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CAMMP

Kategorie: ‘Schülerberichte’

CAMMP: Kann man mit Mathe Wahlen gewinnen?

16. April 2018 | von

Eine Podiumsdiskussion der Q1 des Kaiser-Karls-Gymnasiums

Welche Aussagen lassen sich anhand unserer Angaben in sozialen Medien über uns treffen und inwiefern ist es möglich, uns durch diese zu manipulieren.

Die Ergebnisse der Präsidentschaftswahl Ende 2016 und des „Brexit“ Referendums werfen die Frage auf inwiefern personalisierte Werbung bereits zur Beeinflussung der Wahlergebnisse nutzen findet. Dieser und der Frage welche Rolle die Mathematik dabei einnimmt widmete sich die Q1 im Rahmen einer Podiumsdiskussion Anfang März 2018.

In Vorbereitung darauf hatten sich bereits die Mathe-Leistungskurse an einem CAMMP day, des Schülerlabors CAMMP für mathematische Modellierung an der RWTH Aachen,  mit diesem Themengebiet auseinander gesetzt.

Zentral stand die Frage ob es vertretbar sei, dass die Informationen der Nutzer sozialer Netzwerke weitergeleitet werden und passend zu daraus erstellten Schattenprofilen personalisierte Werbung geschaltet wird. Abzuwägen war dabei ob es nicht sogar vorteilhaft wäre nur relevante Werbung zu erhalten oder ob dieser Einschnitt in die Privatsphäre zu drastisch sei.

Zur Debatte stand die Behauptung des Unternehmens Cambridge Analytica, durch personalisierte Werbung das Wahlergebnis der US Präsidentschaftswahl und des „Brexit“ Entscheids bedingt zuhaben. Das Publikum bestritt zwar den möglichen Einfluss nicht, einigte sich jedoch darauf das es zu viele Variable Faktoren gegeben hätte, um es darauf zurück zuführen.

Efahrungsbericht von Carl Dorndorf, Q1

CAMMP week 2017 powered by Bürgerstiftung – Schülerbericht

06. August 2017 | von

Was ist eigentlich Mathematik? Ist es wirklich nur ein Schulfach oder reicht Mathematik weit über die alltäglichen Aufgabenstellungen in der Schule hinaus? Während der CAMMP week haben wir Antwort auf diese Frage gefunden. Dazu haben wir uns in diesem Jahr mit insgesamt 42 interessierten Schülern in der belgischen Jugendherberge „De Veurs“ getroffen, um sieben verschiedene von Firmen gestellte reelle Probleme zu lösen.

Am Sonntagabend gab es zunächst eine Einführung in das Themengebiet der mathematischen Modellierung. Den Rest des Abends hatten wir dann Freizeit, in der wir uns gegenseitig kennengelernt haben. Am nächsten Morgen warteten wir dann gespannt darauf, welche Themen wir bekommen. Anschließend begann die erste Arbeitsphase, in der sich alle Gruppen zunächst mit ihren Themen vertraut machten. Die Arbeitsphase wurde nur durch die Mittagspause unterbrochen, in der wir uns über die unterschiedlichen Themen austauschen konnten. Erst am Abend wurde uns wirklich klar, welche Komplexität die einzelnen Themen hatten.
Die nächsten Tage wurde fleißig weitergearbeitet und wir bekamen eine Einführung in die Software MATLAB, die wir bei der Bearbeitung der Probleme nutzten. Trotz aller Bemühungen führte kein Weg daran vorbei, die eine oder andere Nachtschicht einzulegen. Kakao und Kaffee haben uns stets geholfen wach zu bleiben. Der Gang zum Automaten wurde zu einer Beständigkeit, sodass das Kakaopulver mehrfach am Tag aufgefüllt werden musste.
Am Mittwoch fand ein gemütlicher Grillabend statt und anschließend wurden die bis dahin erarbeiteten Ergebnisse interessierten Besuchern und Firmenvertretern präsentiert. Am Donnerstag bekamen wir zunächst weitere Arbeitszeit, bevor wir dann Probevorträge hielten, um nicht gänzlich unvorbereitet in die richtigen Präsentationen bei der Abschlussveranstaltung starten zu müssen. Dabei gab es für alle Gruppen eine Hand voll Anregungen und Verbesserungsvorschläge. Diese wurden sofort und auch in der Nacht noch fleißig umgesetzt, sodass kaum jemand vor 4 Uhr schlafen ging.
Nach wenig Schlaf und jeder Menge Kaffee und Kakao sind wir dann am Freitag nach Aachen aufgebrochen. Dort lauschten wir gespannt den anderen Gruppen bei ihren Präsentationen. Nach jedem Vortrag trugen die Firmenvertreter noch ein paar grundlegende Informationen zur Firma bei. In den Pausen bekamen wir schließlich auch die Möglichkeit, mit den Firmenvertretern über die gefundene Lösung des Problems zu reden oder zu diskutieren. Die Firmenvertreter waren sehr erfreut über unsere Arbeit und konnten die Forschungsergebnisse nutzen.

Insgesamt war der Aufenthalt bei der CAMMP week eine Erfahrung, die man unbedingt gemacht haben sollte, wenn man an Mathematik oder Informatik interessiert ist. Wir können diese Woche nur weiterempfehlen, denn es macht Spaß zusammen mit anderen Schülern über die verschiedenen Problemstellungen zu diskutieren und sie schließlich in Teamarbeit zu lösen.

Jannis, Florian und Jessica

CAMMP week 2017 powered by Bürgerstiftung – Schülerberichte

19. Juli 2017 | von

Am 7. Juli berichtete Miriam Rucks (Teilnehmerin der CAMMP week) über die diesjährige CAMMP week powered by Bürgerstiftung. Der Artikel ist nun online frei verfügbar.

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Christina Justus, Felix Tietz, Sven Drießen, Stefan Krischer, Sigrid Schneider-Haag (Teilnehmer der CAMMP week) berichteten über die diesjährige CAMMP week powered by Bürgerstiftung.

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Jannis Gabrisch, Florian Fechtel und Jessica Kraushausen berichten ebenfalls über die diesjährige CAMMP week powered by Bürgerstiftung.

Zum Artikel.

Der Artikel von Elena Gensch über die diesjährige CAMMP week powered Bürgerstiftung ist hier zu finden.

Sven Drießen, Christina Justus, Stefan Krischer und Felix Tietz vom Gymnasium am Wirteltor (Düren) berichten ebenfalls über die diesjährige CAMMP week.

Zum Artikel.

Erfahrungsberichte zur CAMMP science Sommerschule

02. Juli 2016 | von

Erfahrungsberichte zum CAMMPscience Projekt

01. Juni 2016 | von

Hier finden sie eine Zusammenfassung von Erfahrungen der teilnehmenden Schülergruppen: CAMMP science – Erfahrungen von KKG-Schüler/innen

Bericht über die CAMMP week 2015 powered by Bürgerstiftung

08. Juli 2015 | von

Sieben Probleme, eine Woche, viele neue Erfahrungen und der Wunsch nach einem anständigen Bett

Gutes Wetter, wenig Schlaf, Mathematik, viel Kaffee und noch mehr Spaß. Was im ersten Moment für die meisten Menschen widersprüchlich klingt, beschreibt doch am treffendsten die CAMMP week 2015. CAMMP, das steht für „Computational and Mathematical Modeling Program” und ist eine kleine Erfolgsgeschichte des Lehrstuhls CCES der RWTH-Aachen. So ist diese Woche voller Mathematik dieses Jahr bereits in seine fünfte Runde gegangen und wurde für alle Beteiligten ein gelungenes Erlebnis. Ziel ist es den Schülerinnen und Schülern zu vermitteln, wie Mathematik in der Wissenschaft genutzt wird und dazu nicht wie im Mathematikunterricht Stift und Papier ausreichen. Dazu standen sieben offene, reelle Probleme zur Verfügung, die zu lösen waren.

Aber fangen wir vorne an: Bei strahlendem Sonnenschein, der uns für die nächsten fünf Tage nicht mehr verlassen wollte, trafen Sonntags peu à peu Schüler und Schülerinnen, Lehrkräfte und das Team der RWTH in der kleinen belgischen Jugendherberge ein. Die insgesamt 42 Schülerinnen und Schüler aus 13 Schulen trafen sich abends dann zum ersten Mal zu einer kleinen Einführung in die mathematische Modellierung, gehalten von Prof. Dr. Ahmed E. Ismail. Die Begeisterung der Teilnehmer hielt sich zu diesem Zeitpunkt noch in Grenzen. Jedoch ging es mit der Vorstellung der sieben Probleme, der Gruppeneinteilung und einem ersten kleinen Kennenlernspiel weiter, in dem sich die Gruppendynamik, die sich die nächsten Tage entwickeln sollte, bereits ein erstes Mal zeigte.

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Nach einer Nacht in belgischen Jugendherbergsbetten starteten wir montags in unseren Gruppen mit der Bearbeitung des gegebenen Problems. Dies mag einfacher klingen, als es tatsächlich war. Bevor wir überhaupt loslegen konnten, mussten wir erst einmal das Problem verstehen und inwiefern dies eigentlich etwas mit Mathematik zu tun hat. Daraus ergaben sich bereits die ersten Fragen, die Grundlage der Modellierung sind: Wie vereinfache ich ein komplexes, reelles Problem so, dass ich es in einem mathematischem Computermodell abbilden kann, das Aussagekraft hat.

Diese erste große Hürde konnte bereits Montags bewältigt werden. Die Arbeit an den Computern begann. Die darauf folgenden Tage zeichneten sich durch lebhafte Diskussionen, da jeder Teilnehmer eine eigene Auffassung des Problems hatte, Frustration, wenn der geschriebene Code mal wieder nicht funktionierte, und einen unfassbar hohen Kaffeeverbrauch aus. Die Dynamik und Eigenmotivation, die die Gruppen dabei entwickelten, waren mit nichts zu vergleichen, was man aus der Schule kennt. Hinzu kommt die Selbstständigkeit, mit der gearbeitet wurde: Die betreuenden Lehrer, die es sonst gewohnt waren das Zepter in der Hand zu halten und die Arbeit zu lenken, fanden sich auf einmal in einer Statistenrolle wieder. Um sich dennoch mit einzubringen beschränkte man sich darauf für das leibliche Wohl der Gruppe zu sorgen indem Obstteller zubereitet oder einfach nur Kaffee geholt wurde. Diese neue und ungewohnte Rolle für die Lehrer war jedoch ein gewünschter Nebeneffekt, da das fachliche Wissen diesmal gar nicht in ihren Händen lag, sondern bei den wissenschaftlichen Betreuern des CAMMP Teams. Somit war diese Woche nicht nur eine Lernmöglichkeit für die Schülerinnen und Schüler, sondern auch für deren Lehrkräfte. Dies führte dazu, dass die gewohnte Schüler-Lehrer-Hierarchie durchbrochen wurde und man sich sogar auf Augenhöhe begegnete, da die Schüler zum Ende der Woche mehr Wissen über ihr Problem und deren Lösung hatten als die Lehrer. Daraus und aus der Anwesenheit von einigen Kindern des Organisationsteams resultierte eine unbefangene, fast familiäre Stimmung, die diese Veranstaltung noch weiter vom schulischen Alltag abhob. Außerdem gab es reichlich Möglichkeiten sich körperlich auszutoben und den Kopf für ein paar Minuten von Mathe, falschen Codes und dem nicht funktionierenden Internet frei zu machen. Immerzu sah man Frisbee, Basketball oder Fußball spielende Grüppchen. Den Höhepunkt hatten die sportlichen Aktivitäten am Mittwoch, an dem es galt mit seiner Gruppe in einem Sportturnier anzutreten und zu zeigen, was man doch für ein tolles Team war.
Nicht verschweigen will ich hier auch eine kleine, stetig wachsende Gruppe von Schülerinnen,Schülern, Lehrerinnen und Lehrern, die so verrückt war, sich jeden morgen eine Stunde vor dem Frühstück zu treffen, um die Müdigkeit mit einer oder mehr Runden Liegestütze, Kniebeugen oder Yoga zu vertreiben.
Einzig am Donnerstag spürte man bei allen Teilnehmern eine unterschwellige Spannung, da die Deadline immer näher rückte und die Lösung noch immer nicht vollständig oder überhaupt in Sichtweite war. Allen war klar, dass diese Nacht wohl nicht so erholsam werden würde, wie die vorherigen und das der Kaffeekonsum nochmal gesteigert werden musste. Als dann auch noch bei den Probepräsentationen auffiel, dass manches was man erarbeitet hatte, gar keinen Sinn ergab, war die Motivation erst einmal im Keller. Hier konnten jedoch die Lehrer einen wichtigen Beitrag leisten und die Gruppen wieder anregen, die letzten Stunden zu investieren, um ein gutes Ergebnis abzuliefern. Als die letzten Gruppen dann um halb 5 ins Bett fielen und sich auf ganze 3,5 Stunden Schlaf freuen konnten, kam noch nicht der berechtige Stolz auf das Erreichte auf, aber das sollte sich am nächsten noch Tag ändern.

IMG_4923Das letzte Frühstück wurde nach einer kräftezehrenden Nacht dann auch größtenteils schweigend und in einer deutlich kleineren Runde, als an den anderen Tagen aufgenommen. Jeder war froh ein gutes Ergebnis erzielt zu haben, doch stand noch als letztes großes Event die Abschlusspräsentation vor Vertretern der RWTH und Wirtschaftsunternehmen im SuperC an. Am heißesten Tag der Woche fuhren wir zurück nach Aachen und bei allen machte sich ein Kribbeln breit, das sowohl aus Vorfreude und Lampenfieber, als auch ein wenig Enttäuschung bestand, dass nun alles so gut wie vorbei war. Als die Gruppen schlussendlich auf dem Podium standen und vor den geladenen Gästen, Lehrern, Eltern und Geschwistern ihre Ergebnisse präsentierten wurde sich jeder bewusst, welche grandiose Arbeit sie alle bewältigt hatten und das sich sämtliche Mühen gelohnt hatten. Der Stolz kam so richtig auf, als man sich nach der Präsentation mit den Vertretern der Problemsteller traf, die alle vollauf begeistert waren, und sowohl Lob als auch kleine Präsente entgegennehmen durfte.
Nun zeigte sich aber letzten Endes der Schlafmangel und blickte man im Saal um sich, sah man nicht wenige, denen es schwer fiel die Augen offen zu halten. Die Sehnsucht nach dem eigenen Bett stieg an. Das merkte man auch nachdem alle Gruppen fertig waren und man sich endlich mit den Eltern treffen konnte. Es wurde noch flüchtig einige Telefonnummern ausgetauscht und ausgemacht, dass man sich wiedersehen müsste, doch eigentlich wollte jeder nur noch nach Hause und sich hinlegen. So kam es auch, dass diese letzte Runde recht schnell ihr Ende fand und man an einigen Erfahrungen reicher, großer Zufriedenheit und mit viel Freude den Nachhauseweg antrat.

Text: Cornelius Hesse-Edenfeld (teilnehmender Student an der CAMMP week 2015 powered by Bürgerstiftung)

Erfahrungsbericht MINT EC

18. Dezember 2014 | von

Aus dem Jahresreport 2013/14 des MINT-EC-Vereins:

Meine Erfahrungen mit dem MINT-EC

Im Jahr 2012, also vor knapp zwei Jahren, durfte ich mein erstes MINT-EC-Camp besuchen. Es fand am DESY in Zeuthen bei Berlin zum Thema „Messung kosmischer Teilchen“ statt. Bis dahin war für mich ganz klar: Nach dem Abi geht es nach Aachen zum Maschinenbaustudium. Standard halt. Das hat sich auch durch die Teilnahme am DESY-Camp erst einmal nicht verändert. Denn die Forschung in der Physik habe ich zwar als spannend und interessant erlebt, aber für mich sah ich dort keine Zukunft. Ähnlich erging es mir in meinem zweiten Camp an der TU in Dresden. Beide Camps waren dennoch ein voller Erfolg für mich. Raus aus dem Schulalltag, rein in die „reale“ MINT-Welt und den Forschungsalltag. Denn nicht nur der Inhalt, sondern auch Planung, Teams, Ausrichter und die anderen Teilnehmer sind Teil der Erfahrungen, die man im Camp macht. Ausgehend von einem stets begeisterten Veranstaltungsleiter packt einen die Neugierde und der 14-Stunden-Tag geht schneller als der 45-Minuten-Unterricht vorbei. Stress, Druck und die Vorbereitung für die Abschlusspräsentation wirken sich nur positiv auf die Stimmung in der Gruppe aus. Genial!

Nun finde ich die Übersicht zum CAMMP in Aachen an der RWTH… da will ich doch hin… aber CES also Computational Engeneering Science?!? Noch nie gehört…. Egal! Teilnehmen. An den viel zu schnell vergehenden Tagen lerne ich, was das Ziel von CES ist: mittels der Rechenleistung von Computern technische Probleme zu analysieren und bestmögliche Lösungen zu finden. Dies wird über die Simulation in der Informatik realisiert. Innerhalb kürzester Zeit lassen sich so Lösungen für Produktverbesserungen finden und damit Produktionskosten senken. Ein gutes Beispiel ist die Automobilindustrie: Jeder neue Kleinwagen muss vor der Serienherstellung als Prototyp zu Testzwecken diverse Crashtests durchlaufen und positiv abschließen. Jeder dieser Tests kostet mindestens eine Million Euro. Zuviel, um bei einem solchen Test zu merken, dass die vorherige Planung nicht zielführend war und der Wagen den Sicherheitsanforderungen nicht gerecht wird. Die Simulation ersetzt zwar den physischen Test nicht, bietet jedoch die Möglichkeit alle Parameter im Vorhinein sorgfältig zu wählen und so Fehlversuche zu minimieren. Der Studiengang CES verbindet also Maschinenbau, Mathematik und Informatik miteinander. Eine spannende Woche macht mir deutlich, wie die Zukunft aussehen wird. Denn welches Gerät läuft heute noch rein mechanisch? Das Thema fasziniert mich und mit Blick auf das bevorstehende Abi rückt die Entscheidung näher. Ich hänge in einem großen Disput zwischen Maschinenbau und CES. Worin liegt die Zukunft? Was passt besser zu mir? Diese Fragen muss ich für mich beantworten, denn diejenigen, die ich um Rat frage, kennen CES nicht… zu neu, zu unbekannt. Die meisten Ratschläge laufen daher auf den Studiengang Maschinenbau hinaus. Ich entscheide mich für CES. Ausschlaggebend war die Tatsache, dass CES eher zukunftsorientiert ist und mir die Arbeit während des Camps sehr viel Freude bereitet hat.

Ich bin froh, die vielen Einblicke durch den MINT-EC erlebt zu haben. Eindrücke, die der Schulalltag verborgen hält, sind für mich unersetzlich bestechend. Noch heute habe ich tolle Kontakte, auf die ich zurückgreifen kann. Einmalig! – Danke!

Julius Genske, ehemaliger Schüler des Irmgardis-Gymnasium, Köln, Nordrhein-Westfalen

Bericht über die CAMMP week MINT-EC 2013

02. Oktober 2013 | von

SAM_95801Vom 13.11.-16.11.2013 haben wir die CAMMP week einmal anders als in der gewohnten Form ausprobiert. Zusammen mit dem Verein MINT-EC haben wir eine angepasste Variante unserer CAMMP week für Schülerinnen und Schüler aus ganz Deutschland angeboten. Insgesamt 20 Schülerinnen und Schüler haben wir am Mittwochnachmittag bei uns in der RWTH Aachen begrüßen dürfen. Nachdem sie in das Hauptthema unserer CAMMP week, dem mathematischen Modellieren von Prof. Ahmed E. Ismail eingeführt wurden, haben sich die insgesamt vier Gruppen jeweils mit einem der folgenden Probleme beschäftig, die von unseren Partnern gestellt wurden:

  1. Berechnung der Kontaktfläche zwischen Fahrzeugsitz und Insasse
  2. Abbildung von Flechtprozessen
  3. Optimierung von Wärmeaustauschern
  4. Mobilität der Zukunft – Optimierung eines Carsharing Buchungssystem

 

SAM_96841Begleitet wurden sie dabei von einem unserer vier Betreuer Torsten Trimborn, Rolf Isele-Holder, Michael Woopen und Callum Corbett. Obwohl Jugendliche und Betreuer diesmal nicht zusammen in einer Jugendherberge untergebracht waren, haben sich die Gespräche doch meistens nur um eines gedreht:”Wie lösen wir das Problem?” Nicht nur in den Gruppenarbeitsphasen, die eingeplant waren, sondern auch beim Mittagessen, gemeinsamen Abendessen, der Stadtführung und dem Besuch der AixCAVE drehten sich die Gespräche immer wieder um mathematische Ansätze und mögliche Lösungswege. Der Ansporn auf eine möglichst gute Lösung war schließlich so groß, dass alle Gruppen ihre freien Abende nutzten, um weiter an ihren Aufgaben/Problemen zu arbeiten und auszufeilen.

Die Motivation der Schülerinnen und Schüler wurde dadurch verstärkt, IMG_3460dass am Samstagvormittag die Ergebnisse im Super C der RWTH Aachen den Firmenvertretern und einem neugierigen Publikum präsentiert werden sollten. So wurde in den Gruppen am Freitag Abend bis tief in die Nacht, teilweise sogar bis in die frühen Morgenstunden am Samstag gearbeitet. Am Ende präsentierten alle Schülergruppen, teilweise ohne eine einzige Minute Schlaf in der Nacht, hervorragende Ergebnisse.

Viele Schüler hätten sich gerne noch länger mit ihrem Thema auseinandergesetzt, um ihre Lösungsvorschläge zu vervollständigen. Dennoch ist es gelungen den Schülerinnen und Schülern zu vermitteln, wobei es bei mathematischer Modellierung ankommt und dass ein Studium oder ein Beruf im MINT-Bereich viel Geduld, Selbstmotivation und Teamfähigkeit erfordert.

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Bericht über die CAMMP week 2013

01. August 2013 | von

Natürlich fand auch im Jahr 2013 wieder die CAMMP week in Belgien statt, doch anstelle eines eigenen Berichts der Organisatoren wollen wir an dieser Stelle einen teilnehmenden Lehrer sprechen lassen. Dr. Martin Janßen, der mit 6 seiner Schülerinnen und Schülern vom Friedrich-Wilhelm-Gymnasiumin Köln nach Voeren anreiste, hat kurz nach der CAMMP week 2013 seine Erfahrungen und Beobachtungen in einem Artikel nieder geschrieben.

Eine Woche Mathematische Modellierung: CAMMP 2013 der RWTH Aachen Universität mit Schülerinnen und Schülern des FWG
„Mathematisches Modellieren“ klingt für die meisten Zeitgenossen sicher „uncool“ und viele können keine Vorstellung damit verbinden.
Dabei beherrscht mathematisches Modellieren längst unseren Alltag: Überall in Industrie, Wirtschaft und Verwaltungen werden Fragestellungen („Probleme“) quantitativ angegangen und mit mathematischer Akribie in Produkte, Zeitpläne und Richtlinien verwandelt, die unsere Gesellschaft auf Trab halten. Wie das genau von statten geht, erfährt man in der Schule eher selten; dafür sind die Fragestellungen häufig zu komplex und Fächer übergreifend. Aber darin liegt natürlich auch der Reiz solcher Probleme.

Die von drei Arbeitsgruppen der RWTH Aachen organisierte CAMMP Week (Prof. Dr. Martin Frank, Dr. Christina Roeckerath, Prof. Dr. Ahmed E. Ismail und Dr. Nicole Faber) gibt Schülerinnen und Schülern der Oberstufe mit Lehrerinnen und Lehrern die Möglichkeit, im Rahmen einer intensiven Projektwoche die Grundlagen der mathematischen Modellierung anhand von praktischen Beispielen zu erlernen. Die Fragestellungen sind dabei „real“ und betreffen aktuelle Probleme in Industrie, Wirtschaft und Hochschulforschung.

DSC_0037-2In diesem Jahr hatten erstmals auch sechs Schülerinnen und Schüler des FWG die Möglichkeit, mit ca. 50 weiteren Schülerinnen und Schülern mitzumachen.
Es gab sieben Gruppen mit jeweils einer Fragestellung, an deren Lösung fünf Tage intensiv gearbeitet wurde. Unsere Schülerinnen und Schüler waren an sechs unterschiedlichen Gruppen beteiligt. Jede Gruppe wurde von einem erfahrenen Doktoranden der RWTH Aachen und zwei zugewiesenen Lehrkräften betreut. Am Freitag haben alle Gruppen ihre Ergebnisse im Gebäude Super C der RWTH Aachen einem größeren Publikum mit Vertretern der Aufgabensteller präsentiert.

Die Fragestellungen hatten es in sich:
• Entwickle eine einfach zu bedienende lernfähige Thermostat-Ventilsteuerung für Haushalte.
• Entwickle eine optimale Fahrkurve für Fahrstuhlbewegungen, die für vielfältige Situationen möglichst schnell und möglichst komfortabel verlaufen sollen.
• Entwickle eine Temperaturregelung für den Heizkopf eines Bohrgerätes, das sich für Bodenuntersuchungen durch Eisschichten bohrt, wobei die Grenzlinie zwischen aufgeschmolzenem und gefrorenem Eis nicht beliebig verlaufen darf.
• Finde heraus, wie man Textilien für Verbundwerkstoffe möglichst faltenfrei über Oberflächen drapiert.
• Entwickle eine Methode der akkuraten Außen-Temperaturmessung aus Temperaturmessdaten innerhalb eines Mehrzweck-Handmessgerätes.
• Entwickle eine Software für eine möglichst optimale Lagerhaltung für ein Online-Versandhaus mittlerer Größe.
• Entwickle eine computergestützte Methode, optimal passende Knochenteile z.B. von der Hüfte eines Patienten für eine Kiefertransplantation auszuwählen

Wie in Industrie und Forschung werden solche Aufgaben im Team bearbeitet. Zur Lösung mussten die Schülerinnen und Schüler die Fragestellungen in quantitativ berechenbare Modelle umwandeln – mit Vereinfachungen, die das Problem mathematisch handhabbar machen, aber ohne dabei das eigentliche Problem zu verpassen. Dazu wurden mathematische Methoden wie das Aufstellen von Funktionen und das Ausnutzen mathematischer Beziehungen verwendet, so dass Lösungen über Berechnungsalgorithmen oder Computersimulationen erzielt werden konnten. Diese hohe Kunst des Modellierens kennen zu lernen und dabei die Scheu vor komplexen Aufgaben zu verlieren, war das wichtigste Ziel unserer Exkursion CAMMP 2013 im Rahmen der Schulprojektwoche.

 

DSC_1049-300x200Wir sind am Sonntag, dem 7. Juli 2013, zur Jugendherberge in Voeren (Belgien) angereist, wo die Schülerinnen und Schüler nach dem Abendbrot schon in Gruppen eingeteilt wurden und eine Aufwärmaufgabe bekamen. Aus den Materialien in einer Tüte (2 Telefonbücher, Holzspieße, Tesafilm, Luftballons) sollte jede Gruppe in 40 Minuten einen möglichst hohen Turm basteln, der ein volles Glas Wasser auf seiner Spitze tragen kann. Tatsächlich kamen erstaunliche Höhen bis zu 1,60 m zustande. Schon bei dieser Aufgabe lernten sich die Gruppenmitglieder kennen und mussten sich abstimmen und sowohl arbeitsteilig als auch koordiniert vorgehen.

Am Montag morgen erhielten wir alle unsere spezielle Problemstellung für die Woche und auch die Lehrkräfte wurden den Gruppen zugeteilt. Ab 10:30 Uhr ging es dann mit der Gruppenarbeit los, die nur von den Mahlzeiten und einem längeren Spaziergang am Mittwoch Nachmittag unterbrochen wurden. Für die Lehrerinnen und Lehrer war es sehr interessant zu erfahren, wie die Schülerinnen und Schüler an ihre Probleme herangeführt wurden. Am ersten Tag konnten die Schüler nach einer kurzen Erläuterung der Fragestellung auf sich gestellt nur grobe Ideen und Fragen entwickeln; dabei gab es kaum Beeinflussung von den Betreuern. Die Schülerinnen und Schüler hatten dabei häufig das Gefühl „kein Land in Sicht“ zu haben; aber so fingen sie an, unterschiedliche Ideen und Fragen zu entwickeln, die bei einer stärkeren Anleitung vielleicht nie entstanden wären. Am Dienstag moderierten die Betreuer dahingehend, dass Ziele formuliert und Arbeitsaufträge für Teilgruppen abgesteckt wurden.

DSC_1081Bei inhaltlich mathematischen Fragen standen die Betreuer, Lehrkräfte, Bücher und das Internet zur Verfügung. Regelmäßig berieten die Gruppen, welchen Stand sie haben und welche Teilaufgaben als nächstes verfolgt werden. Am Mittwoch wurde auch noch abends und donnerstags bis tief in die Nacht hinein gearbeitet.

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Während sich einige noch mit der Programmierung beschäftigten (alle verwendeten die effiziente Programmiersprache MATLAB – viele haben zum ersten Mal programmiert), haben andere schon an dem Bericht und der Präsentation gearbeitet. Bericht und Präsentation wurden mit dem Textverarbeitungsprogramm LaTeX erstellt, das für mathematische Formeln und professionelle Formatierung besonders geeignet ist. Auch diese Fertigkeit haben sich die meisten hier erstmals „so nebenbei“ angeeignet.

 

DSC_0141Erwartungsgemäß wurden nicht alle Probleme „endgültig gelöst“, aber in allen Gruppen wurden erstaunlich fundierte Teilergebnisse und gute Ideen für weitere Forschung erarbeitet, so dass die Vertreter der Aufgabensteller voll des Lobes waren und die Schülerinnen und Schüler bei ihren Präsentationen am Freitag im Super C der RWTH Aachen verdient in Applaus gebadet wurden.

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Die Schülerinnen und Schüler haben in der CAMMP Week 2013 sicher Selbstbewusstsein getankt und erfahren, dass auch in der Forschung nur „mit Wasser gekocht“ wird, aber dass man im Team auch komplexe Aufgaben unter Zeitdruck meistern kann.

 

Text: M. Janßen

Bericht über die CAMMP week 2012

02. September 2012 | von

gruppenarbeitAuch im Jahr 2012 fand in der Jugendherberge im belgischen Voeren wieder eine Schnupperwoche zum Studiengang CES statt. In einer Einführungsveranstaltung wurden die Schülerinnen und Schüler zunächst in sechs Gruppen eingeteilt. Die erste Aufgabe diente dazu, dass sich die Gruppenmitglieder untereinander kennenlernen. Zudem sollte schon mal ein kleiner Vorgeschmack auf die Arbeit der nächsten Woche gegeben werden.

So versuchten die Jugendlichen durch eigene kreative Lösungsansätze eine Papierbrücke zu bauen. Allein Papier und Klebstoff durften als Hilfsmittel verwendet werden. Innerhalb kürzester Zeit (40 Minuten) mussten die Jugendlichen nun eine Entfernung von 40 cm zwischen zwei Stühlen überbrücken. Außerdem sollten die Brücken so tragfähig sein wie möglich sein. Die Gewinnerbrücke konnte mehr als 3 Kilogramm Gewicht tragen!

Am darauf folgenden Tag stellten die wissenschaftlichen Betreuer, die Gruppenarbeit3aus Doktoranden der RWTH bestanden, die 6 Aufgaben vor. Die jeweiligen Fragen wurden zunächst in den Gruppen diskutiert. Den Schülern ist es dabei frei überlassen worden, die Arbeitszeiten selbst zu gestalten und auch komplett eigene Lösungsansätze für die gestellten Probleme zu finden. Allerdings sorgten die wissenschaftlichen Betreuer bei Bedarf für den nötigen Anteil an Expertenwissen.

Beim CAMMP wurde also wieder getüftelt was das Zeug hielt. Und das oftmals an Problemen, die man auf den ersten Blick gar nicht so unbedingt mit Mathematik in Verbindung bringt. Zum Beispiel: Wie garantiert man die zuverlässige Energieversorgung eines Krankenhauses? Und wie berechnet man die Geschwindigkeit eines Autos anhand eines Videos?

praesentationZur Stärkung von Geist und Seele wurde am dritten Tag eine Wanderung durch die Wälder der Eifel und ein anschließendes Barbecue veranstaltet. So konnten die Energiereserven für die letzten zwei Tage nochmals aufgeladen werden. Alle Gruppen arbeiteten jetzt bis in die Nachtstunden. Am letzten Abend waren die ersten um 2:00 Uhr im Bett, die letzten gegen 5:00 Uhr.