Mathematikdidaktik auf European Talent School 2023 in Alt St. Johann (Schweiz) erfolgreich vertreten

Vom 02.-05.11.2023 waren Lukas Bayer und Martin Bracke (beide AG Didaktik der Mathematik (Sekundarstufe)) mit einem Workshop zum Thema „Mathematik, Spiele & Machine Learning“ an der European Talent School in Alt St. Johann (Kanton St. Gallen, Schweiz) beteiligt. Die Veranstaltung wurde zum wiederholten Male von der Fraunhofer Gesellschaft organisiert und in Kooperation mit Arbeitsgemeinschaft Alpenländer (ARGE ALP) durchgeführt.

Ziel der Veranstaltung ist es, Jugendliche an MINT-Fächer heranzuführen und dabei ihr Interesse und Begabungen zu verstärken. Die insgesamt 46 Jugendlichen im Alter zwischen 15 und 20 Jahren aus den Alpenländern Deutschland, Italien, Österreich und Schweiz nahmen an vier Workshops teil (weitere Workshops: „Physikalische Experimente auf Fraunhofers Spuren“, „Intelligente Stadt der Zukunft – autonome Roboter in der „Smart City““ und „Ökobilanz – wir berechnen Nachhaltigkeit“).

Neben den Workshops gab es ein abwechslungsreiches Rahmenprogramm mit Netzwerkarbeit & Teambuilding, einem Schweizer Abend mit Jodelkurs und regionalem Essen auf dem Berg Chäserrugg sowie einem Kreativ-Workshop, in dem von den Teilnehmenden Skulpturen aus Gips gestalten wurden.

Im Workshop von Lukas Bayer und Martin Bracke standen vier Gesellschaftsspiele im Zentrum (die Brettspiele Othello und Shiftago, das Kartenspiel Wizard sowie ein traditionelles Würfelspiel mit Namen Shut the Box). Die Aufgabe für jede der vier Kleingruppen war es, das jeweils betrachtete Spiel zu analysieren und zu probieren, einen Computergegner zu entwickeln, mit dem das Spiel gespielt werden kann – und der im Idealfall sogar eine hohe Spielstärke erreicht. Damit waren die Teilnehmenden praktisch auf den Spuren von Schachrobotern und bekannten KI-Systemen wie AlphaGo unterwegs. Es wurden die wesentlichen Aspekte des Spiels erfasst und probiert, diese mit Hilfe von Regeln und mathematischen Formalisierung zu beschreiben. Die Jugendlichen konnten sich im Workshop auch ohne spezielle mathematische Vorkenntnisse oder Programmiererfahrungen spielerisch die nötigen Fähigkeiten aneignen. Sie haben in der Gruppenarbeit das Zusammenspiel zwischen strukturiertem, analytischen Denken, der Nutzung vielfältiger mathematischer Werkzeuge, Erzeugung & Umgang mit Daten und der Umsetzung von Algorithmen in eigenen Computerprogrammen erfahren und konnten sich am Ende der Veranstaltung trotz der kurzen Bearbeitungsdauer über sehr kreative und schöne Ergebnisse freuen.

Die Jugendlichen erkannten dabei schnell, dass alleine die Formulierung der eigenen Strategien in einer für den Computer verständlichen Weise bereits eine Herausforderung darstellte - ganz zu schweigen von ihrem Ziel, eine optimale Spielweise zu erreichen.