Lineare und quadratische Gleichungen gehören zum Handwerkszeug der Mathematik. Doch die dazugehörigen Funktionen und Graphen sind für viele Schülerinnen und Schüler abstrakt und haben auf den ersten Blick nicht viel mit der Wirklichkeit zu tun. Ganz anders ist das für die Mathe.Forscher des Kurfürst-Friedrich-Gymnasiums in Heidelberg: In der zehnten Klasse bringen die Jugendlichen Mathematik und Physik zusammen und experimentieren mit kleinen Wagen und deren Geschwindigkeit.

Auf zwei Meter langen Holzbrettern lassen die 24 Mathe.Forscher die Wagen in unterschiedlicher Geschwindigkeit fahren und messen im Sekundentakt die zurückgelegte Strecke. Die erhobenen Daten tragen sie in eine Tabelle ein, zeichnen Geraden – von Hand und mit dem Taschenrechner – und entdecken so lineare Zusammenhänge. In einer zweiten Versuchsreihe werden die Bretter schräg gestellt: Wieder wird gemessen und berechnet und aus den Werten entsteht eine Kurve. Quadratische Gleichungen ergeben nun einen Sinn und die Schülerinnen und Schüler entwickeln eine Vorstellung, wofür eine Parabel stehen kann.

Auch in Forschergruppen wird gearbeitet! Eine Diskussionsgrundlage bildet der mathematische Sinn von Stetigkeit und Differenzierbarkeit: Kann die exakte Momentangeschwindigkeit der Wagen erhoben werden? Wie nähert man sich diesem Wert mithilfe der Mathematik an? Stößt hier die Physik, wie auch die Mathematik an Grenzen? Diese und noch weitere Fragen wollen die Zehntklässler in den kommenden Unterrichtsstunden erforschen, um durch die Mathematik modellbildende Lösungsansätze zu entdecken.