden. Hier ist es hilfreich,
gut im Team zu arbeiten. Wer löst welche Aufgaben mit wem? Mehr als Schulmathematik wird nicht
gebraucht. Die Lösungswege müssen angegeben werden und gut nachvollziehbar sein.
Speed-Challenge
Hier ist Schnelligkeit gefragt. Es müssen so viele Aufgaben wie möglich
gelöst werden. Zu jedem Zeitpunkt kann nur eine Aufgabe bearbeitet
werden. Für jede Lösung bekommt man eine neue Aufgabe. Man kann Aufgaben
auch auslassen. Am Ende zählt die Anzahl der richtigen Lösungen.
Creative Challenge
Im Gegensatz zu den beiden anderen Challenges gilt es hier Mathematik zu entdecken. Hierzu wird den angemeldeten Teams im Vorfeld zur Main Math Challenge neues mathematisches Wissen (z.B. in Form eines Vorlesungsvideos) vermittelt. In der Creative-Challenge geht es darum, dieses Wissen kreativ einzusetzen, um eine Lösung zu finden (Eureka!) und diese auch erklären zu können. Bei Bedarf erhaltet ihr vor Ort Unterstützung von den Mathematiker*innen des Instituts.
Neben den Videos wird hier auch das Skript von Prof. Dr. Martin Möller veröffentlicht.
Die Auflösung der Creative Challenge 2024 ist hier hinterlegt.
Kontakt
Sollten Sie weitere Informationen benötigen, melden Sie sich bitte bei Timo Schöffel (069 798 22526) oder per E-Mail mmc@math.uni-frankfurt.de.
Nach einem fulminanten Start im letzten Jahr fand am Samstag, den 07.10.2023 die zweite Main Math Challenge am Campus Riedberg - im Otto-Stern-Zentrum - statt. Gemäß dem Motto "4 Schwerpunkte, 3 Herausforderungen, 2 Klassenstufen, 1 Tag" sind über 155 Schüler:innen der Klassenstufen Q1/Q3 in 41 Teams aus dem Großraum Frankfurt angetreten um sich drei Herausforderungen der Schwerpunkte des Instituts für Mathematik zu stellen.
Neben zwei Herausforderungen bei denen Teamfähigkeit und Schnelligkeit im Vordergrund standen, war das Herzstück des Events wieder die Creative Challenge, bei der neues mathematisches Wissen zur Lösung eines Problems eingesetzt
werden muss. In Vorbereitung auf die Creative Challenge hatten die Schüler:innen Zugriff auf ein eigens angefertigtes Vorlesungsvideo in dem Prof.in Noemi Kurt eine Einführung in die Theorie der Irrfahrten auf Graphen gab. Die Creative
Challenge musste vor Ort gelöst werden und die Lösung und den Weg dahin im wissenschaftlichen Diskurs erklärt werden. Dafür standen 10 Professor:innen des Instituts zur Verfügung die mit den einzelnen Teams angeregt (an Tafeln) diskutierten. Resultat waren spannende Gespräche, neue Kontakte und viel Mathematik.
Abgerundet wurde das Event von einem Fachvortrag von Prof.in Katharina Hübner zur Zahlentheorie sowie Einblicken in das Studium und das Unileben durch die Fachschaft Mathematik. Programm für die Lehrer:innen wurde vom Institut für Didaktik der Mathematik in Form einer Fortbildung zu <colette/> (https://colette-project.eu) bereitgestellt.
Am Ende des Wettbewerbs belegten Teams der Schulen Kaiserin-Friedrich-Gymnasium, Hohe Landesschule und Bischof-Neumann-Schule die ersten drei Plätze. Zu einem 3d-gedruckten Pokal konnten sich die Gewinner über mathematische Sachpreise und Team-Events z.B. im Escape Room freuen. Das Event fand mit der Unterstützung des Instituts,
dem Förderverein für Mathematik und d-fine statt.
4 Schwerpunkte
Die drei erfolgreichsten Teams werden - neben spannenden Preisen -
kleine 3D Drucker Pokale überreicht bekommen. Erkennbar sind auch hier
die vier Schwerpunkte unseres Instituts.
3 Herausforderungen
Team-Challenge
Gegebene Aufgaben müssen in einer festen Zeit gelöst werden. Hier ist es hilfreich,
gut im Team zu arbeiten. Wer löst welche Aufgaben mit wem? Mehr als Schulmathematik wird nicht
gebraucht. Die Lösungswege müssen angegeben werden und gut nachvollziehbar sein.
Die Aufgaben und die Lösungen haben wir hinterlegt.
Speed-Challenge
Hier ist Schnelligkeit gefragt. Es müssen so viele Aufgaben wie möglich
gelöst werden. Zu jedem Zeitpunkt kann nur eine Aufgabe bearbeitet
werden. Für jede Lösung bekommt man eine neue Aufgabe. Man kann Aufgaben
auch auslassen. Am Ende zählt die Anzahl der richtigen Lösungen.
Creative Challenge
Im Gegensatz zu den beiden anderen Challenges gilt es hier Mathematik zu entdecken. Hierzu wird den angemeldeten Teams im Vorfeld zur Main Math Challenge neues mathematisches Wissen (z.B. in Form eines Vorlesungsvideos) vermittelt. In der Creative-Challenge geht es darum, dieses Wissen kreativ einzusetzen, um eine Lösung zu finden (Eureka!) und diese auch erklären zu können. Bei Bedarf erhaltet ihr vor Ort Unterstützung von den Mathematiker*innen des Instituts.
Neben den Videos wird hier auch das Vorlesungsskript von Prof.in Dr. Noemi Kurt veröffentlicht.
Die Auflösung der Creative Challenge 2023 ist hier hinterlegt.
1+2+3+4+...=-1/12. Wie soll man das verstehen?
An vielen Stellen, insbesondere in der Physik, taucht diese Gleichheit auf, die wörtlich genommen natürlich grob falsch ist. Prof. Dr. Katharina Hübner klärt in diesem Vortrag, was wirklich damit gemeint ist und welche mathematischen Zusammenhänge dahinter stehen.
Rückblick
Einen Eindruck von der ersten Main Math Challenge am 24.09.2022 gibt es im Rückblick des Instituts für Mathematik oder auf der facebook Seite der Universität.
Ein Rückblick und Fotos der Zweitplazierten sind auf der Homepage des Kaiserin-Friedrich-Gymnasiums zu finden: Main-Math-Challenge
Von den Drittplatzierten wird hier berichtet: Holaner bei der MMC vorn dabei und in den Online Nachrichten berichtet aus der Region Main-Kinzig: Mathematische Probleme im Team, schnell und kreativ gelöst.
Das Albert-Schweitzer-Gymnasiums aus Offenbach hat ebenfalls einen Bericht aus Sicht der teilnehmenden Schüler*innen verfasst: Teilnahme an der „Main-Math-Challenge“
Einen Bericht der Schüler*innen des Lessinggymnasiums ist vom Team Lessing verfasst worden.
O –Töne
„…vielen Dank für den tollen Wettbewerb! Meinen Schülern hat es viel Spaß gemacht und sie konnten zusätzlich Uni-Luft schnuppern.“
„die Main Math Challenge war ein sehr intensiver Tag und wir haben uns gefreut, daran teilnehmen zu dürfen.“
„die Idee der drei verschiedenen Aufgabentypen sehr gut“
„gefreut, dass für uns Lehrkräfte parallel eine sehr interessante Fortbildung stattfand“
„eine sehr schöne Veranstaltung“
„Schüler hatten viel Spaß und haben auch eine Menge mitgenommen“
„Ein wirkliches sehr abgerundetes Programm“
„Das war eine richtig starke und erfolgreiche Aktion!“
Hier finden Sie die Lösung der Speed-Challenge.
Für die Creative Challenge 2022 gab es im Vorfeld ein Vorlesungsvideo von Prof. Raman Sanyal: https://tinygu.de/VideoCreativeChallenge2022
Die Notizen zu dieser Vorlesung sind hier: https://www.math.uni-frankfurt.de/~sanyal/MMC-CreativeChallenge-Notizen.pdf
Die Lösung zur Creative Challenge wurde dann im Gespräch den Mathematiker*innen vorgestellt.
Preise und Pokale
Die drei erfolgreichsten Teams haben - neben spannenden Preisen - kleine 3D Drucker Pokale überreicht bekommen. Erkennbar sind auch hier die vier Schwerpunkte unseres Instituts.
1. Platz
Team "Mathe Tanzalarm"
Wiebke Dintelmann, Lea Baron und Johann Gaulke haben sich bei der Hessischen Schülerakademie kennengelernt.
2. Platz
Team "Das Team"
Hyunseo Chang, Nico Nöll, Luca Herwig und Margarita Tychyna besuchen das Kaiserin-Friedrich-Gymnasium in Bad Homburg.
3. Platz
Team "Q3M2a"
Luis Krause, Frederik Neuwald und Lars Pohlmann von der Hohen Landesschule Hanau haben den dritten Platz belegt.
Das Schülerstudium ist ein Angebot für Oberstufenschülerinnen und -schüler, die selbständig, zielgerichtet und engagiert arbeiten können und wollen und überdurchschnittlich motiviert und leistungsstark sind. Es ist eine Möglichkeit, ihre Fähigkeiten und Interessen über den Unterrichtsstoff hinaus auszuschöpfen, indem sie bereits während der Schulzeit kontinuierlich an ausgewählten Lehrveranstaltungen teilnehmen – mit weitgehend gleichen Rechten und Pflichten wie die Studierenden.
Weitere Informationen finden Sie auf den Seiten der Universität zum Schülerstudium.
Beauftrager Schülerstudium
Prof. Dr. Raman Sanyal
sanyal@math.uni-frankfurt.de
Die jungen Mathe-Adler sind ein Enrichmentprojekt für mathematisch besonders interessierte bzw. begabte Schülerinnen und Schüler. Seit 2017 bietet das Institut für Didaktik der Mathematik und Informatik der Goethe-Universität Frankfurt Schüler*innen ab der 3. Klasse Einblicke in verschiedene mathematische Gebiete. Seit dem Schuljahr 2022/23 ist auch das Institut für Mathematik der Goethe-Universität eingebunden, derzeit mit einem Programm für die 9. und 10. Klasse.
Weiter Informationen finden Sie auf der Website: https://matheadler.de/
Kontakt für die 9. bis 11. Klasse
Prof. Dr. Noemi Kurt
kurt@math.uni-frankfurt.de
Schnuppertage an der Goethe-Uni
Die Hessischen Schülerakademien finden jeweils in den letzten beiden Wochen der Schulsommerferien statt. Interessierte und begabte SchülerInnen nehmen an einem von vier angebotenen Kursen teil sowie an einem kursübergreifenden musisch-kulturellen Programm. Mathematik ist als Kurs immer vertreten. Die Inhalte bewegen sich an der Nahtstelle zwischen Schule und Hochschule und sollen u. a. zu einem entsprechenden Studium motivieren.
Vorbereitung und Durchführung der Akademien geschehen von einem Team aus L3-Studierenden und Hochschullehrern zusammen mit den SchülerInnen. Für die Studierenden stellt die Mitarbeit ein fachbezogenes Schulpraktikum mit dem Schwerpunkt Begabtenförderung dar. Von jeder Akademie erscheint eine Dokumentation.
Die Hessischen Schülerakademien werden gemeinsam von der Johann Wolfgang Goethe-Universität, dem Amt für Lehrerbildung und der Hessischen Heimvolkshochschule Burg Fürsteneck/Rhön veranstaltet.
Unter www.hsaka.de sind aktuelle Informationen sowie die Dokumentationen vergangener Akademien einsehbar.
Einige Lehrende des Instituts für Mathematik bieten Vorträge für Schüler an, die etwa im Rahmen von Projektwochen von Schulen gebucht werden können.
Folgende Themen für Schülervorträge wurden u.a. schon gehalten:
Sie können Anfragen am besten per E-Mail an buero@math,uni-frankfurt.de senden.