Hier stellen wir unser Angebot im Bereich der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächer vor. Neben vielen grundsätzlichen Informationen finden sich auch einige Galerien, die zeigen, wie praxisorientiert an unserer Schule gearbeitet wird.
Naturwissenschaften
Lernen durch Beobachten und Experimentieren
In den Naturwissenschaften sind uns am Bornbrook Experimente, die Schülerinnen und Schüler regelhaft im Unterricht selbst durchführen, besonders wichtig.
Neben der Vermittlung zentraler naturwissenschaftlicher Phänomene und theoretischer Hintergründe im Unterricht sollen durch den Fokus auf Experimente insbesondere auch das möglichst vorurteilsfreie Beobachten und das fortwährende Hinterfragen der eigenen Vorstellungen und Annahmen als wichtiger Teil der schulischen Allgemeinbildung trainiert werden.
Arbeiten mit moderner Ausstattung
Mit Abschluss der Umbauarbeiten am Gymnasium Bornbrook liegen nun hervorragende räumliche Bedingungen vor. In fünf grunderneuerten Fachräumen sind alle technischen Voraussetzungen für modernen schülerInnenzentrierten Unterricht vorhanden.
Dazu zählen unter anderem die Versorgung aller SchülerInnenarbeitsplätze mit Experimentierstrom, Gas und Internet, neue digitale Tafeln, Kameras zur Projektion von Ergebnissen und Experimenten, Nassbänke oder moderne Chemieabzüge.
Die Stundentafel
In den Klassen 5 und 6 ist der naturwissenschaftliche Unterricht zunächst im Fach „Naturwissenschaft und Technik“ (NuT) mit einer Doppelstunde pro Woche zusammengefasst. Dieser Unterricht kann auch in englischer Sprache belegt werden.
Für interessierte Schülerinnen und Schüler gibt es in den Klassen 5 und 6 bereits die Möglichkeit, sich im klassenübergreifenden Wahlpflichtfach „Naturwissenschaftliches Praktikum“ (NWP) zusätzlich eine weitere Doppelstunde in der Woche mit Naturwissenschaften zu befassen. Auch dieses Angebot ist in englischer Sprache anwählbar. Im Zentrum stehen stets Experimente und damit verbunden das Erlernen des objektivierten Beobachtens, Dokumentierens und Modellierens.
Ab Klasse 7 werden die naturwissenschaftlichen Disziplinen getrennt unterrichtet. Weiterhin gibt es von Klasse 8 bis Klasse 10 wieder das zweistündige klassenübergreifende Wahlpflichtfach „Naturwissenschaftliches Praktikum“, das wiederum alle Naturwissenschaften adressiert.
Drei Oberstufenprofile
In der zweijährigen Oberstufe werden die Naturwissenschaften zweistündig oder als profilgebendes Fach vierstündig unterrichtet. In dem Profil „Sport und Biologie“ ist Biologie profilgebend. Im Profil „Life Science“ sind Biologie und Chemie profilgebend.
In Kooperation mit der Stadtteilschule Richard-Linde-Weg ist ein weiteres naturwissenschaftlich geprägtes Profil anwählbar. Im dort angebotenen Profil „Naturwissenschaften“ ist das Fach Physik profilgebend.
Regelunterricht und außerschulische Lernorte
Der Fokus der aktuell 20 Lehrkräfte im naturwissenschaftlichen Bereich des Gymnasiums Bornbrook liegt zunächst auf dem naturwissenschaftlichen Regelunterricht, der für das Fach Biologie für den bilingualen Zweig in den Klassen 7 und 8 in englischer Sprache angeboten wird.
Über den Regelunterricht hinaus werden gezielt und regelmäßig evaluiert außerschulische Lernorte besucht, dazu zählen etwa das DLR-SchoolLab der TU Hamburg-Harburg, das Schülerlabor „Quantensprung“ vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht oder das Zentrum für Schulbiologie und Umwelterziehung. Naturwissenschaftliche Wettbewerbe am Bornbrook Gymnasium sind unter anderem die Physik-Olympiade oder der NATEX-Wettbewerb.
Förderung von Begabungen und berufliche Orientierung
Die Förderung einzelner Schülerinnen und Schüler mit besonderem Interesse an einer oder mehreren naturwissenschaftlichen Disziplinen erfolgt von der fünften bis zur zwölften Klasse an vielen Stellen. Im Rahmen der Begabtenförderung werden Schülerinnen und Schüler, die ihr Interesse selbst bekundet haben oder den Lehrkräften als besonders interessiert oder besonders leistungsstark in einem naturwissenschaftlichen Fach aufgefallen sind, langfristig und über Jahrgangsstufen hinaus zentral erfasst. Dabei gilt der Grundsatz, dass das Interesse der Schülerin beziehungsweise des Schülers der entscheidende Faktor ist.
Die Förderung naturwissenschaftlich besonders begabter Schülerinnen und Schüler beginnt zum einen bereits in den unteren Jahrgangsstufen mit der Teilnahme in der Jugend-forscht-AG. Zum anderen werden zentrale Einrichtungen wie beispielsweise das Schülerforschungszentrum genutzt. Des weiteren vermitteln wir insbesondere für Schülerinnen und Schüler aus den höheren Klassen direkte Kontakte etwa für Praktika in universitären Forschungsgruppen.
Nawi macht Spaß!
Wer nicht glaubt, dass Experimentieren in der Schule Spaß macht, der sollte unbedingt die folgenden Galerien anschauen. Alle anderen Interessierten übrigens auch…
Farbspektrum von Rotkohlsaft
Rotkohlsaft ändert seine Farbe in Abhängigkeit davon, ob man etwas Saures, Neutrales oder Alkalisches hinzufügt. Dabei gilt: Säuren machen Rotkohl rot und Laugen machen Rotkohl blau bis grün. Diese Eigenschaft macht Rotkohl zu einem natürlichen Indikator, denn er zeigt an, ob etwas sauer oder alkalisch ist.
In der folgenden Galerie experimentiert ein NWP-Kurs in Jahrgang 5 zu diesem Phänomen.
Wir bauen ein Mausefallen-Auto
Kann man mit einer Mausefalle ein kleines Modellauto antreiben? Ja! Und das funktioniert, indem die in einer gespannten Mausefalle gespeicherte Energie für die Fortbewegung genutzt wird. Dabei hilft es, wenn das Auto leicht ist und die Radbewegung möglichst reibungsarm stattfindet. Dafür sind leichtes Bastelholz und alte CDs optimale Materialien.
Die nachstehenden Fotos aus dem NWP-Kurs Jahrgang 8 zeigen unterschiedliche Phasen der Fertigung.
Bestimmung des Vitamin-C-Gehalts in Lebensmitteln
Mithilfe eines (vereinfachten) Titrationsverfahrens lässt sich der Vitamin-C-Gehalt in Lebensmitteln bestimmen. Um den Versuch durchzuführen ist es zunächst wichtig, die in Frage kommenden Lebensmittel für den Versuch vorzubereiten.
Dazu gehört zum Beispiel das Reiben und Mörsern von Früchten oder Gemüse, das Auspressen der Säfte und schließlich auch das Filtern der Flüssigkeiten, um diese in möglichst klarem Zustand zu erhalten. Mithilfe einer weiteren Flüssigkeit, deren Farbe sich bei Zugabe von Vitamin C ändert (Reagenz), wird der Vitamin-C-Gehalt der eingesetzten Lebensmittel ermittelt.
Die folgende Galerie zeigt die beschriebenen Arbeitsschritte, wie sie im Naturwissenschaftlichen Praktikum in Klasse 10 durchgeführt werden.
Bestimmung des Säuregehalts von Haushaltsessig
Der Säuregehalt von Haushaltsessig kann mithilfe einer Titration bestimmt werden. Hierzu wird einer bekannten Menge Essig ein Farbstoff (Indikator) hinzugefügt, der den Essig rot färbt. Danach wird vorsichtig Natronlauge in die Essig-Farbstofflösung getropft, bis die Farbe des Farbstoffes sich von Rot nach Blau verändert. Durch Ablesen der verbrauchten Menge an Natronlauge lässt sich nun der Säuregehalt des Essigs errechnen.
Dieser Versuch wird im Chemie-Unterricht der zehnten Klassen durchgeführt.
NuT
Hinter dieser Abkürzung verbirgt sich unser Angebot „Naturwissenschaft und Technik“, welches Sie bereits im vorangehenden Abschnitt kennenlernen konnten. Da dieses Angebot speziell auf Kinder in Klasse 5 und 6 zugeschnitten ist, kommt deren Perspektive auf das Fach hier natürlich auch zu Wort. Aber lesen Sie selbst!
„Wir haben im Unterricht schon sehr viele verschiedene, spannende Themen behandelt. Z.B. ging es um Tiere im Winter, das menschliche Skelett, den Wasserkreislauf, Bäume… Zum menschlichen Skelett gab es viele Bastel- und Knobelaufgaben. Wir haben auch mit unserem Freund, dem Skelett-Modell, getanzt, aber psst, das dürfen die Lehrer nicht erfahren!“
„Um zu sehen, wie das Wasser fließt, haben wir Flaschen mit verschiedenen Erd- und Gesteinsschichten aufgestellt und dann Wasser rein gegossen.“
„Außerdem haben wir ein Baumtagebuch geführt, in dem wir unsere Beobachtungen eines Baums in unserer Nähe über mehrere Monate notiert haben. Dafür haben wir auch sein Alter und seine Höhe bestimmt, Blätter gesammelt und diese gepresst, herausgefunden, um was für eine Art Baum es sich handelt usw.“
„In NuT macht man ganz viele Versuche und das macht großen Spaß.“
Biologie
Das Fach Biologie wird an unserer Schule auch auf Englisch unterrichtet, sofern man sich für unser bilinguales Angebot entschieden hat. Um Konzeptionelles soll es an dieser Stelle aber nicht gehen (dazu siehe oben), vielmehr möchten wir Ihnen und euch zwei kreative Arbeitsergebnisse vorstellen. Im Unterricht in Klasse 7 haben sich die Kinder mit dem Lebenslauf von Insekten beschäftigt. Dazu sind tolle kleine Faltbilderbücher entstanden. Die Schülerinnen Charlotte und Marh schreiben darüber, wie kleine Kakerlaken bzw. Libellen erwachsen werden. Lust auf zwei kurze Lesungen? Viel Spaß!
Mathematik
Mathematik in der Unterstufe ist handlungsorientiert, anschaulich und systematisch. Die Hauptbestandteile des Mathematikunterrichts bilden das aktiv-entdeckende Lernen und das operative Üben. Basierend auf Alltagssituationen entdecken die Schülerinnen und Schüler mathematische Strukturen, lernen diese zu veranschaulichen, anzuwenden und auf weitere Bereiche zu übertragen.
Neben der Teilnahme an zahlreichen Mathematik-Wettbewerben (wie z. B. der Mathematik-Olympiade, Känguru, Mathe im Advent) haben mathematikinteressierte Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, auch an der Mathe-AG teilzunehmen.
Chemie
Chemie ist eine Naturwissenschaft, die die Stoffe der Welt erforscht.
Welche Mineralien braucht der Körper?
Wie kann aus einem Apfel ein Apfelwein entstehen?
Wie funktioniert der Antrieb mit Wasserstoff?
Wie kann Kunststoff recycelt werden?
Unsere Schülerinnen und Schüler entdecken und erforschen mit Hilfe von Experimenten naturwissenschaftliche Phänomene von naturwissenschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz. So lernen sie, derartige Informationen auf ihren Wahrheitsgehalt zu prüfen und sie von unwissenschaftlichen Aussagen zu unterscheiden. Sie werden befähigt, sich eine eigenständige Meinung zu bilden und Entscheidungen zu treffen. Wir fördern Interesse und die Neugier, denn sie sind im Unterricht Voraussetzung für das Verständnis.
In Jahrgang acht bis zehn erarbeiten wir uns einen Überblick über
Sicherheit im Chemieraum und den Umgang mit Gefahrstoffen, Stoffe und ihre Eigenschaften, Chemische Reaktionen, Atommodelle und Periodensystem, Modelle chemischer Bindung, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen, Alkane und Alkanole.
Die Oberstufe erweitert das in der Sekundarstufe I erworbene Wissen mit den Themenfeldern:
Moleküle des Lebens, Chemie beeinflusst unsere Umwelt, Chemische Energiespeicher und Mobilität sowie Moderne Werkstoffe und chemische Produkte.
In Zusammenarbeit mit den andern naturwissenschaftlichen Fächern eröffnen wir den Schülern einen wissenschaftlichen Zugang zu ihrer Lebenswelt.
Physik
Durch die großen Herausforderungen unserer Zeit, wie z. B. Klimawandel und Digitalisierung, kommt dem Unterrichtsfach Physik eine besondere Bedeutung zu. Neben komplexen Themen wie z.B. der Frage der Energieversorgung der Zukunft, beschäftigen wir uns in Physik am Gymnasium Bornbrook ganz grundlegend mit der Frage: Wie funktioniert eigentlich unsere Welt? Dieser Frage gehen wir mit einem handlungs- und alltagsorientiertem Unterricht auf den Grund.
Die Schülerinnen und Schüler entdecken physikalische Phänomene in der Regel zunächst selbst über ein Experiment, ein Video oder auch ganz klassisch über einen Text und besprechen die Erkenntnisse anschließend mit der Klasse und der Lehrkraft. Dank unserer Experimentiersets für Schülerexperimente, einer großen Auswahl an Vorführexperimenten und unseren neuen Fachräumen, die in Sachen Digitalisierung keine Wünsche offen lassen, sind wir am Gymnasium Bornbrook breit aufgestellt für den modernen Physikunterricht.
Zusätzlich zum regulären Unterrichtsbetrieb besteht am Gymnasium Bornbrook die Möglichkeit an naturwissenschaftlichen Wettbewerben teilzunehmen sowie außerschulische Lernorte wie zum Beispiel das DESY zu besuchen.
„Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig.“
Albert Einstein (1879-1955)
