Anwendungen der Mathematik

„Anwendungen der Mathematik“ (AM) ist ein verhältnismässig junges Fach, das in dieser Form seit 1998 am MNG unterrichtet wird. Es vermittelt Kenntnisse und Fertigkeiten mathematischer Teilgebiete, auf die sich moderne Studien in besonderem Mass abstützen: Statistik, räumliche Geometrie und Differentialgleichungen. Natürlich spielt die AM in den naturwissenschaftlichen Studien, im Ingenieurwesen, in der Architektur oder den Wirtschaftswissenschaften und der Informatik eine wichtige Rolle; oft sind aber auch Studierende der Psychologie oder Medizin erstaunt, welchen Stellenwert diesen Grundlagen in ihrem Fach beigemessen wird.

Das Fach AM zeichnet sich durch eine besondere Praxisnähe aus und bietet Lösungsansätze für unterschiedlichste wissenschaftliche Fragestellungen: Wie sind beispielsweise im Maschinenbau die Auflage-Enden zweier zylindrischer Rohre zu fertigen, die in einem schrägen Winkel aufeinandertreffen? In welchen Zeitabständen kommt ein Satellit einer bestimmten Empfangsstation auf der Erde am nächsten und wann kann keine direkte Verbindung aufgebaut werden? Ein neues Medikament zur Senkung des Blutdruckes wurde entwickelt. In einer Studie wird es mit einem bestehenden Präparat verglichen. Kann dem neuen Medikament eine signifikant bessere Wirkung nachgewiesen werden?

Im Grundlagenfach AM in der zweiten Klasse haben alle Schülerinnen und Schüler des MNG Gelegenheit, Anwendungen der Mathematik kennen zu lernen. Dabei führen sie auch selbst statistische Berechnungen durch und vertiefen ihr Wissen über räumliche Darstellungen, Fluchtpunkte und Raumwinkel. In den oberen Klassen bildet die AM die Hälfte des Schwerpunktes des Physik-AM-Profils. Hier werden auch komplexe räumliche Strukturen und beurteilende Methoden der Statistik behandelt. Hinzu kommt eine neue Art von Gleichungen, die Differentialgleichungen, mit denen sich unzählige naturwissenschaftliche Phänomene, von chemischen Abläufen und biologischen Entwicklungsmodellen über Kräfteverteilungen in Statik und Maschinenbau bis zu physikalischen Bewegungsvorgängen, beschreiben lassen. Im Schwerpunktfach wird der Unterricht durch eine selbständige Projektarbeit abgerundet. Mit einem hohen Mass an Selbständigkeit befassen sich die Schülerinnen und Schüler dabei mit einem fächerübergreifenden physikalisch-mathematischen Thema.