Foto: Hochschule Merseburg

(K)ein Herz für Mathematik?!

Mathematik ist nicht gerade das beliebteste unter den Schulfächern. Und auch im Studium löst es unter Studierenden eher selten Jubelschreie aus, wenn im Studienverlauf das Fach Mathematik ansteht. Aber das geht auch anders, wie das Beispiel der Hochschule Merseburg zeigt.

Dr. Axel Kilian, Professor für Mathematik und computergestützte mathematische Methoden an der Hochschule Merseburg, hat das Problem „Mathematikverdrossenheit“ erkannt. Gemeinsam mit einem engagierten Team entwickelte er eine E-LectureEine E-Lecture ist eine digital aufgezeichnete Vorlesung, die über das Internet zugänglich ist und somit jederzeit abgerufen werden kann. zum Thema RollkurvenEine Rollkurve, auch Zykloide genannt, ist die Bahn, die ein Kreispunkt beim Abrollen eines Kreises auf einer Leitkurve, zum Beispiel einer Geraden, beschreibt. Der Spirograph ist ein Anwendungsbeispiel, das wohl jeder kennt. um die Mathematik praxisnah zu veranschaulichen.

Alles auf dem Kopf: der flipped classroom
Das Projekt der E-Lectures folgt der Idee des Inverted-Classroom-ModellsAuch flip teaching, inverted teaching oder flipped classroom genannt.. In diesem „umgedrehten Unterricht“ eignen sich Studierende den Stoff zu Hause an, um ihn anschließend mit den Lehrenden zu vertiefen. Dieses Konzept ermöglicht es den Studierenden, sich die Lerninhalte im eigenen Tempo anzueignen, individuelle Fragen zu stellen und auf gleichem Wissensniveau in die gemeinsame Vorlesung zu starten. Im Interview erklärt der Professor dazu: „Man muss zwei Arten von Wissen unterscheiden: Wissen, das einfach gelernt wird und solches, das verstanden und verinnerlicht werden muss.“

Foto: Hochschule Merseburg

Um dies zu erreichen, scheuten Kilian und seine Kolleg*innen keine Herausforderung: „Mit viel Fantasie und Eigeninitiative haben wir zum Beispiel extra eine Kugelbahn gebaut, um sie zu filmen“, sagt Kilian.

Der Professor auf Zykloiden-Jagd
Neben der Videovorlesung und einem klassischen E-Book gehört ein auch ein humorvolles Video zur E-Lecture. In historischer Expeditionskleidung beobachtet der Professor versteckt im Gebüsch einen Radfahrer, der auf dem Hochschulgelände im Kreis fährt. Anschaulich wird so der Bezug zum Thema Rollkurven hergestellt, sodass selbst Nicht-Mathematiker schnell einen Einstieg finden.

Weiteres Highlight ist ein Simulationstool, mit welchem die Studierenden selbst Zykloiden veranschaulichen können: Ein wenig an den verschiedenen Parametern gedreht und schon werden verschiedenste Rollkurven visualisiert. Die entstehenden Bahnen ergeben Formen wie Kleeblätter und Herzen. „Man sieht die Formel, aber was alles dahintersteckt, das sieht man nicht. Auch nicht als geübter Mathematiker“, fügt Kilian an.

Zum Abschluss der E-Lecture wartet ein Multiple-Choice-Test, den man unter Verwendung aller Hilfsmittel durchlaufen kann. Ziel sei es, den Test zu einem Teil des Lernens zu machen, bei dem nicht einfach geraten werden soll. Auf die Antwort „keine Ahnung“ gibt es daher zwar null Punkte, auf eine falsche Antwort jedoch einen Minuspunkt.

Die perfekte Ergänzung
Aktuell arbeitet der Professor an der Umsetzung 20 weiterer Simulationstools, z. B. zum Thema gekoppelte Pendel. Für jedes einzelne sollen Einstiegsvideos entstehen, um den jeweiligen Sachverhalt kurz zu präsentieren. Der Professor sagt dazu: „Ich selbst habe als Student so eine Art Magie in manchen Vorlesungen erlebt. Eine besondere Stimmung ist dann im Raum, wenn alle gebannt folgen und mitdenken. Diese Faszination kann die E-Lecture nicht bieten.“ Als Ergänzung sind die E-Lectures aber ideal.

Erschienen im HOME Magazin Nr. 16, Das Magazin der Hochschule Merseburg