Schulprogramm 3.4: Fachliche Bildung - Der mathematisch-naturwissenschaftliche Bereich

 

 

   

Dieses Kapitel 3.4. enthält die drei großen Schwerpunkte

Neues Konzept mathematischer Bildung, neues naturwissenschaftliches Lernen und Umweltbildung
mit folgenden Unterthemen:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schulprogramm 3.4.1: Fachliche Bildung - neuere Konzepte mathematischer Bildung

Seit der im Jahre 1998 veröffentlichten TIMSS-Studie, die festgestellt hat, dass im Mathematikunterricht zu viel schematisch gerechnet worden ist und die deutschen Schülerinnen und Schüler nur wenig an die Lösung problemorientierter Aufgaben herangeführt worden sind, hat die Fachkonferenz Mathematik des Widukind- Gymnasiums eine engagierte Diskussion um eine sinnvolle Veränderung des Mathematikunterrichts geführt und neue Konzepte mathematischer Bildung erprobt.

Deutlicher in den Blick gerückt ist Mathematik als Anwendung und als eine kreative und intellektuelle Auseinandersetzung mit mathematischen Fragestellungen. Die mathematische Grundbildung in den Klassen 5 – 10 zielt dabei insbesondere auf die Herausbildung von Kompetenzen problemlösenden Arbeitens.

Der im Jahre 2004 für die Sekundarstufe I festgesetzte Kernlehrplan Mathematik ist von der Fachkonferenz umgesetzt; die dort formulierten Kompetenzerwartungen für die Jahrgangsstufen sind Eckpfeiler des schulinternen Lehrplans. Neben inhaltsbezogene Kompetenzen, wie sie in den Bereichen der Algebra, der Geometrie oder auch der Stochastik auszubilden sind, treten damit deutlicher als bisher auch prozessbetonte Kompetenzen wie das Argumentieren und Kommunizieren, das Problemlösen, das Erstellen und Nutzen von Modellen und die Verwendung von Medien und Werkzeugen.

Für mathematisch interessierte Schülerinnen und Schüler bietet unsere Schule seit einigen Jahren Mathematik-AGs an. Die Teilnahme an den Mathematikwettbewerben ist zu einem festen Bestandteil mathematischer Bildung geworden. Seit dem Jahre 2003 nimmt das Widukind-Gymnasium am Modellversuch SINUS-Transfer teil, in dem Lehrerinnen und Lehrer für die Grundkurse der Oberstufe ein zeitgemäßes Konzept entwickeln. Ziele sind dabei, neue interessante Zugänge zur Mathematik anzubieten, die Selbständigkeit der Lernenden zu fördern, die Methodenvielfalt zu verankern und auf der Basis kontextbezogener Unterrichtsmaterialien zeitgemäße Klausuraufgaben zu entwickeln.



Die folgende Übersicht verdeutlicht Schwerpunkte der neuen Konzeption des Mathematikunterrichts
an unserer Schule:

 

Neuere Konzepte mathematischer Bildung
Jahrgangsstufen 5/6

Methodenkompetenz:

  • Gruppenarbeit
  • Lernen an Stationen
  • Lerntagebuch

Mathematikwettbewerbe:

  • Mathematikolympiade
  • Känguru-Wettbewerb
  • Mathemeisterschaft

Arbeitsgemeinschaften zur Begabtenförderung

 

Themen- und fächerverbindende Unterrichtsprojekte

 

 

Neuere Konzepte mathematischer Bildung
Jahrgangsstufen 7 - 10

Mathematikwettbewerbe:

  • Mathematikolympiade
  • Känguru-Wettbewerb
  • Mathemeisterschaft

Medienkompetenz:

  • Dynamische Geometriesoftware DYNAGEO
  • Tabellenkalkulation EXCEL

 

 

Neuere Konzepte mathematischer Bildung
Jahrgangsstufen 11 - 13

SELGO (Selbstständiges Lernen mit digitalen Medien in der gymnasialen Oberstufe):

 Nutzung von Unterrichtseinheiten auf einer Internet Plattform

 

SINUS-Transfer-Projekt (Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts):

Entwicklung eines zeitgemäßen Grundkurskonzepts

 

 

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Schulprogramm 3.4.2: Neues naturwissenschaftliches Lernen

Junge Forscherinnen bei der Fischpräparation

 

 


Die Pisastudien 2000 und 2003 haben erhebliche Defizite der deutschen Schülerinnen und Schüler in den Naturwissenschaften aufgezeigt, in vielen Ingenieursberufen herrscht bereits Nachwuchsmangel, die Universitäten beklagen rückläufige Studentenzahlen in diesen Fächern. Es scheint Einigkeit darüber zu herrschen, dass die Qualität der mathematisch-naturwissenschaftlichen Schulbildung ein wichtiger Indikator für die Leistungsfähigkeit einer Wirtschaft und damit auch für ihre Wettbewerbsfähigkeit ist. Darüber hinaus fördert dieser Bildungszweig aber auch das Verständnis unserer natürlichen und technischen Umwelt, macht Chancen und Risiken bewusst und zeigt Möglichkeiten und Grenzen naturwissenschaftlichen Denkens auf.

 

Was tun wir am Widukind-Gymnasium?

   
Es muss ein Ziel unserer Bemühungen sein, unsere Schülerinnen und Schüler wieder zu begeistern, sich mit naturwissenschaftlichen Inhalten und Fragen auseinander zu setzen.

Unabdingbare Voraussetzung sind gut ausgestattete Fachräume, in denen Schülerexperimente gemacht werden können. Unsere neuen, modernen Fachräume für Bio/Physik in der Jgst. 5/6 und der Biochemie- Raum für die Oberstufe werden diesen Anforderungen gerecht.

Die Ausstattung aller naturwissenschaftlichen Räume mit einem oder mehreren PCs und deren Vernetzung, ermöglichen Internetrecherche im projektorientierten Unterricht, computergestützte Präsentationen, Einsatz von Computersimulationen und steigern damit die Intensität und die Breite der Erschließung von Fachinhalten.

 

Förderschwerpunkte Naturwissenschaften

Wir bemühen uns, Interesse an Naturwissenschaften zu wecken und zu fördern und bieten für naturwissenschaftlich Interessierte und Begabte ein umfangreiches Förderprogramm an, das zusätzlich zum Fachunterricht weitere Möglichkeiten für eigenständiges, entdeckendes Lernen beinhaltet.

Ein wichtiger Schwerpunkt sind dabei die Wettbewerbe und Arbeitsgemeinschaften:

  • Schulgarten-AG für die Unterstufe: Die AG bietet Biologie zum Anfassen
  • Chemie-AG für die Oberstufe: Schüler suchen sich selbst experimentelle Themenkomplexe
  • Elektronik-AG für die Unter- und Mittelstufe: Schüler entdecken die Welt der Schaltkreise und Transistoren
  • Gentechnik-AG für die Oberstufe: Im schuleigenen Genlabor wird der Erbsubstanz zu Leibe gerückt

 

Zusammenarbeit mit der Universität Bielefeld:

Oberstufenschülerinnen und -schüler der Kurse Chemie haben regelmäßig die Möglichkeit, Schnupperpraktika in Laboreinrichtungen des Chemischen Instituts der Universität Bielefeld durchzuführen.

 

 

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Schulprogramm 3.4.2: Differenzierungskurs Naturwissenschaft

   
   

Im Kursunterricht der Jahrgangsstufen 9 und 10 wird seit langem ein Jahr mit chemischem und ein Jahr mit physikalischem Schwerpunkt unterrichtet. Die Auswahl der einzelnen Inhalte orientiert sich nicht an der Fachsystematik der einzelnen Fächer, sondern vielmehr

  • an dem Lebens- und Erfahrungsbereich der Schülerinnen und Schüler
  • an der Umsetzungsmöglichkeit im Hinblick auf einen handlungs-, problem und produktorientierten Unterricht
  • an der Möglichkeit von Schülerexperimenten bzw. anderen Formen praktischen Arbeitens
  • an der Möglichkeit der Präsentation der Ergebnisse z.B. durch multimedialen Einsatz.

Unsere Absicht ist, dass unsere Schülerinnen und Schüler grundlegende naturwissenschaftliche Methoden kennen und anwenden lernen. Wenn eben möglich, stehen deshalb Schülerexperimente im Mittelpunkt der Problemerschließung mit einem hohen Maß an selbständigem Arbeiten in Kleingruppen.

Erprobte Themen sind Chemie des Alltags (Seifen, Waschmittel, Reinigungsmittel, Körperpflegemittel, Chemie der Grundnahrungsmittel (Fette, Kohlenhydrate, Eiweiße) und die physikalischen Themen Astronomie und Elektrotechnik des Alltags.

 

 

 

 

 

 

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Schulprogramm 3.4.2: Leistungskurse im Aufgabenfeld II - Biologie und Chemie

   
   
Ein fundierter naturwissenschaftlicher Unterricht leistet einen wichtigen Beitrag zur Allgemeinbildung und allgemeinen Studierfähigkeit.

Am Widukind-Gymnasium hat sich in der Oberstufe ein Schwerpunkt mit regelmäßigen Leistungskursen in Biologie und Chemie und Grundkursen in allen Naturwissenschaften gebildet. Zahlreiche Schülerinnen und Schüler dieser Kurse nehmen nach dem Abitur naturwissenschaftliche Studiengänge auf.
 

Biologie - Lernen im Kontext: Projekte, Exkursionen und fächerübergreifendes Arbeiten

Die folgende Übersicht zeigt typische Lernwege des Faches Biologie:

 

Klassen

Inhalte

Lernen im Kontext  (Projekte, Exkursionen, Fächerübergreifendes)

 

5

► Kennzeichen des Lebendigen

►     Menschenkunde

►     Haustiere

Fächerübergreifend: Mensch und Tier

Projekt: Bauernhof

Exkursion: Heimatraum

6

►     Kompost

►     Frühblüher

►     Sexualkunde

►     Vogelzug

P: Schulgarten: 

     Naturdetektive; Frühblüher-Klima

E: Enger Bruch

     Dokumentation Vogelzug im Internet

P: Eulenprojekt

FÜ: Herbstlyrik (Laubfall, Früchte, Samen)

7

►Übergang Wasser / Land

   (Vorbereitung Evolution in 9 bzw. 13, s.u.)

►Fische

 

FÜ: Aralsee (Klima, Umweltkatastrophe)

 

P: Wangerooge (Nordseeökologie,   Wattenmeer)

8

►das ökologische Jahr

 

►Artenkenntnis

P: Schulteich   (Daten erfassen u. auswerten)

 

P: Herbarium  (Hecke, Schulteich)

9

►Menschenkunde

 

P: Zusammenarbeit mit dem DRK

(Blutspende, Aids)
 

 

 

 

11

Cytologie

 

Stoffwechsel

Schwerpunkt-Projekt Niere (Osmose)

 

P: Energie  (sportphysiologische Betrachtung)

12

Genetik

 

 

Ökologie

Mikrobiolog. und gentechnisches Praktikum

(Einbindung noch nicht geklärt)

P: Ökosystem-Untersuchung

E: (Bolldamm-Bach, Dümmer, Hücker Moor etc.)

 

E:  LK-Studienfahrt:  Schweden, Rügen

13

►Regulation und Steuerung /   Verhalten

   (Nerven- u. Sinnesphysiologie)

 

Evolution

 

 

 

 P: Drogen und Gifte/Neurotoxine

 

P: Fossilien

(E: Steinbruch Herford oder Jöllenbeck)

 

 

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Schulprogramm 3.4.3: Umweltbildung in einer naturnahen Schule

 

Blick auf unseren Schulteich und die Metasequoia

   
Erklärtes Ziel der Agenda 21, im Jahre 1992 in Rio de Janeiro von 180 Staaten unterzeichnet, ist eine nachhaltige, zukunftsbeständige, ökologische, soziale und ökonomische Entwicklung zum Schutz der Lebensgrundlagen auch für die kommenden Generationen.

Umwelterziehung im Sinne der Agenda 21 begreifen wir als eine fächerübergreifende Aufgabe, die von mehreren Fächern, z.B. Biologie, Erdkunde, Chemie, Religion, Deutsch, Politik und Sozialwissenschaften wahrgenommen wird. Daher werden im Rahmen der Weiterentwicklung der Fachcurricula auf einander abgestimmte Unterrichtsbausteine erarbeitet.

Am WGE hat eine aktive, naturnahe Gestaltung des Schulumfeldes durch Schülerinnen und Schüler, Eltern und Lehrerinnen und Lehrer eine mehr als dreißigjährige Tradition. Sie sorgt für ein besonderes Lernklima an unserer Schule.

Das naturnahe Schulumfeld wird intensiv für unterrichtliche und außerunterrichtliche Zwecke genutzt, u.a. für

  • die vielfältigen Pausenaktivitäten der Schülerinnen und Schüler,
  • die Forschungen zum Thema „Wir und unsere Schule“,
  • die Verbesserung der Artenkenntnisse der Schülerinnen und Schüler (z.B. durch das Anlegen von Herbarien),
  • die ökologische Untersuchung von Lebensräumen im Biologieunterricht der Sekundarstufen I und II.

Erhalt und Pflege des Schulumfeldes sind nicht nur Aufgaben der Stadt Enger, sondern erfordern auch den verantwortungsvollen Umgang und die Mitwirkung der Schülerinnen und Schüler unserer Schule.

Schon seit über 20 Jahren gibt es am WGE eine sehr gut funktionierenden Schulgarten-AG mit 50 bis 60 Teilnehmern. Eine solche AG hat gerade in einem Gymnasium eine besondere Bedeutung, werden hier doch manuelle Fertigkeiten geschult und wichtige Erfahrungen auf dem Gebiet des Nahrungsmittelanbaus, der Gesundheit und der sozialen Kompetenz gemacht.

Agenda-21-Projekte wie Mülltrennung, CO2- und Energieverbrauchsreduzierung, die Anlage von neuen Biotopen, die Zusammenarbeit mit Umweltämtern und Umweltzentren werden weiterhin gefördert, ebenso wie Projekte im Ausland (Burkina Faso, Schweden).

 

 
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