Mathematik trifft Origami: Vom Auto-Airbag bis zu Stents im Herzen
Mit der Wissenschaft des Papierfaltens und Fragestellungen im Unterricht haben sich Mathematik-Lehrpersonen bei einer Tagung der Deutschen Bildungsdirektion am 10. April befasst
Wie Mathematik im Unterricht verständnisorientiert, anwendungsbezogen und motivierend vermittelt werden kann: Das haben Mathematik-Lehrpersonen der Mittel-, Ober- und Berufsschulen am 10. April beim Tag der Mathematik in Bozen vertieft. Die Tagung wurde von der Pädagogischen Abteilung der Deutschen Bildungsdirektion organisiert. Der Tag der Mathematik machte sichtbar, dass sich Lehrpersonen bemühen, mathematisches Denken nachhaltig zu fördern und Mathematik als lebendige, relevante Disziplin erfahrbar zu machen.
Während am Nachmittag in praxisnahen Workshops die Themen vertieft wurden – von mathematischen Rätseln bis hin zum Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Mathematikunterricht –, standen am Vormittag zwei Vorträge von Professor Norbert Hungerbühler von der Eidgenössichen Technischen Hochschule ETH Zürich auf dem Programm: Im ersten Vortrag ging Professor Hungerbühler auf die Kunst und Wissenschaft des Papierfaltens ein, beleuchtete die zahlreichen Anwendungen von Origami und deren mathematische Hintergründe. Origami und Mathematik sind eng verbunden, da Faltmuster geometrische Prinzipien wie Symmetrie, Winkel und Proportionen nutzen und die Lösung komplexer geometrischer Aufgaben ermöglichen. Im Alltag hat sich die Falttechnik zu einem wichtigen Werkzeug in Industrie und Forschung entwickelt. So ermöglicht sie die Verkleinerung und anschließende Vergrößerung von Strukturen. Ingenieure nutzen Origami um Auto-Airbags besonders platzsparend zusammenzufalten. Im Bereich der Medizintechnik, wenn es darum geht Implantate klein zu falten, die sich dann groß auffalten, kommt die Falttechnik ebenso zur Anwendung. So bei der Einführung gefalteter Stents zur Behandlung von Koronarverengungen, bei dem eine zusammengefaltete Gefäßstütze durch die Arterie eingeschoben und dann zu einem Art Röhrchen aufgefaltet wird. In der Natur gibt es solche Falttechniken beispielsweise beim Marienkäfer: Vor dem Abflug entfaltet dieser die großen Flugflügel, die nur gefaltet unter seinen roten Deckflügeln Platz finden.
Im zweiten Vortrag mit dem Titel „Die Wichtigkeit von Fragestellungen im Unterricht“ ging es um die Bedeutung guter Fragestellungen: Wie können Schülerinnen und Schüler dazu angeregt werden, selbst mathematische Fragen zu entwickeln und dabei Zusammenhänge zu erkennen? Professor Hungerbühler unterstrich dabei die Wichtigkeit dieser kreativen Tätigkeit des Fragenstellens und betonte, es seien zündende Fragen, die die Mathematik weiter brächten.
