Modellierungstage am Siebenpfeiffer-Gymnasium in Kusel

Am 28. und 30. Januar fanden am Siebenpfeiffer-Gymnasium in Kusel die Modellierungstage statt. Schülerinnen und Schüler arbeiteten dabei in Kleingruppen an realitätsnahen Fragestellungen und konnten erleben, wie Mathematik hilft, Probleme strukturiert zu bearbeiten.

Mehrere Gruppen beschäftigten sich dabei mit unterschiedlichen Modellierungsproblemen. Eine Gruppe untersuchte die Ausbreitung von Viren und nutzte dafür das SIRD-Modell (Susceptible, Infected, Recovered, Deceased) als Grundlage einer Simulation. Eine weitere Gruppe entwickelte sogenannte Cam Carpets – spezielle Muster, die optische 3D-Effekte erzeugen und unter anderem am Spielfeldrand von Fußballspielen zum Einsatz kommen. Dabei stand die mathematische Konstruktion dieser Effekte im Mittelpunkt. Die dritte Gruppe befasste sich mit der Optimierung eines Dartwurfs. Hierfür wurde ein Modell entwickelt, das die Ungenauigkeit realer Würfe berücksichtigt. Ziel war es zu bestimmen, auf welche Felder man zielen sollte, um trotz fehlender Treffsicherheit im Mittel möglichst viele Punkte zu erzielen.
Auch Spielstrategien wurden modelliert. Eine Gruppe erarbeitete eine optimale Strategie für den Spieleklassiker Mastermind. Die entwickelten Strategien wurden kombinatorisch analysiert und mit bereits bekannten Lösungsansätzen verglichen. Eine weitere Gruppe analysierte verschiedene Taktiken im Spiel 6 nimmt! und versuchte, eine Strategie zu finden, mit der sich die Anzahl der Strafpunkte möglichst gering halten lässt.

Zu Beginn entwickelten alle Gruppen Annahmen, die als Grundlage für ihre Modelle dienten. Anschließend wurden die Modelle mathematisch ausgearbeitet, berechnet und überprüft. Die Ergebnisse führten teilweise zu einer Überarbeitung und Verfeinerung der Modelle. Abschließend präsentierten die Gruppen ihre Resultate und Visualisierungen in Kurzvorträgen und reflektierten dabei sowohl die Grenzen der jeweiligen Modelle als auch mögliche Weiterentwicklungen.