Neue Mathematik entsteht häufig als Werkzeug zur Lösung von Problemen, die auch der Physik  entstammen können: Für Newton war bespielsweise die Entwicklung der Differentialrechnung wesentlich mit seiner revolutionären mathematischen Behandlung der Mechanik verknüpft. Dirac entwickelte grundlegende Zusammenhänge der Theorie der Distributionen in seinem frühen Lehrbuch zur Quantenmechanik.

Die Physik ist auch in Bezug auf die Schulmathematik eine fruchtbare – und leider viel zu selten genutzte – Inspirationsquelle für anregende Unterrichtsarrangements: Im Mathematikunterricht der Klasse 7c sind die Schülerinnen und Schüler experimentell der Frage nachgegangen, wie man einen Hebel ins Gleichgewicht bringen kann.

Auf diesem Weg haben sie selbsttätig die relevanten Eigenschaften des Begriffs „proportionale Zuordnung“ entdecken können: Wenn der Hebel einmal im Gleichgewicht ist, kann man die den Abstand eines Gewichts von der Drehachse verdoppeln, verdreifachen, … und muss gleichzeitig das Gewicht halbieren, dritteln, …  Auf beiden Seiten des Hebels gilt dann: Das Produkt aus Abstand und Gewicht ist gleich. 

Die antiproportionale Zuordnung ist dabei das einfachste Beispiel für eine Zuordnung des Typs „je mehr, desto weniger“ und kommt in vielen anderen alltäglichen Situationen vor: Benötigen vier Maurerinnen für das Mauern einer Etage zwei Tage, so schaffen es acht Mauerinnen in einem Tag, wohingegen eine Maurerin acht Tage benötigt.

Solche Stunden sind besonders geeignet, um die intrinsische Motivation für das Fach Mathematik zu fördern, da sie den Schülerinnen und Schülern gleichzeitig das Erleben von Kompetenz und sozialer Eingebundenheit ermöglichen. Zudem wird der abstrakte Lerngegenstand in einen Lebensweltbezug gesetzt, denn Hebel begegnen uns im Alltag überall.

Dr. Daniel Wieczorek (Fachschaft Mathematik)