Mathe-Rätsel lösen & Bioleaching bestaunen im MINT-Klassenzimmer
11. Juli 2025 |
„2, 4, 8, 16, 32, 64, 128“, schreibt die Sechstklässlerin mit blauer Tinte auf ihr weißes Blatt. In der Zeile darunter fängt sie an zu rechnen: „26-16=10*2=20-1=19“. Zwei Minuten Zeit haben sie und ihre Mitschülerinnen und Mitschüler, um die Lösung zu ermitteln. Die Aufgabe, die das TüMathLab entwickelt hat: Sie und die anderen Jugendlichen im Raum sollen sich einen Kreis aus 26 Menschen vorstellen. Mit Hilfe von Mathematik sollen sie dann den Zusammenhang der Position der am Ende übrigbleibenden Person und der Anzahl der Personen im Kreis untersuchen, wenn nach und nach einem bestimmten Muster folgend Menschen den Kreis verlassen müssen und dieser Vorgang nach demselben Muster stets von vorn beginnt. So lautet die Aufgabe – in der Mathematik auch bekannt als Josephus-Permutation –, die der Beamer an die Leinwand im MINT-Klassenzimmer projiziert. MINT steht für Mathe, Informatik, Naturwissenschaften und Technik.
Die Schülerinnen und Schüler sind einen Tag lang zu Besuch im MINT-Klassenzimmer der Universität Tübingen und lernen naturwissenschaftliche Grundlagen, erklärt Professor Jan-Philipp Burde der Besuchergruppe um Manuel Hagel, Fraktionsvorsitzender der CDU im Landtag Baden-Württemberg. Jan-Philipp Burde ist Fachdidaktiker der Physik und hat eine von 19 Professuren inne, die in Kooperation mit der Tübingen School of Education Lehrkräfte ausbilden. Masterstudierende, die später Fächer wie Mathe, Physik oder Erdkunde unterrichten, können Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe in dem Raum, der mit Unterstützung der Vector Stiftung finanziert wird, mit moderner Technik beispielsweise mit einer Wärmebildkamera vorführen, dass Energie auch in Wärme umgewandelt wird. Oder welche Möglichkeiten sich mit „Bioleaching“ zur Ressourcenrückgewinnung abzeichnen.
Dieses Verfahren bekommt an diesem Tag nach Unterrichtsende auch der Gast vorgeführt. Dabei wird Leuchtstoffpulver aus alten Lampen in Kombucha, fermentiertem Tee, gegeben. Nach weiteren Verfahrensschritten kann Yttriumoxid – ein Stoff, der zu den Seltenen Erden gezählt und etwa in der Elektrotechnik gebraucht wird – gewonnen werden. Entwickelt wurde dieses Verfahren im TüChemlab, das chemiedidaktische Experimente für den Schulunterricht konzipiert und erprobt. Manuel Hagel hört den Erklärungen am Tisch mit „Bioleaching“ ebenso aufmerksam zu wie den Erklärungen am Nachbartisch, an dem ein „Afterglow-Pigment“ hergestellt und in Silikon eingebettet wird, das dann bei Bestrahlung mit UV-Licht grün leuchtet – wie klassische Leuchtsterne im Kinderzimmer. „Dürfen die Schüler das Silikon dann mit nach Hause nehmen?“, fragt Manuel Hagel.
Sie dürfen, lautet die Antwort – auch weil die Kinder damit ein Stück Erinnerung an das Klassenzimmer daheim haben. „Spaß soll hier vermittelt werden und zum Selbststudium anregen“, erklärt Professor Walther Paravicini, Fachdidaktik Mathematik, den Besucherinnen und Besuchern. Und dank technischer Ausstattung und innovativer Ansätze bietet das MINT-Klassenzimmer beste Voraussetzungen, um Schulklassen aus der Region und den benachbarten Landkreisen einen Vormittag mit zukunftsweisenden Lehrveranstaltungen Naturwissenschaften nahezubringen.
Damit das klappt, konzipieren die Studierenden selbst schultypische Experimente, verfeinern sie mit ihren Kommilitonen und bringen sie in den Unterricht im MINT-Klassenraum ein – wie die Josephus-Permutation an diesem Tag, die vom TüMathLab speziell für den Schulunterricht aufbereitet wurde. Während des Unterrichts können Professorinnen und Professoren aus einem Beobachtungsraum mit verspiegelten Scheiben heraus alles beobachten, ohne den Unterricht zu beeinflussen; die Studierenden wiederum können dank Videoaufzeichnungssystem im Nachgang die selbst gehaltene Stunde reflektieren.
„Nachhaltige Bildung und Kompetenzentwicklung der nachkommenden Generation, das ist unsere Herausforderung hier“, sagt Professor Thorsten Bohl, der die Tübingen School of Education seit 2015 leitet. Das Engagement der Universität Tübingen im Bereich der Ausbildung der Lehrkräfte von morgen sei in dieser Hinsicht in Baden-Württemberg einzigartig. „Wir wollen etwas zurückgeben und mit dem MINT-Klassenzimmer in die Gesellschaft reingehen.“ Teil dieses Outreach-Projekts ist zudem auch die Einbeziehung der Exzellenzcluster der Universität Tübingen, so wird beispielsweise eng mit dem CMFI-Cluster zusammengearbeitet. Ferner steht das MINT-Klassenzimmer regelmäßig im Zentrum des Kinder-Uni-Forschungstags.
Stefan Bentele
Mathe-Rätsel lösen
Mathe-Rätsel lösen & Bioleaching bestaunen im MINT-Klassenzimmer
11. Juli 2025 |
„2, 4, 8, 16, 32, 64, 128“, schreibt die Sechstklässlerin mit blauer Tinte auf ihr weißes Blatt. In der Zeile darunter fängt sie an zu rechnen: „26-16=10*2=20-1=19“. Zwei Minuten Zeit haben sie und ihre Mitschülerinnen und Mitschüler, um die Lösung zu ermitteln. Die Aufgabe, die das TüMathLab entwickelt hat: Sie und die anderen Jugendlichen im Raum sollen sich einen Kreis aus 26 Menschen vorstellen. Mit Hilfe von Mathematik sollen sie dann den Zusammenhang der Position der am Ende übrigbleibenden Person und der Anzahl der Personen im Kreis untersuchen, wenn nach und nach einem bestimmten Muster folgend Menschen den Kreis verlassen müssen und dieser Vorgang nach demselben Muster stets von vorn beginnt. So lautet die Aufgabe – in der Mathematik auch bekannt als Josephus-Permutation –, die der Beamer an die Leinwand im MINT-Klassenzimmer projiziert. MINT steht für Mathe, Informatik, Naturwissenschaften und Technik.
Die Schülerinnen und Schüler sind einen Tag lang zu Besuch im MINT-Klassenzimmer der Universität Tübingen und lernen naturwissenschaftliche Grundlagen, erklärt Professor Jan-Philipp Burde der Besuchergruppe um Manuel Hagel, Fraktionsvorsitzender der CDU im Landtag Baden-Württemberg. Jan-Philipp Burde ist Fachdidaktiker der Physik und hat eine von 19 Professuren inne, die in Kooperation mit der Tübingen School of Education Lehrkräfte ausbilden. Masterstudierende, die später Fächer wie Mathe, Physik oder Erdkunde unterrichten, können Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe in dem Raum, der mit Unterstützung der Vector Stiftung finanziert wird, mit moderner Technik beispielsweise mit einer Wärmebildkamera vorführen, dass Energie auch in Wärme umgewandelt wird. Oder welche Möglichkeiten sich mit „Bioleaching“ zur Ressourcenrückgewinnung abzeichnen.
Dieses Verfahren bekommt an diesem Tag nach Unterrichtsende auch der Gast vorgeführt. Dabei wird Leuchtstoffpulver aus alten Lampen in Kombucha, fermentiertem Tee, gegeben. Nach weiteren Verfahrensschritten kann Yttriumoxid – ein Stoff, der zu den Seltenen Erden gezählt und etwa in der Elektrotechnik gebraucht wird – gewonnen werden. Entwickelt wurde dieses Verfahren im TüChemlab, das chemiedidaktische Experimente für den Schulunterricht konzipiert und erprobt. Manuel Hagel hört den Erklärungen am Tisch mit „Bioleaching“ ebenso aufmerksam zu wie den Erklärungen am Nachbartisch, an dem ein „Afterglow-Pigment“ hergestellt und in Silikon eingebettet wird, das dann bei Bestrahlung mit UV-Licht grün leuchtet – wie klassische Leuchtsterne im Kinderzimmer. „Dürfen die Schüler das Silikon dann mit nach Hause nehmen?“, fragt Manuel Hagel.
Sie dürfen, lautet die Antwort – auch weil die Kinder damit ein Stück Erinnerung an das Klassenzimmer daheim haben. „Spaß soll hier vermittelt werden und zum Selbststudium anregen“, erklärt Professor Walther Paravicini, Fachdidaktik Mathematik, den Besucherinnen und Besuchern. Und dank technischer Ausstattung und innovativer Ansätze bietet das MINT-Klassenzimmer beste Voraussetzungen, um Schulklassen aus der Region und den benachbarten Landkreisen einen Vormittag mit zukunftsweisenden Lehrveranstaltungen Naturwissenschaften nahezubringen.
Damit das klappt, konzipieren die Studierenden selbst schultypische Experimente, verfeinern sie mit ihren Kommilitonen und bringen sie in den Unterricht im MINT-Klassenraum ein – wie die Josephus-Permutation an diesem Tag, die vom TüMathLab speziell für den Schulunterricht aufbereitet wurde. Während des Unterrichts können Professorinnen und Professoren aus einem Beobachtungsraum mit verspiegelten Scheiben heraus alles beobachten, ohne den Unterricht zu beeinflussen; die Studierenden wiederum können dank Videoaufzeichnungssystem im Nachgang die selbst gehaltene Stunde reflektieren.
„Nachhaltige Bildung und Kompetenzentwicklung der nachkommenden Generation, das ist unsere Herausforderung hier“, sagt Professor Thorsten Bohl, der die Tübingen School of Education seit 2015 leitet. Das Engagement der Universität Tübingen im Bereich der Ausbildung der Lehrkräfte von morgen sei in dieser Hinsicht in Baden-Württemberg einzigartig. „Wir wollen etwas zurückgeben und mit dem MINT-Klassenzimmer in die Gesellschaft reingehen.“ Teil dieses Outreach-Projekts ist zudem auch die Einbeziehung der Exzellenzcluster der Universität Tübingen, so wird beispielsweise eng mit dem CMFI-Cluster zusammengearbeitet. Ferner steht das MINT-Klassenzimmer regelmäßig im Zentrum des Kinder-Uni-Forschungstags.
Stefan Bentele