Der Mathematikunterricht am Gymnasium Otterndorf

Was bleibt im Gedächtnis von der Schulmathematik? Spätestens ein paar Jahre nach dem Schulabschluss kann man sich an fast nichts mehr erinnern – vielleicht ist „der Pythagoras“ noch ein Begriff oder „binomische Formeln“, aber was sich dahinter verbirgt, weiß man kaum noch.

„Wozu muss ich das (Anmerkung: gemeint ist der gerade behandelte Inhalt des Mathematikunterrichts) überhaupt lernen?“ ist eine häufig gestellte Frage von Schülerinnen und Schülern im Mathematikunterricht. „Klar, wenn man vielleicht Ingenieurin werden will oder Kaufmann – aber sonst?“ ist normalerweise die (rhetorische) Frage, die direkt im Anschluss gestellt wird. Die Schülerinnen und Schüler übersehen hierbei, dass die Schulmathematik in vielen weiteren Berufszweigen eine nicht unwesentliche Rolle spielt: In der Psychologie, in der Klimaforschung, in der Architektur, im Finanzwesen, im Handel … – es gibt doch zunehmend mehr Berufe, für die Kenntnisse aus den verschiedenen Bereichen der Mathematik nötig sind.

Aber ganz abgesehen von der direkten Anwendbarkeit werden im Fach Mathematik zudem wichtige Fähigkeiten und Fertigkeiten gelernt, geübt und trainiert. Dazu gehören das logische Denken und Argumentieren – auch das Sprechen über mehr oder weniger komplexe Inhalte mit Hilfe der mathematischen Fachsprache! – ebenso wie Durchhaltevermögen und Konzentrationsfähigkeit (beim Lösen vieler Aufgaben) oder Strategien zum Problemlösen.

Lerninhalte

Um den Schülerinnen und Schülern bei all den Anforderungen ein erfolgreiches Lernen mathematischer Inhalte zu ermöglichen, sind die Lerninhalte der Schulmathematik spiralcurricular – also mit steigender Schwierigkeit aufeinander aufbauend – angeordnet. Was in einem Schuljahr gelernt wird, wird in den nächsten benötigt.

Die Basis ist das Rechnen mit Zahlen (Plus, Minus, Mal, Geteilt). Diese Fertigkeiten sollten die Kinder idealerweise aus der Grundschule mitbringen; sie werden aber in Jahrgang 5 wiederholt und gefestigt. Dabei achten wir auch auf die Verwendung der Fachvokabeln (z.B. „addieren“ statt „plus rechnen“). Weiter geht es mit Grundbegriffen der Geometrie und dem Erkunden neuer Zahlenmengen wie den negativen Zahlen, den Brüchen und Dezimalbrüchen.

In Jahrgang 7 wird unter anderem der klassische Dreisatz erarbeitet, der im Alltagsleben durchaus einsetzbar ist. In den weiteren Jahrgängen der Sekundarstufe 1 werden Klassiker wie der Satz des Pythagoras, die binomischen Formeln und die Winkelfunktionen Sinus, Kosinus und Tangens erarbeitet. Funktionale Zusammenhänge werden ausgehend von linearen und quadratischen Funktionen hergestellt. Zufallsversuche wie Würfeln oder Kartenverteilungen veranschaulichen die Wahrscheinlichkeitsrechnung. Im Jahrgang 9 und 10 geht es beispielsweise um Wachstumsprozesse, die in Wirtschaft und Naturwissenschaften eine große Rolle spielen.

Der Jahrgang 11 steht dann im Zeichen des Einstiegs in die Differentialrechnung. Diese wird in der Qualifikationsphase (12. und 13. Klasse) im Themengebiet Analysis vertieft und durch die Integralrechnung weitergeführt, zudem werden verschiedene Wachstumsmodelle erarbeitet. Weitere Themengebiete sind die Stochastik (Wahrscheinlichkeitsrechnung), die Statistik und die analytische Geometrie mit Vektoren. Um die Schülerinnen und Schüler in der Qualifikationsphase bestmöglich ihren Fähigkeiten entsprechend zu fördern, werden Kurse auf erhöhtem Niveau 5 Stunden und Kurse auf normalen Anforderungsniveau 3 Stunden in der Woche unterrichtet.

Gerade die beschreibende und die beurteilende Statistik sind wichtige, alltagsnahe Themengebiete. Zum Beispiel verwendet die gesamte Klimaforschung statistische Methoden, um die gesammelten Daten auszuwerten und – mit Hilfe von Modellen – Schlüsse daraus zu ziehen. Auch bei der Erforschung neuartiger Krankheiten bzw. ihrer Ausbreitung wird Statistik betrieben.

Wir bereiten unsere SuS also bestmöglich darauf vor, solche zukunftsrelevanten Forschungen zu verstehen oder entsprechende Fächer zu studieren.

Lehrbuch

Unsere Schule arbeitet mit der Lehrbuchreihe „Fundamente der Mathematik“ vom Cornelsen Verlag. Sie ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, selbstständig Unterrichtsinhalte – auch mithilfe des begleitend eingeführten Arbeitsheftes zur genannten Lehrbuchreihe – nachzuarbeiten, und bietet Möglichkeiten der Differenzierung bei Übungsaufgaben.

Taschenrechner und andere Hilfsmittel

Am Anfang des Jahrgangs 7 steht als Highlight die Einführung des wissenschaftlichen Taschenrechners, der die Schülerinnen und Schüler danach bis zum Abitur begleitet. Auch Grundbegriffe der Tabellenkalkulation werden bereits in Klasse 7 eingeführt. Darüber hinaus wird das Programm „GeoGebra“ als Hilfsmittel für Themen der Geometrie eingesetzt.

Auch im Zeitalter von PCs und Tablets sollen Lösungsideen jedoch zunächst mit Papier und Stift sowie in der gemeinsamen Diskussion erarbeitet werden, bevor der Rechner zum Einsatz kommt. Dieser kann langwierige Rechnungen abnehmen und trägt dazu bei, die Aufgabenstellungen mit realistischen Zahlenwerten zu gestalten und den Schwerpunkt auf Zusammenhänge zu legen.

Wettbewerbe

Für Schüler innen und Schüler, die besonders viel Freude am Lösen mathematischer Probleme haben, bieten wir in jedem Schuljahr die Teilnahme am weltweiten Känguru-Wettbewerb sowie seit einigen Jahren die Teilnahme an der langen Nacht der Mathematik an.

Förderkonzept

Für Schülerinnen und Schüler mit besonderen Schwierigkeiten gibt es in Jahrgang 6 oder 7 ein Mathematik-Förderangebot, in dem in Kleingruppen Themen wiederholt werden.

Um es abschließend mit den Worten von Felix Klein, einem bedeutenden Mathematiker des 19. Jahrhunderts, zu sagen: „Alle Pädagogen sind sich darin einig: Man muß [sic!] vor allem tüchtig Mathematik treiben, weil ihre Kenntnis fürs praktische Leben größten direkten Nutzen gewährt.“ Quod erat demonstrandum, was zu beweisen war …