Cäsars und anderer Leute Geheimsprachen

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Mit Beginn des laufenden Schuljahres haben wir an der Katholischen Schule St. Antonius für unsere vierte Jahrgangsstufe ein sogenanntes Mathematik-Förderband eingerichtet. Eine der Lerngruppen innerhalb dieses Förderbandes arbeitet in weiten Teilen unabhängig vom jeweils aktuellen Unterrichtstoff einmal wöchentlich an einem komplexeren mathematischen Oberthema, anhand dessen die beiteiligten Kinder die Mathematik noch einmal auf eine ganz neue Weise sehen, erfahren und als Herausforderung erleben können. Im laufenden Jahr geht es um Themenstellungen aus dem Bereich der Kryptologie, also aus der Lehre von den Geheimsprachen und den (mathematischen) Ver- und Entschlüsselungsverfahren zur Übermittlung geheimer Botschaften.

„Cäsar“ (nicht nur berühmter Feldherr und Imperator, sondern auch Erfinder einer einfachen Geheimsprache!), „polyalphabetische Verschlüsselung“, „Häufigkeitsanalyse“: Dies sind drei der Fachbegriffe, mit denen sich die Kinder dieser Mathe-Förderbandgruppe derzeit mit Begeisterung beschäftigen.

Angefangen haben die Kinder mit dem Basteln einer „Skytala“ – einer alten Verschlüsselungsmaschine aus den Zeiten der Spartaner um 500 v. Chr. – mit deren Hilfe sie ihre ersten Geheimtexte verfasst und entschlüsselt haben. Dann haben sie sich mit unterschiedlichen zahlenbasierten Verschlüsselungsverfahren beschäftigt – und solche zum Teil auch selbst entwickelt – bis sie über weitere Schritte und Hilfsverfahren schließlich zur sogenannten „polyalphabetischen Verschlüsselung“ – also der Verschlüsselung eines Klartextes mit Hilfe unterschiedlicher Alphabete – gekommen sind. Dabei mussten sie dann auch schon einmal mit einem „größten gemeinsamen Teiler“ zur Bestimmung der möglichen Länge von Schlüsselwörtern hantieren sowie die Auftretenshäufigkeiten von Buchstaben in Teilen von Geheimtexten bestimmen und analysieren, was wiederum die einzelnen Buchstaben des „Schlüsselwortes“ lieferte, mit dessen Hilfe sich schließlich ein Text oder Teiltext endgültig „knacken“ ließ.

Ziel der Arbeit dieser Gruppe ist es, einen Projekttag zum Thema „Erste Schritte in die Kryptologie“ für eine fünfte Klasse eines unserer Gymnasien zu entwickeln, an dem die Kinder den Fünftklässlern die Ergebnisse ihrer Arbeit vorstellen und sie im Rahmen kleiner Projektgruppenarbeiten auch praktisch in die erlernten Verfahren einführen werden. Die Vorbereitungen zu diesem Tag stehen nun ins Haus, und mit Begeisterung haben unsere Viertklässler damit begonnen, sich den Themenkomplex untereinander so aufzuteilen, dass jeder seiner besonderen Vorliebe gemäß sein Wissen weitergeben kann.

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