Mathe advanced Lernwerkstatt
Swing mit Mathe – Differenzial-
gleichungen für Schüler*innen
In der Schule bekommt man schon ganz schön viel an höherer Mathematik mit, etwa zu wichtigen Funktionen und zur Differenzial- und Integralrechnung. Damit hat man sich eigentlich alle Werkzeuge erarbeitet, die für die Behandlung von Differenzial-gleichungen (DGLn) benötigt werden. Aber leider hört die Mathematik-Ausbildung der Schule an dieser Stelle direkt vor einem möglichen Einstieg auf. Naturwissenschaften, Technik, Medizin und Wirtschaft sind ohne Differenzial-gleichungen undenkbar. Einfache Differenzialgleichungen sind essenziell, um Veränderungen in Natur und Technik mathematisch zu beschreiben. Sie modellieren Wachstumsprozesse, wie Bevölkerungsentwicklung, die Ausbreitung von SARS-CoV-2 Viren während der COVID 19 Pandemie, oder radioaktive Zerfälle. In der Physik erklären sie Bewegungen, Schwingungsvorgänge, das Verhalten elektronischer Schaltkreise, Wärmeleitung, atomare und nukleare Prozesse und vieles mehr.
Ingenieure nutzen sie beispielsweise zur Optimierung von Maschinen und Steuerungssystemen, oder zur Kontrolle von Verkehrsflüssen. Auch in der Medizin helfen sie, Krankheitsverläufe oder die Wirkung von Medikamenten zu berechnen. Differenzialgleichungen sind die Grundlage von Modellbildungen und jeder Vorhersage. In unserer Lernwerkstatt führe ich einfache Differenzialgleichungen an Hand von praktischen Beispielen ein. Danach gehen wir etwas genauer auf ihre Mathematik und die Lösungsstrategien ein. Nicht selten werden Differenzialgleichungen schon im ersten Semester gleich beim ersten Praktikumsversuch benötigt, obwohl die Mathematik Vorlesungen diese erst sehr viel später behandeln. Hier bietet die Lernwerkstatt einen sanften Einstieg als Vorhilfe.