Mathematik und Naturwissenschaften als eine tragende Säule unseres Schulprofils

MINT

Mathematik und Naturwissenschaften als eine tragende Säule unseres Schulprofils

Individuelle Fähigkeiten spielend entdecken und gezielt fördern.

Selbstvertrauen entwickeln und stärken für die Anforderungen von morgen.

Erkennen eigener Fähigkeiten

Erkennen eigener Fähigkeiten

Der Lernerfolg, das Erkennen eigener Fähigkeiten und Stärken und die Ausbildung eines gesunden Selbstvertrauens sind die entscheidenden Voraussetzungen für eine aktive und erfolgreiche Zukunftsgestaltung unserer Schülerinnen und Schüler!

Am Gymnasium St. Christophorus bieten wir unseren Schülerinnen und Schüler umfassende Möglichkeiten, ihre Fähigkeiten und Stärken in mathematisch, naturwissenschaftlichen und technischen Aufgabengebieten zu testen und zu verbessern, in einer angenehmen Lernumgebung in 16 gut ausgestatteten Fachräumen in Chemie, Biologie, Physik und Informatik.

In dem folgenden Schaubild sehen Sie die einzelnen Kernbereiche, in denen wir diese Ziele verwirklichen.

Naturwissenschaften und Technik

Naturwissenschaften und Technik prägen unsere Gesellschaft in allen Lebensbereichen. Deshalb ist die Vermittlung einer fundierten naturwissenschaftlichen Schulausbildung unabdingbar.
Die naturwissenschaftliche Ausbildung in der Sekundarstufe I erfolgt im Rahmen eines abgestimmten schuleigenen Curriculums.

MINT in den Jahrgangsstufen

In den Jahrgangsstufen 5 und 6 werden die Naturwissenschaften bewusst durch das Fach Biologie in den Jgst. 5 und 6 repräsentiert. Mit seinen Unterrichtsgegenständen erscheint dieses Fach in besonderem Maße geeignet, die Schüler auf ihrem gegebenen Entwicklungs- und Anschaulichkeitsniveau anzusprechen und damit besonders für naturwissenschaftliche Fragestellungen motivieren zu können. Das Unterrichtsfach Biologie als Start-Naturwissenschaft vermittelt in der Erprobungsstufe somit nicht nur Biologie-relevante Kompetenzen, sondern auch wesentliche allgemeine naturwissenschaftliche Methoden. Die Schüler erfahren damit, dass Naturwissenschaft ein ‚Denkstil’ ist und eine besondere Handlungsweise verlangt.

Zusätzlich starten wir bereits in der Jgst. 6 ein Halbjahr lang mit dem Fach Physik. Das Fach Physik in der Jgst. 6 behandelt dabei die Themen Wärmelehre und Optik. Dabei steht ein in erster Linie durch viele selbstdurchgeführte spannende Experimente geprägter Unterricht im Vordergrund. Ein spielerische erster Einstieg in die zahlreichen Themen der Physik unter weiterer Vertiefung der durch den Unterricht in Biologie eingeführten wissenschaftlichen Methoden soll die in diesen Altersstufen vorhandene Begeisterung stärken und Sicherheit durch das Einüben der wichtigsten Kompetenzen, wie das Anfertigen von Protokollen oder der Planung und Durchführung von Experimenten, liefern. 

In der Jahrgangsstufe 7 starten wir dann mit dem Fach Chemie, das dann in den Jahrgangstufen 9 und 10 weitergeführt wird.
In der Jahrgangsstufe 8 nehmen wir den Physikunterricht aus der Jgst. 6 wieder auf und unterrichten Physik dann durchgängig bis zum Ende der Sekundarstufe I. Dabei profitiert der Unterricht in Chemie und Physik durch die Vorleistungen im Fach Biologie, so dass in Physik und Chemie ab der Jgst. 7 mit einer größeren Progression und auf einem höheren Abstraktionsniveau gearbeitet werden kann.

Biologie wird zudem in der Jahrgangsstufe 8 und 10 weitergeführt, nur unterbrochen durch die Jahrgangsstufe 9. Insgesamt stellen wir für den naturwissenschaftlichen Unterricht in der Sekundarstufe I mehr Stunden zur Verfügung, als an öffentlichen Gymnasien vorgesehen.
Ein großer Vorteil der Fächerfolge dieses schuleigenen Curriculums ist die Durchgängigkeit des Fachunterrichts. Naturwissenschaftliche Kompetenzen können so nachhaltig und auf einem hohen Niveau vermittelt werden mit der positiven Konsequenz, dass in der Sekundarstufe II stets neben Mathematik Leistungskurse in allen drei Naturwissenschaften angeboten werden können.

Das große Interesse an den Naturwissenschaften wie Physik auch schon in den Jahrgangsstufen 5 und 6 fangen wir zudem durch eine große Auswahl an naturwissenschaftlichen Arbeitsgemeinschaften auf, wie z.B. Roboter-AG, der Spiele-Programmieren-AG und der Experimentier-AG für Mädchen und Jungen.

Ausgehend von einem Unterricht, der den Entdecker- und Forschergeist anspricht, erlernen unsere Schülerinnen und Schülern  durch die Planung, Durchführung und Auswertung zahlreicher Experimente in altersgerechter Form die zugrundeliegenden wissenschaftlichen Methoden. Die Nachhaltigkeit dieses Unterrichtes gewährleisten wir durch zahlreiche während des Unterrichts oder außerhalb stattfindender Projekte wie den Mausefallenwettbewerb in der Jahrgangsstufe 7 und unsere jährlich stattfindenden naturwissenschaftlichen Projekttage in der Jahrgangsstufe 6 und in der Jgst. 8, an denen aus Alltagsgegenständen gebaute interessante Experimente zu relevanten Fragestellungen im Mittelpunkt stehen. In der Jgst. 6 steht der Projekttag ganz im Zeichen der Bionik.

In den Jahrgangsstufen 9 und 10 bieten wir dann zusätzlich Differenzierungskurse mit umfangreichen an der Erfahrungswelt der Kinder ansetzenden praktischen Arbeiten in Natur und Technik an. Ist damit die Wissbegierde unserer Schüler und Schülerinnen noch nicht gestillt, können sie in zahlreichen Arbeitsgemeinschaften und Wettbewerben ihre Fähigkeiten entdecken und weiter ausbauen. Sei es der spielerische Zugang zu Technik, Mathematik und Informatik in der Roboter-AG und der Informatik-AG oder die Teilnahme an den Olympiaden in Mathematik, Biologie, Chemie und Physik, die aufregende Nacht der Mathematik oder der Känguru-Wettbewerb, die Teilnahme am freestyle-physics-Wettbewerb der Uni Duisburg-Essen oder an Wettbewerben großer Unternehmen wie Schering aus der näheren Umgebung. So spornen wir unsere Schülerinnen und Schüler zu Höchstleistungen an.

Naturwissenschaften Projekttag

Wenn im Fernsehen berühmte Naturwissenschaftler vorgestellt werden, dann wird ihnen häufig die Frage gestellt, wie sie gerade zu ihrem naturwissenschaftlichen Arbeitsgebiet gekommen seien. Und immer wieder werden bestimmte Momente, wie die Mondlandung bzw. eine interessante motivierende Lehrerpersönlichkeit oder ein bestimmtes als besonders emotional empfundenes Erfolgserlebnis angeführt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass diesen Orientierungen bereits im Vorfeld eine besondere Förderung in bestimmten Bereichen vorangegangen ist, sodass sich schon früh ein Interesse für ein Spezialgebiet herausbilden konnte und es nur noch des letzten überzeugenden Erlebnisses bedurfte, um Sicherheit für die eigene berufliche Zukunft zu erlangen.

Leider hört man im Alltag auch immer wieder den Seufzer, dass man sich eigentlich auch für dieses oder jenes Gebiet interessiert hat und noch heute dafür begeistert, aber es eben an diesem besonderen Erlebnis gefehlt hat und man nun etwas macht, das einen vielleicht nicht so befriedigt. Vielleicht auch, weil dieses Thema in der Schule nur als langweilig empfunden worden ist. Das ist bedauerlich.

Ziel muss es daher sein, gerade auf naturwissenschaftlichem Gebiet vielfältige Interessen zu wecken und die Möglichkeiten zum Erleben dieser besonderen Momente zu vergrößern.

Der Lernerfolg, das Erkennen eigener Fähigkeiten und Stärken und die Ausbildung eines gesunden Selbstvertrauens sind die entscheidenden Voraussetzungen für eine aktive und erfolgreiche Zukunftsgestaltung unserer Schülerinnen und Schüler!

Projekttage bieten die Gelegenheit, sich ohne zeitliche Unterbrechungen über einen ganzen Vormittag mit einem Thema auseinanderzusetzen, seine eigenen Stärken im Team zu erfahren und zu stärken, Fehler zu machen und zu korrigieren und seine bzw. die Gruppenergebnisse stark interessierten Schülern und Schülerinnen jüngerer Jahrgangsstufen vorzustellen, diesen etwas zu erklären und damit den Sinn seiner Beschäftigung zu erfahren, neben dem als nicht minder wichtig empfundenen eigenen Erkenntnisgewinn. Nicht zu vergessen sind das Erleben von Erfahrungen, die in der Pandemie etwas verloren gegangen sind, dazu gehört neben den oben angesprochenen Erfahrungen auch der Umgang mit Werkzeugen und das Lösen von handwerklichen und motorischen Herausforderungen.

Die Evaluation am Ende der jeweiligen Projekttages zeigt dabei immer wieder deutlich, dass selbst kurz vor den Ferien die S.u.S. konzentriert über einen längeren Zeitraum und mit großem Engagement und Begeisterung arbeiten können, wenn die Projekte nur interessant und motivierend sind. Die S.u.S. waren in den letzten Jahren einhellig begeistert und unterstützen diese Form der Projekttage ausdrücklich

Bionik-Projekttag in der Jgst. 6

Die Schülerinnen bauen aus Alltagsgegenständen interessante Experimente aus dem Bereich der Bionik (Lernen von der Natur), erstellen Lernplakate und präsentieren anschließend ihre Ergebnisse begeisterten Fünftklässlern und Fünftklässlerinnen. Wie funktioniert die Natur und was können wir von ihr lernen? Wo im Alltag nutzen wir bereits diese Vorbilder aus der Natur? Mit diesen spannenden Fragen beschäftigen sich die Forscherinnen und Forscher aus der Jgst. 6.

Natur als Vorbild für die Technik

Natur als Vorbild für die Technik

Palmenblätter sind groß und leicht und dabei trotzdem besonders robust. Damit sich Roboter bewegen können, kann man wie in der Natur weiche Gelenke bauen. Die Samen von Bäumen sollen möglichst weit fliegen können, damit auch in großen Entfernungen neue Bäume heranwachsen können. Und jeder weiß, dass Vögel unsere Vorbilder beim Fliegen waren und sind.

Die S.u.S. können dabei verschiedene Experimente zu den Themen

  • Vom Vogelflug zum Düsenjet
  • Wärmedämmung nach Eisbärenart
  • Der Haifischflosseneffekt (Der Roboter-Greiffinger ist von einer Fischflosse abgeschaut)
  • Von Flugfrüchten lernen
  • Die Klette und der Klettverschluss
  • Dem Gecko auf der Spur! (Saugnäpfe und Gecko-Tape)
  • Wie reinigen sich Laubblätter selbst? (Der Lotus-Effekt)
  • Der Trick der Palme – Stark durch Zickzack

durchführen und sich in Gruppen an den ihnen gestellten Problemen testen und weiterentwickeln.

Physik-Naturwissenschaftsprojekttag in der Jgst. 8

Die Schülerinnen bauen aus Alltagsgegenständen interessante Experimente zu zahlreichen Themen aus den Bereichen Physik, Biologie und Chemie, bearbeiten weiterführende Fragestellungen zu ihren Projekten, erstellten Lernplakate und präsentieren anschließend ihre Ergebnisse begeisterten Fünftklässlern und Fünftklässlerinnen. Dabei können die S.u.S. aus insgesamt 25 verschiedenen Projekten auswählen. Dazu gehört die Erforschung der Funktionsweisen z.B. der Pascalschen Zauberfontaine oder des historischen Weinautomaten des Heron von Alexandria genauso wie die Untersuchung mechanischer Klopfspechte, von Solarmotoren, Archimedische Schrauben, wie sie noch heute vielfach in Afrika Verwendung finden, Flugschiffe und Zauberdosen, die zuerst eine Rampe herunterrollten und dann allein wieder heraufrollen. Erkenntnisgewinnung zur Elektrizitätslehre am Beispiel von Murmelbahnen, zur Lernpsychologie anhand von ausgetüftelten Labyrinthen gehören neben Versuchen zum Nachweis von Säuren und Laugen ebenfalls dazu. Verschiedene Versuche zum Bau von Robotern oder dem Nachbau des Bewegungsapparates des Menschen (Stichwort: Künstliche Muskeln) werden mit großer Begeisterung und wissbegieriger Neugier in Angriff genommen und mit Freude und Engagement erfolgreich gelöst.

Informatik

Im Rahmen des Faches Informatik haben wir am Gymnasium St. Christophorus ein sogenanntes 3-Stufen-Konzept entwickelt:

1. Stufe: Spielerischer Umgang mit den Programmiersprachen C und C++ über eine graphische Oberfläche im Rahmen der Roboter-AG (Jgst. 5 und 6)
2. Stufe: Konkreter Umgang mit den Programmiersprachen C und C++ oder Python in der Spiele-Programmier-AG (ab Jgst. 7)
3. Stufe: Erlernen einer weiteren Programmiersprache Java in der Oberstufe ab Jgst. 10.

Mit diesem Konzept verbinden wir das Ziel, unsere Schüler und Schülerinnen auf die neuen Anforderungen in den Ingenieurswissenschaften und allgemein für ein Studium im MINT-Bereich vorzubereiten, in dem heutzutage vielfach Kenntnisse dieser Programmiersprachen vorausgesetzt bzw. benötigt werden.

Zusätzlich haben wir in den letzten zwei Jahren den Unterricht im Fach Informatik deutlich ausgebaut:

Jahrgangsstufe Stundenzahl Themen
Klasse 5
kollaborative Plattform
einstündig, ein Halbjahr

MNSpro Cloud als Reflexion eigener Mediennutzung
Arbeiten mit Word

Klasse 6 zweistündig, ein Halbjahr

Algorithmen und Ablaufpläne
Programmieren mit Scratch
Automaten
Künstliche Intelligenz

Klasse 7 einstündig, ein Halbjahr

Medien und Gesellschaft
Programmieren mit Calliope

Klasse 9/10
(als Wahlpflicht)
dreistündig

(in Kombination mit Mathe)
Informatik des Alltags
MNSpro Cloud als kollaborative Plattform
Word, Powerpoint
Programmiersprache (z.B. Python, Kara, VBA)
Math. Verfahren bei Excel
Logische Schaltungen
Access (Datenbanken)

 

Arbeitsgemeinschaften der Fachschaft Informatik:

Jgst. 8 – EF Medienscouts
ab Jgst. 8 Medienführerschein ECDL

 

Übertragung von Verantwortung

Gemeinsam mehr erreichen

Ältere, qualifizierte Schüler greifen den Nachwuchswissenschaftlern in den Fächern Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften in der Hausaufgabenbetreuung, an den Projekttagen oder durch die Leitung von Schüler-AGs unter die Arme. Die Teilnehmerzahlen und die positive Resonanz gerade dieser AGs bestätigen uns in unseren Anstrengungen, die Fähigkeiten unserer Schüler und Schülerinnen durch die Übertragung von Verantwortung weiter zu stärken. Und damit schließt sich ein Kreis schulischer Förderung. Wir wecken durch einen lebendigen Unterricht Interessen, bieten zahlreiche Gelegenheiten zum Testen der eigenen Fähigkeiten und verstärken diesen Effekt durch die aktive Gestaltung von Arbeitsgemeinschaften.  In diesem Sinne verstärken wir an unserer Schule seit Jahren unser Engagement im MINT-Bereich.

In der Sekundarstufe II bieten wir dann neben Mathematik auch in M, Bi, Ch durchgängig Leistungskurse an. Der mathematisch-naturwissenschaftliche Bereich ist eine zentrale Säule unseres Schulprofils. Aus diesem Grund wurden und werden auch zukünftig durchgängig Leistungskurse in Mathematik und allen drei Naturwissenschaften eingerichtet – unabhängig von den Schülerzahlen in den einzelnen Leistungskursen.

Kooperationen mit Universitäten, Firmen und Eltern
Der rege Austausch unserer Schule mit außerschulischen Partnern und Schülereltern trägt wesentlich zur Profilbildung unserer Schule bei.
An erster Stelle stehen hier die zahlreichen Fortbildungsveranstaltungen, an denen das Kollegium des Gymnasium St. Christophorus im Bereich der Mathematik und der Naturwissenschaften teilnimmt und die einen direkten positiven Einfluss auf unsere Unterrichtsentwicklung ausüben. Diese Fortbildungen sind häufig Teil von umfassenden Kooperationen z.B. mit Universitäten. Weitere Kooperationen mit Firmen aus der näheren Umgebung ermöglichen es unseren Schülerinnen und Schülern, berufsorientierte Praktika zu absolvieren.

Zudem nutzen wir das große Engagement zahlreicher Eltern und ehemaliger Schüler und Schülerinnen, denen es ein Herzensanliegen ist, ihr weitreichendes Fachwissen und ihre große Kompetenz in zahlreichen Themenfelder der Naturwissenschaften zur Verfügung zu stellen. Jährlich stattfindende Vorträge z.B. über die Gefahren durch Alkohol und Drogen (Suchtprävention) oder zu Themen wie Medizintechnik machen die Relevanz naturwissenschaftlicher Fragestellung für unsere Schülerinnen und Schüler greifbar.

 

Ansprechpartnerinnen und Ansprechpartner:

  • Koordinator MINT: Herr Wübbold 
  • Physik: Herr Wübbold 
  • Informatik: Herr Konietschke 
  • Mathematik: Herr Petrasch

Jgst. 9 und 10

Natur- und Technikkurse 

Im Wahlpflichtbereich II (Differenzierung ab Klasse 9) haben interessierte Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, Kurse in Natur und Technik belegen.

Diese Kurse ermöglichen bei drei Wochenstunden eine fächerübergreifende anwendungsbezogene und handlungsorientierte Behandlung naturwissenschaftlicher Themenfelder mit hohem Experimentieranteil. Bei den Inhalten handelt es sich jedoch nicht um eine Wiederholung oder Vorwegnahme der Inhalte des Fachunterrichts Biologie, Chemie oder Physik, sondern um Ergänzungen. Die Unterrichtsinhalte und deren Abfolge berücksichtigen dabei Alter und Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler.

Durch das Kursangebot sollen Schülerinnen und Schüler befähigt werden, sich bei Fragestellungen aus dem Bereich der Naturwissenschaften und der Technik angemessen zu informieren, diese Informationen zu bewerten und sachgerecht in übergeordnete Zusammenhänge einzuordnen, sowie sich eine begründete Meinung zu bilden. Schülerinnen und Schülern sollen wichtige grundlegende Kenntnisse und Qualifikationen erwerben, die sie für das Verständnis der Phänomene und Gesetzmäßigkeiten aus Natur und Technik benötigen. Daher wird im Kursverlauf auf eine enge kontinuierliche Verbindung von (theoretischer) Unterrichtswelt und (praktischer) Realwelt wertgelegt.
 
Wir verfolgen dabei folgende Ziele:

  • Die Schüler/innen sollen eine fundiertere und breiter angelegte naturwissenschaftliche Bildung auf gymnasialem Niveau erhalten
  • Die Unterrichtsinhalte sollen einen fächerübergreifenden und fächerverbindenden Charakter haben.
  • Die Interessen und Neigungen der Schülerinnen und Schüler sollen unter anderem durch problemorientiertes und forschendes Lernen berücksichtigt werden.
  • Die Schüler/innen sollen zu einem verantwortlichen Umgang mit unserer Umwelt angehalten werden.

Die folgenden Halbjahresthemen wurden den einzelnen Jahrgangsstufen (Jgst.) zugeordnet:

  • JgSt. 9.1: Meteorologie und Klimatologie
  • JgSt. 9.2: Nachhaltigkeit und Energiewirtschaft
  • JgSt. 10.1: Lebensmittel und Ernährung
  • JgSt. 10.2: Astronomie

Jahrgangsstufe 9.1: Meteorologie und Klimatologie

Der Themenkomplex Meteorologie und Klimatologie hat durch den Klimawandel eine hohe Zukunftsbedeutung für die Schülerinne und Schüler. Dieses komplexe und vielschichtige Thema lässt sich erst durch eine Betrachtung der naturwissenschaftlichen Grundlagen vollständig erfassen. Dies wollen wir den Schülerinnen und Schülern im Differenzierungskurs Naturwissenschaften und Technik mit einem Halbjahr unter dem Oberthema „Meteorologie und Klimatologie“ ermöglichen.

  • Thema 1: Bau und Betrieb einfacher Geräte zur Messung von Klimaelementen
  • Thema 2: Von der Wetterstation zum Wetterbericht
  • Thema 3: Außergewöhnliche Wetter- und Klimaphänomene

Jahrgangsstufe 9.2: Nachhaltigkeit und Energiewirtschaft

Der Themenkomplex Nachhaltigkeit soll mit möglichst viel Leben, im wahrsten Sinne des Wortes, gefüllt werden. Zunächst wird es um unser aller, nachhaltiges (?) Konsumverhalten u.a. mit dem Anlegen eines eigenen Schulgartens gehen, bevor sich im zweiten Themenkomplex der Energie mit ihren vielen Facetten zugewendet wird.

  • Einführung Nachhaltigkeit
  • Thema 1: Nachhaltiges Konsumverhalten (Schwerpunkt: Ernährung)
  • Thema 2: Energiewirtschaft

Jahrgangsstufe 10.1: Lebensmittel und Ernährung

Jahrgangsstufe 10.1: Lebensmittel und Ernährung

Im Themenkomplex Lebensmittel und Ernährung können die Schülerinnen und Schüler Kompetenzen in den Bereichen gesunde Ernährung, Zusammensetzung der Nahrung, Analysemethoden und Herstellung von Lebensmitteln entwickeln. Die Fachinhalte wurden für den Kursunterricht so ausgewählt, dass sie zum einen einen möglichst großen Lebensweltbezug für die Schülerinnen und Schüler haben und zum anderen den Einsatz von modernen Fachmethoden wie z.B. der Elektrophorese ermöglichen. Gleichzeitig wird ein vertieftes Bewusstsein für eine gesunde, ausgewogene Ernährung geschaffen, wodurch dieser Themenkomplex einen wichtigen Beitrag zur Gesundheitserziehung am Gymnasium St. Christophorus liefert.

  • Thema 1: Ernährung und Verdauung
  • Thema 2: Was ist drin? – Lebensmittelanalyse
  • Thema 3: Vom Korn zum Brot

Jahrgangsstufe 10.2: Astronomie

Die Astronomie beschäftigt sich heute sowohl mit unserem Sonnensystem als auch mit der Struktur von Sternen und der Entwicklung des Universums. Beginnend mit unserem Sonnensystem lernen die Schülerinnen und Schüler den Aufbau des Weltalls kennen. Dazu werden verschiedene spezielle Methoden zur Beobachtung und Erforschung von weit entfernten Objekten behandelt. Darüber hinaus soll die Möglichkeit der Existenz anderer Lebewesen im Weltraum, insbesondere planetare Voraussetzungen betrachtet werden, die für Leben notwendig sind. Der Besuch eines Planetariums, welches Modelldarstellungen zu verschiedensten Themen der Astronomie realisieren kann, unterstützt die Schülerinnen und Schüler, ein Bild von komplexen Zusammenhängen zu gewinnen.

  • Thema 1: Das Sonnensystem – Die Sonne – Die Sterne – Das Universum
  • Thema 2: Die Erforschung des Universums 
  • Thema 3: Sind wir allein im Universum? Planetare Voraussetzungen für die Existenz von Leben

 

Die Natur-und-Technik-Kurse fördern somit durchgängig die Schüler in der Beherrschung der Methode naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung, in der Beherrschung naturwissenschaftlicher Arbeitstechniken und -methoden sowie wecken und entfalten so Interessen und Fähigkeiten in naturwissenschaftlich-technischen Inhaltsgebieten. Damit wird eine entscheidende Vorbereitung auf die Oberstufe, das Abitur und Studium geleistet.

Kooperation mit Universitäten, Firmen und Eltern

Der rege Austausch unserer Schule mit außerschulischen Partnern und Schülereltern trägt wesentlich zur Profilbildung unserer Schule bei.

An erster Stelle stehen hier die zahlreichen Fortbildungsveranstaltungen, an denen das Kollegium des Gymnasium St. Christophorus im Bereich der Mathematik und der Naturwissenschaften teilnimmt und die einen direkten positiven Einfluss auf unsere Unterrichtsentwicklung ausüben. Diese Fortbildungen sind häufig Teil von umfassenden Kooperationen z.B. mit Universitäten.

Zahlreiche Exkursionen und Praktika bereiten unsere Schülerinnen und Schüler verstärkt auf die Anforderungen zukünftiger Studiengänge und Berufe im naturwissenschaftlichen Bereich vor. So besuchen jedes Jahr mehrere Gruppen interessierter Schüler das Schülerlabor der Technischen Universität Dortmund, um sich handlungsorientiert über Ingenieurs-studiengänge unter besonderer Betrachtung der Robotik zu informieren und Experimente durchzuführen, bzw. die Fakultät für Bio- und Chemieingenieurwesen der TU-Dortmund, um einen Einblick in die dortigen Labore und Arbeitsvorgänge zu erhalten. Dabei können unter anderem Versuche wie Extraktion mittels Soxhlet oder Destillation bzw. Apparaturen wie einen Rotationsverdampfer oder einen Gaschromatograph kennen gelernt werden. Die Durchführung vieler kleinerer Versuche und die Besprechung der Versuchsergebnisse mit Laboranten geben dann einen guten Einblick in diese Studiengänge.

Praktika unserer Schülerinnen und Schüler an der TU-Dortmund, Fakultät Physik, bieten Einblicke in das Physikstudium und neue Erfahrungen beim Experimentieren. So können in der E-Werkstatt Platinen und Schaltungen gelötet und damit kleinere Experimente durchgeführt werden.

Weitere Kooperationen mit Firmen aus der näheren Umgebung ermöglichen es unseren Schülerinnen und Schülern, berufsorientierte Praktika zu absolvieren.
Aus unserer näheren Umgebung ist dies z.B. die Firma AB Elektronik, die unseren Schülerinnen und Schülern die Gelegenheit bietet, Berufserfahrungen zu sammeln. Die Betreuer legen dabei besonderen Wert darauf, an die Inhalte aus dem Unterricht anzuknüpfen und diese durch praktische Versuche wie den Bau von Schaltungen zu vertiefen.

Alle die o.g. Beispiele werden von unseren Schülerinnen und Schülern positiv wahrgenommen und als eine sinnvolle Orientierung für ihre spätere Berufswahl angesehen. Besonders erfreut und dankbar sind wir für das Engagement zahlreicher Eltern und ehemaliger Schüler und Schülerinnen, denen es ein Herzensanliegen ist, ihr weit reichendes Fachwissen und ihre große Kompetenz in zahlreichen Themenfelder der Naturwissenschaften zur Verfügung zu stellen, um unseren Schülern und Schülerinnen interessante und motivierende Vorträge z.B.  über die Gefahren von Alkohol und Drogen, zu Themen wie Energie und erneuerbare Energien oder Medizintechnik die Relevanz naturwissenschaftlicher Fragestellung greifbar zu machen.

JGST. 7

MAUSEFALLENWETTBEWERB

Im Rahmen des Unterrichts nehmen jedes Jahr zahlreiche Gruppen der Jahrgangsstufe 7 am Mausefallen-Wettbewerb teil.

Fahrzeug bauen

Fahrzeug bauen

Dieser Mausefallenwettbewerb ist ein sogenannter Egg-Race-Wettbewerb, eine offene Problemstellung, die mit Alltagsgegenständen gelöst werden muss.

Bei diesem Wettbewerb gilt es, ein Fahrzeug zu bauen, das nur mit der Energie einer gespannten Mausefalle möglichst weit fahren soll.  Kreativität, Forschergeist und Durchhaltevermögen werden dabei von den Teilnehmern verlangt. Zudem müssen die Schüler Versuchsprotokolle mit Konstruktionsskizzen erstellen und damit ihren Lösungsweg dokumentieren. Jedes Jahr wieder gelingt es den Sieger-Fahrzeugen Strecken von mehr als 25m zurückzulegen. Eine großartige Leistung!

Es ist schon Tradition an unserer Schule, dass der abschließende Wettbewerb nach mehrwöchiger Vorbereitung dann am Schulfest unter großer Begeisterung der anwesenden Eltern durchgeführt wird.

Arbeitsgemeinschaften und Projekte

Angebote speziell für die Jahrgangsstufen 5 und 6

Die Roboter-AG am Gymnasium St. Christophorus (ab Klasse 5)

Die Roboter-AG am Gymnasium St. Christophorus (ab Klasse 5)

(AG-Leiter: Erik Seepe und Alessandro Breinig (Q2))

In der Lego-Roboter-AG erlernen interessierte Schülerinnen und Schülern grundlegende Bereiche der Informatik und Robotik spielerisch und praxisnah. Die Teilnehmer bekommen anhand von konkreten Aufgaben Grundlagen der Programmierung vermittelt. Anschließend werden Sie ermutigt, diese Grundlagen selbstständig und problemorientiert in einem größeren Zusammenhang einzusetzen.
Durch den Einsatz von Lego-Mindstorm (NXT2.0 und EV3)-Bausätzen können die Teilnehmer ihre zuvor entwickelten Ideen und Ansätze individuell und kreativ umsetzen. Die immer wieder neu kombinierbaren Lego-Bauteile ermöglichen es, dass jedes Team unterschiedliche Roboter bauen kann. So ist es keine Seltenheit, dass zu einer Aufgabe völlig unterschiedliche Roboter entstehen.

Die am Computer programmierbaren NXT- und EV3-Bausteine, praktisch das „Gehirn“ des Roboters, versetzen die von den Teilnehmern gebauten Modelle in die Lage, selbstständig und ohne Fernsteuerung die Aufgaben zu lösen. Ein speziell von Lego entwickeltes Programm macht das Programmieren intuitiv und auch für jüngere Schüler und Schülerinnen leicht verständlich.
So haben es die Teams geschafft, Lego-Roboter-Autos so zu konstruieren und zu programmieren, dass sie wie ihre großen Brüder bei Audi oder BMW ohne menschliches Eingreifen eine Parklücke erkennen und fehlerfrei einparken.

Aber auch Aufgaben, die auf den ersten Blick wie ein einfaches Spiel erscheinen, müssen gut durchdacht werden. Um den Robotern zum Beispiel Sumo-Ringen beizubringen, müssen zahlreiche kleinere Probleme gelöst werden:

  • Wie schaffe ich es, dass der Roboter nicht einfach aus dem Ring fährt?
  • Wie finde ich den Gegner?
  • Wie mache ich es dem Gegner schwerer, mich aus dem Ring zu schieben?

Und noch viele mehr.

Nachdem jedes Team einen eigenen Sumo-Roboter kreiert hat, wird in einem Turnier der beste Roboter ermittelt. Am Ende eines jeden Schuljahres steht dann noch ein Test an, der eine Wiederholung und Zusammenfassung aller bisher gelernten Techniken darstellt und in dem kleinere Programmieraufgaben gelöst werden müssen. Bei erfolgreichem Bestehen des Tests, gibt es eine Urkunde, in der bescheinigt wird, dass der/die Schüler/in mit den Grundlagen der Programmierung vertraut ist und bereits praktische Erfahrungen mit dem NXT2.0 bzw. EV3-Roboter gesammelt hat.

Die Teilnahme an der Roboter-AG vermittelt auf diese besonders motivierende Weise ingenieurwissenschaftliche Inhalte und informationstechnische Anwendungen.
Auch hier greifen wir auf die besonderen Begabungen unserer Schülerschaft zurück, so dass seit mehreren Jahren Schüler aus der Oberstufe unter Aufsicht des Koordinators für Mathematik und Naturwissenschaften diese AG erfolgreich leiten und in diesem Rahmen die Programmierfähigkeiten der teilnehmenden Schüler und Schülerinnen nachhaltig verbessern.
Als besonderen Erfolg erreichte eine Gruppe unserer Roboter-AG im Jahre 2014 einen guten Mittelfeldplatz während des großen Deutschland-Finales der WRO (World-Robotics-Olympiad) in Dortmund.

Informatik-AGs

Informatik-AGs

Die Spiele-Programmier-AG - Programmieren mit Python (ab Klasse 6)

(AG-Leiter: Simon Strohmenger (Q1))

Selbst einmal ein richtig gutes Spiel programmieren, selbst alle Einstellungen bis ins kleinste Detail bestimmen zu können, wem gefällt diese Vorstellung nicht? In der Spiele-Programmier-AG programmieren unsere Schülerinnen und Schüler gemeinsam Spiele im 2D-Bereich. 
Beginnend mit Programmierungen einfacher Spiele wie „Ping-Pong“, werden die Aufgaben stetig anspruchsvoller. Unsere Schülerinnen und Schüler können ihre Fähigkeiten schon bald an den Programmierungen von Spielen wie „Wer wird Millionär“, „Doodlejump“, oder „Snake“ als einfaches Multiplayer-Netzwerkspiel testen. Komplexere Programmierungen von 3D-Umgebungen oder komplizierten Netzwerkspielen und KI werden vorbereitet und später dann gelernt. So wird auf spielerische Art und Weise die Programmiersprache „C++“ gelernt, die heutzutage für viele Anwendungen benutzt wird.

Die Programmier-AG (Programmieren mit JAVA) (ab Klasse 10)

(AG-Leiter: Herr Konitschke)

Schülerinnen und Schüler der höheren Schulstufen erlernen hier die Programmiersprache JAVA.

Unsere Schule entwickelt und erprobt dabei bewusst neue Konzepte mit dem Ziel, unsere gegebenen Ressourcen effektiv zu nutzen, unter dem Anspruch höchster didaktischer Nachhaltigkeit. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern Einblick in moderne und zukunftweisende Konzepte aus dem Bereich EDV zu vermitteln und diese erleben zu lassen. Großen Wert legen wir dabei auf den Einsatz freier Software und die Weiterbildung unserer auch jugendlichen Dozenten, die aus der Schülerschaft stammen.

Im Rahmen des Faches Informatik haben wir am Gymnasium St. Christophorus mit diesen Angeboten ein sogenanntes 3-Stufen-Konzept entwickelt:

1. Stufe: Spielerischer Umgang mit den Programmiersprachen C und C++ über eine graphische Oberfläche im Rahmen der Roboter-AG (Jgst. 5 und 6)
2. Stufe: Konkreter Umgang mit den Programmiersprachen C und C++, bzw. Python in der Spiele-Programmier-AG (Ab Jgst. 6)
3. Stufe: Erlernen einer weiteren Programmiersprache Java in der Oberstufe ab Jgst. Jgst.10 

Mit diesem Konzept verbinden wir auch das Ziel, unsere Schüler und Schülerinnen auf die neuen Anforderungen in den Ingenieurswissenschaften und allgemein für ein Studium im MINT-Bereich vorzubereiten, in dem es heutzutage ohne das Erlernen dieser Programmiersprachen unnötig schwierig wird.

Forscher-Gruppe: Bionik im Rahmen der Experimentier-AG

Der Begriff Bionik setzt sich aus den Wörtern Biologie und Technik zusammen: Ziel der Bionik ist es, Phänomene der Natur auf die Technik zu übertragen. Ein Beispiel aus dem Alltag ist der von Kletten inspirierte Klettverschluss.
Das Angebot der Forscher-Gruppe richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 5.
In der Forscher-Gruppe wird an das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler u.a. im Bereich Biologie angeknüpft. Es wird den Lernenden stärker als im Fachunterricht ermöglicht zu unterschiedlichen Bereichen der Bionik zu experimentieren. Die Methode der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung wir vertiefend eingeübt und technische Anwendungen werden geplant und umgesetzt. Dabei werden Versuche zum Lotuseffekt, zur Isolierung, zum Brückenbau und weiteren Bereichen der Bionik durchgeführt.

Weitere Arbeitsgemeinschaften und Projekte

Außerunterrichtlich bieten wir weiterhin zur Förderung unsere Schülerinnen und Schüler in Mathematik die folgenden Hilf- und Unterstützungs-Kurse an.  

  • Mathematik-Methoden-Förder-AG (ab Jgst. 6)
  • Abiturvorbereitungskurse Mathematik

Mathematik-Methoden-Förder-AG

Die Mathematik-Methoden-Förder-AG ist aus dem Bedürfnis heraus entstanden, den Schülerinnen und Schülern am Gymnasium St. Christophorus möglichst weitreichend individuell helfen zu wollen.
So bietet sich unseren Schülerinnen und Schülern mehrmals in der Woche die Möglichkeit, freiwillig diese AG zu besuchen und an den eigenen Problemen in Mathematik zu arbeiten. Die Gruppengröße ist auf max. 5 Schülerinnen und Schüler begrenzt, so dass trotz der nur 40 min Dauer eine individuelle Förderung gelingt.
Das Prinzip der Freiwilligkeit und die begrenzte Teilnehmerzahl sorgen für eine angenehme Lernatmosphäre, in der die Diagnose von Lücken und deren Behebung und eine Verbesserung des Selbstvertrauens in Mathematik im Vordergrund stehen. Lernstrategien und Lernmethoden für das Fach Mathematik werden gezielt geübt und dadurch das Bewusstsein gefördert, dass man erfolgreich im Fach Mathematik sein kann und dass Beschäftigung mit der Mathematik sogar Spaß macht.

Abiturvorbereitungskurse Mathematik

Zur intensiven Vorbereitung auf das Abitur in Mathematik bietet unsere Schule interessierten Schülerinnen und Schülern zeitlich zwischen den Herbstferien und den Abiturklausuren eine Abitur-AG in Mathematik an, die wöchentlich samstags, jeweils 90 min lang, die Themen für das Mathematik-Abitur nach dem sogenannten Puzzlestück-System strukturiert und aufbereitet. Die Bearbeitung zahlreiche Übungsaufgaben im Rahmen dieser AG sorgt dann für eine umfassende und nachhaltige Vorbereitung.

Wettbewerbe

Regionale, nationale und internationale Wettbewerbe

  • freestyle-physics-Wettbewerb der Uni Duisburg-Essen (ab Klasse 6)
  • Teilnahme an weiteren Wettbewerbe in Biologie und Chemie (Schering)
  • Mathematik-, Chemie-, Biologie-, Physik-Olympiade  (ab Klasse 5)
  • Känguru-Wettbewerb Mathematik (ab Klasse 5)
  • Lange Nacht der Mathematik (ab Klasse 6)
  • Dechemax (ab Klasse 5)
  • World Robot Olympiad (WRO) (ab Klasse 5)
  • Chemie entdecken (ab Klasse 5)
  • Physik aktiv Wettbewerb ab Klasse 5

freestyle-physics-Wettbewerb

„freestyle-physics ist ein jährlich stattfindender Schülerwettbewerb, bei dem Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 6 bis 13 drei Monate Zeit haben, anspruchsvolle Aufgaben mit physikalischem Hintergrund zu bearbeiten, um die Ergebnisse anschließend gemeinsam in der Universität Duisburg-Essen zu präsentieren. Es kommt viel auf Kreativität und Originalität, (physikalischen) Pfiff, Funktionsfähigkeit und Robustheit an, weniger auf Schönheit! Die zu bearbeitenden Aufgaben werden im Februar in einer großen Mailingaktion an 1150 Schulen in NRW geschickt und auf der Internetseite des Fachbereichs Physik veröffentlicht.
Die Bearbeitung der Aufgaben und die spätere Präsentation (“Finale”) finden in kleinen Gruppen statt, die jeweils von einer betreuenden Lehrkraft begleitet werden sollen.
Im Juli (der genaue Termin wird mit der Veröffentlichung der Aufgabenstellungen bekannt gegeben) treffen sich die Schülerinnen und Schüler an einem von drei aufeinanderfolgenden Tagen in der Universität Duisburg-Essen, um ihre Ergebnisse im Rahmen des Wettbewerbs vorzuführen. Die Beiträge werden von Professoren des Fachbereichs Physik bewertet. Für die besten Lösungen werden attraktive Preise vergeben, die einen Bezug zu Physik und Technik haben. Es wird ein attraktives Rahmenprogramm mit Laborführungen, Vorträgen und Experimentalpraktika geboten.“

(Quelle: http://www.freestyle-physics.de/)

Känguru-Wettbewerb Mathematik

Jedes Jahr wieder gibt es an unserer Schule die Gelegenheit, am landesweiten Mathe-Känguru-Wettbewerb teilzunehmen, der traditionell am dritten Donnerstag im März stattfindet.
Und jedes Jahr nehmen mehr als 200 Schülerinnen und Schüler aus allen Jahrgangsstufen diese Gelegenheit wahr und bearbeiten unter Zeitdruck anregend-heitere und teils unerwartet kniffligen Mathematikaufgaben und rechnen und knobeln und schätzen, bis die Köpfe qualmen. An ca. 9000 Schulen knobeln jährlich über 860000 Schülerinnen und Schüler an den Multiple-Choice Aufgaben. Die jährlich wachsende Zahl an Anmeldungen zeigt auf, dass das Konzept, die Freude an der Beschäftigung mit der Mathematik durch den Wettbewerb zu wecken, durchaus aufzugehen scheint, was die Aussage dieser Schülerin unterstreichen mag: „Ich habe am Känguru-Wettbewerb teilgenommen, weil ich gerne Knobelaufgaben löse. Mathe ist nicht unbedingt mein Lieblingsfach, aber manchmal gefallen mir die Aufgaben doch“.
Die Ergebnisse werden an der Humboldt-Universität in Berlin ausgewertet und unsere Schülerinnen und Schüler erringen Jahr für Jahr beachtenswert viele Preise.

Lange Nacht der Mathematik

Jährlich findet an unserer Schule die Lange Nacht der Mathematik statt. Dabei handelt es sich um einen bundesweiten Internetwettbewerb für alle Schülerinnen und Schüler. Initiiert und verwaltet wird dieser Wettbewerb aus Schleswig-Holstein. In dieser Nacht treffen sich interessierte Schüler unseres Gymnasiums in der Schule, lösen in Gruppen interessante und vielseitige Mathematik-Aufgaben und reichten ihre Lösungen per E-Mail oder Fax ein. Für eine erfolgreiche Bearbeitung der Aufgaben sind neben mathematischen Kenntnissen vor allem Kreativität und Problemlösefähigkeiten, die Fähigkeit zu modellieren und die kritische Bewertung von Lösungswegen gefordert.
Mit großer Begeisterung nehmen jedes Jahr mehr als 70 Schülerinnen und Schüler unserer Schule an der Langen Nacht der Mathematik teil.

Physik-aktiv-Wettbewerb

Im Schuljahr 2019 fand im Mai 2019 an unserer Schule zum ersten Mal der spannende Physik-aktiv-Wettbewerb statt. 
Dabei konnten sich unsere Schülerinnen und Schüler an einer kniffligen Problemstellung testen. Es sollte ein besonders leichter Flaschenaufzug konzipiert und bebaut werden.
Dieser Wettbewerb erstreckt sich über die Jahrgangsstufen 5-8, wobei die Jahrgänge 5/6 sowie 7/8 je eine etwas andere Version der Aufgabe erhielten. An unserer Schule wurden in einem schulinternen Wettbewerb zwei Final-Teams ermittelt, die gegen Ende des Schuljahres in Hagen gegen Teams anderer Schulen antraten. Dort wurde eine in Grundzügen ähnliche aber eben doch abgewandelte Aufgabe gestellt und gelöst, auf die der schulinterne Wettbewerb eine vorbereitende Wirkung hat. Aufgrund der regen und begeisterten Teilnahme zahlreicher Schülergruppen werden wir diesen Wettbewerb in unser Konzept aufnehmen und jedes Jahr anbieten.

Das MINT Zertifikat

 

 

Liebe Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums St. Christophorus!

Hiermit möchte ich euch das MINT-Zertifikat des Gymnasiums St. Christophorus vorstellen.
Ab dem Schuljahr 2012/2013 bieten wir unseren Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit durch die Teilnahme an Wettbewerben, AGs und besonderen Projekten im MINT-Bereich (Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften und Technik) zwei MINT-Zertifikate zu erwerben.

Durch die Vergabe der MINT-Zertifikate wollen wir überdurchschnittliche Leistungen und überdurchschnittliches Engagement im MINT-Bereich dokumentieren und belohnen.
Diese Zertifikate könnt ihr dann nach der Schulzeit bei Bewerbungen im MINT-Bereich z. B. zur Aufnahme eines Studiums oder einer Ausbildung gewinnbringend einsetzen.
Für die erfolgreiche Teilnahme an den folgenden Wettbewerben, AGs und besonderen Projekten werden, gestaffelt nach dem jeweils erreichten Erfolg, Leistungspunkte vergeben, die jeweils zum Ende der Mittelstufe und zum Ende der Oberstufe zusammengezählt werden.

Bei Erreichen einer bestimmten Punktzahl wird vom Gymnasium St. Christophorus ein Zertifikat ausgestellt, dass eure nachgewiesenen Leistungen dokumentiert und direkt für Bewerbungen verwendet werden kann.

Am Ende dieses Artikels findet Ihr noch eine Übersicht, die Ihr euch ausdrucken könnt und in die man seine Leistungen im MINT-Bereich eintragen und gegeben falls abzeichnen lassen kann.
(Falls Ihr dies noch nicht in euren Portfolio-Heft vermerkt haben solltet.)

Für die Teilnahme an Wettbewerbe, AGs und besonderen Leistungen werden die zu erreichenden Leistungspunkte wie folgt vergeben:

Hinweise:
Die Teilnahme an Wettbewerben ohne Erreichen eines Preises oder einer der nächstfolgenden Runden wird in der Mittelstufe mit maximal 120 Punkten belohnt und in der Oberstufe mit maximal 80 Punkten belohnt!

Erlangen des MINT-Zertifikats

Erlangen des MINT-Zertifikats

In der Mittelstufe sind für das Erlangen des MINT-Zertifikats zum Abschluss der 10. Klasse mindestens 600 Punkte zu erreichen.
Für das MINT-Zertifikat der Oberstufe sind in den Jahrgangstufen EF, Q1 und Q2  mindestens 500 Punkte zu erreichen.
Und nun wünsche ich allen viel Spaß und Erfolg beim Sammeln eurer MINT-Punkte.

Teilnahme an Wettbewerben

Teilnahme an Wettbewerben

Solltet ihr an Wettbewerben oder Projekten im MINT-Bereich teilgenommen haben oder teilnehmen wollen, die hier nicht aufgeführt sind, teilt mir dies mit. Wir werden natürlich mit großer Freude auch für diese Leistungen Punkte vergeben!

Volker Wübbold
(Koordinator Naturwissenschaften und Mathematik am Gymnasium St. Christophorus)