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Mathematik &
Naturwissenschaften

Mathematik

Mathematik ist eine der ältesten Kulturtechniken, ist zugleich ein Werkzeug, eine Sprache und eine Kunstform. Sie ermöglicht es, Erscheinungen aus Natur und Gesellschaft zu verstehen und Alltagsprobleme zu lösen. Sie verbindet Menschen miteinander, weil sie in ihrer Symbolik universell ist. Sie fördert logisches Denken, räumliches Vorstellungsvermögen und Kreativität. Und sie zeichnet sich durch Klarheit und Eleganz aus. Mathematik beschäftigt uns alle im Alltag, viele von uns in unseren Träumen und manche vielleicht auch in ihren Albträumen, wenn sie im Traum wieder einmal durch Null dividieren.

Für unsere Schülerinnen und Schüler bedeutet Mathematik aber noch viel mehr: Ein Fach, das von Klasse 5 bis zum Abitur durchgehend belegt wird, das Jahr für Jahr mit Abstand das meist gewählte Abiturfach ist und das in einer Vielzahl von Studiengängen und Berufen als Schlüsselqualifikation von großer Bedeutung ist.

Als technische Hilfsmittel kommen im Unterricht neben Bleistift, Geodreieck und Zirkel ab Klasse 7 auch ein wissenschaftlicher Taschenrechner und ab der Oberstufe ein grafikfähiger Taschenrechner zum Einsatz. Weiterhin werden unsere Schülerinnen und Schüler mithilfe von Tablets, Laptops oder PCs im Umgang mit dynamischer Geometriesoftware und Tabellenkalkulationsprogrammen geschult.

Besonders stolz sind wir auf unsere Schülerinnen und Schülern, die Jahr für Jahr mit großem Erfolg und Engagement an mathematischen Wettbewerben wie dem Känguru-Wettbewerb oder der Mathematik-Olympiade teilnehmen. Viele Klassen nehmen geschlossen an diesen und weiteren Wettbewerben teil und entwickeln dadurch im Laufe der Zeit besondere Fähigkeiten, Selbstbewusstsein und Freude an der Mathematik.

Auf die Frage, was das Wichtigste sei, was sie im Mathematikunterricht gelernt haben, antworteten drei unserer Schülerinnen und Schüler: „‚Dass man zusammen mehr erreichen kann als alleine.’ ‚Dass ich Endergebnisse doppelt unterstreichen muss.’ ‚Dass mir so viele Dinge im Leben plötzlich so trivial und einfach vorkommen.’“

Biologie

Biologie

1) Ansprechpartner(innen):

Vorsitz: Diana Cegla ()

Stellvertretung: Merle Kout

2) Stundentafel:

Am Gymnasium wird das Fach Biologie in der Erprobungs- und Mittelstufe nach der aktuellen Stundentafel des Landes NRW unterrichtet.

G8 – Jahrgänge

Sekundarstufe I:

Jahrgangsstufe

Unterrichtsstunden (eine U-Stunde entspricht 45 Minuten)

5

2

6

2

7

2

8

Biologie Plus (Differenzierungsbereich)

3

9

2

Biologie Plus (Differenzierungsbereich) 3

Sekundarstufe II

Jahrgangsstufe

Unterrichtsstunden (eine U-Stunde entspricht 45 Minuten)

EF (Einführungsphase)

3 (Grundkurs)

Q1 (Qualifikationsphase I)

3 (Grundkurs) / 5 (Leistungskurs)

Q2 (Qualifikationsphase II)

3 (Grundkurs) / 5 (Leistungskurs)

G9 – Jahrgänge

Sekundarstufe I:

Jahrgangsstufe

Unterrichtsstunden (eine U-Stunde entspricht 45 Minuten)

5

2

6

2

8

2

9

2

Biologie Plus (Differenzierungsbereich) 3

10

Biologie Plus (Differenzierungsbereich) 3

Sekundarstufe II

Jahrgangsstufe

Unterrichtsstunden (eine U-Stunde entspricht 45 Minuten)

11

3 (Grundkurs)

12

3 (Grundkurs) / 5 (Leistungskurs)

13

3 (Grundkurs) / 5 (Leistungskurs)

 

3) Lehrwerke:

Lehrwerke Sekundarstufe I:

Lehrwerk Erprobungsstufe: Biosphäre 5/6 (Nordrhein-Westfalen G9) (Verlag: Cornelsen), ISBN: 978-3-06-015651-1

Lehrwerk Mittelstufe: Biosphäre 7-10 (Nordrhein-Westfalen G9) (Verlag: Cornelsen), ISBN: 978-3-06-015793-8

Lehrwerke Sekundarstufe II:

EF: Grüne Reihe: Zellbiologie und Stoffwechsel (Verlag: Schroedel und Westermann), ISBN: 978-3-507-10178-4

Qualifikationsphase 1 (Q1):

  • Grüne Reihe: Genetik (Verlag: Schroedel und Westermann), ISBN: 978-3-507-10170-8
  • Grüne Reihe: Ökologie (Verlag: Schroedel und Westermann), ISBN: 978-3-507-10174-6

Qualifikationsphase 1 (Q2):

  • Grüne Reihe: Evolution (Verlag: Schroedel und Westermann), ISBN: 978-3-507-10186-9
  • Grüne Reihe: Neurobiologie (Verlag: Schroedel und Westermann), ISBN: 978-3-507-10182-1

4) Differenzierungsbereich: Biologie Plus

In der Mittelfstufe bieten wir zudem das Differenzierungsfach Biologie Plus an.

Hier steht im Fokus:

  • Praktisches Arbeiten (Präparieren, Mikroskopieren, Sezieren)
  • Projektorientiertes Arbeiten (z.B. Plastikprojekt)

  • Wahl von Schwerpunktthemen je nach Interesse
  • Durchführung mehrerer Exkursionen

5) Fahrt zum Tag der Artenvielfalt

Einen Tag lang Forscher sein: Raus aus dem Unterricht rein in die Natur! Es findet jährlich eine gemeinsame Fahrt (freitags-sonntags) von interessierten Schülerinnen und Schülern der Klasse 7 in unser Schullandheim nach Waldbröl statt.

Mögliche Projekte vor Ort

  • Fledermaus-Beobachtungen (nachts)
  • Vogelberingungen
  • Bestimmung der Flora (Pflanzen) eines ausgewählten Areals (Wald/Wiese/ …)
  • Nachtfalterbestimmung (nachts)
  • Bodenuntersuchungen
  • Bestimmung der Fauna (Tiere) in einem ausgewählten Areal

 

6) Regelmäßige Exkursionen

Innerhalb des normalen Biologieunterrichts dürfen Exkursionen nicht fehlen. Exkursionen in dem Fach Biologie sind eine wertvolle Ergänzung zu dem regulären Unterricht des Humboldt Gymnasiums.

  • Neanderthal Museum: Vertiefung und Erweiterung des Themas Humanevolution (Klasse 8 und Q2)
  • Biolabor (Baylab Monheim) : Praktische Anwendung der Gentechnik in dem Themenfeld Genetik (Q1)

  • Besuch des Aquazoos
  • Zoobesuch
  • Exkursion in den Wald: Vertiefung und Erweiterung des Themas Ökosystem Wald (Klasse 8 und Q1)

 

7) LK-Fahrt in dem Fach Biologie

Bei unseren Fahrten genießen wir Natur pur z.B. auf der Hallig Hooge. Egal, ob bei einer Wattwanderung, einer Fangfahrt auf dem Meer (mit anschließendem Krabbenpuhlen) oder am Strand von Amrum steht das Naturerlebnis im Vordergrund.

Chemie

Die Chemie stimmt am Humboldt…
Auch wenn das Humboldt-Gymnasium einen musikalisch-sprachlichen Schwerpunkt hat, führen die Naturwissenschaften im Allgemeinen und die Chemie im Besonderen bei weitem kein Schattendasein. Vielmehr bieten wir eine weitüberdurchschnittliche naturwissenschaftliche Ausbildung im schulischen Rahmen:

Sekundarstufe I
Hier wird der Chemie-Unterricht im Rahmen von G9 in den Jahrgangsstufen 7, 9 und 10 erteilt – in den Klassen 7 und 10 mit jeweils 2 Wochenstunden á 45 Minuten (in der Regel als Doppelstunden), in Klasse 9 drei Wochenstunden (davon möglichst eine Doppelstunde). Unterrichtskürzungen hat es in den letzten 20 Jahren im Fach Chemie nie gegeben! Im Gegenteil: aus der 2009 gegründeten Chemie-AG ist in den Jahren 2017/18 eine MINT-AG erwachsen, in der besonders interessierte Kinder und Jugendliche am Nachmittag zusätzlich Experimente selbstständig durchführen und z.B. an Wettbewerben teilnehmen.

 

Sekundarstufe II
In der Einführungsphase werden stets drei bis vier Grundkurse, in der Qualifikationsphase 1 und 2 je zwei Grundkurse und ein Leistungskurs angeboten. Der Leistungskurs Chemie wird seit dem Schuljahr 2007/2008 durchgängig angeboten und ist stets ein Aushängeschild der Naturwissenschaften. Teilnahmen an verschiedenen Wettbewerben und Exkursionen in der Oberstufe haben schon viele Schülerinnen und Schüler zur Aufnahme eines naturwissenschaftlichen Studiums motiviert – gern kommen sie an der alten Schule vorbei und berichten den „Neuen“ davon…

 

Ausstattung
Dem Fach Chemie stehen drei Fachräume zur Verfügung, in welchen in Schülerübungen experimentell gearbeitet werden kann. Die Chemiesammlung ist mit den nötigen Geräten und Materialien für Demonstrations- und für Schülerexperimente ausgestattet. Darüber hinaus reichen die vom Schulträger bereitgestellten Mittel für das Erforderliche aus. Seit 2013 wird das Humboldt-Gymnasium im Rahmen der „Schulpartnerschaft Chemie“ vom Fonds der chemischen Industrie gefördert. Dies ermöglicht auch umfangreichere Anschaffungen.

 

Unterrichtliche Schwerpunkte
Im Chemie-Unterricht des Humboldt-Gymnasiums ist das Durchlaufen des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnungsprozess mit Experimentierphasen selbstverständlich, um chemische Konzepte und Alltagsphänomene gleichermaßen zu ergründen. Daneben soll die Durchführung kleinerer Projektarbeiten den Lernenden einen authentischen Zugang zur wissenschaftlichen Arbeitsweise ermöglichen. Wo es sinnvoll ist wird die Vielfalt digitaler Medien genutzt, entweder zu Veranschaulichungszwecken (3D-Modelle, digitale Versuche) oder zur Kommunikation von Fachinhalten (in Form von Präsentationen).

 

Wettbewerbe
Unsere Schülerinnen und Schüler der Schule nehmen regelmäßig erfolgreich an den Wettbewerben „Chem-pions“, „Dechemax“, „Jugend forscht/Schüler experimentieren“, „Fuel-Cell-Box“ sowie der Chemie-Olympiade teil. Zuletzt waren vier Schülerinnen und Schüler waren beim Jugend forscht-Regionalwettbewerb 2020/21 erfolgreich, die eingereichten Themen waren „Obst als biologische Alternative zu chemischen Reinigungsmitteln“, „Die Erkundung der natürlichen Regionen NRW per Kamera-Drohne und Sensortechnik“ und „Balkonpflanzen zur Schadstoffreduzierung“. Im Rahmen der Facharbeit in der Jahrgangsstufe Q1 werden regelmäßig Arbeiten – meist mit experimentellem Schwerpunkt – im Fach Chemie verfasst.

Physik

Im Physikunterricht am Humboldt-Gymnasium erforschen die Schülerinnen und Schüler die Naturgesetze. Dabei steht bei uns das Experiment zur Erkenntnisgewinnung so häufig wie möglich im Vordergrund. In der 6. Klasse können die Schülerinnen und Schüler ihren Forschergeist beispielsweise in Projekten zum Magnetismus und Elektrik mit kleinen Versuchen selbstgesteuert und spielerisch nähren und lernen fast nebenbei naturwissenschaftliche Arbeitsweisen und Erkenntnisgewinnung. In der Auswertung der Experimente unterscheiden sie zwischen realen Erfahrungen und konstruierten Modellen, erkennen Analogien und verwenden diese Modelle zur Erklärung physikalischer Phänomene.

Besonders in der Mittelstufe ergeben sich durch digitale Endgeräte neue Möglichkeiten für den Physikunterricht. Heute trägt fast jeder ein potentielles Messgerät in der Hosentasche. Mit Smartphones und Tablets können Schülerinnen und Schüler nun ehemals komplexe Messungen des Frontalunterrichts in der Mechanik und Akustik einfach selbst aktiv durchführen, Erklärvideos erstellen oder mit Applets Experimente selbständig durchführen, die in der Oberstufe an Schulen häufig nur einmal vorhanden sind.

Das Team der Physikfachschaft möchte die Schülerinnen und Schülern mit modernen Kontexten motivieren und mit einer Mischung aus modernen und etablierten Methoden für unser Fach begeistern.

Sekundarstufe I
Der Physikunterricht wird im Rahmen von G9 in den Jahrgangsstufen 6, 7, 8, und 10 mit jeweils 2 Wochenstunden á 45 Minuten (in der Regel als Doppelstunden) erteilt. Zentrale Elemente sind dabei die Planung, Durchführung, Beobachtung und Deutung von Experimenten. Es werden dabei Modellvorstellungen und physikalische Gesetzmäßigkeiten entwickelt und überprüft. Ausgangspunkt sind vornehmlich Alltagsphänomene bzw. Fragestellungen, z.B.:

Warum friert ein See von oben zu? (Wärmelehre),

Wie kommunizieren Menschen und Tiere miteinander? (Akustik)

Wie entsteht ein Regenbogen? (Optik)

Wo schlägt ein Blitz bevorzugt ein? (Elektrizitätslehre)

Was muss man beim Wippen beachten? (Mechanik)

Solarzellen und andere Kraftwerke (Energieversorgung)

 

Sekundarstufe II
In der Einführungsphase werden stets zwei bis drei Grundkurse, in der Qualifikationsphase 1 und 2 je zwei Grundkurse und ein Leistungskurs angeboten. Der Leistungskurs Physik kann durchgehend angeboten werden.

Wettbewerbe
Neben dem Unterricht können die SchülerInnen sich in der MINT-AG mit physikalischen Problemen auseinandersetzen. So haben Schüler*innen bereits mehrere Jahre in Folge erfolgreich am Wettbewerb „Lichtblitz Düsseldorf“ teilgenommen.