MathTrail

Warum Olympiade-Mathematik für Ihr Kind

Die Schule lehrt, eine Aufgabe nach einem im Unterricht vorgerechneten Beispiel zu lösen. Olympiade-Aufgaben lehren, einen Weg zu finden, wenn es kein Beispiel zum Nachmachen gibt. Bis Klasse 6 können Eltern ihr Kind darauf vorbereiten, und dafür ist MathTrail gemacht.

KostenlosOpen SourceKlassen 1–6

Eine Aufgabe aus der Schule

Man muss teilen können.

12 ÷ 3 = 4

Eine Olympiade-Aufgabe

Ein Zaun ist 12 Meter lang. Alle 3 Meter steht ein Pfosten, auch an beiden Enden. Wie viele Pfosten gibt es?

312

Antwort: 5Falle: 4 sind die Zwischenräume, nicht die Pfosten

Man muss verstehen, was vor sich geht.

Dieselben Zahlen. Eine andere Art zu denken.

Denken ohne Vorlage wird seit über zweitausend Jahren gelehrt

Aufgaben, die sich nicht nach Schema lösen lassen, sind nichts Neues. In vielen Ländern und über viele Jahrhunderte lernten Menschen, eine Lösung zu finden, die ihnen niemand gezeigt hatte, und zu erklären, warum sie stimmt. Jede Generation gab diese Fähigkeit an die nächste weiter.

„Es gibt keinen Königsweg zur Geometrie.“
Euklid zu König Ptolemaios, der fragte, ob man Geometrie nicht leichter lernen könne als mit den „Elementen“. So erzählt es Proklos im 5. Jahrhundert.
Ausschnitt aus einem Fresko: Ein grauhaariger Gelehrter beugt sich über eine Tafel und zeichnet mit einem Zirkel, um ihn herum vier Schüler.Ein Gemälde: Ein Lehrer sitzt im Freien inmitten seiner Schüler, und sie hören zu und diskutieren.Eine weiße Statue: Ein Gelehrter in einem Umhang streckt die Hand aus.Eine Miniatur: Gelehrte mit Turbanen bei der Arbeit mit einem Globus, Instrumenten und Büchern.Ein Porträt: Ein Mönch und Mathematiker zeigt auf eine Tafel mit der Aufschrift Euclides; neben ihm steht ein Schüler, und über dem Tisch hängt ein Polyeder aus Glas.Eine Holztafel mit farbigen Zeichnungen von Kreisen und Spalten von Schriftzeichen.Ein Gemälde: Jungen in Bauernhemden stehen an einer Tafel mit einer Aufgabe und denken nach, und einer vorn stützt das Kinn auf die Hand.Ein Foto einer Klasse: Kinder schreiben Zahlenkolonnen an die Tafel, die Lehrerin hilft einem Mädchen, und die anderen sitzen mit Büchern an ihren Pulten.Ein Foto: Ein Schüler an einer Tafel mit Zeichnungen zur Raumgeometrie dreht sich um und lächelt.Der Bildschirm eines Tablets: eine Aufgabe über Pfosten entlang einer Straße, eine gepunktete Skizze auf der Zeichenfläche und daneben der Tipp der Begleitfigur, eines Fuchses, und die Schritte: Verstehen, Planen, Lösen, Prüfen.Der Bildschirm eines Tablets: Die Kamera nimmt ein Blatt mit Olympiade-Aufgaben auf, und der Trainer hat darauf sechs Aufgaben gefunden.Der Bildschirm eines Tablets: eine Karte der Olympiade-Themen in drei Stufen, von den Grundlagen bis zu schweren Aufgaben, und daneben das Thema „Systematisches Probieren“ und der Rang des Kindes darin.
Euklid zeichnet mit dem Zirkel auf einer Tafel, während seine Schüler zusehen; manche halten ihn für Archimedes. Ausschnitt aus Raffaels Fresko „Die Schule von Athen“, 1509–1511.Konfuzius mit seinen Schülern. Das Rechnen gehörte zu den „sechs Künsten“, die ein gebildeter Mensch beherrschen musste. Ein Gemälde eines unbekannten Künstlers aus dem 19. Jahrhundert.Aryabhata, ein indischer Mathematiker und Astronom des 5. Jahrhunderts. Niemand weiß, wie er aussah: Dies ist eine moderne Statue in Pune.Astronomen und Mathematiker bei der Arbeit in der Sternwarte von Taqi ad-Din in Istanbul. Eine osmanische Miniatur vom Ende des 16. Jahrhunderts.Der Mathematiker Luca Pacioli mit einem Schüler. Am Rand der Tafel mit der Zeichnung steht „Euclides“. Ein Porträt von 1495, das Jacopo de' Barbari zugeschrieben wird.Ein Sangaku, eine Tafel mit Geometrieaufgaben, im Konnō-Hachimangū-Schrein in Tokio, 1859. Foto: Momotarou2012, CC BY-SA 3.0.Schüler einer Dorfschule rechnen eine Aufgabe von der Tafel im Kopf aus: (10² + 11² + 12² + 13² + 14²) ÷ 365. Nikolai Bogdanow-Belski, „Kopfrechnen. In der Volksschule von S. A. Ratschinski“, 1895.Kinder einer zweiten Klasse lösen Rechenaufgaben an der Tafel. Bates School, St. Louis, Anfang des 20. Jahrhunderts.Eine Schulprüfung: ein Schüler an der Tafel mit einer Aufgabe zur Raumgeometrie. Moskau, in den 1950er-Jahren. Foto: Yu. D. Korolev, Hauptarchiv Moskau, CC BY 4.0.Der Prototyp des MathTrail-Trainers: Das Kind zeichnet eine Lösung auf die Zeichenfläche, und die Begleitfigur schlägt vor, mit kleinen Zahlen zu beginnen.Der Prototyp des MathTrail-Trainers: Das Kind fotografiert ein Aufgabenblatt, und der Trainer findet darauf sechs Aufgaben.Der Prototyp des MathTrail-Trainers: eine Karte der Themen vom Einfachen zum Schweren und der Rang des Kindes in jedem Thema.
Bilder aus der Geschichte
  1. Die Antike · bis ins 6. Jahrhundert

    Beweise und Aufgabensammlungen

    Die Griechen begannen zu beweisen, warum eine Regel gilt. In China trugen die „Neun Kapitel der Rechenkunst“ 246 Aufgaben mit ihren Lösungen zusammen. In Indien begann man, Zahlen mit einer Null zu schreiben, so wie wir sie heute noch schreiben.

  2. Das Mittelalter und danach · 9.–19. Jahrhundert

    Die Aufgabe als Herausforderung

    In Bagdad schrieb al-Chwarizmi das Buch, dessen Titel uns das Wort „Algebra“ gab. In Italien lieferten sich Mathematiker Duelle mit Aufgaben, und in Japan hingen Aufgaben auf Holztafeln in Tempeln.

  3. Spätes 19. und 20. Jahrhundert

    Aufgaben für jedes Kind

    Alle Kinder gingen zur Schule, und für die Neugierigsten gab es Mathezirkel und Olympiaden: in Ungarn ab 1894, in Leningrad ab 1934.

  4. Heute

    Ein Mentor für jedes Kind

    Einen persönlichen Mentor hatten früher nur wenige: Aristoteles unterrichtete Alexander den Großen. Heute kann jedes Kind einen haben. Die Begleitfigur im MathTrail-Trainer verrät nie die Antwort: Wie die großen Lehrer der Vergangenheit stellt sie die Fragen, die ein Kind zur Lösung führen.

Was die Forschung herausgefunden hat

Olympiade-Aufgaben werden Kindern seit mehr als einem Jahrhundert gestellt, doch sorgfältige Studien darüber, was sie bewirken, gibt es nur wenige. Hier sind vier davon.

Schule und Olympiaden lehren Unterschiedliches

Das ist kein Vorwurf an die Schule, die einen anderen Auftrag hat. Aber das Geschick, eine Lösung zu finden, wenn kein Verfahren vorgegeben ist, entsteht nicht von selbst. Es wird trainiert.

Eine gewöhnliche Schulstunde

Ein Beispiel

12 ÷ 3 =

Das Verfahren wurde im Unterricht gezeigt: Es muss nur noch wiederholt werden.

Eine Olympiade-Aufgabe

Ein Beispiel

Ein Zaun, 12 m lang, alle 3 m ein Pfosten, auch an beiden Enden. Wie viele Pfosten?

Kein Verfahren ist vorgegeben, es muss gefunden werden: 4 Zwischenräume und ein Pfosten mehr als Zwischenräume, also 5.

Wie die Aufgabe aufgebaut ist
Eine gewöhnliche Schulstunde: Ein Verfahren wird gezeigt und dann an ähnlichen Beispielen wiederholt
Eine Olympiade-Aufgabe: Kein Verfahren ist vorgegeben, es muss gefunden werden
Was zählt
Eine gewöhnliche Schulstunde: Schnell und ohne Flüchtigkeitsfehler rechnen
Eine Olympiade-Aufgabe: Verstehen, was vor sich geht, und erklären, warum
Was ein Fehler bedeutet
Eine gewöhnliche Schulstunde: Punktabzug
Eine Olympiade-Aufgabe: Ein Zeichen dafür, wo das Denken falsch abgebogen ist
Was man dabei lernt
Eine gewöhnliche Schulstunde: Ein bekanntes Werkzeug anwenden
Eine Olympiade-Aufgabe: Eins erfinden, wenn es keins gibt

Warum die Schule dafür keine Zeit hat

  1. Ein Lehrplan für die ganze Klasse

    Eine Lehrkraft muss jedes Kind auf das geforderte Niveau bringen. Stunden für Aufgaben über den Lehrplan hinaus sind schwer zu finden.

  2. Ein Test sieht die Antwort, nicht den Gedankengang

    Ein Test prüft das Ergebnis. Selten bleibt Zeit durchzugehen, wie ein Kind überlegt hat und wo genau die Überlegung falsch lief.

  3. Einen Mathezirkel gibt es nicht überall

    Nicht jede Schule hat einen Olympiade-Zirkel, und der nächste ist vielleicht weit weg oder nimmt nur ältere Kinder auf.

Eltern können ihr Kind vorbereiten

Was Sie nicht brauchen

  • Ein Mathestudium
  • Die Lösungen vorher kennen
  • Aufgaben suchen und prüfen

MathTrail übernimmt

  • die Aufgaben
  • die Antworten
  • das Erklären von Fehlern
  • die Wahl des Niveaus

Was Sie brauchen

  1. Die Neugier Ihres Kindes

    Eine Olympiade-Aufgabe ist ein Rätsel, keine Prüfung. Ein Kind soll neugierig sein und keine Angst haben, falsch zu liegen.

  2. Erklären, wozu das gut ist

    Nicht „für Bestnoten“, sondern um zu lernen, einen Weg zu erfinden, wenn niemand gezeigt hat, wie es geht.

  3. Ihre Zeit und Ihr Interesse

    Ein wenig Zeit an der Seite Ihres Kindes, lieber oft als viel auf einmal. Ihr Interesse an einer Aufgabe steckt an.

Wie Sie Ihrem Kind erklären, wozu das gut ist

Drei häufige Momente und was Sie sagen könnten. K steht für Ihr Kind.

  • Fragt „Wozu?“

    KWozu brauche ich diese Aufgaben? Die hat doch niemand aufgegeben.

    SieDas ist wie ein Rätsel: Die Antwort ist versteckt, und du kannst sie finden.

  • Liegt falsch

    KIch habe es schon wieder falsch gemacht…

    SieHier darfst du dich irren: Ein Fehler zeigt, wo du noch einmal nachdenken solltest.

  • Liegt richtig

    KFertig! Die Antwort ist fünf.

    SieDas Beste ist nicht die Antwort, sondern wie du darauf gekommen bist.

Wie MathTrail das Denken schult

Nicht durch die Zahl der Aufgaben, sondern durch das, was rund um jede einzelne geschieht.

  1. Eine Aufgabe, eine Idee

    Jede Aufgabe gehört zu einem Thema, etwa „Systematisches Probieren“, „Parität und abwechselnde Muster“ oder „Ritter und Lügner“. Die Themen bilden eine Karte, vom Einfachen zum Schweren.

  2. Eine Aufgabe in Reichweite

    Jedes Thema hat eine eigene Wertung. Nach ihr wählt MathTrail, was als Nächstes kommt, Thema und Schwierigkeit; die Klasse legt nur den Start fest.

  3. Ein Fehler ist eine Diagnose

    Hinter jeder falschen Antwort steht eine Falle mit Namen. Die Erklärung beginnt beim Gedankengang des Kindes, nicht bei der richtigen Antwort.

  4. Ein Tipp statt der Antwort

    Das Kind kann auf der Karte einen Tipp öffnen, und die erwachsene Person kann im Chat mit den Worten des Kindes fragen: „Warum nicht 6?“ Das Modell antwortet zu genau dieser Aufgabe.

Zu den Themen →

Komet
MathTrail
Olympiade-Trainer · Klasse 3

Aufgabe

Nicht ganz – richtig ist 5, nicht 4.

Die Falle

Die Zwischenräume statt der Pfosten gezählt.

333312
12 ÷ 3 + 1 = 5, nicht 4
  1. 1 12 ÷ 3 = 4 Zwischenräume.
  2. 2 Ein gerader Zaun mit Pfosten an beiden Enden hat einen Pfosten mehr als Zwischenräume.
  3. 3 4 + 1 = 5 Pfosten.
Aufgabentyp
Pfosten und Zwischenräume
Wertung in diesem Thema
1502 → 1480

Die Karte, wie ein Chat sie nach einer falschen Antwort zeigt. Kind und Zahlen sind ein Beispiel.
Ein Chat zur Veranschaulichung
Erwachsene Person

Warum nicht 6?

Modell

Bei sechs wäre ein Pfosten doppelt gezählt. Geht man von links am Zaun entlang, endet jeder Zwischenraum mit einem Pfosten, also ergeben 4 Zwischenräume 4 Pfosten, und der erste Pfosten steht noch vor ihnen allen. 4 + 1 = 5.

Warum das keine gewöhnliche App ist

In einer Studie zu den Apps, mit denen Drei- bis Fünfjährige spielen, hatten etwa zwei von drei Gestaltungsmerkmale, die ein Kind länger im Spiel halten (Radesky u. a., 2022). MathTrail ist anders gebaut, und das lässt sich überprüfen.

Kommt Ihnen das bekannt vor? MathTrail hat nichts davon.