Logo englisch französisch spanisch italienisch polnisch Euroopaschule
GYMNASIUM AM KOTHENmit einem bilingualen deutsch-englischen Zweig ab Klasse 5
  Datenschutz  
Gymnasium Am Kothen, Schluchtstraße 34, 42285 Wuppertal, 0202 / 563-6533 Mittwoch, 13.11.2019

Mathematik

Mathematik mit Bleistift und Zirkel wie schon bei Euklid und die Arbeit mit modernen Computer-Algebra-Systemen (kurz: CAS) und dynamischen Zeichenprogrammen: Im Fach Mathematik am Gymnasium Am Kothen werden klassische Kultur- und Arbeitstechniken genauso vermittelt wie der Umgang mit zeitgemäßen, computergestützten Hilfsmitteln.

Dabei werden von uns besonders das selbstständige Lernen und das selbstständige Anwenden der vielfältigen Arbeitstechniken gefördert. Bereits in der Unterstufe werden verschiedene Formen des selbstständigen Arbeitens z.B. über Wochenpläne oder andere Formen der Freiarbeit (siehe Anhang unten) eingeübt. In der Mittelstufe üben unsere Schülerinnen und Schüler verstärkt prozessbezogene Kompetenzen ein, d.h. sie lernen ihre, Erkenntnisse und Ergebnisse in komplexeren Zusammenhängen zu verbalisieren und zu präsentieren, sowie vor dem Hintergrund ihres Wissens mathematisch zu argumentieren. Dabei nutzen sie neben dem wissenschaftlichen Taschenrechner (ab der 7. Klasse) verschiedene digitale Anwendungsprogramme wie ein Tabellenkalkulationsprogramm und das Geometrie- und Algebra-Programm Geogebra. Mit Beginn der Oberstufe wird dann der Umgang mit einem Computer- Algebra-System eingeübt (Mehr zur Arbeit mit einem Computer-Algebra-System).

In allen Stufen ist es unser Anliegen unsere Schülerinnen und Schüler individuell und differenziert zu fördern und zu fordern und besonders durch die Berücksichtigung fächerübergreifender Aspekte persönliche Interessen aufzunehmen und die Bedeutung der Mathematik als Grundlage vieler anderer Fächer aufzuzeigen.

Mathematik spielt in unserem Schulalltag auch außerhalb des Klassenzimmers eine Rolle:

  • regelmäßige Teilnahme an Mathematik-Wettbewerben (mehr dazu)
  • turnusmäßige Veranstaltung des Magic mathworks travelling circus für alle Schülerjahrgänge (mehr dazu)
  • Umgang mit den Neuen Medien in unseren – mit Smartboards ausgestatteten – Fachräumen


Computer-Algebra-System (CAS)

Nach intensiver Diskussion in der Fachschaft Mathematik wurde in der Fachkonferenz Mathematik der Antrag formuliert, den mit einem Computer-Algebra-System (kurz: CAS) ausgestatteten Classpad der Firma CASIO in der Oberstufe des Gymnasiums Am Kothen obligatorisch einzuführen. Nach Annahme dieses Antrags durch die Schulkonferenz kam der Classpad in der Jahrgangsstufe 11 erstmalig im Schuljahr 2006/07 zum Einsatz.

Ermöglicht wurde das Projekt durch die tatkräftige und großzügige Unterstützung der Firma CASIO, die unserer Schule 50 Rechner zur Verfügung stellte, so dass vom Förderverein unserer Schule nur noch eine geringe Anzahl finanziert werden musste. Nach dieser Anschubfinanzierung wurden und werden weitere Rechner aus den eingenommenen Mieten beschafft. Neben dem Kauf des Rechners zum Preis von ca. 100 Euro besteht nämlich die Möglichkeit, einen Classpad aus dem Schulbestand gegen eine jährliche Gebühr von 15 Euro zu entleihen.

Der Classpad wird nach intensiver Einarbeitung nicht nur während des Unterrichts, sondern auch in allen Klausuren benutzt. Dies betrifft auch die Abituraufgaben. Im Rahmen des Zentralabiturs werden für die Abiturientinnen und Abiturienten in NRW, die ein CAS-System benutzen, speziell zugeschnittene Aufgaben formuliert.

Ein CAS-Rechner in der gesamten Oberstufe?

Warum wurde ein Computer-Algebra-System in der gesamten gymnasialen Oberstufe eingeführt? Welche Vorteile hat seine Benutzung für den Unterricht? Die Schülerinnen und Schüler? Für die Lehrerinnen und Lehrer? Geht mit der Einführung dem eigentlichen Mathematik-Unterricht nicht etwas verloren, weil gar nicht mehr gerechnet wird? Wird das Fach Mathematik durch den CAS-Rechner zu einem Computer-Fach?

Bei der Entwicklung des Faches Mathematik (auch nach den aktuellen Schulstudien) soll das „Hauptaugenmerk auf überfachliche Fähigkeiten wie problembezogenes Arbeiten und vernetzendes Denken“ gelegt werden. Statt – wie in der Vergangenheit häufig geschehen – in einem Großteil des Unterrichts Rechen-Algorithmen zu erfassen und einzuüben, die dann immer und immer wieder ohne Erkenntnisgewinn reproduziert werden mussten, stehen heute komplexere und realitätsbezogene Aufgaben im Mittelpunkt des Mathematikunterrichts. Der Einsatz des CAS-Rechners schließt dabei an alle vier bzw. fünf prozessbezogenen Kompetenzen der Kernlehrpläne für die Sekundarstufe I und II an. Insbesondere das Problemlösen in inner- und außermathematischen Zusammenhängen, das Modellieren von Sachkontexten und der Umgang mit mathematischen Werkzeugen werden durch den CAS- Rechner geschult oder in Teilen überhaupt erst ermöglicht. Dabei entlastet das CAS einerseits von immer gleichen Rechenschritten, andererseits werden von den Schülerinnen und Schüler zusätzliche Kompetenzen erwartet: der Übersetzungsprozess in die Sprache des Computers muss automatisiert und die Lösung des Rechners auf dem Hintergrund des mathematischen Wissens in Hinblick auf die Problemlösung im Sachzusammenhang gedeutet werden.


Abbildung: Modellierung mathematischer Probleme mit einem CAS
Aus Greefrath, Mühlenfeld (Hrsg.), Realitätsbezogene Aufgaben für die Sekundarstufe II, Troisdorf, 2007.

Neben der Entlastung im Bereich des Rechnens unterstützt der CAS-Rechner auch die mathematische Anschauung. Mit dem Funktionenplotter können Funktionen und Funktionsscharen dargestellt und präsentiert werden. Die graphische Darstellung verhilft zu einem vertieften mathematischen Verständnis der Zusammenhänge und der Verknüpfung von Modell und Realität. Aus früheren Jahrgangsstufen bereits bekannte Software (z.B. Geometrie- und Tabellenkalkulationssoftware) ist ebenfalls hilfreich bei der Bearbeitung komplexerer Fragestellungen.

Allerdings „darf bei der Arbeit [mit dem CAS] nie außer Acht gelassen werden, dass es sich trotz allen Funktionsumfangs, um eine Rechen-‚Hilfe‘ handelt“ . So werden alle mathematischen Verfahren auch von Hand im Unterricht behandelt und exemplarisch geübt, bevor der CAS-Rechner für weiterführende Aufgabenstellungen genutzt wird.

Näheres im Pressebericht.
Mirca Szigat / Werner L. Wilk




Rauchende Köpfe bei den verschiedenen Mathematik-Wettbewerben

In jedem Jahr haben unsere Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, an verschiedenen Mathematik-Wettbewerben teilzunehmen.

Jedes Frühjahr findet der Känguru-Wettbewerb statt, an dem immer mehrere hundert Kinder und Jugendliche unserer Schule teilnehmen. In den letzten Jahren hatten wir immer viele Preisträger und sogar eine Schülerin, die den kompletten Kängurusprung, d.h. volle Punktzahl geschafft hat. Fantastisch!!

Im Herbst findet dann die Mathematik-Olympiade statt, an der auch Viele teilnehmen und sich Plätze in der 2. Runde (Wuppertal) oder 3. Runde (Landesrunde) erarbeiten. Jedes Jahr fahren die SuS zur stadtweiten Runde in eine andere Schule Wuppertals, rechnen dort an zentral gestellten Aufgaben bis zu 4 Stunden und lassen sich dort auch ein paar Wochen später bei einem feierlichen Akt mit Urkunden und Preisen belohnen. 2012 wurde dieser Wettbewerb auch an unserer Schule erfolgreich und mit großer Begeisterung für alle durchgeführt.

Ebenfalls im Herbst finden die Oberstufen-Gruppen-Wettbewerbe A-lympiade (für Grundkurs) und Wiskunde-B-Dag (für Leistungskurs) statt. Dort arbeiten die Jugendlichen in Gruppen von 4 Personen an einem Tag sieben Stunden lang an einer umfangreichen, oft lebensnahen Aufgabenstellung. Neben dem logischen Denkvermögen wird dort vor allem auch die Teamarbeit und die Präsentation der Ergebnisse trainiert und gezeigt.

Im Winter gibt es dann noch den Bundeswettbewerb Mathematik mit sehr kniffligen Aufgaben für talentierte Oberstufenschülerinnen und –schüler.


Travelling Circus

1998 kam es zum ersten Zusammentreffen mit Paul Stephenson, einem Mathematik-Lehrer aus Wales. Seine Präsentation des von ihm konzipierten und mit viel Engagement stets weiter entwickelten 'Mathe-Zirkus' war so überzeugend, dass ihn das Gymnasium Am Kothen als erste Schule in Wuppertal zu einer 'Aufführung' in seiner Aula einlud. Seitdem gastiert 'The Magic Mathematics Travelling Circus' alle drei Jahre an unserer Schule.

Neben den Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufen 5 bis 7 steht er in den Pausen natürlich für alle übrigen Schüler offen. Wir werden versuchen, einen weiteren Termin einzurichten, an dem interessierte Eltern sich einen Eindruck verschaffen können.

Ziel des 'Mathe-Zirkus' ist zu vermitteln, dass unsere Welt voller Mathematik steckt. Dies soll mit allen Sinnen - nicht nur über den Kopf - erfahren und 'begriffen' werden: die Regelmäßigkeit mathematischer Sachverhalte kann durch Sehen, Hören, Berühren und Bewegen erfahren werden.

Mittels Overheadprojektor werden Kegelschnitte erzeugt; das perspektivische Sehen und Symmetrien werden veranschaulicht; Puzzles werden gelegt und Pyramiden gebaut; in der Mathematik relevante Zahlenfolgen werden 'erspielt'; auch Seifenblasen dürfen nicht fehlen. Die zu eigenen Experimenten auffordernden Modelle sind so angelegt, dass vertiefende Auseinandersetzungen auf unterschiedlichstem Niveau stattfinden können.

Der 'Mathe-Zirkus' stellt ein Angebot für die Schülerschaft dar, in dem die Lehrerinnen und Lehrer des Gymnasiums Am Kothen eine Bereicherung, Ergänzung und auch Belebung des herkömmlichen Mathematikunterrichts sehen. Darüber hinaus ist die Begegnung mit einem 'native speaker' für viele Kinder ein spannendes Erlebnis, insbesondere natürlich für die Klassen des bilingualen deutsch-englischen Zweiges.



Übersicht zu fachbezogenen Dateien: