Lübecks Geschichte über »Kimme und Korn« eines Theodoliten

Travemünder Schulklasse übt sich in Trigonometrischer Betrachtung von Lübecks Sehenswürdigkeiten

Travemünde 17.07.2008 | »Den meisten hat es richtig Spaß gemacht, Mathe einmal praktisch zu erfahren«, sagt Mario Selck, Mathematiklehrer an der Realschule Travemünde. Mit 20 Schülern war er am Mittwoch in Lübeck unterwegs, um Gebäude zu vermessen. Die Aktion ist teil einer Projektwoche, die gerade beendet ist. Und das Projekt des Travemünder Lehrers wiederum gehört zu den Gewinnern des Deutschlandweiten Wettbewerbs »Mathe erleben«. Travemünde gehört zu den Gewinnern.

Tausend Euro Preisgeld gab es für das Travemünder Mathe-Projekt, und die wurden investiert: In 50-Meter-Maßbänder und in Theodoliten. Das sind Instrumente, die auf einem Stativ stehen, und mit deren horizontalen und vertikalen Skalen sich Häuser vermessen lassen.

Am Mittwochmorgen ging es nach Lübeck. Die Einweisung vorm Holstentor erfolgte noch im Regen, aber dann hörte es zum Glück auf. Jetzt galt es, eine Reihe bekannter Gebäude zu vermessen. Nicht einfach die Gebäude-Höhe, da könnte man ja vorher im Internet nachschauen. Sondern bestimmte Details an den Gebäuden. Viel Vorarbeit ist nötig bei so einem Projekt.

Die Gebäudeteile:

• Holstentor – Die Kugeln oben auf den Türmen
• St. Petri – Mauer
• Dom – Denkmal Heinrich der Löwe
• St. Annen-Museum – Über dem Eingang ist eine Statue, die die Hand ausstreckt. Die Höhe der Hand über dem Boden.
• St.Aegidien – Regenrinne
• St. Kathtarinen – Eingangsportal
• Heiligen-Geist-Hospital – Die Geibel-Figur zeigt mit dem Finger in ein Buch. Die Höhe des Fingers über dem Boden
• St. Jakobi – Der Giebel der Buchhandlung daneben
• St. Marien – Sonnenuhr
• Rathaus – Die Luftlöcher unter den Zinnen

Natürlich wurden die Gebäude nicht von jeder Gruppe in der gleichen Reihenfolge vermessen, die Schüler strömten aus.

Das Verfahren ist gar nicht so schwierig: Man misst den Abstand zwischen Theodolit (dem Messinstrument) und dem zu vermessenden Gebäude. Dafür wird das Maßband genommen. Für die Kugeln auf dem Holstentor reichte es aber nicht, bis zum Tor zu messen, die sind ja in der Mitte. Also bis zur Mitte messen. Dann wurden die Kugeln angepeilt. Der dabei eingestellte Winkel wurde abgelesen. Der Rest ist simple Dreiecksberechnung (rechtwinkliges Dreieck). Zwei Winkel und eine Seite sind bekannt, also kann die andere Seite (Höhe) berechnet werden. Die Höhe des Theodoliten über dem Boden muss noch addiert werden. Ganz wichtig: Das Gerät muss gerade stehen, deshalb die Libelle.

Die Schüler waren dabei schneller fertig als angenommen. Am Donnerstag wurde dann ausgewertet, wie genau sie gearbeitet haben. Gar nicht schlecht: Beim recht hohen Holstentor schwankten die Zahlen nur zwischen 38 und 43 Metern. Bei niedrigeren Gebäuden ergaben sich zwischen den Gruppen zum Teil nur Differenzen von 20 Zentimetern.

Die Geräte bleiben der Schule natürlich erhalten und auch das erarbeitete Projekt-Material, so dass sicher noch weitere Klassen historische Gebäude vermessen und so ganz nebenbei ein bisschen was von der Geschichte ihrer Heimat erfahren. TA/CF

Weitere Infos zum Gewinner-Projekt aus dem Wettbewerb »Mathe erleben":

Innerhalb dieses Projekts erleben die Schülerinnen und Schüler ihre Umwelt aus mathematischer Sicht. Sie erkennen, dass sie überall von Mathematik umgeben sind. Dass alles mit mathematischer Sichtweise betrachtet werden kann. Und vor allemerkennen die Schülerinnen und Schüler, dass Mathematik, gerade in dem Themenbereich »Trigonometrie« praktisch erarbeitet und das Wissen vertieft werden kann.

Welches sind die Zielgruppen des Projektes?

Das Projekt ist für Schülerinnen und Schüler der 10. Klassen einer Realschule gedacht.

Hier macht es Sinn, da Trigonometrie Bestandteil des Lehrplans ist. Zudem kann Schülerinnen und Schülern dieses Alters die eigenständige Arbeit an einem außerschulischen Lernort übertragen werden.

Kurzbeschreibung:

Gemeinsam starten die Schülerinnen und Schüler im Herzen von Lübeck, an dem Holstentor. Auf dem Vorplatz wird ihnen das Projekt, welches im Vorfeld ausführlich besprochen wurde, noch einmal am Realobjekt Holstentor demonstriert. Hier wiederholen die Schülerinnen und Schüler den richtigen Umgang mit Theodoliten.

Nach der praktischen Einführung finden sich die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen zu 4 Personen zusammen.

Jede Gruppe erhält einen Plan von Lübecks Altstadt, auf dem bestimmte Sehenswürdigkeiten mittels Nummern markiert sind. Auf der Rückseite sind die zu bearbeitenden Aufgaben notiert. Für mathematische Rechnungen erhalten die Gruppen Papier und Schreibunterlagen. (Taschenrechner und Stifte sind von den Schülerinnen und Schülern mitzubringen.)

Die Gruppen haben auf ihren Plänen Wege vorgegeben, denen sie folgen müssen um ihre Aufgaben bearbeiten zu können. Start und Ziel ist der Vorplatz vor dem Holstentor. Weiterhin erhalten die Gruppen eine Zeitvorgabe, wann sie sich wieder auf dem Platz einfinden müssen. Sollten sie die Bearbeitung nicht in vorgegebener Zeit schaffen, so ist die Arbeit abzubrechen und im Nachhinein zu begründen, aus welchem Grund die Bearbeitung nicht vollendet werden konnte. (Die Zeitvorgabe ist so gefasst, dass auch langsamer arbeitende Gruppen die Aufgaben lösen können.)

Die Aufgaben:

In den Gruppen sind Höhen von Sehenswürdigkeiten zu ermitteln. Ausgewählt sind folgende Gebäude (Änderungen vorbehalten):

1) Holstentor

2) St. Petri

3) Dom

4) St. Annen Museum

5) St. Aegidien

6) St. Katharinen

7) St. Jakobi

8) Heiligen Geist Hospital

9) St. Marien

10) Rathaus

Der Zeitrahmen:

Montag: Die Schülerinnen und Schüler der Klasse R9a bekommen die ersten Einblicke in die Trigonometrie, ein Unterrichtsthema der Klassenstufe 10. Sie lernen die nötigen Formeln anhand von Beispielaufgaben.

Dienstag: Am 2. Tag lernen die Schülerinnen und Schüler das Messinstrument „Theodolid“ kennen. Sie üben zuerst bauf dem Schulhof, dann gegebenenfalls in Travemünde. Dies erfolgt in der Großgruppe.

Mittwoch: Am Mittwoch begeben sich alle Schülerinnen und Schüler nach Lübeck zum Treffpunkt. Sie fahren mit dem Bus gegen 8:30 Uhr los, sollten somit gegen 9 Uhr am Treffpunkt sein, wo das benötigte Material ausgeteilt wird. Nach einer kurzen Wiederholung starten 5 Kleingruppen á 4 Mitglieder gegen 9:30 Uhr. Die Gruppen haben 3,5 Stunden Zeit, so dass sie um 13 Uhr ihr Material und die Ergebnisse am Start- und Zielort abgeben.

Donnerstag: Die Ergebnisse werden in der Großgruppe in der Schule ausgewertet.

Ziele:

Die Schülerinnen und Schüler sollen ...

• die Trigonometrie praktisch erfahren.
• Aufgaben aus der Realität mathematisch modellieren.
• Aufgaben aus dem vorherigen Unterrichtsgeschehen reproduzieren.
• den Umgang mit einem Feinmessinstrument (Theodoliten) erlernen und einüben.
• im Team arbeiten.
• Ergebnisse präsentieren.
• lernen Messungenauigkeiten zu erkennen und zu begründen.
• Dieses Projekt bewerten.
• Wissen über die Geschichte ihrer Heimatstadt erlangen und vertiefen.

www.hausderwissenschaft.de/Wettbewe ... eben.shtml

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Letzter Zugriff auf diesen Artikel am 07.02.2012 um 14:58 Uhr.
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