Mathematik und Naturwissenschaften

Mathematik

Zielsetzung

Zentrale Aufgabe des Mathematikunterrichts am Gymnasium ist es einerseits, dass die Schülerinnen und Schüler sich konkrete mathematische Kenntnisse und Arbeitsweisen aneignen, die im Alltag von Bedeutung sind, die aber auch ein wertvolles Hilfsmittel bei der Beschäftigung mit den Naturwissenschaften darstellen.

Zum anderen sollen durch den Mathematikunterricht auch Prozesse des Denkens angeregt und geschult werden, die für eine aktive und verantwortungsbewusste Mitgestaltung der Gesellschaft von Bedeutung sind. Kennzeichen mathematischer Arbeitsweise sind unter anderem präziser Sprachgebrauch, folgerichtige Gedankenführung und Argumentation, systematisches Vorgehen sowie das Erfassen von Zusammenhängen. Durch Übung in diesen Arbeitsweisen setzen sich die Schülerinnen und Schüler intensiv mit dem eigenen Denken auseinander und erweitern ihr Abstraktionsvermögen.

(aus dem Fachprofil Mathematik des LehrplansPLUS für das Gymnasium in Bayern – gekürzt und leicht verändert)

Wettbewerbe

Bereits seit vielen Jahren nehmen unsere Schülerinnen und Schüler erfolgreich an folgenden Wettbewerben teil:

  • MoWü: Die Würzburger Mathematikolympiade MOWÜ ist ein Mathematik-Wettbewerb für mathematisch Versierte der Klassen 5 bis 8. Jede Klassenstufe erhält eigene, altersgerechte mathematische Knobelaufgaben, die einzeln oder in Zweierteams zu lösen sind. Der Wettbewerb verläuft in zwei Hausaufgabenrunden über das gesamte Schuljahr.
  • Känguru der Mathematik: Dieser internationale Wettbewerb findet einmal jährlich im Frühjahr vormittags während des Unterrichts statt und ist grundsätzlich für alle Schülerinnen und Schüler gedacht. Das große Ziel des Wettbewerbs ist es, durch lustige und kuriose Aufgaben die Freude an der Be-schäftigung mit der Mathematik zu wecken und zu festigen. Daher bekommen am Schluss nicht nur die besonders erfolgreichen, sondern alle Teilnehmer einen Preis. Am MGG nimmt die 5. und 6. Jahrgangsstufe geschlossen teil, höhere Klassen je nach Interesse.

Der Landeswettbewerb Mathematik wie auch der Bundeswettbewerb Mathematik wenden sich an Mittel- bzw. Oberstufenschülerinnen und -schüler, die bereit sind, sich etwas vertiefter mit den Aufgaben zu beschäftigen. Interessierte mögen sich bitte jederzeit an ihre jeweilige Mathematiklehrkraft wenden.

Bayerischer Mathematik-Test (BMT) bzw. Jahrgangsstufentest

In den 8. und 10. Jahrgangsstufen findet zu Beginn des Schuljahres jeweils der Jahrgangsstufentest in Mathematik (BMT) statt. Die landesweit einheitlichen Termine sowie frühere Aufgabenstellungen können der Homepage des ISB entnommen werden. Gemäß GSO §22 ersetzt der Test zusammen mit einem schulinternen Grundwissentest am Ende des Schuljahres eine Schulaufgabennote. Entsprechend werden in den beiden Jahrgangsstufen nur zwei gewöhnliche Schulaufgaben geschrieben, darüber hinaus am Anfang wie am Ende des Schuljahres noch der jeweilige Test zum Grundwissen.

Grundwissen

Um den nachhaltigen Erwerb des Grundwissens über die Jahre sicherzustellen, ist eine permanente und effektive Wiederholung des Gelernten notwendig. Daher haben wir Mathematiklehrkräfte uns auf ein einheitliches Werk verständigt, welches passend zum Lehrbuch das Grundwissen zusammenfasst und Musteraufgaben sowie ihre Lösungen bereitstellt. Jede Schülerin und jeder Schüler sollte ein Exemplar besitzen.

Für das achtjährige Gymnasium:

Fokus Mathematik kompakt – Grundwissen 5-10

Für das neunjährige Gymnasium:

Lambacher Schweizer – Grundwissen 5/6 (bzw. 7/8 und 9/10, insgesamt drei Bände)

Mathegym

Das Matthias-Grünewald-Gymnasium hat einen Vertrag mit der webbasierten Lernplattform mathegym abgeschlossen.

Mathegym bietet eine Fülle von Anwendungsmöglichkeiten für alle Jahrgangsstufen des bayerischen Gymnasiums, unter anderem Lernvideos und Stoffzusammenfassungen, aber auch reichhaltiges Übungsmaterial mit zugehörigen Hilfestellungen, Lösungen sowie mit Korrekturfunktion. Für die unteren Jahrgangsstufen sind bereits alle Angebote auf den LehrplanPLUS abgestimmt.

Zur Registrierung besucht man die Seite www.mathegym.de, wählt in der Navigationsleiste „Registrieren“ und gibt unseren Schulnamen an. Nur so ist sichergestellt, dass man das Programm im Rahmen unserer Lizenz kostenfrei nutzen kann. Nach dem Ausfüllen und Absenden des Formulars erhält man eine E-Mail mit einem Link, unter dem man die datenschutzrechtliche Einwilligung in die Nutzung von mathegym herunterladen kann. Sobald diese Einwilligung bei der Mathematiklehrkraft abgegeben ist, wird das Nutzerkonto freigeschaltet. Nun sind dem Vertiefen des aktuellen Lernstoffes, dem Wiederholen von Grundwissen und dem Sammeln von Checkos keine Grenzen mehr gesetzt. (Das Programm bietet neben inhaltlicher Seriosität ein altersgerechtes Belohnungssystem, bei dem auch unterschiedliche Levels erreicht werden können.)

Lerntipps für unsere Schülerinnen und Schüler

Du bist unzufrieden mit deiner Mathenote? Dir macht Mathematik keinen Spaß? Dann lies doch mal die folgenden Tipps aufmerksam durch, denn …

… der Spaß an Mathematik stellt sich oftmals erst mit dem Können und dem Erfolg ein. Probiere, im Unterricht kontinuierlich mitzudenken und mitzurechnen. Damit nutzt du die Zeit am Morgen effektiv für deinen Wissenserwerb und erledigst auch deine Hausaufgaben schneller.

Für deine Arbeit am Nachmittag beachte:

  • Ganz wichtig ist es, die Fachbegriffe und Regeln zu beherrschen. Daher solltest du immer erst die Hefteinträge oder die Merkkästchen im Schulbuch lernen, bevor du an die schriftliche Hausaufgabe gehst.
  • Aus Fehlern wird man klug: War deine Hausaufgabe falsch, so solltest du sie dir unbedingt nochmals zu Hause vornehmen, nachdem sie im Unterricht besprochen wurde. Klar ist es einfacher, mit dem Tintenkiller schnell die Verbesserung zu erledigen, aber Lernerfolg bringt das keinen. Besser ist es, die Fehler farbig zu markieren und die Lösung erneut anzufertigen. Dann siehst du auch, welche Fehler du besonders häufig machst.
  • Benötigst du zusätzliches Übungsmaterial, so lasse dich von deiner Mathematiklehrkraft beraten, denn nicht alle angebotenen Arbeitshefte sind ihr Geld wert.
  • Hast du Unterricht versäumt, dann denke daran, die entsprechenden Hefteinträge incl. Hausaufgaben nachzuholen.
  • Damit du den Stoff auch langfristig behältst, übe und wiederhole regelmäßig, nicht nur vor Schulaufgaben.

Klingt stressig? Zur Beruhigung sei dir versprochen, dass du die drei- bis viermal 10 Minuten pro Woche bei der nächsten Schulaufgabenvorbereitung locker wieder einsparen kannst, weil du dann gar nicht so viel aufarbeiten musst.

Physik

Physik im WEB

Hier findest Du physikalische Inhalte nach Jahrgangsstufen oder Themenbereichen animiert und interaktiv aufbereitet :-). Wenn Du für eine anstehende Leistungserhebung üben möchtest, bieten sich die Tests und Übungsaufgaben (mit Lösungen…) an.LEIFI Physik Bayern

Auf der Homepage von Walter Fendt (Paul-Klee-Gymnasium Gersthofen) könnt Ihr zur Vertiefung vieler klassischer Versuche Applets ausprobieren

Homepage von Walter Fendt

Achtung:

Die Applets sind ursprünglich JAVA basiert und lassen sich auf Grund fehlender aktueller Sicherheitszertifikate meist nicht problemlos ausführen. Herr Fendt stellt momentan aber sukzessive auf HTML5 Apps um.

Lehrpläne Jahrgangsstufe 7 bis 12

Natur und Technik 7

Jahrgangsstufe 8

Jahrgangsstufe 9

Jahrgangsstufe 10

Jahrgangsstufe 11/12 mit Lehrplanalternative Astronomie

Astronomie

Eine der ältesten Naturwissenschaften der Welt, die Astronomie, faszinierte schon immer die Menschheit. Über Jahrtausende versuchte man herauszufinden, was sich am Himmel Nacht für Nacht abspielt. Für den Steinzeitmenschen waren es die Götter, die den Himmel bewegten. Die Wissenschaft in der Antike ging von dem geozentrischen Weltbild aus. Erst im 16. Jahrhundert kam durch Kopernikus der wissenschaftliche Aufbruch: Das heliozentrische Weltbild.
Heutzutage können wir mit Hilfe moderner Technologien weit über unser Planetensystem hinaus blicken: Teleskope und Satelliten geben uns Auskunft über Sterne, Nebel, Galaxien, sowie deren Entstehung, Zusammensetzung, Alter, usw. Bei der Bearbeitung astronomischer Problemstellungen sind mathematische und physikalische Kenntnisse unverzichtbar.

Für astronomisch Interessierte bietet stellarium.org eine wirklich gelungene, dabei kostenlose und quelloffene Planetariumssoftware an

Stellarium

Am MGG wird Astronomie angeboten:
•    im Physikunterricht der 10. Klassen
•    in Astrophysik in der Oberstufe
•    in Projekten, z. B. P – Seminare

Fachschaft Biologie und Chemie

Selbstverständnis der Fächer Biologie und Chemie

Naturwissenschaften prägen unsere Gesellschaft und bilden heute einen wesentlichen Teil unserer kulturellen Identität.

Der Beitrag der Biologie zur Welterschließung liegt in der Auseinandersetzung mit dem Lebendigen. Biologische Erkenntnisse haben für die Medizin und in den Bereichen Ernährung, Gentechnik, Biotechnologie und Umwelt hohe gesellschaftliche Relevanz und gewinnen in der technischen Anwendung zunehmend wirtschaftliche Bedeutung.

Die Chemie gibt der Beschäftigung mit Stoffen und Stoffumwandlungen ein exaktes naturwissenschaftliches Fundament. Aufgrund ihrer Erkenntnisse und ihrer weitreichenden Anwendungen ist sie eine naturwissenschaftliche Basisdisziplin und eröffnet Wege für die Gestaltung unserer Lebenswelt.

Zielsetzungen der Fächer

Zentrale Aufgabe des Schulfaches Chemie ist es, Schülerinnen und Schüler mit den spezifischen Fragestellungen, Lösungswegen und Denkstrategien vertraut zu machen und den Lernenden fachbezogene Kenntnisse und Methoden zu vermitteln.

Der Biologieunterricht greift bei der Beschreibung von Phänomenen auf Erkenntnisse und Methoden der Chemie, der Physik und der Mathematik zurück.

Die Zusammenführung von Erkenntnissen dieser Fächer fördert vernetztes Denken und schafft für die Schülerinnen und Schüler die Voraussetzung für den Aufbau eines rationalen, naturwissenschaftlich begründeten Weltbildes.

Die Fachschaftsräume Biologie/Chemie im modernen Outfit

Weitreichende Sanierungsmaßnahmen in den Fachschafträumen der Fächer Biologie, Natur und Technik und Chemie lassen diese in neuem Glanz erstrahlen. Modernste Vorgaben in der audiovisuellen Projektionstechnik, sowie im Labor- und Sicherheitsbereich ermöglichen ein angenehmes Unterrichten und Lernen.

B C Raum

Biologie- / Chemie-Veranstaltungen

Folgende Exkursionen und Veranstaltungen haben sich in den jeweiligen Jahrgangsstufen etabliert:

Jahrgangsstufe Veranstaltung
5 Teilnahme am LehrLernLabor des M!ND-Centers der Universität: Experimente mit einfachen Mitteln
6 Teilnahme am LehrLernGarten des Botanischen Instituts im Bereich Pflanzenökologie
7
8 Informationsveranstaltungen im Bereich Sexualerziehung durch Vertreter des Gesundheitsamtes
9 Drogenprävention durch Vertreter der Polizei, HIV-Informationsveranstaltung durch Vertreter der Caritas
10 Informationsveranstaltung über Organspende durch Vertreter des Bayerischen Roten Kreuzes (BRK)
11 Besuch des Virchow-Instituts zum Kennenlernen molekularer Arbeitstechniken

Biologie- / Chemie-Lerninhalte

Die Themenbereiche verteilen sich wie folgt über die einzelnen Jahrgangsstufen:

Jgst. Biologische Themenbereiche Chemische Themenbereiche
5 (NuT) Kennzeichen der Lebewesen und deren Aufbau, der Mensch als Lebewesen, Samenpflanzen als Lebewesen (Blüte) und Ökosystem „Grünland“ Arbeitsmethoden: Untersuchen, Messen, Ordnen, Experimentieren, Dokumentieren,  Präsentieren, Arbeiten im Team
Themenbereiche: u.a. Luft, Wasser, Stoffe und Materialien
Konzepte: Stoff- und Teilchenkonzept, Stoff- und Energieumwandlung
6 (NuT) Samenpflanzen als Lebewesen (u.a. Samen- und Fruchtbildung, Stoffwechsel), Biodiversität der Wirbeltiere und Ökosystem Gewässer
8 Einfache Organisationsstufen von Lebewesen, Einblick in die Biodiversität bei wirbellosen Tiere, Evolutionstheorie Fortpflanzung
9 Nerven- und Hormonsystem, Sinnesleistungen, Suchtgefahren und Gesunderhaltung, Grundlagen der Genetik Immunsystem, angewandte Biologie Stoffe und Reaktionen, Formeln und Reaktionsgleichungen, Atombau und gekürztes Periodensystem, Bindungstypen: Metalle, Salze, molekulare Stoffe, quantitative Aspekte chemischer Reaktionen
10 Stoffwechsel des Menschen, Bau und Funktion innerer Organe, Ökologie, angewandte Biologie Molekülstruktur und Stoffeigenschaften, Protonenübergänge, Elektronenübergänge, Reaktionsverhalten organischer Verbindungen
11 Strukturelle und energetische Grundlagen des Lebens, Genetik und Gentechnik, der Mensch als Umweltfaktor- Biodiversität Aromatische Kohlenwasserstoffe, Struktur und Eigenschaften von Farbstoffen und Kunststoffen, Fette und Tenside, Kohlenhydrate und Stereoisomere, Aminosäuren und Proteine, Reaktionsgeschwindigkeit und Enzymkatalyse
12 Evolution, neuronale Informationsverarbeitung, Verhaltensbiologie Chemisches Gleichgewicht, Protolysegleichgewichte, Redoxgleichgewichte

www.isb.bayern.de   (Lehrpläne)

Junior-Ingenieur-Akademie

Die Junior-Ingenieur-Akademie ist ein Programm der Deutschen Telekom-Stiftung, die sich zum Ziel gesetzt hat, junge Menschen für technisch-naturwissenschaftliche Berufsbilder zu begeistern, ihnen den Übergang in die Hochschule oder Berufsausbildung zu erleichtern und individuelle Kompetenzen zu fördern.

Am Matthias-Grünewald-Gymnasium wird die Junior-Ingenieur-Akademie als technikorientiertes Wahlpflichtfach für die 8./9. Klassen des naturwissenschaftlich-technologischen Zweigs angeboten und umfasst folgendes Programm:

  • Wie arbeitet man an einem Projekt?
  • Wie arbeitet man in einem Team?
  • Wofür werden Roboter eingesetzt?
  • Wie baut man einen Roboter?
  • Wie bringt man einem Roboter bei, Aufgaben zu erfüllen?
  • Im ersten Halbjahr der Junior Ingenieur Akademie kamen 13 motivierte Schülerinnen und Schüler der Klasse 8n zusammen, um sich mit diesen Fragen auseinander zu setzen, um mehr über Robotik zu erfahren.

    Die zu Beginn gebildeten Teams bauten zunächst einfache Robotermodelle. Dafür wurden verschiedene Aufgaben gestellt, z. B. einen Aufzug, einen Ventilator, einen Mixer und ein Auto, das einen Berg hochfahren kann. Dies alles erfolgte zunächst ohne EV3-Lego-Roboter.

    Ziel war die Anwendung der physikalischen Kenntnisse, z.B. Räder und Achsen, Reibung, Voraussagen und Messen, Umlenkrollen, Zahnräder, Kräfte, erneuerbare Energien, Hebel, usw. sowie Grundsätze zu Testversuchen und Produktsicherheit.

    Nach einer Einführung in die Grundlagen der Programmierung mit der EV3-Software machten sich die Schüler Gedanken über „selbstfahrende Autos“, die sie anschließend zusammenbauten und so programmierten, dass sie fahren, wenden, ein Hindernis erkennen und umfahren, entlang einer Linie fahren usw.

    Heutzutage werden Roboter in der Industrie, Medizin, Weltraumforschung und auch immer häufiger im Haushalt eingesetzt. Als letzte Aufgabe sollten sich die Gruppen für einen Bereich entscheiden und einen Roboter entwerfen, bauen und präsentieren. So entstanden Wischroboter, Kehrroboter und Erkundungsroboter für die Weltraumforschung.

  • Besuch der Klasse 8n an der Hochschule für angewandte Wissenschaften

    Im Rahmen der Junior-Ingenieur-Akademie fand zum Abschluss des Projektteils Robotik am 13.07.2017 eine Exkursion an die Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt Fakultät Informatik und Wirtschaftsinformatik statt. Dabei konnten die Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Einsatzbereiche von Robotern kennenlernen: Im Logistikbereich wird z.B. das fahrerlose Transportsystem FTS Weasel eingesetzt, in der Altenpflege und bei der Kommunikation mit autistischen Kindern kann der humanoide Nao-Roboter behilflich sein.

    Das Highlight an diesem Tag war der Praxisteil: Die Schüler konnten mit Hilfe einer Microsoft Hololens (Brille für Mixed Reality) und einer HTC Vive (VR-Brille) virtuelle Welten erkunden.

  • Wie sind Arzneimittel definiert?
  • Welche Arzneiformen (Darreichungsformen) gibt es?
  • Was sind Wirk-, was sind Trägerstoffe/Hilfsstoffe?
  • Wie werden Arzneiformen hergestellt?
  • Mit diesen und vielen weiteren Fragen beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler der 8n im 2. Semester der Junior-Ingenieur-Akademie. Der erste Workshop dieses Semesters stand ganz im Zeichen der „halbfesten Zubereitungen zur Anwendung auf der Haut“. Bevor es jedoch an die Herstellung von Salben, Cremes und Gelen ging, erfolgte eine theoretische Einführung. Hierbei wurde die Aufnahme und Wirkungsweise der halbfesten Zubereitungen besprochen, die Unterschiede zwischen Salben, Cremes und Gels erläutert und die Bedeutung von Emulgatoren und Konservierungsstoffen dargestellt. Die zur praktischen Arbeit notwendigen Geräte und deren Anwendungsweise wurden vorgestellt. Mit diesen Kenntnissen ausgestattet ging es dann an die Herstellung eines Lippenbalsams, einer Handcreme und eines Sportgels.
  • Im zweiten Teil dieses Workshops konnten sich die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Exkursion zur PTA-Schule in Würzburg über die Ausbildung und das Tätigkeitsfeld eines pharmazeutisch- technischen Assistenten informieren.

Bereits diese kurze Aufzählung verdeutlicht die interessanten und aktuellen Themenbereiche der Akademie, so dass es nicht verwunderlich ist, dass unsere Schülerinnen und Schüler hier mit Begeisterung „bei der Sache“ sind und sich auch nachmittags gerne mit Phänomen, Erfindungen und Entwicklungen beschäftigen, die üblicherweise nicht zu den Kernaspekten des gymnasialen Unterrichts zählen. Wir sind stolz darauf, hier mit der Telekom-Stiftung einen kompetenten Partner gefunden zu haben, der unserer Schule neue Möglichkeiten eröffnet!

Die LEGO Mindstorms AG

Wer hat noch nicht davon geträumt, dass einmal Roboter die Hausaufgaben erledigen, die Schultasche packen und in jeder Schulaufgabe selbstständig eine Eins schreiben würden?

Nun, soweit sind wir mit unseren Robotern im Wahlkurs „LEGO Roboter“ noch nicht, aber wir arbeiten daran!

In Kleingruppen bauen die Wahlkurs-TeilnehmerInnen Roboter aus LEGO – Bausteinen zusammen.
Anschließend wird ein Programm auf den Roboter geladen, das ihn je nach Bauplanvariante verschiedene „Kunststücke“ vollführen lässt. So kann ein Krokodilroboter Eindringlinge aufspüren und verscheuchen, ein „Dirkules“-Roboter 3-Punkte-Würfe verwandeln oder Kletter-Roboter einen engen Schacht besteigen.
Die EV3-LEGO-Programmierumgebung stellt hierfür eine Vielzahl vordefinierter Instruktionsblöcke zur Verfügung, aus denen Steuerungsprogramme ohne große Programmierkenntnisse zusammengebaut werden können. Diese Blöcke werden einfach aus einem Menü mit der Maus gepackt und zu einem großen Ganzen zusammengebastelt. Wenn das Programm fertig ist, wird es an den EV3-Roboter übertragen.

Na gut, die oben genannten Roboteranwendungen sind eher die „Krönungen“ der LEGO-Programmierkunst. In unserer AG werden die Roboter meist so programmiert, dass sie zum Beispiel bestimmte geometrische Muster abfahren, auf Sensoren reagieren und dadurch beispielsweise Hindernissen ausweichen, oder Markierungen folgen, die auf dem Übungstisch angebracht sind. Wem das zu wenig ist, darf sich aber gerne auch am Krokodil versuchen…

Regelmäßig nehmen wir an Robotik-Wettbewerben teil.
Wer mit uns arbeiten möchte, kreativ ist und Spaß am Basteln hat, ist bei uns genau richtig.

Neue Beiträge

Anstehende Veranstaltungen

  1. Weihnachtskonzert in St. Johannis

    12. Dezember um 19:30
  2. X-Mas-Carol Singalong

    13. Dezember um 20:00
  3. X-Mas-Carol Singalong

    14. Dezember um 14:00