Die Fachgruppe und das Fach Biologie am Gymnasium Fallersleben

Fachsprecherin: Frau Warnecke

Frau Grunewald

Frau Heid

Frau Kaufmann

Frau König

Frau Pemberneck

Herr Richter

Frau Steiding-Schürmann

Frau Täubner

Warum ist der Hund ein Lebewesen, das Moos auf den Steinen auch, aber der Stein nicht? In welche Wirbeltierklasse gehört das Schnabeltier? Warum können wir nicht ohne Pflanzen leben? Was ist „drin“ in einer Zelle, ich kann sie ja nicht mit dem Auge erkennen? Was passiert mit unserer Nahrung im Körper? Wie war überhaupt die Entwicklung bis hin zum Menschen und wie steht alles im Zusammenhang? Was ist zu tun, um nachhaltig zu leben?

Fragen über Fragen, die zeigen, warum das Fach Biologie ein so „interessantes“ Fach ist, welches sich mit allem befasst, was um uns herum zu sehen, riechen, hören, fühlen, ja sogar zu schmecken ist und neugierig macht, auch das zu erkunden, was wir mit unseren Sinnen nicht unmittelbar wahrnehmen können.

Während des Unterrichts im Fach Biologie gehen wir also auf anschauliche Entdeckungstour mit steigenden Anforderungen an die Komplexität und das Abstrakte der Biologie. Die „Lehre des Lebens“ bedingt lebendigen Unterricht.

In dem vom Kerncurriculum vorgegebenen Rahmen gibt es viel Spannendes zu entdecken, zu erforschen und zu hinterfragen. Wir beginnen in der 5. Klasse mit den Themen „Der Wolf ist der Vorfahr aller Hunde“, der Ordnung im Tierreich und gehen der Frage nach, was die Tiere im Winter machen. Damit ist der Unterricht nahe an der Lebenswelt der Schüler, was sich besonders auch bei dem nun schon seit Jahren etablierten „Hundetag“ der 5. Klassen zeigt. In den Klassenstufen 6 und 7 steht dann der Mensch im Mittelpunkt.  Hier gibt es zahlreiche Möglichkeiten selbst zu entdecken und zu erforschen, wie der menschliche Körper funktioniert. Dazu fertigen die Schüler Modelle zu Gelenken an,  führen Experimente zur Verdauung und zur Wirkungsweise von Enzymen durch und testen selbst, wie Atmung und Kreislauf bei Belastung reagieren.

Ab dem Jahrgang 8 begeben sich die Schüler aus der Welt des mit bloßem Auge Sichtbaren auf die Reise zu kleineren Strukturen und nutzen dazu Lupen und Mikroskope. Das beginnt mit der Erkundung von Kleinlebewesen in der Laubstreu des Waldes und führt zum Aufbau von Zellen. Womit wir dann bei der Frage sind, wie sich eigentlich die Pflanzen ernähren.

Die Reise vom Sichtbaren zum submikroskopischen Bereich setzt sich auch in den Klassenstufen 9 und 10 fort, wenn es von den Sinnesorganen über die Immunbiologie zur Genetik geht.

In der Sek II dringen die Schüler weiter in die molekularen Bereiche vor, um biologische Vorgänge wie etwa die Leistungsfähigkeit unseres Körpers verstehen zu lernen oder Ursachen für Krankheiten erklären zu können. Die dazu notwendigen molekularbiologischen Methoden können die Schüler nur begrenzt in der Schule durchführen, daher besuchen die Kurse des 12. Jahrgangs das Schülerlabor BioS in Braunschweig und können dabei auch Einblicke in das Berufsleben gewinnen. Spätestens hier wird deutlich, dass die Naturwissenschaften nicht losgelöst voneinander betrachtet werden können, sondern sich gegenseitig bedingen. So sind für die Biologie der Oberstufe auch Kenntnisse der Chemie wichtig.

Wir fördern die Neugier der Schüler und bieten verschiedene, auch fächerübergreifend angelegte  AG’s an. Bei „Schüler experimentieren“ oder „Jugend forscht“ können die Schüler Fragestellungen in allen Naturwissenschaften nachgehen und an eigenen Projekten forschen, oder in der „AG Schulgarten“ das neu entstehende Außengelände mit der Errichtung eines Schulgartens mitgestalten.

In der Qualifikationsphase wird das Fach Biologie am Gymnasium Fallersleben nicht nur auf grundlegendem Niveau (3-stündig) unterrichtet, sondern kann auch auf erhöhtem Anforderungsniveau (5-stündig) angewählt werden. In den Kursen mit erhöhtem Niveau können die sonst gleichen Unterrichtsinhalte mit stärkerem Fokus auf das wissenschaftspropädeutische Arbeiten  exemplarisch vertieft werden.

Zur Förderung von Team- und Kommunikationsfähigkeit sowie eigenverantwortlichem Lernen legen wir in allen Jahrgangsstufen großen Wert auf methodische Vielfalt. Dabei kooperieren wir innerhalb des Fachkollegiums Biologie sehr stark und gestalten zahlreiche Unterrichtseinheiten klassen- und kursübergreifend. Insbesondere in der Sekundarstufe II kooperiert das Fachkollegium sehr eng, um den Schülerinnen und Schülern eine umfassende Abiturvorbereitung zu ermöglichen.

Für die Fachgruppe Biologie

Karin Grunewald/Beate Täubner

Die Fachgruppe und das Fach Mathematik am Gymnasium Fallersleben

Mitglieder der Fachgruppe Physik:

Herr Dina
Herr Grothe
Herr Knetsch (Schulleiter)
Herr Poppensieker (Fachsprecher)
Frau Tischmacher

Stellung des Fachs Physik / Energie als übergreifendes Konzept

Die Physik gilt gemeinhin als die grundlegende Naturwissenschaft schlechthin und sie wird vielfach als das Paradebeispiel für die Anwendung einer wissenschaftlichen Methodik angesehen. Neben der hochgradigen Formalisierung und einer weitreichenden Validierbarkeit ihrer Ergebnisse, wird häufig auch ihre innere Geschlossenheit gerühmt, und doch begegnet die Physik den Schülern im Unterricht in Form von Phänomenen aus den unterschiedlichsten Bereichen. Die zugehörigen Sachgebiete, wie beispielsweise Optik, Elektrik, Magnetismus oder Mechanik scheinen zunächst ebenso zusammen-hanglos nebeneinander zu stehen, wie es im Geschichtsunterricht für das Wissen um antike Kulturen einerseits und die Französische Revolution andererseits anmuten mag. Wie der Geschichtslehrer in seinem Fachgebiet einen roten Faden zu knüpfen sucht, so ist es das Anliegen des Physiklehrers, es jenem in der eigenen Domäne gleichzutun. Nun ist es indes nicht möglich, die Verknüpfung der Sachgebiete, die sich auch erst historisch vollzogen hat, bis auf den heutigen Stand zu bringen. Jedoch lernen die Schüler bereits in den Jahrgängen 5 und 6, dass man mit Hilfe von elektrischem Strom magnetische Wirkungen erzeugen kann und in Jahrgang 9, dass Wärme etwas mit Bewegung – also Mechanik – zu tun hat. Schließlich wird im Oberstufenunterricht die Vereinheitlichung von Elektrik, Magnetismus und Optik in Gestalt der Maxwellschen Gleichungen zumindest qualitativ angedeutet. Da diese vereinzelten Zusammenhänge nicht ausreichen, um die Geschlossenheit der Physik als Wissenschaft gebührend zu verdeutlichen, stellte sich für die Fachdidaktik die Frage, wie dieses Anliegen schülergerecht umgesetzt werden kann. Hier bot sich die Energie als übergreifendes Konzept an. Aus diesem Grunde findet der physikalische Energiebegriff, nebst zugehörigem Erhaltungssatz, in den Lehrplänen besondere Berücksichtigung.

 Das Experiment im Physikunterricht

Das Experiment ist im Physikunterricht wichtigstes Medium sowie Unterrichtsgegenstand, und unter-stützt beim Lehren und Lernen, wobei es den klassischen, naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess demonstrieren kann.
Im Demonstationsexperiment werden die Schüler mit neuen Phänomenen konfrontiert und angeregt, eigene Hypothesen zu entwickeln.
Im Schülerversuch machen sie eigene Erfahrungen und können ihre Hypothesen und Vorstellungen selbstständig überprüfen. Dabei dient das Experiment auch zur Begriffsbildung sowie der Definition von physikalischen Größen. Das Entwickeln von Gesetzmäßigkeiten basierend auf eigenen Messreihen ist die Schüler nicht nur kurzweilig, sondern auch von einem nachhaltigen Lernerfolg geprägt. Auch physikalische Modellvorstellungen können im Experiment anschaulich vermittelt werden.
Das Experiment schult dabei vor allem die prozessbezogene Kompetenz der Erkenntnisgewinnung, doch durch eine gemeinsame Auswertung sowie Fehlerbetrachtungen liefert das Experiment auch Beträge zu den Kompetenzen Fachwissen, Kommunikation sowie Bewertung.

 Der Physikunterricht in der Oberstufe / Studienvorbereitung

Der Physikunterricht in der Oberstufe vermittelt neben Fachwissen die Fertigkeit zum zielorientierten, systematischen Experimentieren. Dabei wird entweder im Experiment ein physikalisches Phänomen beobachtet und der Sachverhalt auf Basis der Messergebnisse quantitativ beschrieben oder auf der Grundlage eines vermuteten physikalischen Sachverhalts ein Experiment zur Bestätigung geplant und durchgeführt.
Thematisch werden die grundlegenden Phänomene „Elektrische und magnetische Felder, Schwin-gungen und Wellen, Quanten-, Atom- und Kernphysik“ behandelt. Gegenstand ist natürlich auch die
technische Anwendung der physikalischen Zusammenhänge wie z.B. induktives Laden eines Akkus, LCD-Display und RFID (radio-frequency identification) „elektronische Geldbörse“.
Da unser Fachbereich hinsichtlich der Experimente hervorragend ausgestattet ist, erfolgt die Durch-führung der Versuche in kleinen Teams. Die Beteiligten lernen dabei arbeitsteilig vorzugehen, in der Fachsprache zu kommunizieren, wissenschaftlich zu argumentieren und ihre Ergebnisse zu präsen-tieren. Vermittelt wird ebenfalls der Umgang mit modernem Messequipment wie Digital-oszilloskop, Datenerfassung mit dem PC und Simulationssoftware.
Die erlernten Fertigkeiten erleichtern das erfolgreiche Absolvieren eines Studiums mit einer technischen oder naturwissenschaftlichen Ausrichtung erheblich, da neben dem Fachwissen das grundlegende Vorgehen der wissenschaftlichen Arbeitsweise vermittelt und geübt wird: Systematik, Struktur, Kausalzusammenhänge, Präzision.

Poppensieker/Grothe/Dina

Die Fachgruppe und das Fach Mathematik am Gymnasium Fallersleben

Fachsprecherin Frau Brechter, i.V. Frau Svenja Heuer

Herr Dina
Herr Dykan
Frau Gierschner
Herr Grothe
Frau Jerabek
Herr Jerominski
Herr Knetsch
Frau Kolbe
Herr Poppensieker
Frau Schmidt
Frau Täubner
Frau Tietje
Frau Tischmacher
Herr Wenzel

„Zum Beispiel in Mathe verbinden wir [hier am Gymnasium Fallersleben] die Aufgaben mit dem echten Leben.“ (Yuma Yamashita, Gastschüler aus Japan, GyFaAktuell Infoschrift des Gymnasiums Fallersleben Nr. 14 Juni 2019)

Anhand dieses Zitates erkennt man, dass der Unterricht im Fach Mathematik am Gymnasium Fallersleben nicht nur rechnen, rechnen, rechnen ist. Unser Ziel ist es, den Schüler*innen aufzuzeigen, dass in vielen alltäglichen Situationen mathematische Verfahren Anwendung finden.

Unsere Arbeit stützt sich dabei auf die curricularen Vorgaben des niedersächsischen Kultusministeriums. Wir gestalten unseren Unterricht so, dass die Schüler*innen folgende prozessbezogene Kompetenzen erwerben:

• mathematisch argumentieren,
• Probleme mathematisch lösen,
• mathematisch modellieren,
• mathematische Darstellungen verwenden,
• mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen,
• kommunizieren.

Die Entwicklung der prozessbezogenen Kompetenzen erfolgt anhand dieser inhaltsbezogenen Kompetenzbereiche:

• Zahlen und Operationen,
• Größen und Messen,
• Raum und Form,
• Funktionaler Zusammenhang,
• Daten und Zufall.

Zur Unterstützung des Aufbaus dieser Kompetenzen werden im Unterricht digitale Mathematikwerkzeuge eingesetzt. Am GyFa wird ab Jahrgang 5 die dynamische Geometriesoftware Geogebra und ab Jahrgang 7 der Graphikrechner TI-Nspire mit CAS (Computer-Algebra-System) genutzt. Dabei achten wir auf einen sinnvollen Einsatz der Technologie unter Berücksichtigung der von den Schüler*innen zu beherrschenden hilfsmittelfreien Kompetenzen.

Darüber hinaus bieten wir den Schüler*innen die Möglichkeit, sich durch die Teilnahme an der Mathematik-Olympiade und/oder dem Känguru-Wettbewerb außerunterrichtlich mit mathematischen Fragestellungen und Knobeleien auseinanderzusetzen.

Svenja Heuer