Willkommen bei dem ersten Newsletter,
heute geht es um Fermi-Probleme und wie diese super in den Mathematikunterricht passen würden. Die Idee der Fermi-Probleme wurde mir in einem Buch präsentiert und ist in meinem Kopf geblieben.

Was sind Fermi Probleme?

Fermi war ein Atomphysiker und nicht nur dafür bekannt, bei einem Atombombentest Papierschnipsel in die Luft zu werfen, sondern auch für seine vergleichsweise sehr akkuraten Schätzungen zu Fragestellungen mit wenig Informationen. Nach ihm sind diese sogenannten „Fermi-Probleme“ benannt.Aber was ist ein Fermi-Problem?
Nun, ein Fermi-Problem ist eine sehr konkrete Frage, zu der man wenig bis kein Vorwissen hat und eine Schätzung abgeben soll.
Das klassische Beispiel ist: Wie viele Klavierstimmer gibt es in Chicago?
Gelöst wird dieses Problem, indem man es in kleinere Teilprobleme aufteilt und dann Stück für Stück mathematisch abschätzt. So stellt man Annahmen auf, an denen man dann eine Rechnung aufstellt.
(https://de.wikipedia.org/wiki/Fermi-Problem) auf der Wikipedia-Seite ist eine genauere Gliederung der Lösung des Beispiels Problems zu sehen.

Warum Fermi Probleme im Unterricht integrieren? 

Meine Hypothese ist nun, dass diese Fermi-Probleme wunderbar in den Matheunterricht passen würden. Man lernt dadurch vielleicht nicht nur besser schätzen, sondern auch mathematisches Denken konkret anzuwenden und es somit zu verbessern. Auch kann man damit zeigen, dass Matheunterricht in der echten Welt relevant ist. Wenn man die Schüler die Fermi-Probleme nach ihren Interessen wählen lässt, kann man sie bestimmt auch für mathematisches Denken begeistern, ohne dass sie das merken.

Wie man Fermi Probleme in den Unterricht bringt:

Nachdem wir jetzt wissen, was und warum, frage ich mich noch, wie man das in den Unterricht integrieren könnte.
Ich denke, im Idealfall würde man einmal pro Woche oder pro Stunde dazu kommen, im Echtfall wird es aber deutlich weniger sein. Für ein Problem brauche ich im Durchschnitt fünf Minuten, dieses aber auch vor- und nachzubereiten, würde länger in Anspruch nehmen. Wie man das macht, ist, glaube ich, nicht im Rahmen dieser E-Mail und nicht von mir zu entscheiden. Dass man das Ganze aber vor- und nachbereitet, ist, glaube ich, sehr wichtig. Auch, dass man nach dem Nachbereiten noch einmal seinen Weg anschaut und feststellt, wo man sich unter- oder überschätzt hat und warum, ist wichtig. Aber auch positives Feedback scheint mir essenziell. Das sind aber alles Kleinigkeiten.

Fermi Probleme und „chunken“:

Eine weitere fundamentale Lektion, die man durch Fermi-Probleme im Unterricht lernen kann, ist das (ich nenne es so) „Chunken“, also Dinge in kleinere Einheiten einzuteilen, um sie besser zu verstehen.
Es ist beim Zeichnen beispielsweise ein Grundsatz, komplexere Formen in simple geometrische Formen herunterzubrechen, und dieser Grundsatz funktioniert erstaunlich oft. Ob man jetzt reproduzieren, merken oder verstehen will, das Chunken ist eine sehr wichtige Fähigkeit für Bereiche wie Probleme lösen, verstehen, lernen, merken, Prozesse entwickeln, also für sehr essentielle Vorgänge. 
Die Schule soll einen auf das Leben vorbereiten, hauptsächlich nicht über Inhalte, sondern über Denkfähigkeiten (soweit ich das Konzept verstanden habe zumindest). Fermi-Probleme können ein Weg sein, mathematisches Denken zu fördern und zu zeigen, dass Mathe auch etwas mit der Realität zu tun hat.

Beispiele:

Hier eine kleine Ansammlung an fragen die man verwenden kann: 

Wie viele Ampelphasen erlebt eine Person in München pro Jahr?

Wie viele Minuten Lebenszeit spart eine Rolltreppe an einem U-Bahnhof pro Tag insgesamt ein?

Wie viele Kilogramm Brot werden in einer Großstadt pro Tag konsumiert?

Wie viele Eier werden an Ostern in Deutschland gefärbt/gekauft?

Wie viele Minuten Verspätung summieren sich an einem Tag über alle S-Bahn-Fahrten im MVV?

Wie viele E-Mails werden an einem Werktag in einem 500-Personen-Unternehmen verschickt?

Wie viele Stunden pro Woche laufen in Deutschland Drucker/Kopierer (Summenlaufzeit)?

Wie viele Nächte im Jahr übernachtet jemand im Schnitt nicht im eigenen Bett (Urlaub, Besuche, Dienstreise)?

Wie viele Minuten Lebenszeit verbringt eine Deutscher im Leben mit Warten an Kassen? 

Fazit:

Fermi Probleme zu lösen, sorgt für ein Grundverständnis des Chunkens und mathematischen Denkens. Man muss das ganze ja nicht (nur) im Matheunterricht machen, man könnte das ganze auch ab und zu einfach alleine lösen. Es kann sogar Spaß machen, hab ich mir sagen lassen.

Das war die erste Ausgabe des Mea Newsletter Blindbox. Ich hoffe, euch hat es gefallen. Wenn ihr etwas zu äußern habt (Lob, Kritik, Vorschläge oder sonst was) bitte immer schreiben, danke.
Der nächste Newsletter kommt, wenn mir etwas mitteilungwürdiges über den Weg läuft. Liebe Grüße,
Mea