Ziel ist es, bei möglichst vielen Kindern und Jugendlichen das Interesse an mathematisch-naturwissen-schaftlichen Fragen zu erhalten oder zu wecken. Darüber hinaus müssen Schülerinnen und Schüler mit besonderen Begabungen in diesem Bereich gefördert werden.
Als einen Beitrag zum Erreichen dieser Ziele wird den Schülern am Gymnasium Meinersen seit dem Schuljahr 2005/06 die Möglichkeit geboten, sich für eine Klasse mit einem mathematisch-naturwissenschaftlichen Schwerpunkt (kurz: Math.-Nat.-Klasse) zu entscheiden. Zur Zeit beteiligen sich die Fächer Mathematik, Biologie, Chemie, Informatik und Physik an diesem Profil.

II. Organisatorisches

Der organisatorisch auffälligste Unterschied besteht darin, dass die Math.-Nat.-Klasse ab der Jahrgangsstufe 7 bis zur Jahrgangsstufe 9 gegenüber den anderen Klassen des Jahrgangs eine Wochenstunde mehr Unterricht im mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich erhält. Entfallen laut Stundentafel zum Beispiel für die Jahrgangsstufe 7 auf die beteiligten Fächer insgesamt zehn Wochenstunden, so erhält die Math.-Nat.-Klasse elf Wochenstunden.

Diese Zusatzstunde wird je nach Klassenstufe abwechselnd für ein Halbjahr einem der beteiligten Fächer zugeordnet. Zur Zeit sieht die Verteilung wie folgt aus (aus unterrichtorganisatorischen Gründen kann es zu Abweichungen kommen):

Der durch die Zusatzstunden geschaffene Freiraum dient zur Erweiterung des "normalen" Pflichtunterrichts. Das heißt, dass in den Zusatzstunden auch zusätzliche Inhalte bearbeitet werden, mit denen sich die anderen Klassen nicht bzw. nicht so intensiv beschäftigen. Dies kann auch in Form von Projekten geschehen, die über mehrere Wochen den jeweiligen Fachunterricht, dem die Zusatzstunde zugeordnet ist, bestimmen.

III. Methodische Unterschiede

Natürlich wird der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht aller Klassen nach den selben Prinzipien durchgeführt. Diesbezüglich gibt es also keine Unterscheidung. Dennoch bieten die zusätzlichen Stunden die Möglichkeit, folgende Unterrichtsaspekte stärker in den Vordergrund zu heben:
- Schülerübungen und experimentelle Praktika
- fächerübergreifendes Arbeiten
- Unterricht an außerschulischen Lernorten (abhängig vom jeweiligen Thema)
- problemorientiertes Lernen
- Fördern von Selbstlernprozessen
- computerunterstütztes Arbeiten

IV. Für wen ist das Math.-Nat.-Konzept gedacht ?

In der Math.-Nat.-Klasse sind sowohl die Schülerinnen und Schüler mit ausgeprägtem Schwerpunkt im mathematisch oder naturwissenschaftlichen Bereich, als auch diejenigen, die sich in diesem Bereich noch nicht entschlossenen haben, gut aufgehoben. Aus diesem Grund gibt es formal keine Zugangsvoraussetzungen. Dennoch muss den Eltern und Kindern auch klar sein, dass das Math.-Nat.-Konzept ein Forder- und kein Förderangebot ist und dass mehr Unterricht auch mehr Arbeit bedeutet. Die grundsätzliche Bereitschaft sowie die zeitlichen Freiräume, sich gegebenenfalls auch in der unterrichtsfreien Zeit mit schulischen Themen zu beschäftigen, sollten unbedingt vorhanden sein. Dementsprechend ist es nicht ratsam, dass sich Schülerinnen oder Schüler, die für das Erreichen von Lernzielen bisher überdurchschnittlich viel zu Hause arbeiten mussten, sich für die Math.-Nat.-Klasse entscheiden.

V. Bewertung des Zusatzunterrichts

Für den Zusatzunterricht wird es auf dem Zeugnis keine gesondert aufgeführte Note geben. Gleichwohl wird die Bearbeitung der zusätzlichen Inhalte bewertet und fließt so in die Gesamtbenotung des Faches ein, dem die Zusatzstunde zugeordnet ist.
Die Teilnahme am Unterricht einer mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse wird auf dem Zeugnis vermerkt. Abweichend hiervon wird im Fach Informatik die erfolgreiche Teilnahme nur im Zeugnis vermerkt.

VI. Dauer des Math.-Nat.-Schwerpunktes

Das Math.-Nat.-Konzept ist auf eine Dauer von drei Schuljahren (7. – 9. Klasse) angelegt. Aus unterrichtsorganisatorischen Gründen müssen sich die Schülerinnen und Schüler allerdings schon beim Übergang in den 5. Jahrgang für die Teilnahme am Math.-Nat.-Konzept entscheiden und werden dementsprechend zu einer Klasse zusammengefasst.

Ein späteres "Aussteigen" aus dem Math.-Nat.-Schwerpunkt hat somit automatisch den Wechsel in eine andere Klasse zur Folge. Dies ist in der Regel aus organisatorischen und pädagogischen Gründen nicht wünschenswert und kann deswegen auch nur der Ausnahmefall sein.

VII. Themenbeispiele nach Fächern geordnet

Das Math.-Nat.-Konzept besitzt bezüglich der konkreten Zusatzinhalte, mit denen sich die jeweilige Math.-Nat.-Klasse beschäftigt, einen gewissen Spielraum, um auf die Neigungen der Schülerinnen und Schüler reagieren zu können. Aus diesem Grund kann es durchaus zu Abweichungen von den hier beschriebenen Inhalten kommen.


Mathematik

1. Fermi-Fragen

Die Bezeichnung Fermi-Fragen geht auf den Physiker und Nobelpreisträger Enrico Fermi zurück. Hierbei geht es um Fragestellungen, deren Lösung aus einer sehr großen Zahl besteht, die nur durch eine geeignete Abschätzung erhalten werden kann.

Beispiele für Fermi-Fragen

• Wie viele Gummibärchen passen in einen Schulbus ?
• Wie viele Schneeflocken benötigt man, um einen 120cm großen Schneemann zu bauen ?
• Wie viele "e" stehen in dem Buch Harry Potter und der Stein der Weisen ?

Bei der Beschäftigung mit den Fermi-Fragen geht es aber nicht um exakte Resultate, sondern vielmehr um die Methode, mit der man auf die richtige Größenordnung kommen kann. Besonders reizvoll ist es, am Ende die verschiedenen Lösungswege miteinander zu vergleichen.

2. Wie die alten Seefahrer ihren Weg fanden

Wie schafften es die früheren Seefahrer wie Columbus, Vasco da Gama und Magellan, nur mit einfachsten Geräten durch Ausnutzung der Beziehungen zwischen Winkel, Entfernung, Geschwindigkeit und Zeit zu navigieren. Es werden verschiedene Navigationsmethoden und die Funktionsweisen der damals zur Verfügung stehenden Instrumente erarbeitet. Peilgeräte werden in einfacher Form nachgebaut und auf dem Schulhofgelände in nachgestellten Situationen erprobt.

3. Mathematik-Olympiade

In diesem Projekt geht es darum, Lösungsstrategien für sogenannte "Problemaufgaben" zu erarbeiten und trainieren. Ziel ist es, Schülerinnen und Schülern die Angst vor Mathematik-Wettbewerben zu nehmen und sie zu einer Teilnahme zu motivieren.

Physik

Die Experimentierfähigkeit ist eine zentrale Kompetenz innerhalb des Physikunterrichts. Aus diesem Grund absolvieren die Schülerinnen und Schüler der Math.-Nat.-Klasse ein zusätzliches "Physikalisches Praktikum". Fragestellungen, die die fachlichen Inhalte der 8. Klasse vertiefen, werden im Schülerexperiment gelöst. Zusätzlich erstellen die Schülerinnen und Schüler ein sogenanntes "Laborbuch", in dem die Fragestellungen, das Experiment, die Ergebnisse sowie zusätzliche Fragen und Erkenntnisse dokumentiert sind.

Chemie

In der Klasse 8 stehen im zweiten Halbjahr für das Mat-Nat-Konzept zusätzliche Stunden zur Verfügung, in denen Aspekte der Chemie und ihrer Anwendung in Natur und Haushalt betrachtet werden. Im Rahmen der Untersuchung von diversen Haushaltschemikalien wie z.B. Waschmittel, Rohrreiniger usw.) wird der Zusammenhang zwischen Eigenschaften und Verwendung vertieft.
Aufbauend auf diese Erkenntnisse werden im Fächerübergriff zur Biologie projektartig die Auswirkungen auf die Umwelt untersucht und die Wasserhärte sowie die Wassergüte bestimmt.

Biologie

Die Erforschung tierischen Verhaltens gehört zu den ältesten Gebieten der Biologie. Vor Zehntausenden von Jahren war diese Art Wissen für das Überleben der Menschen von entscheidender Bedeutung. Indem sie die Gewohnheiten der Tiere um sie herum kennen lernten, erhöhten die frühen Menschen ihre Chancen, sich eine Mahlzeit zu sichern, und senkten das Risiko selbst zur Mahlzeit zu werden.
Folglich haben unsere eigenen Verhaltensweisen ebenso wie das Verhalten von Tieren ihre eigentliche Grundlage in der Evolution.
Im Rahmen der Zusatzstunden des Math.-Nat.-Konzepts sollen die Schülerinnen und Schüler an eigenen (Tier)Beobachtungen unterschiedliche Verhaltensweisen und deren Bedeutung für das Individuum, die Gruppe bzw. der Art kennen lernen.
Da Verhaltensweisen auch immer an Lernprozesse gekoppelt sind, erhalten die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ihr eigenes Lernverhalten zu überprüfen und zu optimieren.

Informatik

In der Schulinformatik unterscheidet man zwei Bereiche. Zum Einen das Erlernen der Bedienung informationsverarbeitender Maschinen (Computer) und zum anderen den klassischen Bereich der Informatik, das Programmieren.
Während der erstgenannte Bereich über das Methodenkonzept und den Fachunterricht abgedeckt wird, nutzen wir die Zusatzstunde im Rahmen des Math.-Nat.-Konzepts für eine erste Einführung in das Programmieren von Computern.
Auf die Schulung einer gängigen Programmiersprache wird dabei aber zunächst verzichtet. Mit Hilfe eines grafisch orientierten Programmiersystems werden den Schülern erste Grundbegriffe moderner Programmierung in spielerischer Form näher gebracht.Die typischen, für Programmieranfänger oft demotivierenden Syntaxfehler können hierbei nicht gemacht werden. Je nach Klassenstärke können erste Programmiererfahrungen aber auch mit schuleigenen Roboterbausätzen gesammelt werden.