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 fest im Stundenplan erfasst – sie sind ein Wahlangebot dieser Jahrgangsstufen neben AGs in den anderen Profilen der Schule. Schwerpunktsetzungen der MINT-AGs finden sich im handwerklich/technischen Bereich mit der Werk- und der Technik-AG (Jgst. 5) und im forschenden Arbeiten im Schülerlabor der Hochschule OWL in Höxter (Jgst. 6). Die Besuche im Schülerlabor werden von der MINT-Koordinatorin organisiert und durch Fachkolleg*innen begleitet.

Alle 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. Hier erfolgt die Hinführung zu und Begleitung von Wettbewerben (Jgst. 7-10) in kleinen Forschungsprojekten. Meist treffen sich in diesen fachspezifischen AGs der Mittelstufe über Jahre hinweg Lernende unterschiedlicher Jahrgangsstufen, experimentieren am jeweils von den betreuenden Fachlehrer*innen angebotenen „Experiment der Woche“, werden über Wettbewerbsangebote informiert und sprechen ihre gemeinsame Beteiligung daran ab. Sie werden bei ihren Projekten betreut und unterstützt. Häufig stoßen auch Lernende dazu, die über den Nawi-Unterricht oder die Differenzierungskurse hinaus Raum für freies experimentelles Arbeiten an ihren Schwerpunktthemen suchen. Reicht die Zeit in diesen Pausen nicht aus, so werden zum Beispiel für Jugend forscht-Arbeiten nach Absprache weitere Termine angeboten, die dann häufig über das Drehtürprojekt der Schule koordiniert werden.

Am Schulsanitätsdienst können Lernende ab der Klasse 7 nach dem Besuch eines Erste Hilfe-Kurses und eines Lehrgangs teilnehmen.

Bei den Medienscouts können sich Lernende ab der Jahrgangsstufe 8 engagieren. Sie erhalten zunächst eine Ausbildung zu den Themenbereichen „Internet und Sicherheit“, „Soziale Netzwerke“, „Cybermobbing“, „Computerspiele“, „Handy und Datenschutz“. Danach bieten die Medienscouts eine wöchentliche Medienpause an, in der sie Mitschüler*innen zu den verschiedenen Themenbereichen Tipps geben und sie beraten. Darüber hinaus führen sie für Lernende der Unterstufe kurze Unterrichtseinheiten insbesondere zum Themengebiet „Handy und soziale Netzwerke“ durch. Auf Anfrage des Kollegiums kommen die Medienscouts auch jederzeit in den Unterricht. Im Laufe des Schuljahres führen sie außerdem weitere Aktionen durch, wie z.B. am „Safer Internet Day“.

MINT-AG 5

Zu Beginn dieses Schuljahres kamen 20 hochmotivierte Lernende aus allen Klassen der Jahrgangsstufe 5 zusammen, um im MINT – Angebot der Brede den Baustein Technik für sich zu entdecken – sie hatten den Kurs im AG-Wahlangebot ihrer Stufe gewählt und freuten sich schon sehr auf das praktische Arbeiten in den Holz- und Technikräumen der Schule.  Schnell war klar: Es soll etwas Eigenes und Neues gebaut und ausprobiert werden, was sie ab jetzt alle verbindet! So haben sie sich als Ziel in diesem Schuljahr Großes vorgenommen: Die Brede sollte aus Holz nachgebaut werden.

Um die Schulgebäude, die sie aus Holz konstruieren wollten, später mit Beleuchtung ausstatten zu können, bauten alle zum Üben zunächst ein Elektrostarterset für zu Hause (einigen gelang es sogar, damit Ampeln zu konstruieren!)

Im zweiten Abschnitt ging es dann in den Werkraum der Schule. Es wurde gemessen, gerechnet und anschließend wurden sämtliche Wände, Dächer, Stützpfeiler und Sparren für die Dächer zugeschnitten. Es sollte natürlich ein besonderes Gebäude werden, in dem die einzelnen Etagen abnehmbar sein würden! Die Schüler*innen überlegten sich hierzu ein ausgeklügeltes System aus Eckstützen, Holzdübeln und Stabilisationsstreben.

Und dann kam Corona… und die AGs mussten pausieren. Aber die Idee ist so gut und alle Teilnehmenden sind so motiviert, dass sie es einfach erneut angehen werden, wenn sie sich in diesen Gruppen klassenübergreifend wiedersehen werden!

MINT-AG 6

Was war die MINT-AG der Jahrgangsstufe 6 für dich

1. mehr eine AG?
2. Unterricht beim Professor?
3. oder ein naturwissenschaftlicher Ausflug?

Für Hannah war es alles drei, denn in der „ Arbeitsgemeinschaft haben wir im Labor z.B. Gras zermahlen, damit wir an das Chlorophyll kamen.“ Aber es war für sie auch Unterricht beim Professor, denn mehrere Professoren haben uns über verschiedene Themen aufgeklärt. So haben wir eine Wetterstation besichtigt, ein CD-Spektrometer selbst gebaut und gelernt, wie man Roboter programmiert. Es war aber auch irgendwie manchmal ein naturwissenschaftlicher Ausflug, denn am Godelheimer See sind wir mit Booten auf den See gefahren und haben Gewässerproben genommen.

Dennis gefiel besonders der Unterricht bei Professoren besonders gut, denn das war „voll cool“,  und Lukas fand es sehr schade, dass die AG immer nur einmal im Monat stattfand, denn das war für ihn eine Nachmittags-AG mit großem Spaß, bei der alle Teilnehmer sehr viel gelernt haben. Jan meint hingegen, dass das eigentlich ja gar kein richtiger Unterricht war. Er empfiehlt die AG weiter, weil sie interessant war und ihm die Experimente sehr gefallen haben. Annika hat die AG großen Spaß gemacht. Besonders gut fand sie das Experimentieren und dass sie dabei neue Freunde gefunden hat. Paul fand alles im Großen und Ganzen sehr cool, würde so etwas deshalb  immer wieder machen. Lars hat an der MINT AG 6 besonders gut gefallen, dass man viele spannende Dinge erfahren hat und selbst etwas machen konnte. Er hält die AG für ein gutes Projekt unserer Schule.

Nikolaus hätte sich gewünscht, dass die AG  länger gedauert hätte, auch Jonas würde gern noch öfter zum HExLAB fahren und Marcel hätte  in der 7. Klasse gern weiter ein solches Angebot.

MINT-AG 7-10

Einmal in der Woche können sich Tüftler an den verschiedensten Experimenten ausprobieren. Häufig bringen sie aus dem Unterricht Fragestellungen mit, denen sie nachgehen wollen, zeitweise haben wir Experimentierkoffer leihweise vor Ort, mit denen wir dann z.B. Solarzellen, Windräder oder Brennstoffzellen testen können, andere Schüler arbeiten an experimentellen Wettbewerbsaufgaben…

So ergeben sich immer wieder andere Gruppenzusammensetzungen und neue Interessenfelder – sehr spontan und häufig unerwartet witzig…

Aktionen der MINT-AG in den vergangenen Jahren findet man zum Beispiel unter:

2018: Selbstgelöteter Weihnachtsbaum

2018: Wer entkommt dem Klimagefängnis?

2018: Klimapark Rietberg

2017: Klimawoche in Bielefeld

2016: Einsatz für Nachhaltigkeit und Klimaschutz 

Fließgewässeruntersuchung als Beispiel für ein Projekt der MINT-AG

Kurz vor den Sommerferien fragte Frau Niemann uns, ob wir Lust an einer Fließgewässeruntersuchung hätten, natürlich haben wir uns gefreut und zugestimmt. Eine Woche später haben wir Kescher und Gummistiefel mit zur Schule gebracht. Vollgepackt mit Schüsseln, Sammelröhrchen und weiteren Gegenständen, die man benötigt, begaben wir auf den Weg zur Brucht, einem Bach nahe der Schule. Wir stiegen hinab ins knietiefe Wasser und kescherten nach Tieren wie Bachflohkrebsen oder Köcherfliegenlarven. Nach ein paar Minuten haben wir die Tiere mit Hilfe von einem Bestimmungsschlüssel bestimmt. Wir haben sogar einen kleinen Fisch gefangen. Am Ende der Untersuchung brachten wir alle Tiere wieder zurück in die Brucht.

Mir persönlich hat die Fließgewässeruntersuchung gut gefallen und sehr viel Spaß gemacht. Es ist interessant, wie viele Tiere in den Gewässern leben, obwohl man diese mit bloßem Hingucken kaum sieht.

Sarah Potthast, 9c

Im Rahmen der MINT AG der Mittelstufe wurden in den vergangenen Jahren auch immer wieder größere Projekte realisiert. Loon – der Start unseres Wetterballons 2017 – war ein Leuchtturmprojekt, das sich sehr motivierend auf die Arbeit der folgenden Jahre ausgewirkt hat. So konnte auch 2020 in der Zeit der digitalen Beschulung nochmals ein Wetterballon gestartet werden:

Wetterballon 2020

Projekt LOON – Ein Wetterballon in der Erdatmosphäre

36.000 Meter Höhe, Temperaturen bis 51 Grad unter null, 120km/h Höchstgeschwindigkeit, tolle Messdaten …  – und hervorragende Bilder.

Das sind Ergebnisse vom „Projekt-LOON“ der MINT-AG. Für uns alle immer noch verblüffend und gleichermaßen ergreifend. Doch wie kam es eigentlich dazu, ein solches Projekt in die Wege zu leiten?!

Angefangen hat das Projekt Ende Januar in der Chemie-Sammlung. Dort sind Frau Niemann und ich gemeinsam Ideen und Versuche für die kommenden MINT-Pausen durchgegangen. Darunter auch die Idee, einen Wetterballon in die Stratosphäre aufsteigen zu lassen. Hierbei war uns klar, dass es in keinem Fall bei einer Tagesexkursion bleibt; doch welchen Aufwand an Organisation tatsächlich dahinterstecken würde, wurde uns erst im Laufe des Projektes klar.

Ganz klar und unvermeidlich war es, Sponsoren zu suchen, um das Projekt finanzieren zu können. Das war daher die erste Aufgabe, die sich den Schüler/innen der AG in einer der wöchentlichen Pausen stellte.

Während wir auf die Rückmeldungen der angeschriebenen Sponsoren warteten, nahmen wir Kontakt zu Prof. Wolf von der Hochschule OWL in Höxter auf. Durch sein wissenschaftliches und auch technisches Know-how konnten wir bereits einige Risiken abschätzen. Nicht nur unsere Köpfe füllten sich dann mit Ideen, diesen Risiken auszuweichen, sondern auch auf unserer Einkaufsliste sammelten sich nach und nach zusätzliche Kleinigkeiten an, von denen wir uns einen reibungslosen Aufstieg erhofften.
Dann unser erster großer Erfolg: Vier von elf angeschriebenen Firmen haben uns ihre Unterstützung zugesagt und uns die nötigen Mittel zugesichert. Nun konnten also Taten folgen und das erste Equipment wurde bestellt …

Meine Aufgabe als Bufdi der Bredenschulen, zu dessen großen Jahresprojekt sich das Ganze entwickelte, war es währenddessen auch, Kontakt zur Deutschen Flugsicherung aufzunehmen sowie eine Versicherung für den Fall der Fälle abzuschließen – uns war klar, dass der Ballon beim Zurückkommen auf die Erde möglicherweise viele Probleme verursachen könnte…

Die Vorbereitungen liefen überraschend unproblematisch und die Vorfreude wuchs von Tag zu Tag. Bedenken gab es nur noch bei der Genehmigung der Flugsicherung Münster, die sich bis drei Tage vor dem Start mit der Zusage Zeit ließ. Als aber auch diese Absicherung endlich gemacht worden war, stand uns nichts mehr im Weg.

Der Tag des Aufstiegs nahte mit großen Schritten. Somit war – eh man sich versah – der 21.06., hinter der AG lag eine kurze Übernachtung in der Schule – geschlafen hatte nach den Vorbereitungen am Abend niemand mehr als höchstens vier Stunden. Dennoch erstaunlich fit machten sich alle nach dem Frühstück an die Arbeit, die letzten Basteleien an unserem Gespann aus Ballon, Fallschirm uns Sonde samt Technik zu erledigen. Dabei mussten einige unvorhersehbare Komplikationen spontan und kreativ gelöst werden, sodass wir uns um 5.58 Uhr in die Startposition begeben konnten.

„5…4…3…2…1“ Und der Ballon zog unsere monatelange Arbeit sanft in die Luft – dass dies so klappte, ließ uns erleichtert jubeln!

Nun hieß es, abwarten und mit dem Bus in Richtung des möglichen Landepunktes bewegen, den wir durch eine Internetseite simuliert hatten. Am Landepunkt angekommen, war die Stimmung nach einiger Zeit am Tiefpunkt angelangt: Die eingebauten GPS-Tracker der Sonde nahmen keine Verbindung auf und somit blieb uns der genaue Standort der Sonde völlig unklar. Außerdem überkam nun doch allen die Müdigkeit, die bisher von Aufregung und Euphorie überdeckt war.

Als nach einer ausgiebigen Zwangspause dann endlich (und nur ein einziges Mal!) Signale mit der Position des GPS-Trackers kamen, brachen wir vorsichtig hoffend, dass wir die Sonde doch noch würden bergen können, auf. Die Koordinaten ließen uns weitere 50 Minuten fahren. Auf dem Weg zum angegebenen Ort erhofften wir uns noch weitere Nachrichten, die möglicherweise diese eine SMS und ihre Koordinaten bestätigten, doch dem war nicht so. Also mussten wir einfach hoffen, auf dem richtigen Weg zu sein!

In der Zielregion angekommen, fuhr der Bus auf einen Feldweg, die gesamte AG-Truppe stieg gespannt aus – der vermutete Zielort lag mitten in einem Getreidefeld; wir starteten die Suche und hatten überraschenderweise ganz schnell Erfolg!!! Keine fünf Minuten dauerte es, bis wir den Ersten hören konnten: „Hier ist sie!“

Die Erleichterung war riesig und als dann auch noch die gesammelten Daten so erstaunlich gut und ausgiebig waren, waren alle restlos begeistert. Schon im dunklen Kofferfach des Busses schauten die Schüler die großartigen Bildaufnahmen der Kamera an und noch während vor Ort die ersten Daten begutachtet wurden, konnte das Projekt als vollkommen gelungen bewertet werden.

Wir haben uns alle riesig gefreut!

Und auch die anschließende Busfahrt zurück zur Schule war bei weitem eine der entspanntesten Busfahrten, die ich bisher erlebt habe. Mit dem einen Hintergedanken: „Ein halbes Jahr Planung und so ein Erfolg. Unglaublich!“

Und auch bei der Betrachtung des Films mit den eingeladenen Sponsoren und den Vertretern vom WDR und den örtlichen Zeitungen konnte man die Begeisterung aller Schüler am nächsten Tag noch regelrecht greifen!

Bei der Nachbereitung in der Schule wurde allen schnell klar, dass sich mit den Daten und dem Filmmaterial viel würde machen lassen – es gibt noch viel zu tun für die MINT-AG am „Projekt-LOON“ im kommenden Schuljahr!

Roboter-AG

Bauen und Programmieren von NXT-Lego-Roboter

Einmal wöchentlich treffen sich Interessierte Schülerinnen und Schüler aller Schulformen und Jahrgangsstufen in der der Mittagspause zur Arbeit mit dem NXT-Lego-Roboter.

Es entstehen hier ganz unterschiedliche funktionale Fahrzeuge, Geräte, …auf ganz verschiedenen Leistungsniveaus. Typischerweise sieht man hier nachempfundene Autos, Bagger mit Greif- oder Hebefunktion. Seit längerer Zeit arbeitet auch eine Gruppe an einem Roboter, der die Hausaufgaben erledigen soll oder eine andere Gruppe will das verkleinerte Brandenburger Tor vom Roboter bauen lassen.

Die Arbeit mit dem NXT – Lego – Roboter erfolgt sehr selbstständig in Zweier- oder Dreiergruppen.

Der NXT-Lego-Roboter verfügt über verschiedenen Sensoren, wie z.B. Ultraschall- und Lichtsensor, die zur Steuerung oder ähnlichem eingebaut und programmiert werden können. Erste Vorschritte und Erfolge lassen sich hier schnell beobachten.

Über das Jahr verteilt finden auch mehrere Wettbewerbe für Lego – Roboter statt z. B. die First lego league, an denen die Schülerinnen und Schüler bei Interesse teilnehmen können.

Zum Umgang mit dem NXT – Lego – Roboter sind kaum Vorkenntnisse nötig, denn das Bauen mit Legoteilen kennt nahezu jedes Kind und das Programmieren ist auch sehr leicht zu verstehen. Häufig helfen hier auch sehr gerne die Schülerinnen und Schüler älterer Jahrgänge bei anfänglichen Startschwierigkeiten. Nicht selten ist zu beobachten, dass die 45 Minuten Pause wie „im Nu“ vergehen und die Schülerinnen und Schüler gerne noch länger an ihrem Projekt arbeiten möchten.

Schulsanitätsdienst

Seit 2009 gibt es den Schulsanitätsdienst an der Brede. Die Schulsanitäter werden vom Malteser Hilfsdienst ausgebildet. Die Ausbildung besteht aus den drei Modulen: „Erste Hilfe“, „Erweiterte Erste Hilfe“ und „Sanitätshelfer im Schulsanitätsdienst“. Die ersten beiden Module sind die Grundlage des Schulsanitätsdienstes. 32 Unterrichtseinheiten umfasst die theoretische Ausbildung, bei der an zwei Wochenenden Themen wie die Funktion der Atmung und des Kreislaufes erarbeitet werden. Anschließend trainieren die Auszubildenden an Fallbeispielen den praktischen Einsatz unter der Aufsicht von Ausbildungsleiter Dr. Norbert Kurowski. Im dritten Modul „Sanitätshelfer im Schulsanitätsdienst“, das 8 Unterrichtseinheiten umfasst, geht es um typische Situationen im Schulalltag. Schulintern gibt es in jedem Jahr noch weitere Fortbildungen für die Schulsanitäter*innen zu Themen wie z.B. epileptische Anfälle, Herz-Lungen-Wiederbelebung und die Arbeit an Fallbeispielen.

Für den Einsatz in Notsituationen wurden Sanitätsrucksäcke, ein Halbautomatischer Defibrillator (AED) und ein Einsatzhandy von der Schule angeschafft. Die Ausbildung einiger Schulsanitäter*innen zu Notfallhelfern und zu Sanitätshelfer*innen (A und B) macht es möglich, im Schulsanitätsdienst den AED oder auch Sauerstoff zu verwenden.

Fortbildung, Wettbewerb, Austausch – diese Ziele verfolgen die jährlich stattfindenden Schulsanitätsdienst-Tage aller Schulen des Kreises, an dem die Schulsanitäter*innen der Brede immer teilnehmen. Die Aktivitäten des Schulsanitätsdienst wurden auch durch einen Film dokumentiert.

Medienscouts

Die Schulen der Brede nehmen an dem Projekt der Landesanstalt für Medien NRW (LfM) „Medienscouts NRW“ teil. Die Schule hat feste interne sowie externe Beratungsstrukturen geschaffen, um die Medienkompetenz der Schüler*innen zu erweitern. Hierzu sind Frau Huesmann und Herr Stelzle als Lehrkräfte und Frau Schroeder als Schulsozialarbeiterin in diesem Bereich als Beratende tätig. Die Schulen der Brede wurden 2016 mit dem Abzeichen „Medienscouts NRW-Schule“ ausgezeichnet und dürfen sich seit diesem Schuljahr bis heute „Medienscouts NRW-Schule“ nennen. Die Landesanstalt für Medien Nordrhein-Westfalen vergibt das Abzeichen an Schulen, an denen die Arbeit von Medienscouts besonders engagiert umgesetzt wird. Um diese Auszeichnung zu erlangen, dokumentierten die Schüler*innen im Vorfeld, wie die Medienscouts in den Schulalltag integriert sind und dass Medienkompetenz ein Schwerpunkt im Schulprogramm der Brede bildet. Dies zeigt sich z.B. durch die Ausbildung weiterer Medienscouts, Unterrichtsreihen in mindestens zwei verschiedenen Jahrgangsstufen, das Angebot von Aktionstagen o.ä. zu medienrelevanten Themen, die Zusammenarbeit mit außerschulischen Partnern wie Polizei zum Thema „Cybercrime“, das Angebot einer wöchentlich stattfindenden Medienpause u.ä..

Im Rahmen der Erweiterungsstunde ist eine Unterrichtsreihe zum Thema „Respektvoller Umgang on- und offline“ im Schuljahr 2018/19 entstanden. Daraus hat sich ergeben, dass die in der Schulseelsorge und Schulsozialarbeit Tätigen diese Unterrichtsreihe nun im kompletten Jahrgang 6 als Angebot für alle Lernenden kontinuierlich durchführen. Der Umgang mit Smartphone und Co beginnt wesentlich früher als noch vor ein paar Jahren, daher halten wir in den Schulen der Brede eine aufklärende und sensibilisierende Arbeit mit diesen Themen schon ab Klasse 6 für sinnvoll.

Eine gut erstellte Mappe über die Unterrichtseinheiten in verschiedenen Jahrgängen, schulübergreifender Austausch mit anderen Scouts, ebenso kreisweite Treffen der Beratungskräfte „Medien“ und nicht zuletzt der selbsterstellte Imagefilm der Scouts dokumentieren unsere Arbeit.

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 an den Unterricht in Kursen der Mittelstufe oder in das Angebot der Erweiterungsstunde integriert.

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 der Schülerinnen und Schüler 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, auch 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; viele der so geförderten Lernenden gehen später über die MINT-AG der Mittelstufe zu Jugend forscht-Projekten oder wählen MINT-Drehtürthemen an.

Der projektorientiert angelegte Unterricht des Wahlpflichtbereichs ermöglicht je nach Themenstellung der aktuellen Wettbewerbsrunden ebenfalls eine Einbindung in den Unterricht; hier haben wir insbesondere die Teilnahme an der Internationalen Junior Science Olympiade IJSO im Blick, da sie als Vorbereitung auf die dann von den Schülerinnen und Schülern in der Sekundarstufe II selbstständig anzufertigenden Olympiaden in allen MINT-Fächern gilt. Die Lernenden der Oberstufe erhalten über den Fachunterricht der Sekundarstufe II, über die Gruppe MINT_Interessierte im Schulportal und durch Aushänge in der Schule Kenntnis von den Wettbewerben, die sich an sie richten, auch im Projektkurs Chemie wird eine Beteiligung an der Chemie-Olympiade und dem RACI angestrebt. Teilnahmen an Schüler experimentieren und Jugend forscht entwickeln sich häufig aus Projekten der Differenzierungskurse, aus Drehtürprojekten oder Facharbeiten und werden ebenfalls individuell begleitet. Zusätzliche punktuelle regionale Wettbewerbe (z.B. Luise Holzapfel-Wettbewerb, Solar Cup des zdi Höxter) werden regelmäßig in das Angebot aufgenommen.

Die untenstehende Tabelle weist auf die Links zu Informationen über die Seiten der jeweiligen Wettbewerbe hin. Exemplarisch stellen wir hier aus den drei großen Bereichen (Breitensport, Spitzensport und Olympiaden) jeweils ein Beispiel kurz vor:

Zum Breitensport zählt bei uns im MINT-Bereich der Informatik Biber:

Beim Biber-Wettbewerb setzen sich Schülerinnen und Schüler mit altersgerechten informatischen Aufgaben am digitalen Endgerät (PC oder Tablet) auseinander und das spielerisch und wie selbstverständlich. Es sind einfach zugängliche und doch anspruchsvolle und ansprechend interaktiv aufbereitete Aufgaben, die das Denken in digitalen Zusammenhängen fördern können, das Interesse an Informatik wecken sollen und schließlich einfach Spaß machen. Vorkenntnisse auch informatischer Art sind nicht erforderlich.

Zum Spitzensport zählt bio-logisch!

Beim Wettbewerb bio-logisch!, welcher vom Land NRW und verschiedenen Partnern finanziert wird, werden jedes Jahr verschiedene Aufgaben zu einem Themenkomplex gestellt, welche theoretische und experimentelle Schwerpunkte setzen. Diese werden im Frühjahr veröffentlicht und müssen bis zu Beginn der Sommerferien in Einzelarbeit bearbeitet werden.

Als Beispiel einer Olympiade die Infos zur IChO gekürzt aus einem Bericht eines Bredenschülers:

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 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 Wettbewerbsangebot an den Schulen der Brede (Stand September 2023)

*Schulinterne Kategorien:

B für Breitensport: Einstiegswettbewerb

S für Spitzensport: Aufwändigerer (Experimantal-)Wettbewerb

O für olympisch: Fachlich und vom Aufwand topp

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 sind Module etabliert, die den Lernenden regelmäßig angeboten werden.

Hierzu zählt die lange Nacht der Mathematik als punktuelles Event im Schuljahr ebenso wie auch die Drehtürprojekte, in denen die Lernenden sich nach Erlaubnis der Klassenkonferenz stundenweise aus dem Regelunterricht herausdrehen und projektorientiert eigene Schwerpunktthemen bearbeiten, die sie im Anschluss auf einem Akademiemarkt einer breiten Schulöffentlichkeit vorstellen.

Und natürlich gibt es dann noch weitere Angebote, die teilweise punktuell angebunden an die Unterrichte stattfinden oder sich irgendwie ergeben – wir nutzen gern die Chancen, die ein Input von außen in die Schule einbringt.

Im Folgenden findet man dazu Vorträge und Exkursionen wie den Besuch von Schülerlaboren, die in den Berichten von Lernenden beispielhaft vorgestellt werden:

Lange Nacht der Mathematik:

Im Jahr 2020 hat zum dritten Mal in Folge die „Lange Nacht der Mathematik“ stattgefunden, die sich an alle Schülerinnen und Schüler der 5. bis 7. Klassen richtet und völlig unabhängig von Schulformen Spaß an Mathematik erzeugt, ohne dass unseren Schülern in vielen Fällen überhaupt klar ist, dass sie Mathematik betreiben. Sie 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, ohne das Wissen aus dem Mathematikunterricht notwendig ist. Damit ist die Veranstaltung unabhängig vom Leistungsstand der Teilnehmer. Diesen Aspekt halten wir für besonders wichtig, da die Schülerinnen und Schüler an diesem Abend Mathematik ohne Leistungsdruck erleben.
Die Veranstaltung findet ein Mal im Jahr statt, immer an einem Freitagabend. Welcher Schüler oder welche Schülerin begibt sich an einem Freitagabend freiwillig in die Schule? Jedes Jahr haben wir zwischen 80 und 100 Teilnehmer – auf Schülerseite. Auch die Betreuung von Seiten der Lehrerinnen und Lehrer ist kein Problem. Es stehen jedes Jahr zahlreiche Freiwillige mit Rat und Tat – vor allem Tat: sie spielen in der Regel sehr freiwillig mit – zur Seite. Daran ist nicht zuletzt unser großartiges, von den Schülerinnen und Schülern selbst organisiertes Essensbuffet Schuld – denn mehr noch als die Mathematik steht an diesem Abend in erster Linie die Gemeinsamkeit der Kinder und Lehrkräfte im Fokus. Allen in allem ist es ein bunter, fröhlicher Abend voller Mathematik.

Drehtürprojekt

Wenn du in der Mittelstufe oder Oberstufe bist und Lust hast, dich mit einem Thema deiner Wahl über einen längeren Zeitraum zu beschäftigen, dann ist das Drehtürprojekt genau das Richtige für dich!

Das Drehtürprojekt dauert ein halbes Jahr. In dieser Zeit kannst du dich im Rahmen von zwei Wochenstunden aus dem normalen Unterricht „herausdrehen“, um dich mit einem Thema, das dich wirklich interessiert und für das im normalen Unterricht weder Raum noch Zeit bleibt, beschäftigen.  Dein Thema erarbeitest du in verschiedenen Phasen und erstellst dazu eine Projektarbeit. Am Ende des Projektes findet der Akademiemarkt statt, an dem die verschiedenen Projekte vor Publikum vorgestellt werden.

Ich habe mich für das naturwissenschaftliche Thema „Entstehung und Behandlung von Warzen“  interessiert und musste mich dabei erst entscheiden, ob ich es nur theoretisch mit Hilfe von Fachliteratur oder durch experimentelles Arbeiten erforsche. Eigentlich wollte ich bei meinem Projekt „herausfinden“, ob sich Warzen durch Schneckenschleim behandeln lassen. Da ich dafür allerdings ziemlich viel Vorwissen benötigte und das alles zu viel für ein Drehtürprojekt gewesen wäre, habe ich mich in meiner Arbeit erst einmal nur allgemein mit der Entstehung und Behandlung von Warzen beschäftigt und somit beim Drehtürprojekt nicht experimentell gearbeitet. Da wir im Bio-Chemie-Unterricht zeitgleich eine Projektarbeitsphase hatten, konnte ich aber dort an meinem Thema weiter forschen. Allerdings ist dieses Thema nicht gerade einfach zu erarbeiten und ich bin bei meiner Fragestellung, ob sich Warzen mit Schneckenschleim behandeln lassen, noch nicht viel weiter gekommen. Trotzdem hat mir das Arbeiten an dem Thema viel Spaß gemacht und ich werde weiter forschen …

Nach meinen Erfahrungen habe ich gelernt, dass es wichtig ist, realistisch mit seinem Lehrer über den Umfang des Themas zu sprechen und sich im Vorhinein einen Plan über sein Vorgehen zu machen. Im Nachhinein würde ich auf jeden Fall sagen, dass mir das Projekt viel gebracht hat und ich dadurch auch einiges an Fachwissen im biologischen und chemischen Bereich gewonnen habe.

Vor allem der Vortrag am Ende des Projektes hat mir persönlich viel gebracht, da man nicht nur vor seinen Mitschülern einen Vortrag hält, sondern vor Eltern, Schülern und Lehrern steht und diesen etwas für sie völlig Neues erklären muss. Ich würde außerdem sagen, dass man viel Ausdauer und auf jeden Fall Zeit braucht, um das Projekt zu bearbeiten, da nach meinen Erfahrungen die 1-2 Stunden pro Woche nicht ausreichen.

Ich würde dir das Projekt auf jeden Fall empfehlen, wenn du interessiert bist und Spaß daran hast, dich mit einem Thema genauer auseinander zu setzen.

Anna Singer

Netzwerk Begabungsförderung – Meeresbiologie in Bielefeld

Im Februar 2018 fand in der Universität  Bielefeld ein zweitägiger Workshop zum Thema Meeresbiologie statt, und ich hatte das Glück daran teilzunehmen. Nachdem die Betreuer (zwei Biologiestudenten) eine Powerpoint-Präsentation über Inhalt und Organisatorisches der nächsten zwei Tage gehalten haben, ging es direkt sehr praktisch los. Wir haben Fischflossen seziert, um den genaueren Aufbau und die Funktionsweise zu verstehen. Danach haben wir die Meerwasseranlage besichtigt, die insgesamt 22000 Liter fasst.

Anschließend ging es relativ schnell in die Stationsarbeit in kleinen Gruppen über, zuvor gab es allerdings noch eine Pause, in der es im Voraus bestellte Pizza gab, man konnte allerdings während des gesamten Workshops an ein kleines Buffet mit Getränken und Süßigkeiten gehen.

Die Gruppenarbeit hatte insgesamt 15 Stationen, die in einem ausgeteilten Heft bearbeitet wurden, man konnte aus zeitlichen Gründen allerdings nicht alle Stationen bearbeiten. Die Stationen hatten Themen wie Hydrodynamik, Versauerung der Meere oder auch Atmung unter Wasser. Die Stationen waren alle sehr praktisch gestaltet, bei der Station „Atmung unter Wasser“ gab es beispielsweise lebende Tiere (Fische, Krebse, Muscheln etc.), denen man vor den jeweiligen Atemorganen Farbstoff ins Wasser gegeben hat, so wurde deren Atmung sichtbar, dies veranschaulichte das Prinzip sehr gut. Manche Stationen fanden in der Meerwasseranlage statt, so konnte man beispielsweise selbst Hummer mit Fischen füttern.

Am Ende des Workshops war es die abschließende Aufgabe in den Gruppen selbsterdachte Erfindungen vorzustellen, die auf kennengelernten bionischen Prinzipien basieren. Am meisten hat mir das relativ freie und praktische Arbeiten gefallen. Leuten, die von sich aus Interesse an Biologie haben, kann ich diesen Workshop nur empfehlen.

Moritz Schöttler

Besuch von Schülerlaboren:

Von der Idee zum Produkt

Den Prozess der Produktentstehung schauen wir uns beim Besuch des Tec4You-Labs am Berufskolleg Kreis Höxter an. Jedes Jahr besuchen die neunten Klassen des Gymnasiums und der Realschule das ZDI-Schülerlabor und simulieren dort einen Tag in einem Unternehmen – eine wichtige Erfahrung im Rahmen der Berufsorientierung.

MINT-Vorträge im Rahmen der Breden-Reden

MINT-Vorträge an den Schulen der Brede

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 Prof. A. Gail vom Deutschen Primatenzentrum in Göttingen 2017 im Rahmen der Breden-Reden über neurobiologische Grundlagen der Neuroprothetik (https://www.schulen-der-brede.de/2017/03/breden-reden-wie-gelingt-die-schnittstelle-zwischen-gehirn-und-computer/)

Die Breden-Reden sind (zielgruppenorientiert) verschiedenen Jahrgangsstufen (meist Sek II) zugeordnet und werden z.T. abends für ein breiteres Publikum nochmals angeboten.

Wir haben 2020 coronabedingt damit begonnen, das Format der Breden-Reden in einer digitalen Form weiterzuführen. So war es uns möglich, die Keynote Speech von Prof. Drosten bei der MINT-EC-Schulleitertagung 2020 im Schulportal für alle Interessierten der Schulgemeinschaft zu übertragen. In einzelnen Kursen finden Treffen mit Forscher*innen digital statt. Erste Videomeetings wurden 2020 über Skype in the classroom mit einem Ranger im Yellowstone Nationalpark zur Geologie und Tierwelt im Nationalpark durchgeführt https://www.schulen-der-brede.de/2020/06/austausch-und-exkursionen-waehrend-der-corona-zeit-geht-das/ , in einer anderen Konferenz wurde über die Auswirkungen des Klimawandels am Mendenhall Gletscher in Juneau konferiert; der Physik LK hatte im Februar 2021 Dr. M. Schulze der Humboldt-Universität aus Berlin zu Gast, der über Elementarteilchen – Quanten- und Astrophysik referiert hat.

Auch werden angebunden an den MINT-Fachunterricht der Mittelstufe regelmäßig MINT-Vorträge angeboten. So findet zum Beispiel für Lernende der Differenzierungskurse (Realschule WPI 8 und Differenzierung Gymnasium Jahrgangsstufe 9) im Bereich Klima regelmäßig ein Besuch von Geoscopia statt, in dem ein Meteorologe einen interaktiven Vortrag hält, wobei aktuelle Satellitenbilder im Unterricht ausgewertet werden können https://www.schulen-der-brede.de/2017/02/interessanter-vortrag-zum-thema-klima-und-klimaveraenderungen/

Besuche an der Uni

Studieren vor dem Abitur in Paderborn

Ich war schon immer sehr an Physik interessiert, das verstärkte sich, je weiter ich mich meinem Abitur näherte, und ich wollte mich schon mal auf die Uni vorbereiten, mit Fachwissen in Mathe oder Physik. Mit diesem Wunsch habe ich mich dann erkundigt und bin auf ein Angebot der Universität Paderborn gestoßen (https://zsb.uni-paderborn.de/angebote/studieren-vor-dem-abi/).

Dabei meldet man sich an, besucht eine Info-Veranstaltung und sucht sich danach ein Modul aus einem bestimmten Studiengang aus. Bei mir war es das Modul „Experimentalphysik A“, in dem es um Mechanik und Thermodynamik geht. Hier wird man wie ein normaler Student behandelt. Ich habe z.B., weil es in dem Modul so vorgesehen war, jede Woche einen Test über die Vorlesung bearbeitet, welches sich, bei guter Bearbeitung, auch positiv auf meine Klausurnote ausgewirkt hätte, wenn ich eine Klausur geschrieben hätte, was natürlich auch möglich gewesen wäre. Durch Corona war es eine reine Online-Veranstaltung, was logistisch sehr positive Auswirkungen hatte, da ich so nicht immer nach Paderborn pendeln musste und nicht so viele Schulstunden ausfallen lassen musste. Damit man an dem Probestudium teilnehmen kann, benötigt man die Bestätigung der Schule und man muss sich ansonsten selbst organisieren, das sollte man immer im Hinterkopf behalten. Das Probestudium lohnt sich sehr, da man Spaß hat, sich fortbildet und schon mal einen Einblick in den Studiengang bekommt, was für viele, gerade in der Entscheidungsfindung, sehr hilfreich sein kann. Wichtig ist noch zu erwähnen, dass, falls man die Schule und das Probestudium irgendwann doch nicht mehr unter einen Hut bekommt, man immer sofort und ganz leicht aus dem Angebot aussteigen kann.

Noah Spiegelberg

Praktikum an der Ruhr-Universität-Bochum am Lehrstuhl für Zellphysiologie

Im vergangenen Jahr habe ich einen Bericht im Radio über ein Forschungsprojekt an der Ruhr-Universität-Bochum verfolgt. Die Forscher unter der Leitung von Prof. Dr. Fischer haben eine Gentherapie an Mäusen angewandt, mit der querschnittsgelähmte Mäuse wieder laufen konnten. Nachdem ich Prof. Dr. Fischer meine Facharbeit für das Experteninterview geschickt hatte, durfte ich eine Woche ein Praktikum an seinem Lehrstuhl absolvieren.

An dem Lehrstuhl arbeiten an verschiedenen Forschungsprojekten Doktoranten, angehende Doktoranten, Master- und Bachelorstudenten sowie technische Assistenten. Die Ruhr-Universität-Bochum verfügt nicht nur über ein riesiges Universitätsgelände, sondern hat eine Vielzahl an Lehrstühlen. Das Team um Prof. Dr. Fischer ist nur ein kleiner Teil der Universität, der allerdings technisch bestens ausgestattet ist. Ich habe unter anderem mit einem Thermocycler DNA erhitzt und abgekühlt, um die DNA zu vervielfältigen. Das Verfahren ist ein Teilschritt, um festzustellen, ob ein bestimmtes Gen im Versuchsorganismus vorliegt. Neben der praktischen Arbeit durfte ich die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen bei ihrer Arbeit begleiten. Die Arbeitszeiten am Lehrstuhl dauern jeden Tag von 9.00h bis 17.30h, sodass ich den Forschungsalltag eines Wissenschaftlers eine Woche lang miterlebt habe. Das Team, das mich betreut hat, war sehr engagiert und immer darum bemüht, mir Einblicke in ihre Arbeit zu ermöglichen.

Ich habe nicht nur das ganze Universitätsgelände erkundet, sondern konnte mich auch mit einigen Studenten und Mitarbeitern am Lehrstuhl über mein zukünftiges Studium unterhalten. Ich kann ein Praktikum an der Ruhr-Universität-Bochum nur jedem empfehlen.

Maximilian Stolte

SUNI: SommerUni in Natur- und Ingenieurwissenschaften 2021

Mit Technologien, die auf Naturwissenschaften beruhen, die Welt verändern: Zu diesem Oberthema gibt es bei der Sommeruni verschiedene Vorlesungen. Die verschiedenen Vorlesungen dauerten jeweils 1 ½ Stunden.

Meine erste Online-Vorlesung war über die Anwendungen von Nanostrukturen im Alltag und uns wurde das „Power to X Konzept“ vorgestellt, an das hohe Erwartungen geknüpft ist, wie zum Beispiel das Erreichen der Klimaziele in einer nahen, abgasfreien Zukunft.

Der Professor hat dazu erst einmal mit den Grundlagen angefangen und Nanopartikel definiert. Diese sind extrem klein und somit sind die Nanostrukturen sehr fein und gute Filter. Die Anwendung von Nanostrukturen im Alltag findet man zum Beispiel in Katalysatoren (ein Filter, der im Automotor eingebaut ist, um Abgase zu filtern).

Unter Power-to-X versteht man alle Verfahren, die Grünen Storm in strombasierte Kraftstoffe zur Mobilität (E-Autos) umwandeln können. An der Uni Duisburg-Essen wird dieses „Power to X Konzept“ momentan noch erforscht, damit wir es auch in unseren Alltag integrieren können.

Die zweite Online-Vorlesung war von vielen verschiedenen Professoren, die uns zuerst über die Häufigkeit der Krankheit Krebs in Deutschland informiert haben. Das Ziel bei der Krebstherapie mit winzigen Magneten ist es, eine „nicht-invasive“ Diagnose und Therapie von Krebs zu entwickeln und somit vielen Menschen, die nicht nur in Deutschland, sondern weltweit leben, zu helfen. „Nicht-invasiv“ oder minimalinvasiv bedeutet in der Medizin das minimale bzw. Nicht-Eindringen von Kathetern oder anderen medizinischen Geräten in den Körper. Da man keinen weiteren Schaden im Körper will und das Gewebe im Körper nicht zerstören möchte, ist der Plan, die Krebszellen mit magnetisch schwingenden Nanopartikeln zu zerstören. Das würde theoretisch sehr gut funktionieren, da die Nanopartikel wie erwähnt extrem klein sind und somit nur diese kleinen Tumore/ Krebsgeschwüre zerstören, ohne Schaden im restlichen Gewebe zu hinterlassen. Momentan nutzt man zur Diagnose von Krebs schon eine Magnetresonanztomographie (MRT), dieses pulsierende Magnetfeld erzeugt Radiowellen, die werden durch den Körper geschickt und durch ein Tumorgewebe gehen die Radiowellen nicht durch, das heißt, man sieht einen weißen Fleck auf dem MRT Bild. Die Visionen der Wissenschaftler sind es, diese Diagnose und die weitere Behandlung zu optimieren.

Insgesamt hat man uns einen sehr guten und informativen Einblick geboten, denn diese Vorlesungen hatten nicht nur einen theoretischen Teil, sondern bei der zweiten Vorlesung hat man uns im Labor einen Versuch gezeigt.

Von Lena Knipping (Q1)

Workshop am XLAB in Göttingen

„Ein Aufenthalt im XLAB Göttingen ist ein Erlebnis, welches du nie mehr vergisst“, schreibt Julian Eßer, der in den Osterferien im XLAB in Göttingen an einem Workshop im Fachbereich Chemie teilnahm:

Hast du dich schon einmal gefragt, wie man entspannt und abwechslungsreich die theoretische und praktische Chemie vereinen kann? Willst du mal weg von reiner Theorie und hinein in den chemischen Alltag mit modernen Arbeitsmaterialien und coolen chemischen Substanzen?

Wenn dich die Antwort interessiert, dann besuche das XLAB in Göttingen, ein Schülerlabor, welches für uns jugendliche Wissenschaftler eröffnet wurde. Du bekommst über die Zeit, die du in Göttingen bist, jeden Tag zuerst eine kurze theoretische Einführung, worum es heute gehen soll. Dann geht´s auch schon los, nebenan ins Labor. Für mehrere aufregende Stunden hast du die Möglichkeit dort an den unterschiedlichsten Versuchen zu arbeiten. Dazu zählt u.a. das Cracken von Erdöl, die Herstellung einer Solarzelle aus dem in Sonnencreme enthaltenen Titandioxid und einem Besuch beim Sonderforschungsbereich der Universität Göttingen. Dort kannst du mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) und einem noch höher auflösenden Transmissionselektronenmikroskop (TEM) arbeiten. Mit Hilfe des REMs und des TEMs kannst du Nanopartikel und sogar Atome beobachten und untersuchen. Aber neben den technischen und wissenschaftlichen Vorteilen, die du dort bekommst, hast du zusätzlich noch die Möglichkeit dich mit Studenten auszutauschen oder die schöne Stadt Göttingen zu erkunden. Aber was eines der besten Erlebnisse war, war die Tatsache, dass du im Hotel übernachtest und mit deinen Mitbewohnern, die deine Interessen am wissenschaftlichen Arbeiten teilen, die Stadt, das Umland und das Labor besser kennenlernst und obendrein neue Freundschaften schließen kannst.

Ich für meinen Teil habe jeden Abend, teilweise bis spät in die Nacht, mit meinen Mitbewohnern im Hotel (alle zwischen 15 und 18 Jahren) Gemeinschaftsspiele gespielt und eine Menge Spaß gehabt.

Julian Eßer

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).