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An der Mathematik scheiden sich die Geister. Foto: pixabay.com © Ramdlon (CC0 1.0)
An der Mathematik scheiden sich die Geister © pixabay.com © Ramdlon (CC0 1.0)
10.03.2015

Unterschätztes Wissen - Mathematik im Alltag

„Mit Mathe konnte ich noch nie etwas anfangen.“ Die meisten Menschen, die in ihrer Schulzeit mit diesem Fach zu kämpfen hatten, stehen heute trotzdem erfolgreich im Beruf und es ist richtiggehend „schick“ geworden, sich damit zu brüsten, dass die Mathematik-Noten nicht besonders gut waren. Tatsächlich hat das Fach Mathe ein Imageproblem, dabei gehört es zu den ältesten Wissenschaften der Welt und gilt als Universalsprache, die in allen Ländern verstanden wird, da sie rein auf den Gesetzen der Logik basiert.

Selbst Menschen, die überzeugt sind, die meisten mathematischen Operationen nach der Schule nie wieder zu brauchen, begegnen ihnen in ihrem Alltag häufiger, als sie vielleicht ahnen.

1. Die Geschichte der Mathematik

Mathematik ist nicht nur eine der ältesten Wissenschaften, sie wird auch in vielen Bereichen der Naturwissenschaften als Hilfswissenschaft genutzt und das bereits seit ihren Anfängen.

a. Die Anfänge der Mathematik

Wann genau die Mathematik ihren Ursprung hat, kann nur geschätzt werden. Viele Tierarten verfügen über ein Verständnis von Mengen und Entfernung, auch ohne eine Konzept von Zahlen zu kennen. Hunde können beispielsweise eine Schafherde effizient zusammenhalten und bewegen oder springen an der Stelle in den Teich, von der aus die zu schwimmende Entfernung zum geworfenen Stöckchen am kürzesten ist. Entsprechend früh in der Entwicklungsgeschichte lässt sich also ein solches Verständnis auch beim Menschen erahnen.

b. Vor der Antike

Die ältesten Funde, die die Nutzung simpler Mathematik vermuten lassen, gehen bis in die Steinzeit zurück. In Knochen geschnitzte, sorgfältig angelegte Kerben und geometrische Muster in Keramiken lassen darauf schließen, dass Operationen wie Zählen und Schätzen bereits in grauer Vorzeit aktiv genutzt wurden.

c. Während der Antike

Die ersten gesicherten Quellen über die Anfänge der Mathematik finden sich im antiken Ägypten und Mesopotamien.

Einer der berühmtesten Funde ist das Papyrus Rhind, benannt nach seinem Entdecker Alexander Henry Rhind. Es stammt aus dem Jahr 1550 v. Chr. und enthält eine Abhandlung über grundlegende mathematische Themen wie Algebra, Geometrie, Arithmetik, Trigonometrie und Bruchrechnung.

Die in Mesopotamien, dem damaligen Babylonien, gefundenen Tontafeln datieren sogar bis auf etwa 1730 v. Chr. zurück und geben Einblick in ein Zahlen- und Rechensystem, das sich aus dem kombinierten Wissen verschiedener Völker wie der Sumerer, Akkader und Babylonier zusammensetzte.

Viele bedeutende mathematische Entwicklungen, die auch heute noch genutzt werden, stammen aus der Feder von griechischen Gelehrten aus der Antike. Der Satz des Pythagoras (obwohl in seiner Grundform bereits von den Mesopotamiern verwendet), der Thales-Kreis oder der Strahlensatz wurden in dieser weitläufigen Epoche entwickelt, wie in diesem Beitrag detailliert geschildert wird.

d. Im europäischen Mittelalter und während der Renaissance

Im frühen Mittelalter lag das Wissensmonopol insbesondere bei Männern der Kirche, deren eigentliches Ziel darin bestand, Wissensdurst zu unterbinden, da ihrer Meinung nach Wissen im Konflikt mit dem Glauben stand. Nichtsdestotrotz erkannten sie aber die Nützlichkeit der Mathematik an. Der zunehmende Handel brachte die Europäer in Kontakt mit Indien, China und islamisch geprägten Kulturen, die alle über entwickelte wissenschaftliche Erkenntnisse verfügten.

Ab dem 17. Jahrhundert war der Grundstein gelegt für das noch heute bestehende wissenschaftliche Weltbild.

e. Die Rolle der Frauen in der Mathematik

Geht es um bedeutende Errungenschaften in der Mathematik, so werden diese in aller Regel nur mit männlichen Namen verknüpft. Tatsächlich sind bereits seit der Antike auch Frauen in diesem Feld tätig, obwohl der Zugang für sie oft sehr schwer war, da Frauen weitgehend von Bildung ausgeschlossen wurden.

Eine der ältesten bekannten Gelehrten ist Hypatia von Alexandria, die etwa im vierten Jahrhundert n. Chr. gelebt und nachweislich Mathematik, Astronomie und Philosophie unterrichtet hat.

Ada Lovelace, eine britische Mathematikerin, die von 1815 bis 1852 lebte, schrieb für die Analytical Engine, den Vorläufer eines Computers, den ersten Algorithmus. Daher gilt sie heute als erste Programmiererin der Welt. Sie hat nachweislich die Entwicklung der Analytical Engine unterstützt und war mit ihrem Schöpfer Babbage eng befreundet.

Die Kurzbiografien weiterer bedeutender Mathematikerinnen finden sich hier.

2. Mathematik im Alltag

Mathematik wird überall im Alltag gebraucht. Nicht nur bei offensichtlichen Rechenoperationen wie Plus und Minus, sondern auch unbewusst bei vielen kleineren und größeren Gelegenheiten.

Meist liegt die Ablehnung gegenüber der Mathematik in der Art ihrer Vermittlung begründet. Viele mathematische Formeln können mit alltagsnahen Verknüpfungen ihren Schrecken verlieren, wie dieser Beitrag veranschaulicht. Physikalische Phänomene wie etwa die Tatsache, dass ein schwerer Radfahrer bergab schneller fährt als ein leichter, lassen sich mit mathematischen Formeln wiedergeben.

Mathematische Vorgänge finden sich im Alltag auch in scheinbar simplen Handlungen wieder.

a. Mengen

Schon kleine Kinder haben ein Verständnis für Mengen und begreifen auch ohne abstrakte Zahlen, wenn der Sitznachbar mehr Bonbons bekommt als sie selbst. Später dann kommt es beispielsweise auf das richtige Mischungsverhältnis von Zutaten an, damit das Gebäck gelingt oder damit das Rezept für eine bestimmte Personenzahl angepasst werden kann.

b. Wahrscheinlichkeiten

Insbesondere beim Glücksspiel spielen Wahrscheinlichkeiten eine Rolle. Wie hoch ist die Gewinnchance? Sollte die nächste Karte beim Blackjack noch gezogen werden oder nicht? Solche Fragen werden über die Wahrscheinlichkeitsrechnung beantwortet. Doch auch in der Schadensklasse einer Kfz-Versicherung wird von Wahrscheinlichkeiten und Statistik gesprochen.

c. Prozentrechnung

Prozentrechnung findet sich insbesondere bei Finanzgeschäften und beim Einkaufen jeden Tag. Seien es zehn Prozent Rabatt auf einen Artikel, 3,5 Prozent Zinsen auf das Tagesgeld oder auch die Lohnerhöhung von fünf Prozent. Für viele Rechenoperationen in diesem Bereich hilft bereits der Dreisatz.

d. Geometrie

Geometrische Körper sind überall präsent. Ob beim Packen eines Kofferraums oder bei der Frage, wie viele Fliesen benötigt werden, um das Badezimmer neu zu fliesen, ein Verständnis für Volumen und Flächen wird häufig gebraucht.

e. Logik und abstraktes Denken

Neben der direkten Anwendung mathematischer Prozesse finden sich auch indirekte Verwendungsmöglichkeiten. Mathematik schult das logische und abstrakte Denken. Wer Probleme auf eine Formel herunterbrechen kann, lernt, sie auf das Wesentliche zu reduzieren und einen effizienten Lösungsweg zu suchen. Derart analytisches Denken ist auch ein begehrter Soft-Skill im Berufsleben.

3. Wieso Mathematik so ein unbeliebtes Schulfach ist

An keinem Schulfach scheiden sich die Geister so lebhaft wie an der Mathematik.

„Die, die es nicht mögen, hassen es und sie hassen es mehr als andere Fächer. Aber es gibt eben auch auf der anderen Seite einen gewissen gar nicht mal so kleinen Bodensatz, der die Mathematik tatsächlich sehr gerne hat und ihr positiv gegenübersteht. Insofern ist Mathematik in gewisser Weise wie Dieter Bohlen.“ Zitat von Mathematikprofessor Christian Hesse bei einem Interview auf deutschlandfunk.de.

Ein großes Problem ist nach Ansicht vieler Experten auch, dass Mathematik verhältnismäßig unzugänglich vermittelt wird. Schüler stehen oft vor dem Problem, die komplexen Formeln in keinen Bezug zu echten Anwendungsbeispielen setzen zu können.

a. Fach ohne Grauzone

Ein Problem, das viele Menschen mit der Mathematik haben, ist ihre Aufteilung in „richtig“ und „falsch“. Während in sprachlichen oder gesellschaftlichen Fächern wie Deutsch, Geschichte und Politik argumentiert werden kann oder Formulierungen entsprechend vage gemacht werden können, basieren mathematische Aussagen auf eindeutigen Zahlen und Zeichen. Ein falscher Rechenschritt zu Beginn einer Operation hat in der Regel unmittelbar ein falsches Ergebnis zur Folge.

Zudem wird in der Mathematik auf Vorwissen aufgebaut. Wer früh den Anschluss verliert, kann bei späteren Aufgaben nicht mehr folgen.

b. Jungen und Mädchen

Mädchen gelten nach wie vor als grundsätzlich sprachbegabt, während Jungs ein Händchen für logische Fächer nachgesagt wird. Häufig werden schlechtere Noten in den entsprechenden Fächern beim jeweiligen Geschlecht mit dieser angeblichen Tatsache auch entschuldigt und die notwendige Förderung bleibt aus. Eine selbsterfüllende Prophezeiung kommt in Gang.

c. Genetische Veranlagung

Der angegebene Grund für die unterschiedliche Begabung wird der genetischen Veranlagung zugeschrieben. Tatsächlich ist eine mathematische Begabung angeboren, wie Forscher durch ein Experiment mit Babys herausfanden. In diesem Artikel wird geschildert, wie sich zeigte, dass Babys, die schon beim ersten Test ein gutes Gespür für Mengen hatten, das Ergebnis bei einer Wiederholung mit höherem Alter halten konnten.

Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern scheinen allerdings weniger in der genetischen Veranlagung, sondern vielmehr in der unterschiedlichen Sozialisierung zu liegen. Vorurteile über die geschlechtsspezifische Begabung bestärken die Kinder in ihren Erwartungen, sodass Mädchen weniger Vertrauen in ihre mathematischen Fertigkeiten haben als Jungs, wie eine Studie ergab.

4. Schon im Kindesalter Spaß an Mathematik vermitteln

Mathematik ist ein wichtiger Bestandteil des Alltags und vieler Berufe. Entsprechend wichtig ist es, Kinder bereits möglichst früh dafür zu interessieren und dieses Interesse auch aufrechtzuerhalten. Um dies zu erreichen, können Eltern und Lehrkräfte verschiedene Wege einschlagen.

a. Anschauliche Beispiele

Schüler wissen oft nicht, wie sie mathematisches Wissen im Alltag überhaupt gebrauchen können. Entsprechend werden die vermittelten Kenntnisse rein theoretisch betrachtet und nach Prüfungen schnell wieder vergessen. Konkrete Anwendungsbeispiele aus dem Alltag zeigen die Sinnhaftigkeit der Mathematik auf und helfen durch ihre Anschaulichkeit beim Verständnis. Leisten können das beispielsweise entsprechend alltagsnahe Textaufgaben und Experimente zu Themen wie der Wahrscheinlichkeitsrechnung.

b. Verknüpfung mit anderen Bereichen

Da Mathematik auch eine Hilfswissenschaft ist, kann hier interdisziplinär gearbeitet werden. Verknüpfungen mit Physik, Biologie oder der Informatik können die Wichtigkeit des Faches unterstreichen.

c. Was Eltern tun können

Auch mit unterschiedlichen Begabungen sind Kinder von Natur aus neugierig. Eltern können sich dies zunutze machen, indem sie gemeinsam mit dem Kind beispielsweise Knobelspiele lösen oder kleine Rechenspiele veranstalten. Auch kann Kindern aufgezeigt werden, wo ihnen Mathematik oder eine Naturwissenschaft im Alltag überall begegnet.

5. Mediale Bildungsmöglichkeiten

Unterstützend können Eltern und Lehrer mediale Bildungsmöglichkeiten in Anspruch nehmen. Zu beachten ist allerdings, dass die Bereitstellung von beispielsweise Lernsoftware oder Experimentierkästen allein häufig nicht ausreicht, um das Interesse zu wecken. Vielmehr sollten Eltern gemeinsam mit dem Kind tätig werden.

a. TV-Sendungen

Die meisten Kinder haben ein ausgeprägtes Interesse an der Frage, wie etwas funktioniert. „Die Sendung mit der Maus“, die seit 1971 von der ARD produziert wird, ist wohl einer der bekanntesten Vertreter auf dem Gebiet der Wissenschaftssendungen. Kindgerecht werden hier Alltagsphänomene oder die Funktionsweise von Gegenständen vermittelt, doch auch physikalische Gesetzmäßigkeiten wie etwa das Archimedische Prinzip. Auch „Löwenzahn“ und „Die Sesamstraße“ sind bekannte Formate.

b. Software

Lernsoftware bietet oft einen spielerischen Ansatz auch für komplexe Inhalte und ist meist sowohl für den Computer erhältlich als auch für tragbare Spielkonsolen. Die Varianten unterscheiden sich in der Regel nach den Lerninhalten und werden beispielsweise mit „Klassenstufe 1 + 2“ gekennzeichnet.

6. Die Bedeutung der Naturwissenschaften

Die verschiedenen Naturwissenschaften haben in der heutigen Zeit einen sehr hohen Stellenwert erreicht. Ihre Errungenschaften beeinflussen nachhaltig den Alltag und Berufe in den entsprechenden Bereichen genießen zumeist ein gewisses Prestige.

a. Industrielle Errungenschaften

Obwohl technische Innovationen wie Smartphones inzwischen zum Alltag gehören, ist vielen Menschen deren Funktionsweise nur unzureichend bekannt. Immer mehr Stimmen sprechen sich daher dafür aus, schon in der Grundschule Programmierkenntnisse zu vermitteln, um auf diesem Wege auch technische Grundlagen anzubringen, wie in der Zeit berichtet wird.

b. MINT-Berufe

Durch den Fachkräftemangel und die relativ geringen Zahlen an Nachwuchskräften ist es derzeit für Absolventen aus dem Bereich der Naturwissenschaften relativ einfach, gutbezahlte Arbeit zu finden. Dennoch nehmen nur relativ wenige junge Menschen ein entsprechendes Studium auf, meist aus Furcht vor oder Abneigung gegen Mathematik. Viel Potential geht also bereits während der Schulzeit verloren, wenn das Interesse an den Naturwissenschaften nicht gefördert wird.

7. Fazit

Mathematik und andere Naturwissenschaften durchdringen den Alltag an vielerlei Bereichen. Häufig erlischt das Interesse daran im Zuge der Schullaufbahn, was meist an einer sehr trockenen und theoretischen Vermittlung des Stoffes liegt. Um für die Zukunft einen Nachschub an Fachkräften zu gewährleisten, ist es notwendig, das Interesse von Kindern an Naturwissenschaft und Mathematik zu erhalten und zu fördern.

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