CAMMP

Was?    Schüler/innen werden in verschiedenen Workshops anhand von bekannten Anwendungen in die Grundlagen mathematischer Modellierung eingeführt.

Dabei finden mathematische Inhalte, wie beispielsweise Winkelsätze oder Matrizenrechnung, Anwendung, die die Schülerinnen und Schülern unter Umständen bereits aus dem Unterricht kennen. Neben inhaltlichen Kompetenzen werden in den Workshops prozessbezogene Kompetenzen gefördert. Dazu gehören in besonderem Maße Problemlösen und Modellieren, aber auch Kommunizieren und Argumentieren sowie Werkzeuge nutzen (z.B. e-Learning-Einheiten, Julia, GeoGebra). Der CAMMP day findet an der RWTH Aachen am Lehrstuhl ACoM statt und wird auf Anfrage je nach Themenwahl mit Oberstufen- bzw. Mittelstufenkursen von zwei wissenschaftliche Mitarbeitern/-innen durchgeführt.

Ablauf?   Die Schülerinnen und Schüler erhalten morgens zunächst eine Einführung im Rahmen eines Vortrages, der die Bedeutung von mathematischer Modellierung und Simulation für Wissenschaft und Industrie anhand verschiedener Beispiele veranschaulicht. Anschließend finden die Workshops statt. Ausprobieren und Entdecken ist in Kleingruppen die vorherrschende Arbeitsweise. In jedem Arbeitsschritt besteht die Möglichkeit, vorhandenes Wissen aufzufrischen bzw. zu neuem Wissen zu gelangen. Der Fokus liegt auf dem praktischen, zielgerichteten Gebrauch der Mathematik, der durch die Software Julia begleitet wird. Im Falle eines Präsenzworkshops erhalten die Schüler und Schülerinnen am Nachmittag bei einem Besuch der Powerwall des AICES einen Einblick in das Forschungsgebiet der Virtuellen Realität. 

Wer?   Je nach Themenwahl Mathematikkurse der Oberstufe oder der Mittelstufe aller Schulformen. Die Mindestteilnehmerzahl beträgt 10 Schülerinnen und Schüler.

Wann?   Individueller Termin vereinbar, Dauer des Workshops ca. von 9:00-15:00 Uhr (Die Zeiten können auch angepasst werden.)

Wo?   Online oder im Center for Computational Engineering Sciences der RWTH Aachen

Unkostenbeitrag?   kostenlos

Voraussetzungen?   Im Falle eines Online-Workshops wird lediglich ein Webbrowser benötigt. Eine Installation von Programmen ist nicht nötig. Bei der Lösung der Probleme werden die Schülerinnen und Schüler von wissenschaftlichen Mitarbeitern/-innen über ein Videokonferenztool unterstützt.

Anmeldung?  Termine können individuell per E-Mail an Tamassia@acom.rwth-aachen.de vereinbart werden. Bitte füllen Sie dazu dieses Formular aus und hängen Sie es an die E-Mail.

Fragen oder Rückmeldungen? Bei Rückfragen stehen wir Ihnen gerne unter Tamassia@acom.rwth-aachen.de  zur Verfügung!

Es werden folgende Workshops angeboten:
Für die detaillierten Workshopbeschreibungen einfach das gewünschte Modul anklicken.

Thema	ab Klasse	Vorkenntnisse*	mögliche mathematische Inhalte	Dauer (in h)**
Soziale Netzwerke***	7	Erstellung von Boxplots, Baumdiagrammen (Summen- und Pfadregel)	Lagemaße, Streuungsmaße, Boxplots, zweistufige Zufallsexperimente, Wahrscheinlichkeitsrechnung (insb. Interpretation von Wahrscheinlichkeiten), Optimierung, Hypothesentests	5-6
Evolution***	8	relative Häufigkeit, arithmetisches Mittel, Median	Umgang mit Daten, Abstandsmessung, Clusteringmethoden, Metrik, Übergangsmatrizen und stochastische Prozesse	5-6
Solarenergie	8 10	Winkelpaare, Strahlensätze, Funktionsbegriff	Geometrie, Trigonometrie, Winkelbeziehungen im Dreieck                      Integration, Optimierung	4-6
Fitnesstracker	9	Funktionsbegriff	Funktionsgleichungen, Trigonometrische Funktionen	5-6
Shazam	9	Funktionsbegriff	Funktionsgleichungen, Trigonometrische Funktionen	5-6
Datenkomprimierung	9 11	Funktionsbegriff Vektoren, Matrizen	Funktionsgleichungen, Trigonometrische Funktionen Matrizen, Vektoren und deren Multiplikation	5-6
Klimawandel	10	Funktionsbegriff, Differentialrechnung, arithmetisches Mittel	Lineare Regressionsanalyse, Bestimmtheitsmaß, Hypothesentests	6
Klimarekorde	10	Wahrscheinlichkeiten und Zufallsexperimente, Pfadregeln	Umgang mit Daten, Gesetz der großen Zahlen, Laplace-Wahrscheinlichkeit, Pfadregeln, Erwartungswert	1-2
Computertomographie	10	Geraden im R^2, Schnittpunktberechnung, Ebenen im R^3	Inverse Probleme, Parameterdarstellung von Geraden und Ebenen, Matrizen	6
Bildklassifizierung und maschinelles Lernen	10	Vektoren	Vektoren, Skalarprodukt, Abstandsbestimmung zu Ebenen in Normalenform	5-6
Google	10	Lineare Gleichungssysteme	Wahrscheinlichkeitsbegriff, Grenzwert, Übergangsmatrizen	4-6
GPS	10	Gleichungssysteme	Gleichungssysteme, Tangentengleichungen im dreidimensionalen Raum, Ausgleichsrechnung	5-6
Netflix	10/11	Funktionsbegriff, Differentialrechnung, lineare Gleichungssysteme	Umgang mit Daten, Vektoren, Skalarprodukt	6
Animationsfilme	11	Funktionsbegriff, Differentialrechnung	Interpolation	5-6
Metallabkühlprozess	11	Differentiation, Differenzenquotient, Integration, Rechtecksumme	Inverse Probleme, Differentiation, Differenzenquotient, Integration, Rechtecksumme, Messfehler	3-4

 

*eine Wiederholung ist im Workshop möglich

**inkl. Mittagspause

***Workshops werden auf vorhandene Vorkenntnisse und Klassenstufe individuell angepasst