Das Prinzip der Naturwissenschaft ist die Gesetzmäßigkeit des Geschehens.

Friedrich Paulsen (1846 - 1908), deutscher Pädagoge und Philosoph

 

 

Das Prinzip der Naturwissenschaft ist die Gesetzmäßigkeit des Geschehens.

Friedrich Paulsen (1846 - 1908), deutscher Pädagoge und Philosoph

 

 

MINT – Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik

Das Fach MINT (Mathematik, Informationstechnik, Naturwissenschaften und Technik) wird als Wahlpflichtfach alternativ zur dritten Fremdsprache Spanisch in den Jahrgangsstufen 9 und 10 in den letzten vier Halbjahren der Sekundarstufe I angeboten. In der Oberstufe existiert das Fach MINT nicht mehr, aber es findet dort seine Fortsetzung in der Zusammenarbeit der naturwissenschaftlichen Fächer – Physik, Chemie Biologie und Informatik. MINT versteht sich als Querschnittsfach der Fächer Physik, Biologie, Chemie, Informatik und Technik, in dem naturwissenschaftliche Arbeits- und Vorgehensweisen, wenn es um die Problemlösung von Sachverhalten geht, praktisch und damit schülerzentriert erlebt werden.

Der Unterricht ist geprägt von projektorientiertem Arbeiten. Unsere MINT interessierten Schülerinnen und Schüler werden in vier halbjährlichen Projekten zu je zwei Unterrichtsstunden (2 x 60 Minuten) pro Woche in den Fachräumen der Naturwissenschaften unterrichtet.

Die Schülerinnen und Schüler sollen beispielhaft erleben, wie aus den Ergebnissen der Wissenschaften Physik, Chemie, Biologie und Technik technische Problemlösungen für den Alltag werden. Die Begegnungen mit Naturphänomenen und Problemen aus der unmittelbaren Umwelt unserer Schülerinnen und Schüler sollen alle Sinne ansprechen und handlungsorientiert zu Lösungen über den Tellerrand einer Fachdisziplin führen.

Dies geschieht durch eigene Tätigkeit in Projekten, die sich jeweils über ein Schulhalbjahr erstrecken. Am Ende des Entwicklungsprozesses steht in der Regel ein Produkt.

Zur exemplarischen Erläuterung folgt nun einem Auszug aus einem der möglichen Projekte.

Auszug aus der Planung eines Projekts zum Thema "Steuern und Regeln"

Die Funktionssteuerung eines großen Teils der technischen Geräte aus der Umwelt, dem Alltag und der Produktionstechnik wird heute durch Mikroprozessor-Schaltungen mit oder ohne variabler Programmsteuerung realisiert. Viele verfügbaren Modelle bieten die Möglichkeit, solche Steuerungen experimentell nachzubilden und selbst zu programmieren.

Bei dieser Einheit sollen überschaubare technische Probleme aus der Umwelt und dem Alltag verstanden und nachgebildet werden. Jede Schülerin und jeder Schüler soll ein Modell zur Steuerung entwerfen und selbst zusammenbauen. Die Schüler lernen ausgewählte elektronische Bauteile kennen und entwickeln geeignete elektronische Schaltungen zu den Modellen. Kleine Algorithmen zur Steuerung dieser Modelle sollen entwickelt werden. Dabei sollen die Schüler auch die üblichen Standardalgorithmen einer Programmiersprache kennenlernen.

Themen

  • Funktionsweise von ausgewählten elektronischen Bauteilen (Widerstand, Leuchtdiode, Transistor, usw.) wird experimentell erforscht
  • Entwurf einer elektronischen Schaltung mit Hilfe eines Experimentierboards und Simulationssoftware
  • Zusammenbau eines Modells (Ampelanlage an einem Baustellen-Modell)
  • Schaltungsentwurf, Belichten und Ätzen von Platinen, Löten von Bauteilen
  • Aufgabe und Funktionsweise eines Mikrocontrollers (erfolgt im zweiten Halbjahr!)
  • Entwurf eines Programms für den Mikrocontroller zur Steuerung eine Ampelanlage an einer Baustelle (erfolgt im zweiten Halbjahr!)