Naturwissenschaftlicher Fachbereich

 

Mathematik

Chemie

Biologie

Informatik

Physik

Mathematik

Chemie

Biologie

Informatik

Physik

Mathematik

Die Mathematik ist eine wunderbare Lehrerin für die Kunst, die Gedanken zu ordnen, Unsinn zu beseitigen und Klarheit zu schaffen. (J. H. FABRE)

Eine mathematische Aufgabe kann manchmal genauso unterhaltsam sein wie ein Kreuzworträtsel und angespannte geistige Arbeit kann eine ebenso wünschenswerte Übung sein wie ein schnelles Tennisspiel. (George POLYA)

Es ist unmöglich, die Schönheiten der Naturgesetze angemessen zu vermitteln, wenn jemand die Mathematik nicht versteht. Ich bedaure das, aber es ist wohl so. (Richard FEYNMAN)

Die vorangestellten Zitate bringen Aspekte der Mathematik zum Ausdruck, die auch im Mathematikunterricht an Gymnasien bedeutsam sind. So sollen Schülerinnen und Schüler zum Einen in der Mathematik ein unentbehrliches Werkzeug zur Beschreibung ihrer Umwelt entdecken. Zum Anderen liegt die Faszination der Mathematik auch in ihrer Logik, Ästhetik und Präzision, die den Unterricht mitprägen. Detaillierter werden die Aufgaben und Ziele sowie die didaktisch-methodischen Grundlagen des Mathematikunterrichtes im aktuellen Lehrplan ausgeführt (www.kultusministerium.hessen.de).

Die Inhalte sind den folgenden Sachgebieten zugeordnet:

Sek. I: Geometrie, Zahlbereiche, Größen, Algebra/Funktionen und Stochastik

Sek. II: Analysis, Lineare Algebra/Analytische Geometrie und Stochastik

Ein besonderes Profil erhält der Mathematikunterrichtes an der LTS durch den Einsatz eines CAS-(Computer-Algebra-System)-Rechners in der Oberstufe. Interessierte Schülerinnen und Schüler der LTS haben die Gelegenheit, an der jährlich stattfindenden Mathe-Olympiade teilzunehmen.
Alle Schüler können die ansprechende Lernsoftware von KLSoft Mathematik verstehen & üben (sowie auch Physik verstehen & üben) zu Hause kostenlos nutzen.
(Dazu einfach eine Kopie vom Schulserver in der Lahntalschule, Verzeichnis Schulvorlagen, mit nach Hause nehmen.)

Ansprechpartner*in

B. Hermann

E-Mail: b.hermann@lahntalschule.de

Biologie

Naturwissenschaft und Technik prägen unsere Gesellschaft in fast allen Bereichen. Sie tragen somit wie andere Faktoren auch zur kulturellen Identität eines Jeden in unserer industrialisierten Gesellschaft bei. Vor diesem Hintergrund bemüht sich der Biologieunterricht an der Lahntalschule, die Biologie sowohl als „Lebenskunde“ als auch als „Zukunftswissenschaft“ darzustellen und wenn nötig auch kritisch zu hinterfragen. Unser Ziel ist es dabei, in einer Zeit mit zu beobachtender Naturentfremdung junger Menschen den Kontakt mit belebter Umwelt zu organisieren, das Interesse daran zu wecken und zu stärken, die Einbindung des Menschen in seine Umwelt darzustellen und bei unseren Schülern und Schülerinnen eine wissenschaftspropädeutische Grundkompetenz zu entwickeln.

Wir möchten sie dazu befähigen, selbstbestimmt am gesellschaftlichen, politischen, kulturellen, sozialen, wirtschaftlichen und beruflichen Leben teilzuhaben. Um diese Ziele zu erreichen, haben der Kreis als Schulträger und das Fachkollegium Biologie seit Jahren dafür Sorge getragen, eine außerordentlich gute und aktuelle Sach- und Medienausstattung der Fachräume (hier verlinken mit Fotos unserer Fachräume) zu gewährleisten. Neben diese sehr gute räumliche und sächliche Ausstattung unserer innerschulischen Lernorte stellen wir ein Netzwerk außerschulischer Lernorte für alle Jahrgangsstufen (hier verlinken mit WU Konzept, Sek I und Sek II Curriculum und den dort erwähnten außerschulischen Lernorten / Gynäkologiezentrum Kl 6 und 9). Diese reichen von lokalen Experten aus biologienahen Tätigkeitsbereichen bis hin zu überregionalen Experten aus Universität und Wirtschaft und sichern so den Praxisbezug unseres Faches. Fachübergreifend bieten wir seit Jahren außerdem Projekte wie das Tierportrait in der Sek I und ein Powerpoint-Projekt in der Sek II an.

Ansprechpartner*in

L. Künkel

E-Mail: l.kuenkel@lahntalschule.de

Aktuelle Projekte des Faches Biologie

  • Projektarbeit des Bio LK
  • Genetikpraktikum an der Uni Marburg / Bio LK
  • Biologie meets Mathe – Arbeiten mit dem CAS Rechner
  • Was lebt in der Aue – das Lahnauen-Projekt (LK Biologie)
  • Fließgewässeruntersuchung an der Lahn

Physik

Das Fach Physik wird in der Sekundarstufe I in der Jahrgängen 7, 8 und 10 sowie in der Einführungsphase der Oberstufe unterrichtet. In der Qualifikationsphase kann das Fach als Grund- oder Leistungskurs belegt werden. Der Leistungskurs wird (in der Regel) in jedem Oberstufenjahrgang angeboten. In den Klassen 8 und 9 kann Physik im Rahmen des Wahlunterrichtes gewählt werden.

Der Physikunterricht vermittelt wichtige Kenntnisse, Methoden und Kompetenzen, indem er insbesondere das genaue Beobachten, Erfassen und Messen von Vorgängen und Phänomenen, vermittelt. Dabei greift der Physikunterricht vor allem die Alltagserfahrungen der Schülerinnen und Schüler auf (Physik ist überall zu finden!) und führt sie an eine naturwissenschaftliche Sicht- und Arbeitsweise heran, bei der im Allgemeinen das Experiment im Mittelpunkt steht. Hierfür bietet unsere Physiksammlung eine Vielzahl von klassischen Demonstrationsexperimenten bis hin zur modernen Teilchen-, Kern- und Quantenphysik im Leistungskurs (z.B. Themen wie Radioaktivität und Röntgenstrahlung). Auch viele Schülerexperimente sind in den Bereichen der Wärmelehre, Mechanik, Elektrizitätslehre und Optik gut durchführbar. Die Experimente werden durch kleinere Projekte (z.B. Bau einer Lochkamera und eines Motors) ergänzt.

Am Tag der offenen Tür ist das Fach Physik mit vielen Experimenten zum Mitmachen vertreten.In den Physik-Fachräumen stehen, neben den üblichen Experimentiertischen, PCs mit Beamern bzw. Smartboards zur Verfügung. In der gymnasialen Oberstufe wird der, im Fach Mathematik eingeführte Taschenrechner (grafisches Computer-Algebra-System) als zusätzliches Medium im Physikunterricht eingesetzt. Mit dem Gerät werden Schülerexperimente durchgeführt (z.B. Bewegungen gemessen), Daten von Demonstrationsexperimenten erfasst, dargestellt und ausgewertet, sowie Modellierungen und Simulationen vorgenommen.

In Zusammenarbeit mit der Universität Marburg finden u. a. Praktika statt.

Ansprechpartner*in

J. Mertens

E-Mail: j.mertens@lahntalschule.de

Aktuelle Projekte des Faches Physik

Schulplanetarium

In der Sekundarstufe I findet als zusätzliche Veranstaltung jährlich das Schulplanetarium statt. Ähnlich einem tatsächlichen Planetarium werden in einer halbkugelförmigen Zeltkuppel Himmelsereignisse projektiv simuliert und fachgerecht kommentiert

Besuch des Fachbereichs Physik der Uni Marburg

Diese Exkursion beinhaltet eine Führung durch Experimentallabors, einen Einblick in aktuelle Forschungsbereiche, allgemeine Information zum Physikstudium sowie nicht zuletzt den Besuch einer Anfängervorlesung. Zielgruppe sind die Physik-Oberstufenschüler, insbesondere in den Kursen Q1/2.

Informationen zu Physikstudium und Berufsaussichten für Physiker

Ein beauftragter Mitarbeiter der Uni Marburg besucht die LTS und trägt Informationen zum Physikstudium und insbesondere den Berufsaussichten für Universitätsabsolventen präsentationsartig vor, gibt den Schülerinnen Erläuterungen und beantwortet ihre Fragen. Zielgruppe sind auch hier die Physik-Oberstufenschüler, insbesondere in den Kursen Q1/2. Internationale Physikolympiade Hier besteht die Möglichkeit für (begabtere) Schülerinnen auf internationaler Ebene an einem Wettbewerb teilzunehmen.

Förderung durch die Deutsche Physikalische Gesellschaft

Die (renommierte) Deutsche Physikalische Gesellschaft fördert jedes Jahr Schülerinnen mit besonders guten Abschlüssen in der Oberstufe. Die Betreffenden werden hierbei von den jeweiligen Fachlehrerinnen nominiert und gemeldet. Die Förderung besteht u. a. in Buchpreisen und der Möglichkeit der Teilnahme an Veranstaltungen der Gesellschaft.

Anschaffung eines Meßsystems durch den Förderverein der LTS

Im vergangenen Schuljahr hat der Förderverein der Lahntalschule ein Meßsystem für die, in der Oberstufe jahrgangsweit eingesetzten TI-nspire-Rechner finanziert. Das System ermöglicht verschiedene Messungen im Physikunterricht mit bis zu drei analogen und zwei digitalen Kanälen gleichzeitig. Durch die Anschaffung können nun – insbesondere im Physik Leistungskurs – viele, bisher nur als Demonstrationsversuch vorhandene Experimente auch durch Schülerinnen und Schüler durchgeführt werden. Dabei werden die Daten mit den Rechnern erfasst, analysiert und anschließend ausgewertet. Die Versuche reichen über einfachere mechanische Bewegungsvorgänge in der Einführungsstufe bis zu Magnetfeld- und Induktionsmessungen in der Qualifikationsphase. Die Anschaffung dieses Meßsystems stellt eine sinnvolle Erweiterung des schulinternen – hessenweit in seiner Größe einzigartigen – Rechnerkonzeptes der Lahntalschule dar. Das Physik-Fachkollegium hat sich hierfür auf mehreren Fortbildungen weitergebildet und arbeitet teilweise an einer bundesweiten Lehrerfortbildung (www.t3deutschland.de) mit.

Das durch den Förderverein angeschaffte System besteht aus einer Vielzahl von Sensoren und fünf sogenannter LabCradle, an die der Rechner angedockt wird. Es ergänzt die bisher vorhandenen Geräte und stellt eine solide Basis für die Nutzung weiterer Sensoren in der Zukunft dar. Dabei ist die Nutzmöglichkeit nicht nur auf das Fach Physik beschränkt, wie zuletzt die Biologieleistungskurse von Herrn Blum und Frau Kern gezeigt haben: Hier wurde der Temperaturverlauf von abkühlenden Kartoffeln gemessen, die mit unterschiedlichen Isolierungen (Daunen, Fell, etc) gedämmt wurde. Vorteil des Systems ist dabei die schnelle graphische Interpretation der Messungen, bei der nicht zwingend höhere Mathematik angewandt werden muss. Auch in Chemie und Mathematik sind ebenso Anwendungen denkbar. Beim Rückgriff auf die, in der Mediothek vorhandenen Leihrechner lässt sich auch ein Einsatz in der Sekundarstufe I realisieren.

Chemie

Die gesellschaftliche Bedeutung der Naturwissenschaften begründet den naturwissenschaftlichen Unterricht in allgemeinbildenden Schulen. Das Verständnis der Natur und unserer technisch geprägten Umwelt sind für jeden Bürger existentielle Voraussetzungen zur Teilhabe am Leben. Dem Chemie-Unterricht fällt dabei die besondere Aufgabe zu, die materiale Umwelt zu erschließen und das Verständnis sowie die Kompetenz im täglichen Umgang mit Stoffen zu vermitteln. Dies betrifft sowohl die Vorgänge in der Natur als auch in unserem Alltag sowie die fortschreitende Technisierung. Der gymnasiale Unterricht hat die Aufgabe, über das Vermitteln von Sachwissen hinaus die Selbständigkeit der Schüler im Denken, Lernen und Problemlösen zu fördern. Genaue Beobachtung von experimentellen Vorgängen, präzise Beschreibungen und Hypothesenbildung zur Erklärung der Phänomene sind durchgängige Merkmale des Chemie-Unterrichtes. Das eigene experimentelle Arbeiten und das Arbeiten mit Modellen, sowie der angemessene Einsatz moderner Medien haben dabei einen besonderen Stellenwert. Die Grundkurse sollen neben Wissensvermittlung und vorwissenschaftlichem Arbeiten das Interesse der Schüler an chemischen Phänomenen ansprechen und die Bedeutung der Chemie für den Lebensbezug vermitteln. In den Leistungskursen ist darüber hinaus ein intensiverer Theoriebezug möglich unter stärkerer Betonung der quantitativen Aspekte.

Wahlunterricht (WU) Chemie

Im Mittelpunkt des Wahlunterrichts stehen das chemische Experiment und die naturwissenschaftlichen Arbeitsmethoden. Im Alltag auftretende Naturphänomene und chemische Vorgänge werden durch Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 9 und 10 in Kleingruppen experimentell untersucht. Hierbei können im Chemieunterricht erlernte Arbeitstechniken und Kenntnisse angewandt, vertieft und erweitert werden.Vor allem das naturwissenschaftlich korrekte Formulieren von Beobachtungen und Auswertungen sowie das sinnentnehmende Lesen bilden einen weiteren Grundpfeiler des WU-Chemie.
Der Kurs soll die Schülerinnen und Schülern aber auch zur Teilnahme an naturwissenschaftlichen Wettbewerben wie z.B. „Jugend forscht“, Internationale Junior Science Olympiade (IJSO) und der Internationalen Chemie Olympiade (IChO) sowie dem Programm „Chemie – mach mit!“ ermutigen.
Ferner werden die Schülerinnen und Schüler im Verlauf des Kurses den Oberstufentaschenrechner kennenlernen und diesen zur Auswertung und graphischen Darstellung von Versuchsergebnissen nutzen.
Erwartet wird ein Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen, die Fähigkeit zum selbstständigen Arbeiten, Ideenreichtum, das Entwickeln eigener Fragestellungen, eine kontinuierliche Mitarbeit sowie ein sicherheitstechnisch unbedenkliches Verhalten beim selbstständigen Experimentieren.

Ansprechpartner*in

D. Heinrich-Stiller

E-Mail:
d.heinrich-stiller@lahntalschule.de

Der Unterricht in der Sek. I konzentriert sich auf folgende Inhaltsfelder:

  • Eigenschaften von Stoffen
  • Stoffgemische und Methoden zur Stofftrennung
  • chemische Reaktionen
  • das Periodensystem der Elemente
  • Atommodelle und Bindungstypen
  • die chemische Symbolsprache
  • das Wasser
  • Säuren, Laugen und Salze, Stoffe aus dem Alltag
  • Stoffkreisläufe in der Natur
  • Erdöl, Erdgas als Energieträger

Der Unterricht in der Sek. II beschäftigt sich mit folgenden Inhaltsfeldern:

  • Redox-Reaktionen
  • organische Stoffklassen (Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Alkansäuren, Aromaten etc.)
  • technisch und biologisch wichtige Kohlenstoff-Verbindungen (Fette, Kohlehydrate, Aminosäuren, Proteine, Kunststoffe)
  • ein erweitertes, quantenmechanisches Atommodell (LK)
  • das chemische Gleichgewicht
  • Thermodynamik chemischer Reaktionen (LK)
  • Reaktionsmechanismen in der organischen Chemie
  • großtechnische Verfahren
  • Chemie und Energie

Aktuelle Projekte des Faches Chemie

  • Die Fachkolleginnen und -kollegen kooperieren mit den Kollegien der anderen naturwissenschaftlichen Fächer, indem ein schulinterner Wettbewerb „Knobel-Nawi“ initiiert wurde. Hier werden Schülerinnen und Schüler der Klassen 5 und 6 spielerisch an Fragestellungen des naturwissenschaftlichen Unterrichts herangeführt und gleichzeitig früh mit der Teilnahme an Wettbewerben angstfrei und zwanglos konfrontiert.
  • In Kooperation mit dem Schulträger wurden die Chemie-Fachräume nun fertiggestellt und werden von den Sammlungsleiterinnen im Laufe des nächsten Halbjahres zweckdienlich eingerichtet.
  • Die Teilnehmer*innen des Wahlunterrichts Chemie nehmen am Wettbewerb „Chemie, mach mit!“ der Universität in Frankfurt teil. Weitere interessierte Schüler*innen wenden sich bitte an Frau Heinrich-Stiller oder Frau Willomitzer.
  • Derzeit werden eine Schülerin der Klasse 9 und zwei Schüler der E-Phase im Wettbewerb Jugend-forscht 2021 betreut. Beide Teams forschen im Bereich Technik.
  • 11 Schülerinnen und Schüler der Jahrgänge 9 und 10 haben am Wettbewerb „Chemie, die stimmt!“ 19/20 teilgenommen. Davon haben sich 4 Schüler des Jahrgangs 10 und zwei Schülerinnen der Klassen 9 für die Landesrunde in Frankfurt am 20. März qualifiziert. Diese fand aufgrund der Corona-Pandemie in digitaler Form statt. Im Anschluss daran bestritten eine Schülerin der Klasse 9 und ein Schüler der Klasse 10 erfolgreich die dritte Runde.
  • Weitere 12 Schülerinnen und Schüler der Jahrgänge 9 und 10 haben beim Wettbewerb „Chemie, macht mit!“ teilgenommen. Hier konnte ein Schüler der Klasse 8 hessenweit den dritten Platz belegen.
  • Wir begrüßen vom 21.10. bis zum 23.10.2020 den InnoTruck an der Lahntalschule. Dies ist eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Als kleines Dankeschön für die Beteiligung der Lahntalschule an der Weiterentwicklung des digitalen Angebotes, wurden wir kurzfristig in den Tourplan integriert.
  • In der Projektwoche 2021 werden die Schüler*innen der E-Phasen eine Betriebsbesichtigung bei der Firma Weber durchführen und haben ab der Q-Phase die Chance auf eine Schülerakademie, um das Spektrum dualer Studienmöglichkeiten kennenzulernen.

Informatik

Der Informatikunterricht leistet gemäß Lehrplan einen wesentlichen Beitrag zum Bildungs- und Erziehungsauftrag der Schule, da er sich mit den Grundlagen und Anwendungen der Informations- und Kommunikationstechniken beschäftigt. Die zur persönlichen und beruflichen Nutzung digitaler Medien notwendigen, vielschichtigen Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler werden im Informatikunterricht der LTS stufenweise altersgemäß möglichst praxisnah entwickelt. Dazu stehen zwei voll ausgestattete Computerräume zur Verfügung. Die Förderung kommunikativer und kooperativer Arbeits- und Sozialformen (Partner-, Team- und Projektarbeiten) ist zugleich Motor und Ergebnis der immer wieder vorzeigbaren und kreativen Softwareprodukte der LTS-Schülerinnen und -Schüler.

Ansprechpartner*in

S. Weidmann

E-Mail: s.weidmann@lahntalschule.de

Alle Klassen 5 erhalten eine Informations- und kommunikationstechnischen Grundbildung (IKG)

  • Wesentliches Ziel ist die Vermittlung einer Grundvorstellung vom Aufbau und der Arbeitsweise elektronischer Datenverarbeitungsanlagen, die über das bloße Nachvollziehen von Bedienrezepten für Standardsoftware hinausgeht.
  • Nebenbei erfolgt die Umgewöhnung vom privaten PC zu Hause an die komplexe IT-Infrastruktur der LTS, die die Nutzung des Computers als Werkzeug in anderen Fächern bereits ab der Eingangsklasse ermöglicht.
  • Der IKG-Schein der LTS bescheinigt die erfolgreiche Teilnahme.

Der Wahlunterricht Informatik der Jahrgangsstufen 9 und 10 bietet den Schülerinnen und Schülern der LTS ansprechende Möglichkeiten, ihre informatorischen Kompetenzen explorativ und spielend – in zweierlei Hinsicht – zu erweitern.

  • Internet (u. a. Erstellung eigener Hompages)
  • Einstieg in das Programmieren (Scratch, Logo, JavaScript, NXT-G, …)
  • Robotik (mit Lego Mindstorms NXT und Nao)
  • Programmierung von Einplatinencomputern (Arduino)
  • 3D-Gestaltung (3D-Druck im FDM-Verfahren mit professioneller
    CAD-Software; 3D-Animationen)
  • […] (je nach Wünschen der Kursteilnehmer)

Die Oberstufenschülerinnen und –schüler der LTS können

  • Informatik als Grundkurs einbringen
  • Informatik als Prüfungsfach in das Abitur einbringen
  • Basis- bzw. erweiterte Kompetenzen u. a. in folgenden Gebieten entwickeln: Funktionsweise und Techniken des Internets, objektorientierte Programmierung, Datenbanktechniken, Standardanwendungsoftware, Theoretische Informatik sowie wahlweise u. a. Robotik (jetzt auch mit Nao),  Programmierung von Einplatinencomputern oder 3D-Druck.