MINT am Gymnasium Brede

Unterricht für experimentierfreudige Schülerinnen und Schüler

Durch den Nawi-Unterricht wird der naturwissenschaftliche Fachunterricht im Gymnasium der Brede um einen zusätzlichen fachübergreifend angelegten experimentellen Schwerpunkt ergänzt. Hierzu sollen offene Problemstellungen möglichst selbstständig bearbeitet werden, um den Schülerinnen und Schüler ein problemlösendes Herangehen in den MINT-Fächern näher zu bringen. Dabei werden gezielt die Neigungen der Schülerinnen und Schüler gefördert mit der Perspektive, sie an die Entwicklung eigener naturwissenschaftlicher Fragen, das experimentelle Lösen und das digitale Messen und Auswerten ihrer experimentellen Ergebnisse heranzuführen. Die Schüler werden von zwei MINT-Kollegen, die sich in ihren Fächern ergänzen, im Team betreut. Diese legen die fachlichen Schwerpunkte im Schuljahr individuell fest, wobei methodische Komponenten des Arbeitens abgesprochen sind. In die Bewertung des Unterrichts gehen die Mitarbeit an den Projekten ebenso ein wie alternative Sicherungsformen, z.B. Poster, Modelle, Vorträge und Filme.

In der Jahrgangsstufe 7 steht zunächst das entdeckende Lernen im Vordergrund bevor fächerübergreifende Themenkomplexe erarbeitet werden.

Beispielhaft dazu der Bericht einer Schülergruppe:

Im vergangenen Schuljahr haben wir viele interessante biologische, physikalische und chemische Versuche bearbeitet, meistens in Form von Experimenten. Unser erstes Schwerpunktthema war dann Bionik. Wir haben in der Theorie Produkte nach Vorbildern aus der Natur entwickelt und nach unseren Möglichkeiten auch Modelle und Prototypen hergestellt. So hat eine Gruppe nach dem Vorbild eines Käfers ein Modell zur Gewinnung von Wasser in der Wüste gebaut. Andere wiederum haben sich mit dem Bionik-Tower beschäftigt und diesen nachgebaut. Unsere Gruppe hat sich z.B. mit wärmendenden Schuheinlegesohlen auseinandergesetzt. Ein weiteres Schwerpunktthema war Getreide als nachwachsender Rohstoff. Dies erfolgte in selbstständiger Gruppenarbeit anhand verschiedener Stationen. Zu jeder Station gab es interessante Zusatzexperimente, die auch teilweise selbstständiges Nachforschen oder Arbeiten zu Hause, wie z.B. das Großziehen und Experimente mit einer Getreidepflanze, erforderten. Wir haben zum Beispiel als Zusatz eine Folie aus Kartoffelstärke gemacht. Dabei hatten wir sehr viel Spaß und die Folie ist sehr gut geworden.
Unser Fazit ist, dass der NaWi-Unterricht in Jahrgangsstufe 7 sehr viel Spaß und Abwechslung mit sich bringt und sehr viel Freiraum für experimentierfreudige Schülerinnen und Schüler bietet.

In der Jahrgangsstufe 8 wird NaWi dann digitaler:

Die erste Projektgruppe beschäftigt sich überwiegend mit informatischen Fragestellungen. Mit dem Ein-Platinen-Rechner Arduino und der grafischen Programmierumgebung Abbozza werden eigene Versuchsaufbauten mit entsprechender Programmierung nachgebaut und entwickelt. In vielen verschiedenen Anwendungsexperimenten sind die Schülerinnen und Schüler digital unterwegs und verarbeiten ihre Daten. So wird beispielsweise eine Ampel gebaut und anschließend die Schaltung für die Ampel programmiert.

In einer weiteren Projektgruppe wird mit den digitalen Bluetooth-Sensoren die Thematik des Klimawandels erforscht. Dabei wird der Schwerpunkt auf die Einflüsse von CO₂ auf die Meere und die Atmosphäre gelegt. Die Versauerung der Meere und der Treibhauseffekt werden in Form unterschiedlicher Experimente betrachtet und Messwerte mit pH-, CO₂– und Temperatursensoren aufgenommen und ausgewertet.

Die dritte Projektgruppe beschäftigt sich ebenfalls mit einem ökologischen Aspekt. Im Kontext der Nachhaltigkeit überlegen sich die Schülerinnen und Schüler eigene Projekte, wie sie beispielsweise Ressourcen nachhaltiger nutzen können oder wie der Natur etwas zurückgegeben werden kann. Die Umsetzung der Projekte erfolgt in der Regel noch im selben Schuljahr und ist ein Gewinn für die ganze Schulgemeinschaft.

Die naturwissenschaftlichen Differenzierungskurse der Mittelstufe im Gymnasium sind fächerübergreifend und fächerverbindend angelegt.

Im Bio-Chemie-Kurs der Jahrgangsstufe 10 soll das forschende und experimentelle Arbeiten der SuS gestärkt werden, daher finden verschiedene biologisch-chemische Freilanduntersuchungen in der Umgebung der Schule statt. Es werden botanische Bestimmungsübungen durchgeführt, die bei anschließenden Kartierungen des Gebietes überleiten zu vegetationskundlichen Untersuchungen und zur Auswertung einer Biotopcharakterisierung nach Ellenberg. Es schließen sich dann bodenkundliche Untersuchungen an: Mit der Aufnahme eines Bodenprofils und der Bodenartuntersuchung einzelner Horizonte wird der Bodentyp bestimmt und Aussagen über das Wasserspeichervermögen und die Nährstoffversorgung getroffen. Es folgen physikalische, chemische und biologische Experimente zur Verwitterung. Dabei liegt der biologische Schwerpunkt auch auf der Untersuchung von Bodenproben auf Lebewesen, auf deren spezifischen Angepasstheiten an das Leben in unterschiedlichen Bodentiefen sowie ihrer Funktion bei der Stoffumwandlung. Chemische Untersuchungen zum Wasserhaushalt von Böden sowie Experimente zur Filterwirkung von Böden legen die Basis für die Betrachtung des chemischen Aufbaus der Tonminerale. Qualitative und quantitative Bestimmungen des Kalkgehalts in Böden sowie die Betrachtung der Böden als Ionenaustauscher stellen den Abschluss der gemeinsamen thematischen Arbeit dar und leiten über zu Umwelteinflüssen, die auf den Boden einwirken.

Alle vorgestellten Themenbereiche des ersten Kursabschnitts können im sich anschließenden projektorientierten Unterricht von den SuS in einer Gruppenarbeit im letzten Quartal vertieft werden, alternativ können auch andere freie Aufgabenstellung experimentell untersucht werden. Innerhalb dieser projektorientierten Arbeit üben die SuS in den Gruppenarbeiten das gemeinsame Anlegen einer Facharbeit, wie sie dann später in den naturwissenschaftlichen Kursen der Oberstufe angefertigt werden soll.

Alle anderen MINT-Kurse im Differenzierungsbereich der gymnasialen Mittelstufe verzahnen ebenfalls wie im vorgestellten Beispiel fächerverbindend Aspekte der Themengebiete.

In der Differenzierung Mathe-Chemie der Klasse 9 des Gymnasiums werden in den verschiedenen Unterrichtsreihen chemische mit mathematischen Zusammenhängen verknüpft. So werden zum Beispiel beim Thema „Alkohole“ die Inhaltsstoffe eines alkoholhaltigen Getränkes genauer betrachtet sowie der Alkoholgehalt im Getränk und im Blut nach dessen Konsum berechnet. Andere Themen, an denen mathematische sowie chemische Inhalte beleuchtet werden, sind z.B. Kristallformen oder besondere Verbrennungserscheinungen.

In Mathe-Physik liegt der Schwerpunkt auf der Verknüpfung mathematischer und physikalischer Themen. Hier werden z.B. die Verfahren der linearen Optimierung im fächerübergreifenden Kontext behandelt. Darüber hinaus wird über die Halbleiterphysik in die Kalkulation von Solaranlagen übergeleitet. Aber auch im Bereich der Optik werden die mathematischen Methoden der Strahlensätze genutzt, um optische Phänomene genau zu untersuchen und zu beschreiben. Eine weitere Anwendung der mathematischen Methoden in Verknüpfung mit physikalischen Messmethoden wird in der Kartierung und Landvermessung mit geographischen Bezügen als Unterrichtsgegenstand behandelt.

Im Bio-Physik-Kurs werden die Themen von den Lernenden je nach Interesse gewählt. So können zum Beispiel medizinischen Mess- und Untersuchungsmethoden aus physikalischer und biologischer Sicht in den Fokus genommen werden. Im Zusammenhang mit den medizinischen Untersuchungsmethoden wird unter anderem der Strahlenschutz genauer betrachtet. Dieser Aspekt wird auch auf andere Strahlungsarten, wie z.B. Handystrahlung, denen der menschliche Organismus ausgesetzt ist, ausgeweitet. Des Weiteren werden meist im Rahmen eines Klimaschutzprojektes die Klimaveränderung auf unserer Erde und die Möglichkeiten der positiven Einflussnahme des Menschen darauf untersucht. Als weitere Schnittstelle zwischen Biologie und Technik wird das Thema Bionik, auch hinsichtlich der Möglichkeiten, von der Natur klimafreundliche Fortbewegungsarten, Antriebstechniken und Stromlinienformen abzuschauen und zu kopieren oder analoge Lösungsansätze zu erforschen, behandelt.

MINT-Differenzierung: Informatik

Der Informatikunterricht in den Jahrgangsstufen 9 und 10 vermittelt SuS ein Verständnis für moderne Technologien, sichere Kommunikation, Prognosemodelle und Programmierung. Vorgesehen sind u. a. die folgenden Unterrichtseinheiten:

1) Das Internet der Dinge – Allgegenwärtige Informationstechnologien: In dieser Einheit werden die Auswirkungen allgegenwärtiger Informationstechnologien auf unseren Alltag untersucht. Wir setzen uns mit den Funktionalitäten und technischen Grundlagen von computergestützten Alltagsgegenständen auseinander und werfen einen Blick auf die rechtlichen Aspekte, die im Zusammenhang mit ihrer Nutzung stehen.

2) Geheim ist geheim? Sichere Kommunikation mit Kryptographie: Diese Einheit widmet sich dem faszinierenden Gebiet der Verschlüsselung von Informationen. Wir untersuchen, wer Interesse an vertraulicher Kommunikation hat und ob das Prinzip der Verschlüsselung erst mit dem Aufkommen von Computern entstand. Dabei werfen wir auch einen Blick auf historische Verschlüsselungsmethoden und analysieren moderne Verschlüsselungsverfahren. Außerdem beleuchten wir Methoden zur Wahrung der Privatsphäre in der heutigen Kommunikation.

3) Der Blick in die Glaskugel – Simulation und Prognose mit Hilfe einer Tabellenkalkulation: In dieser Einheit lernen wir, wie Computermodelle zur Prognose und Simulation genutzt werden können. Wir setzen uns mit der Anwendung von Tabellenkalkulationen für die Erstellung von Zukunftsprognosen auseinander und erkennen, wie diese Modelle zur Entscheidungsfindung beitragen können.

4) Computerprogramme mit System entwickeln – Einstieg in die textorientierte Programmierung: Ein Schwerpunkt liegt auf der Einführung in die Programmierung. Wir betrachten, wie Algorithmen mithilfe der Programmiersprache Python umgesetzt werden können. Dabei lernen wir grundlegende Programmierkonzepte wie Bedingungen und Schleifen kennen. Auch die strukturierte Entwicklung von Programmen, die Datenverarbeitung sowie die Analyse und das Testen von Programmabschnitten sind Teil dieses Themenbereichs.

Diese Themen bieten nicht nur faszinierende Einblicke, sondern vermitteln auch wichtige Fähigkeiten für die heutige digitale Welt. Unser Ziel ist es, Schülerinnen und Schüler auf diese Entwicklungen vorzubereiten und ihnen das nötige Rüstzeug mitzugeben.

Die oben beschriebenen Kurse führen regelmäßig Exkursionen durch, z.B. ins Schülerlabor des ortsansässigen Kreisberufskollegs, ins coolMINT-Labor Paderborn oder zum benachbarten Betrieb FSB zur Berufsorientierung. Oft werden diese Exkursionen auch kursübergreifend oder mit dem Technik-Kurs des BK geplant.

Momentan ist eine Erweiterung und Stärkung des MINT-Differenzierungsbereiches in der Mittelstufe für Lernende, die nach G9 unterrichtet werden, in Planung und Aufbau. Um den zunehmend wachsenden Anforderungen an die methodischen Kompetenzen im digitalen Bereich gerecht werden zu können, werden dabei zusätzlich zu den momentan angebotenen Modulen weitere Wahlmöglichkeiten in Kombination mit Informatik angeboten werden.

Die Informatik und insbesondere die Anwendung von Informatiksystemen hat seit einigen Jahren nahezu alle Bereiche unseres täglichen Lebens erfasst. Dieser Vorgang ist jedoch längst noch nicht abgeschlossen, vielmehr dringen Anwendungen der Informatik in Bereiche ein, in denen Steuerungs- und Entscheidungsfunktionen in der Vergangenheit noch mehrheitlich durch Menschen wahrgenommen wurden. Neben die allseits bekannten Formen der Datenverarbeitung mit PC, Tablet oder Mobiltelefon treten mehr und mehr Informatikanwendungen, die als solche nicht gleich zu erkennen sind, aber nach gleichen Grundstrukturen wirken.  

Das Fach Informatik am Gymnasium der Schulen der Brede soll Lernende deshalb befähigen, nicht nur kompetent und verantwortungsvoll mit bestehenden Informatiksystemen umzugehen, sondern diese ebenso kritisch zu beurteilen, um über ihren Einsatz sinnvoll entscheiden zu können. Dazu gehört auch, eigene Systeme nach informatischen Kriterien zu modellieren und mit geeigneten Werkzeugen umzusetzen.  

Um eine Bewertungs- und Entscheidungsfähigkeit heranzubilden, sind Kenntnisse und Erfahrungen notwendig, die insbesondere den Blickwinkel der Lernenden erweitern, so dass nicht nur die bunten, attraktiv multimedial gestalteten Oberflächen von Anwendungen, sondern vor allem die dahinterliegenden Strukturen sichtbar und erfahrbar werden. Nur auf diese Weise ist eine auf Fachwissen basierende Einschätzung der Rolle und des gegenseitigen Verhältnisses von Mensch und Maschine in der gegenwärtigen und zukünftigen Gesellschaft möglich. 

Die informatische Bildung in der Sekundarstufe I (G9) des Gymnasiums der Schulen der Brede umfasst  

• den Informatikunterricht in den Jahrgangsstufen 6 und 7 
• und den Wahlpflichtunterricht der Jahrgangsstufe 9. 

Der Informatikunterricht in den Jahrgangsstufen 6 und 7 hat zwei Schwerpunkte, zum einen die Ausbildung einer Kompetenz zum Gebrauch des Rechners als Werkzeug, zum anderen die Vorbereitung auf die Teilhabe an einem gesellschaftlichen Leben, das in weiten Bereichen durch Informationstechnik geprägt ist. 

Im Rahmen einer einstündigen Unterrichtseinheit pro Woche im 1. Halbjahr des 6. Jahrgangs bietet die Schulsozialarbeit/Schulseelsorge das Thema „Respektvoller Umgang on- und offline“ an. Hierbei geht es vor allem um den verantwortungsvollen Umgang im Internet und im Gebrauch bei Social Media. Meist gibt es in der jeweiligen Klasse auch WhatsApp-Gruppen. Hierbei überlegen unsere Schulseelsorgerin und unsere Schulsozialpädagogin gemeinsam mit den Schüler/innen nach sinnvollen Regeln in diesen Gruppen. Zudem gibt es auch hier eine Netiquette, wie man gemeinsam miteinander umgeht on- und offline. Das eigene Medienverhalten wird reflektiert, über Onlineaktivitäten wird sich ausgetauscht, altersgerecht über problematische Inhalte gesprochen und aufgeklärt. Hier wird mit den Schüler/innen präventiv oder intervenierend gearbeitet durch das Team der Schulseelsorgerin und der Schulsozialpädagogin. 

Im Wahlpflichtunterricht der Jahrgangsstufe 9 des Gymnasiums werden vertiefte Kenntnisse und Erfahrungen in Bezug auf Struktur und Funktionsweise von Informatiksystemen und erste Einblicke in Techniken der Modellbildung erworben. 

Konkret vorgesehen sind folgende Inhalte: 

• Aufbau und Funktionsweise von Informatiksystemen 
• Anwendung von Informatiksystemen 
• Informatiksysteme in der Lebens- und Arbeitswelt 

• Daten und ihre Codierung 
• Datenbewusstsein 
• Informationsgehalt von Daten 
• Datensicherheit und Sicherheitsregeln 
• Verschlüsselungsverfahren 

• Algorithmen und algorithmische Grundkonzepte 
• Implementation von Algorithmen mit einer visuellen Programmiersprache in Stufe 6 und einer textbasierten Programmiersprache in Stufe 9 
• Aufbau und Wirkungsweise einfacher Automaten 
• Maschinelles Lernen mit Entscheidungsbäumen und neuronalen Netzen 

Darüber hinaus bieten die besonderen Arbeitsweisen der Informatik an den Schulen der Brede die Möglichkeit zur Heranbildung von übergeordneten Kompetenzen in Bereichen der Analyse von Umweltverhältnissen, der Bildung und Bewertung von Modellen, der Umsetzung erarbeiteter Modellvorstellungen in abstrakte Strukturen sowie insbesondere der Überprüfung der Arbeitsergebnisse am ursprünglichen Analyseobjekt. 

Eine sinnvolle informatische Bildung versteht sich an den Schulen der Brede durch die grundsätzliche Bezugnahme auf die Einbettung der Informatiksysteme in die gesellschaftliche Wirklichkeit immer auch übergreifend als gesellschaftliche Bildung. 

Die Erweiterungsstunde, die immer am Dienstag in der ersten Stunde in den Stundenplan der Jahrgangsstufen 6-10 im Gymnasium integriert ist, bietet im MINT-Bereich viele unterschiedliche Module:

Im Bereich Mathematik soll die Erweiterungsstunde zur Förderung bei Schwächen/Lücken genutzt werden können (Kategorie Ü) – gleichzeitig finden mathematisch sehr interessierte Schülerinnen und Schüler auch Angebote, um ihre Fähigkeiten zu vertiefen (Module der Kategorie V).

Während in der Informatik Grundwissen zur Textverarbeitung vermittelt und geübt wird, bieten Technikmodule handwerkliches Arbeiten an.

In den Naturwissenschaften überwiegen die Forderangebote: So finden beispielsweise die Vorbereitungen auf MINT-Wettbewerbe in begleiteter Form im Rahmen der Erweiterungsstunde statt. Die Angebote mit wechselnden Schwerpunktthemen werden dadurch vielen Schülerinnen und Schülern in jedem Schuljahr wieder zugänglich gemacht – durch die Anwahl der einzelnen Quartals-Module können sie sich regelmäßig für die Teilnahme an naturwissenschaftlichen Entdecker- oder Forderkursen sowie Wettbewerben entscheiden.

Die Schülerinnen und Schüler haben in der Erweiterungsstunde Zeit für die Erstellung guter Beiträge – ganz egal, ob es sich dabei z.B. um das Anfertigen guter mikroskopischer Präparate handelt oder um das Protokollieren von Experimenten, die für die verschiedenen Wettbewerbe durchgeführt wurden. Aufbauend auf den so geübten Strukturen haben besonders interessierte Schülerinnen und Schüler später dann die Möglichkeit, zusätzlich weitere Themen zum Beispiel zu Drehtürarbeiten oder Jugend forscht-Projekten in der MINT AG auszubauen.

Durch die Kooperation innerhalb der Gruppen und den Rahmen, der dafür durch die Erweiterungsstunde im Schulalltag geschaffen wurde, ist von den betreuenden Kolleginnen und Kollegen eine deutliche Steigerung der Qualität der Erarbeitungen zu beobachten – durch das Lernen in den vergleichsweise kleinen und homogeneren Gruppen der Erweiterungsstunde können die Schülerinnen und Schüler bei der Entwicklung ihrer persönlichen Stärken unterstützt und somit befähigt werden, die Verantwortung für den eigenen Lernfortschritt zu übernehmen. Dabei wird der klassische Fächerkanon stark erweitert.

Das Angebot verschiedener Module variiert (in geringem Umfang) von Jahr zu Jahr – beispielhaft werden im Folgenden die Module des Schuljahres 2020/2021 beschrieben:

Mathematik

Informatik

Naturwissenschaften

Technik

Den Lernenden eröffnet sich an den Schulen der Brede ein sehr breites AG-Angebot im MINT-Bereich. Diese werden schulformübergreifend in der gesamten Unter- und Mittelstufe angeboten und sind systemisch implementiert:

In den Jahrgangsstufen 5 und 6 werden die MINT-AGs klassenübergreifend organisiert und sind fest in den Stundenplan integriert – sie sind ein Wahlangebot parallel zu den AGs der anderen Profilbereiche. Während in der Werk- und Technik-AG der Jahrgangsstufe 5 je nach Interesse zum Beispiel eigene Ideen für Konstruktionen mit Holz oder kleinere elektrotechnische Projekte umgesetzt werden, erforschen die Teilnehmenden der MINT-AG 6 verschiedene Themen an mehreren Exkursionsterminen im Schülerlabor HEx-Lab der TH OWL in Höxter. Dazu gehören unter anderem die Funktionsweise einer Wetterstation, das Mikroskopieren von Wasserproben oder die ökologische Untersuchung des Godelheimer Sees – angeleitet und begleitet durch Mitarbeiter*innen und Studierende der Hochschule.

Zusätzlich zu den fest im Stundenplan integrierten AGs gibt es auch ab der Jahrgangsstufe 6 schon die Möglichkeit, in einer festgelegten Mittagspause in der Schulgarten-AG mitzuarbeiten: Die AG richtet sich an alle Schüler*innen ab Klasse 6, denen im Biologieunterricht der Klasse 5 die ersten Erfahrungen im Schulgarten besonderen Spaß gemacht haben. Im Schulgarten wird eine große Vielfalt an heimischen Gemüsesorten angebaut. Von der Aussaat bis zur Ernte gibt es viel zu tun und natürlich wird die Ernte auch gemeinsam zubereitet und verzehrt!

Die AGs der Mittelstufe finden zusätzlich zum Fachunterricht in Mittagspausen bzw. im Nachmittagsbereich jahrgangsstufenübergreifend statt und werden von MINT-Fachkolleg*innen betreut. Sie stehen somit allen Lernenden (Realschule, bilingualer und nicht-bilingualer Zweig des Gymnasiums) jederzeit offen. In der allgemeinen MINT-AG treffen sich Lernende unterschiedlicher Jahrgangsstufen, experimentieren an einem angebotenen „Experiment der Woche“, arbeiten gemeinsam an Wettbewerben oder verfolgen eigene Projektideen. Häufig stoßen auch Lernende dazu, die über den Nawi-Unterricht oder die Differenzierungskurse hinaus Raum für freies experimentelles Arbeiten an ihren Schwerpunktthemen suchen. In den zwei Roboter-AGs wird mit insgesamt 20 neuen Lego-Spike-Roboter-Sets gearbeitet. Eine AG, bei der eher der spielerische Umgang mit dem Lego-Robotersystem im Vordergrund stehen soll, wird von Oberstufenschüler*innen für Lernende der Klasse 7 angeboten. Eine weitere wird von Herrn Pommerenke und Herrn Hinrichs für die Lernenden der Klasse 8 aufwärts durchgeführt. Hier geht es um Herausforderungen, die sich aus Wettbewerbsaufgaben ergeben.

Der Schulsanitätsdienst und die Medienscouts als besondere Angebote der Mittel- und Oberstufe haben ebenfalls zentrale MINT-Anteile. Sie werden als eigene Projekte im allgemeinen Teil der Homepage vorgestellt.

Die Wettbewerbsbetreuung hat an den Schulen der Brede eine lange Tradition! Mit den Jahren hat sich das Angebot immer stärker erweitert und viele erprobte Wettbewerbe wurden fest in den Unterricht in Kursen der Mittelstufe oder in das Angebot der Erweiterungsstunde integriert.

Hier eine Übersicht über die derzeitigen Angebote nach Jahrgangsstufen gegliedert:

*Schulinterne Kategorien:

B für Breitensport: Einstiegswettbewerb

S für Spitzensport: Aufwändigerer (Experimental-)Wettbewerb

O für olympisch: Fachlich und vom Aufwand top

Die Beteiligung der Lernenden an den Wettbewerben ist sehr hoch – und die Erfolge können sich sehen lassen: Einmal im Jahr werden die Erstplatzierten der großen Wettbewerbe am letzten Schultag vor den Sommerferien vor der Schulgemeinschaft ausgezeichnet.

In der Heranführung an die Wettbewerbe verfolgen wir eine klare Struktur: Große Wettbewerbe wie der Informatik-Biber, Heureka in den Naturwissenschaften und das Känguru der Mathematik werden von den jeweiligen Fachschaften organisiert und immer in festgelegten Kursen oder Jahrgangsstufen durchgeführt. Auf diese Weise haben alle Lernenden mehrmals die Gelegenheit, einen ersten niederschwelligen Kontakt mit MINT-Wettbewerben zu bekommen („MINT-Breitensport“).

Die Einführung der Erweiterungsstunde hat uns ermöglicht, die anspruchsvollen Experimentalwettbewerbe als Angebote der individuellen Förderung in den Unterricht der Mittelstufe des Gymnasiums zu integrieren. Darüber hinaus werden diese Wettbewerbe („MINT-Spitzensport“) auch im Rahmen der MINT-AGs angeboten.

Eine Einbindung in den Unterricht ist je nach Themenschwerpunkt der jeweiligen Wettbewerbsrunden häufig auch im projektorientiert angelegten Unterricht des Wahlpflichtbereichs möglich. Hier haben wir insbesondere die Teilnahme an der Internationalen JuniorScienceOlympiade im Blick, die als Vorbereitung auf die sehr anspruchsvollen fachspezifischen Olympiaden der Sekundarstufe II dienen kann.

Teilnahmen an Schüler experimentieren und Jugend forscht entwickeln sich häufig aus Projekten der Differenzierungskurse, aus Drehtürprojekten oder Facharbeiten und werden individuell begleitet. Zusätzliche punktuell stattfindende regionale Wettbewerbe (z.B. Luise Holzapfel-Wettbewerb, SolarCup des zdi Höxter) werden regelmäßig in das Angebot aufgenommen.

Die Lernenden werden über den Fachunterricht, über die Schulportal-Gruppe „MINTeressierte“ und durch Aushänge in der Schule über die aktuellen Wettbewerbe informiert.

Exemplarisch stellen wir hier aus den drei großen Bereichen (Breitensport, Spitzensport und Olympiaden) jeweils ein Beispiel kurz vor:

Zum Breitensport zählt der Informatik-Biber:

Hier setzen sich Schülerinnen und Schüler spielerisch mit altersgerechten informatischen Aufgaben am PC oder Tablet auseinander. Die Aufgaben sind einfach zugänglich und doch anspruchsvoll und ansprechend interaktiv aufbereitet, sie können das Denken in digitalen Zusammenhängen fördern, sollen das Interesse an Informatik wecken und schließlich einfach Spaß machen. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich.

Zum Spitzensport zählt bio-logisch!:

Beim Wettbewerb bio-logisch!, welcher vom Land NRW und verschiedenen Partnern finanziert wird, werden jedes Jahr Aufgaben zu einem Themenkomplex der Biologie gestellt. Eine Mischung aus Experimenten und Rechercheaufgaben beleuchten verschiedene Aspekte des Themas. Themen vergangener Runden waren z.B. „Hand und Fuß“, „Auf den Hund gekommen“ oder „Ohne Moos nix los!“.

Als Beispiel einer Olympiade im Folgenden der gekürzte Bericht eines ehemaligen Schülers zur IChO:

Die Internationale Chemie-Olympiade, kurz „IChO“, ist ein länderübergreifender naturwissenschaftlicher Wettbewerb, an dem alle Schüler teilnehmen können, die Spaß an Chemie haben und ihr Wissen in diesem Bereich auf die Probe stellen und erweitern wollen! Der Wettbewerb läuft in mehreren Runden ab. Die einzelnen Runden dienen dazu, aus den über tausend deutschlandweiten Teilnehmern am Ende ein deutsches Viererteam zu bilden, das an der fünften, internationalen Runde teilnimmt.

In der ersten Runde ist ein Aufgabenkatalog mit vielen interessanten Fragestellungen aus allen Bereichen der Chemie zu bearbeiten. Die IChO bietet so die Möglichkeit, bereits erlerntes Wissen aus dem Unterricht anzuwenden, es so zu enorm zu vertiefen aber vor allem auch durch die Recherchearbeit die Kenntnisse der Chemie auf ein neues Level zu bringen. Werden dabei mehr als 50 Prozent der Aufgaben richtig gelöst, qualifiziert man sich für die zweite Runde: Eine von der IChO gestellte, mehrstündige Klausur in der Schule schließt sich an. Erneut wird dabei das Fachwissen in diversen Aufgaben erfragt. Egal, wie gut die Aufgaben in der Klausur gelöst werden, es gilt: Die sechzig Besten der mittlerweile nur noch ein paar hundert Teilnehmenden kommen in die nächste Runde. (Anmerkung: Wenn dich diese Klausur so gar nicht zum Schwitzen bringt, dann hast du bereits den gesamten Stoff der Oberstufe verinnerlich und wärst bereit für dein Chemie-Studium!) Wir halten Folgendes fest: An den ersten zwei Runden teilzunehmen ist nicht nur bereits ein großes „Chapeau“ wert und gibt dir – neben einer Urkunde – die Möglichkeit an deutschlandweiten Labor-Workshops in Universitäten und Chemie-Unternehmen teilzunehmen, sondern macht enorm viel Spaß und vertieft dein Verständnis der Chemie ungemein!                                           (Jonas Heitland)

Das Schulgelände der Schulen der Brede bietet zahlreiche Möglichkeiten zum Lernen in der Natur. Dabei wurden in den letzten Jahren verschiedene Bereiche speziell für das Lernen im naturwisssenschaftlichen Unterricht umgestaltet.

Bibelgarten:

Im Bredenpark gelegen, bietet der Bibelgarten sich als sozialer Treffpunkt mit seinem Sitzkreis an. Im Biologie-Unterricht werden oft gezielte Beobachtungsaufgaben gestellt, die im Sitzkreis besprochen und dann vor Ort bei der Betrachtung des Objekts vorgestellt und verglichen werden. Ein alter Baumbestand bietet vielen Vogelarten ebenso wie die aufgestellten Nistkästen Platz zum Brüten. Die Nähe zur Brucht sowie Wasserstellen versorgen die Tiere. Ein Staudenbeet, Wildblumen, ein Sandarium, zwei Insektenhotels, eine Kräuterspirale uam. zieht viele Hummeln, Bienen und Schmetterlinge an. Die erste Kreuzflechthecke im Kreis Höxter wurde mit Schülern hier angelegt. Alle Wege bestehen aus einheimischen Erkelner Sandsteinen. Wein-, Obstbäume und eine artenreiche Hecke bieten weitere Nahrung für Kleintiere. Wie der Mensch die Schöpfung bewahren soll und was es heißt, den Garten Gottes zu bewirtschaften, kann praktisch im Garten und meditativ durch viele religiöse Symbole erfahren werden.

Schulgarten:

Im Schulgarten bauen die Schüler*innen selbst Gemüse an. Auf einer Fläche von über 100 Quadratmetern wachsen Kartoffeln, Zucchini, Bohnen, Tomaten und vieles mehr. Die Schüler*innen begleiten die Gemüsepflanzen von der Aussaat bis zur Ernte und lernen so wie ökologischer Anbau von Lebensmitteln ohne Einsatz von chemischen Dünge- oder Pflanzenschutzmitteln funktioniert. Die Wertschätzung von Natur und Lebensmitteln steht dabei im Fokus und so wird das geerntete Gemüse auch gemeinsam oder zuhause verarbeitet. Die Arbeit im Schulgarten ist in den Fachunterricht integriert und bietet zahlreiche Anknüpfungspunkte für klassische Themen des Biologieunterrichts wie den Aufbau und die Verbreitung von Blütenpflanzen.

Brucht:

Mit der Brucht befindet sich am Schulgelände auch ein Fließgewässer, das ohne lange Anfahrt für Untersuchungen genutzt werden kann. So lernen die Schüler*innen wie man anhand der Lebewesen im Gewässer eine Gewässergütebestimmung durchführt und wie die Lebewesen an das Leben im Wasser angepasst sind. Die Untersuchung abiotischer Faktoren wie Wassertemperatur oder Fließgeschwindigkeit kann ebenso im Unterricht durchgeführt werden wie die Bestimmung von Pflanzen im Uferbereich.

Bredenwald:

Mit dem Bredenwald steht noch ein weiteres Ökosystem für die Einbindung in den Unterricht zur Verfügung. Dort kann der heimische Wald mit seinem Stockwerkbau erforscht und dokumentiert werden. Pflanzen und Tiere des Waldes können mithilfe von Bestimmungsapps genau benannt und Umweltfaktoren wie Lichtintensität oder Luftfeuchtigkeit in verschiedenen Bereichen gemessen werden. Dabei wird auch der Frage nachgegangen, welchen Einfluss der Mensch auf das Ökosystem Wald hat und warum der Wald durch den Klimawandel gefährdet ist.

Im Rahmen der individuellen Förderung der Schulen der Brede gibt es – neben den AGs und Wettbewerben – besonders auch im MINT-Bereich zahlreiche Zusatzaktivitäten, die den Lernenden regelmäßig angeboten werden. Einige dieser außerunterrichtlichen oder sogar außerschulischen Möglichkeiten werden im Folgenden kurz vorgestellt.

Die lange Nacht der Mathematik

Seit dem Jahr 2018 findet jährlich die „Lange Nacht der Mathematik“ statt, die sich an alle Lernenden der 5. bis 7. Klassen richtet und Spaß an Mathematik erzeugt, ohne dass der Zusammenhang mit Mathematik in vielen Fällen überhaupt klar ist. Die  80 bis 100 teilnehmenden Kinder spielen ehrgeizig an mathematischen Knobeleien und Zahlenrätseln, tüfteln gemeinsam an Gesellschaftsspielen und erklären sich wie selbstverständlich gegenseitig die verschiedensten Aufgaben. Alle eingesetzten Spiele und Knobeleien setzen dabei zwingend logisches Denken, räumliches Vorstellungsvermögen und Zahlenverständnis voraus – allerdings intuitiv, so dass kein Wissen aus dem Unterricht notwendig ist. Damit ist die Teilnahme unabhängig vom Leistungsstand und an diesem Abend kann Mathematik ohne Leistungsdruck erlebt werden. Die Veranstaltung findet ein Mal im Jahr an einem Freitagabend statt.

Breden-Reden

Im Rahmen der Vortragsreihe Breden-Reden werden Expert*innen unterschiedlicher Fachrichtungen eingeladen, die ihr Arbeitsgebiet vorstellen. Dabei werden regelmäßig auch MINT-Vorträge berücksichtigt. So referierte beispielsweise Prof. A. Gail vom Deutschen Primatenzentrum in Göttingen im Rahmen der Breden-Reden über neurobiologische Grundlagen der Neuroprothetik und Ernst Ulrich von Weizsäcker und Prof. Michael Braungart hielten Vorträge zu Themen der Nachhaltigkeit und Ressourcennutzung. Die Breden-Reden finden normalerweise während der Schulzeit statt und werden vor allem von Schüler*innen der Oberstufe besucht.

Das Drehtürprojekt

Im Drehtürprojekt bekommen sehr leistungsstarke Lernende aller Schulformen ab der Klasse 8 auf Empfehlung der Klassenkonferenz die Erlaubnis bzw. das Angebot, sich stundenweise aus dem Fachunterricht herausdrehen zu können und ein Projektthema ihrer Wahl zu bearbeiten. Die Ergebnisse ihrer Arbeit stellen die Teilnehmenden im Anschluss auf dem sogenannten Akademiemarkt ihren Familien, interessierten Mitschüler*innen und Lehrkräften vor. Ein großer Teil der Drehtürprojekte behandelt Themen des MINT-Bereichs.

Besuch von Schülerlaboren

Der Besuch verschiedener Schülerlabore als Lerngruppe gehört in bestimmten Jahrgangsstufen bzw. Kursen zum festen Angebot, kann aber auch punktuell individuell empfohlen und vermittelt werden. Die 9. Klassen des Gymnasiums und der Realschule besuchen jedes Jahr das zdi-Schülerlabor tec4you-lab im Kreisberufskolleg Brakel und simulieren dort den Entstehungsprozess eines Produktes in einer fiktiven Firma. Dabei werden Grundsätze von naturwissenschaftlicher und technischer Forschung, aber z.B. auch von Management und Finanzplanung beleuchtet.

Für die Biologie-Leistungskurse der Q2 findet jeweils ein Besuch des B!labs statt. In einem mehrstündigen Kurs geht es um die Erzeugung gentechnisch veränderter Bakterien. So werden die in der Schule erworbenen theoretischen Kenntnisse zu Plasmiden und Restriktionsenzymen, zum Gentransfer und zur Gelelektrophorese praktisch angewendet und das Arbeiten in einem biotechnologischen Labor erprobt.

Für verschiedene naturwissenschaftliche Schwerpunkte bietet sich außerdem vor allem in der Oberstufe bei Interesse der individuelle Besuch im X-Lab der Universität Göttingen an. Hier gibt es zum Beispiel Ferienworkshops, aber auch Kurse zur Abiturvorbereitung, die durch einen Theorieteil die abiturrelevanten Themen auffrischen und durch einen Praxisteil besonders festigen.

Workshops des Netzwerks Begabungsförderung OWL

Besonders interessierte und engagierte Lernende der Jahrgangsstufen 7 bis 10 haben einmal jährlich die Möglichkeit, an einem der spannenden mehrtägigen Workshops teilzunehmen, die von verschiedenen Schulen in OWL, häufig in Kooperation mit externen Partnern, angeboten werden. Viele der Themen sind aus dem MINT-Bereich – von Meeresbiologie über Bionik und Robotik bis zu 3D-Druck und historischen Verschlüsselungstechniken ist hier vieles dabei, was über „normale“ Schulthemen hinausgeht und in kleinen Gruppen mit Gleichgesinnten und professioneller Begleitung erarbeitet werden kann.

Angebote der Netzwerke MINT-freundliche Schule und MINT-EC

Die Schulen der Brede sind als MINT-freundliche Schule sowie als MINT-EC-Schule zertifiziert, was besondere Zusatzangebote für einzelne Schülerinnen und Schüler ermöglicht. Neben Informationen zu digitalen Veranstaltungen, Workshops, Praktika und anderen Veranstaltungen können auch regelmäßig die Bewerbungsunterlagen für anspruchsvoller MINT-EC-Camps in ganz Deutschland an potentiell interessierte Lernende weitergeleitet werden.

Besuche an Universitäten

Lernende werden gezielt über Angebote wie die Herbst- oder Frühlings-Uni in Paderborn informiert – hier handelt es sich um ein mehrtägiges vielfältiges Schnupperstudien-Programm im MINT-Bereich. Zusätzlich begleiten wir sehr gerne besonders begabte Schüler*innen der Oberstufe beim Erwerb individueller Zusatzqualifikationen parallel zur regulären Schullaufbahn, z.B. im Rahmen von „Studieren vor dem Abi“ oder einem längeren Probestudium in einem MINT-Fach. Diese Möglichkeiten sind nicht nur aus fachlicher Sicht äußerst wertvoll, sondern tragen maßgeblich zur Studien- und Berufsorientierung und persönlichen Entwicklung der Teilnehmenden bei.

In der Sekundarstufe II des Gymnasiums werden Grundkurse in allen naturwissenschaftlichen Fächern sowie in Mathematik und Informatik angeboten, Leistungskurse in den Fächern Biologie, Physik und Mathematik sind feste Bestandteile des Kursangebotes. Zusätzlich werden in Informatik und in Chemie für die Lernenden der Jahrgangsstufe Q1/Q2 Projektkurse angeboten.

Im Chemie-Projektkurs werden mit Verfahren der chemischen Analytik praxisnahe Untersuchungen anhand chemischer Nachweismethoden und deren Anwendung erarbeitet.

Der Projektkurs Informatik kann von Lernenden, die den Grundkurs Informatik belegen, als zusätzliche Unterrichtsveranstaltung gewählt werden, in der stärker den eigenen Interessen in Bezug auf dieses Fach nachgegangen werden kann. Dabei ist eine Vertiefung eines schon behandelten Inhalts oder auch ein ganz neuer Unterrichtsgegenstand denkbar – einige Beispiele dazu findet man unten in der Beschreibung.

Und auch in den regulären Kursen der Sek II wird „über den Tellerrand“ des Fachunterrichts auf die Anwendung des Gelernten in der Praxis geschaut: In vielen Kursen sind einzelne Bausteine fest eingebaut, die ein jährlich wiederkehrende Angebot darstellen. In den folgenden Kapiteln werden einige davon beispielhaft vorgestellt.

Darüber hinaus werden die Lernenden der Oberstufe in ihren Kursen und über den MINT-Schüler-Mailverteiler von der MINT-Koordinatorin und der Berufsberatung der Schule regelmäßig über fachspezifische Angebote an den Unis wie Praktika oder Probestudien, MINT-EC Angebote und aktuelle Wettbewerbe informiert und bei der Bewerbung bzw. Bearbeitung von den Fachkolleginnen und -kollegen unterstützt.

Leistungkurs Biologie

Besuch des B!labs in Beverungen

Blue genes oder blue Jeans!? Mit dieser Frage beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler der Biologie-Leistungskurse in der Q2 des Gymnasiums Brede alljährlich, wenn sie gemeinsam im B!Lab in Beverungen dem Rätsel der Erzeugung gentechnisch veränderter Organismen (GVOs) nachgehen. So werden die in der Schule erworbenen umfassenden theoretischen Kenntnisse zur Potentmachung von Bakterien, zum Gentransfer, zur Gel-Elektrophorese und zum Ausplattieren von Bakterien in Petrischalen auch praktisch angewendet und so im Labor erprobt. Dies vertieft nicht nur das Verständnis komplexer gentechnischer Operationen, sondern macht diese auch in späteren Klausuren einfacher abrufbar und schult die praktischen Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler, wie das präzise Pipettieren oder das Gießen von Elektrophoresegelen. Im Nachgang dieser wissenschaftlichen Exkursionen berichten Schülerinnen und Schüler durchweg positiv von ihren Eindrücken und dem eigenen Lernfortschritt. Hierbei wird besonders die Tatsache hervorgehoben, dass die eigenen Fertigkeiten in einem professionellen Umfeld erprobt werden können und die selbstständige Arbeit im Mittelpunkt steht.

Besuch des X-Labs in Göttingen

Im Rahmen unserer Abiturvorbereitung besuchten Anna Singer und Simon Bittger (Abitur 2017) zweimal das X-Lab in Göttingen, das zurzeit größte Schülerlabor Deutschlands. Beide Kurse sollten durch einen Theorieteil die abiturrelevanten Themen wiederholen und durch einen Praxisteil verinnerlichen. Betreut wurden die Kurse durch studierte Fachkräfte, welche auch speziellen Fragen beantworten konnten. Beide Kurse haben bei unserer Abiturvorbereitung geholfen, indem sie die Inhalte aus dem Unterricht auf einer theoretischen sowie praktischen Art und Weise sehr anschaulich vermittelt haben.

Grundkurs Chemie

Kooperation mit der Technischen Universität Clausthal

Die Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Clausthal besteht seit 2014. Die beschriebene Veranstaltung richtet sich an Schülerinnen und Schüler der Chemiekurse der Jahrgangsstufe Q1. „Strom kommt aus der Steckdose; wann immer man ihn benötigt.“ Doch wie kann man dies auf Dauer sicherstellen und dabei gleichzeitig die Ziele der politisch und gesellschaftlich gewollten Energiewende erreichen? Vor diesem Hintergrund beleuchtete der Workshop „Energiespeicher für die Zukunft“ sowohl die Ziele der Energiewende als auch die in ihr enthaltenen Herausforderungen und stellt ausgewählte aktuelle Lösungsstrategien aus Forschung und Technik vor. Ein „theoretischer Input“ greift das zuvor im Chemieunterricht Erlernte auf und ergänzt es um technische Aspekte, die in diesem Zusammenhang im Unterricht nicht näher thematisiert werden. Im praktischen Teil bauen die Schülerinnen und Schüler neben den ihnen bekannten „herkömmlichen“ Galvanischen Zellen ebenfalls Modellsysteme zu modernen Lithium-Ionen- bzw. Natrium-Ionen-Akkumulatoren.
Seit 2017 ergänzt das Modell einer aus der aktuellen Forschung stammenden Redox-Flow-Zelle – allerdings bislang noch ohne „Flow“ – die Palette der zu erprobenden Energiespeicher.
Dem Aufbau der verschiedenen Systeme folgt die Ermittlung und ein kritischer Vergleich ihrer technischen Leistungsdaten.

Projektkurs Chemie

Der Projektkurs Chemie ist ein Angebot für Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe 12, die sich über den normalen Chemiekurs hinaus vertieft mit Inhalten dieses Faches beschäftigen möchten. Grundsätzlich sind – natürlich in Absprache mit der jeweiligen Lehrkraft – beliebige Inhalte möglich. Wenn es die Themen zulassen, können auch aufwändigere Experimente geplant und durchgeführt werden, beispielsweise Analysen unbekannter Salze oder verschiedener Zuckerarten. In früheren Projektkursen wurden z. B. auch Schau-Experimente wurden ausprobiert und dann im Rahmen des Tages der offenen Tür vorgestellt. Zusätzlich zur Projektarbeit wird die Teilnahme an der ersten Runde der internationalen Chemie-Olympiade angeboten – natürlich mit entsprechender Vorbereitung im Kurs und dem Angebot einer Exkursion zur Uni Bielefeld. Viele Teilnehmerinnen und Teilnehmer haben sich in den letzten Jahren dabei für die zweite Runde qualifiziert.

Projektkurs Informatik

Der Projektkurs Informatik kann von Lernenden, die den Grundkurs Informatik gewählt haben, als zusätzliche Unterrichtsveranstaltung gewählt werden, in der stärker den eigenen Interessen in Bezug auf dies Fach nachgegangen werden kann. In Absprache mit dem Fachlehrer ist hier eine Vertiefung eines schon behandelten Inhalts oder auch ein ganz neuer Unterrichtsgegenstand denkbar, der Phantasie sind kaum Grenzen gesetzt.

Besuche an der Uni: Berichte von Schülerinnen und Schülern aus den vergangenen Jahren

Chemie-Probestudium

Die letzten Jahre bot die Fakultät für Chemie der Universität Bielefeld ein Probestudium der Chemie für interessierte Schüler an. Ich habe davon erfahren und war gleich Feuer und Flamme.

Insgesamt sechs Mal – von November bis Dezember einmal pro Woche – wurde ich dienstags von meiner letzten Unterrichtsstunde befreit und durfte mit dem Zug zur Uni Bielefeld fahren, um mir verschiedenste Vorträger der Bielefelder Chemie-Professoren anzuhören und einen Einblick in das Unileben zu bekommen.

Ich hatte so zum einen die Möglichkeit einen Einblick in aktuelle Forschung und interessante Themen der Chemie zu bekommen. So hörte ich beispielsweise Vorträge über die Anwendung von spinmarkierten Molekülen, über die Chemie in unserer Atmosphäre oder über die Frage was Metallen für eine Bedeutung in der Organischen Chemie haben. Thematisch behandelten die Vorträge sogar nicht nur die aus der Schule bereits bekannten Felder der Chemie, wie Organik, Anorganik und physikalische Chemie, sondern ich bekam darüber hinaus auch mal einen Einblick in die theoretische Chemie und Chemie-Didaktik!

Zum anderen konnte ich meinen Wunsch Chemie zu studieren festigen und mir nicht zuletzt durch den stetigen Besuch, durch eine Führung durch die Labore oder durch Gespräche mit den Professoren ein gutes Bild von der Universität in Bielefeld machen.

Allen, die interessiert an Naturwissenschaft und aktueller Forschung sind und sich zudem ein gutes Bild vom Unileben sowie von der Uni an sich machen möchten, kann ich ein solches Probestudium nur empfehlen!

Jonas Heitland

Besuch eines Chemiekurses im Rahmen der Angebote des Netzwerkes Begabungsförderung OWL

Nachdem wir in der Mint AG 7-10 auf die Angebote des Netzwerks Begabungsförderung OWL aufmerksam gemacht wurden, waren wir schnell begeistert und haben uns für einen zweitägigen Chemie-Workshop („Von Rumaroma, PET bis Nylon-Alles die gleiche Chemie“) an dem Marianne-Weber-Gymnasium in Lemgo entschieden.

Am ersten Tag erhielten wir eine Einführung und starteten direkt mit dem ersten Thema: Aromen. Wir haben selbst dazu experimentiert. Indem man einen Alkohol und eine Säure zusammengibt, entsteht ein sogenannter Ester. Ein Ester kann unter anderem als ein Aromastoff auftreten. Durch Versuche haben wir Produkte mit einem Geruch wie z.B. Saurer Apfel, Zitrusfrüchte oder Desinfektionsmittel synthetisiert.  Ein anderes Beispiel für einen Ester stellt das allseits bekannte Medikament „Aspirin“ dar. In der Chemie wird dieser Stoff als „Acetylsalicylsäure“ bezeichnet, da es aus Essigsäure und Salicylsäure gebildet wurde. Diesen Stoff haben wir ebenfalls eigenständig hergestellt.

Der zweite Tag begann damit, dass wir Nylon erzeugt haben. Dafür haben wir neben einfachen Substanzen wie Wasser auch anspruchsvollere Stoffe verwendet. Am Nachmittag sind wir zur Hochschule OWL gegangen und wurden herzlichst empfangen. An der Hochschule haben wir eine DC (Dünnschicht-Chromatographie) durchgeführt. Auf der dazu verwendeten Kieselgel-Platte konnte man den Fettgehalt der Substanz in Abhängigkeit von der Zeit beobachten.

Allgemein kann man sagen, dass wir sehr viel praktisch gemacht haben, was uns auch sehr gut gefallen hat. Allerdings war es nicht immer gut organisiert und auf mehrfache Nachfragen wurde genervt reagiert.

Hannah Zeißler & Julian Eßer

Frühlings-Uni in Paderborn – MINT-Schnupperstudium für Schülerinnen der Mittel- und Oberstufe

Überall lagen Flyer aus und auch anhand von Postern konnte man entnehmen, dass vom 10.04 bis zum 13.04 in Paderborn wieder die Frühlings-Uni stattfand. Ich meldete mich dazu an, weil sich die Angebote spannend anhörten und man den Uni-Alltag kennen lernen konnte.

Das Schnupperstudium war für Schülerinnen der Mittel- & Oberstufe ausgelegt und wurde von der Initiative „Frauen gestalten die Informationsgesellschaft“ gegründet. Jede hat sich zuvor bei der Anmeldung jeweils eine Vorlesung für den Vormittag und einen Workshop für den Nachmittag ausgesucht, an der sie dann teilnahm. An jedem Tag wurde ein Bestandteil von MINT näher gebracht.

Infolgedessen befasste sich die Gruppe am Montag mit dem Thema Maschinenbau und Mathematik. In meinem Fall ging es das erste Mal um Symmetrie und dann darum, die Gewinnchancen von einem Spiel zu optimieren. Mir hat es beides nicht sonderlich viel Spaß gemacht.

Am Dienstag hatten wir mit Informatik und Physik zu tun. In meiner Vorlesung ging um Datenspuren, die wir überall täglich hinterlassen, egal ob im Internet oder in der Realität. Es war meiner Meinung nach mit einer der besten Aktivitäten, die ich gewählt habe. Am Nachmittag haben wir kleine Roboter programmiert, was mir auch Spaß gemacht hat.

Am dritten Tag beschäftigten wir uns mit Wirtschaftsinformatik und Chemie. Am Morgen ging es um Abwasseranlagen, was echt interessant, aber auch kompliziert war. Nachmittags schauten wir, wie Computer uns beim Treffen von Entscheidungen helfen. Danach gab es noch ein Round Table Dating mit Frauen, die im MINT Bereich tätig sind. Das war für mich persönlich aber eher weniger aufschlussreich.

Am Donnerstag befassten wir uns mit Elektrotechnik und Chemieingenieurwesen. Am Vormittag ging es um Elektromobilität. Der anschließende Workshop war mein persönliches Highlight der Woche: Wir stellten selber Schokolade her, die wir auch mit nach Hause nehmen durften. Danach bekamen wir Teilnehmerzertifikate und machten ein Gruppenfoto.

Abschließend kann ich sagen, dass die Woche teils stressig war, aber mir viel Spaß gemacht hat und ich es jedem weiterempfehle, auch wenn für mich gern auch noch mehr Praxisbestandteile hätten dabei sein dürfen!

Hannah Zeißler

Herbstuni Paderborn

Während der Herbstferien 2015 waren Carolin und ich in Paderborn an der Universität, um an einer Art Schnupperstudium in Form von fachspezifischen Workshops teilzunehmen. “Herbst Uni“ hieß das Projekt im Mint Bereich. Wir waren ca. dreißig Mädels mit Spaß und Interesse an Mathematik, Physik, Chemie, Maschinenbau, Informatik und weiteren Angeboten. An jedem der Vier Workshop Tage von Montag bis Donnerstag konnten wir zwischen zwei Vorlesungen und zwei teilweise Fächerübergreifenden Workshops wählen. So konnten wir Beispielsweise die Logistik im Hamburger Hafen nachvollziehen oder den Farbstoff aus M&M’s extrahieren.

Begleitet wurden wir von vier Freiwilligen Studenten, die jederzeit für uns ansprechbar waren.

Als Abschluss gab es am Freitag eine Studieninformationsmesse, auf der wir uns bei Studenten und Dozenten informieren konnten. Als aller Erinnerung und beispielsweise für Bewerbungen bekam jeder von uns ein Zertifikat über die Teilnahme.

Alles in allem lag eine sehr informative und spaßige Woche hinter uns.

Marie Düker und Carolin Bast

Im November 2017 sind die Schulen der Brede als Mitglied in das nationale Excellence-Netzwerk von Schulen mit Sekundarstufe II und hervorragendem mathematisch-informatisch-naturwissenschaftlich-technischen Schulprofil aufgenommen worden und wurden 2021 erfolgreich rezertifiziert. Sowohl der Erstantrag wie auch die im Abstand von 4 Jahren erfolgenden Rezertifizierungen erfordern eine gründliche Bilanz der Aktivitäten der Schule im MINT-Bereich. Nur wenn eine Schule im MINT-Bereich durch eine überdurchschnittliche Qualität der Angebote und Teilnahmen im MINT-Bereich überzeugen kann, wird die MINT-EC Mitgliedschaft gewährt beziehungsweise verlängert. Hierbei müssen jeweils auch Netzwerkarbeit im Excellenzcluster wie auch die kreative Weiterentwicklung des eigenen MINT-Profils der Schule dokumentiert werden.

Uns freut sehr, dass wir unseren Schüler*innen über die Mitgliedschaft im MINT-EC Schulnetzwerk mittlerweile nun seit 2017 hochkarätige Angebote für den Einblick in aktuelle Forschung ermöglichen können: In jedem Jahr fahren Schülerinnen und Schüler der Brede im Rahmen von MINT-EC-Camps zu mehrtägigen deutschlandweit angebotenen Forschungsveranstaltungen in Kooperation mit Schulen, Hochschulen, Forschungsinstituten und Unternehmen, diese werden anschließend in Form von Erfahrungsberichten auf der Homepage dokumentiert und für die Schulgemeinsaft genauer beschrieben (siehe Homepage: Stichwort MINT-EC Camps). Des Weiteren fahren Lernende mit MINT-Lehrkräften der Brede zu MINT 400 nach Berlin zum Hauptstadtforum, der größten Netzwerkveranstaltung des MINT-EC (siehe Homepage: Stichwort MINT400).

Seit 2017 dürfen wir als Zertifikatsvergabestelle denjenigen unserer Abiturient*innen, die sich über ihre gesamte Schullaufbahn hinweg und über den Unterricht hinaus im MINT-Bereich engagiert haben, das MINT-EC Zertifikat verleihen, wenn sie die genau festgelegten Mindestanforderungen in den Anforderungsfeldern fachliche Kompetenz und fachwissenschaftliches Arbeiten erbringen und zusätzliche MINT-Aktivitäten nachweisen können. Das Zertifikat kann dann mit den Bewerbungsunterlagen an Universitäten und bei Ausbildungsbetrieben eingereicht werden; es hat hierbei einen sehr hohen Stellenwert. Da wir in allen Eltern- und Schülerveranstaltungen ab der Klasse 8 gezielt auf die Kriterien für den Erwerb des MINT-EC-Zertifikates hinweisen, haben die Lernenden es bereits früh im Blick und wir erkennen an den steigenden Zahlen, dass unsere Bemühungen, gerade auch die Qualität der Zusatzangebote in MINT zu stärken, erkennbare Früchte tragen. Die Zahl derjenigen, die bei uns in jedem Jahr das Zertifikat erwerben, ist hoch – die Verleihung wird auf der Homepage berichtet (siehe Homepage: MINT-EC Zertifikate). Besonders freut uns, dass zunehmend auch Lernende der Realschule Brede, die ihr Abitur bei uns machen, dieses Zertifikat erwerben. Hier zeigt sich nachhaltig die konsequente Stärkung der Neigungen der Schüler*innen im MINT-Profil der beiden Abteilungen. Die Dokumentation aller seit 2017 verliehenen Zertifikate wird im Schulportal erfasst und kann gern bei der Koordinatorin angefragt werden.

Weitere wichtige Ereignisse, Aktivitäten oder Wettbewerbsergebnisse aus MINT veröffentlichen wir regelmäßig im MINT-EC Blog LINK https://www.mint-ec.de/aktuelles/blog/

Neben den Informationsveranstaltungen der Schule wird auch durch regelmäßige Mails im MINT-Schülermailverteiler auf die Angebote des MINT-EC hingewiesen; in der Schulportalgruppe MINT_eressierte bekommen Lernende und Lehrer über Mitteilungen einen schnellen Überblick über alle aktuellen Angebote im MINT-Bereich. Die Lehrkräfte können so gezielt Schülerinnen und Schüler beraten, darüber hinaus unterstützt die MINT-Koordinatorin Lernende, die sich mit Fragen zu diesen Angeboten per Mail an sie wenden, im Rahmen von individuellen Beratungsterminen in der Schule.

Die Lehrkräfte und die Schulleitung nutzen das Netzwerk für einen intensiven Austausch mit MINT-Kolleg*innen der bundesweit über 300 vernetzten MINT-EC Schulen. Die Veröffentlichungen der MINT-Themencluster werden nachgefragt, das Fortbildungsangebot, Wettbewerbsangebote sowie die Infos der jährlich stattfindenden Schulleitungstagungen oder der regelmäßigen MINT-Koordinatorentreffen OWL werden innerhalb des Schulportals im MINT-Kollegenkreis weitergegeben. Bei Weiterbildung und Austausch auf allen Ebenen (Lernende/Lehrkräfte/Schulleitung) ist uns neben dem fachlichen innovativen Input auch die Optimierung von Schulmanagementstrukturen und der schulinternen Organisation im MINT-Bereich ein Anliegen, was im Netzwerk hervorragend unterstützt wird. Die Dokumentation unserer Aktivitäten im Netzwerk seit 2017 wird im Schulportal erfasst und kann gern bei der Koordinatorin angefragt werden.

Einen umfassenden Einblick in die Möglichkeiten, die sich für Schulen im Netzwerk ergeben, findet man hier (Direktlink zur MINT-EC Startseite).