"Die wahre Philosophie verkündet uns die Natur; aber verstehen kann sie nur der, der ihre Sprache und die Zeichen gelernt hat, in der sie zu uns redet. Diese Sprache ist aber die der Mathematik, und ihre Zeichen sind die mathematischen Figuren." (Galileo Galilei)
Die Wahlpflichtkurse Mathematik in der 8. Klasse und Physik in der 9. Klasse sind eng miteinander verbunden. In beiden Kursen geht es um wirklichkeitsnahe Fragestellungen. In den letzten Jahren wurde dafür an der PNS ein Konzept entwickelt, an, das sich die meisten Lehrer dieser Kurse halten.
Dabei spielt die mathematische Darstellung des dreidimensionalen Raumes eine große Rolle. Durch Modellbau, darstellende Geometrie, selbst erstellte Computergraphik und die Programmierung bewegter "3D-Bilder" wird das räumliche Vorstellungsvermögen gestärkt.
Die Rechenverfahren für diese Computeranimationen werden beim Thema elementare Matrizenrechnung in der Wirtschaft erworben. Dabei zeigt sich eine große Stärke der Mathematik: Sie kann Probleme aus ganz verschiedenen Wirklichkeitsbereichen mit den gleichen Methoden lösen, indem die analogen Strukturen offenlegt.
Das wichtigste Hilfsmittel ist neben Zirkel, Geodreieck und Bleistift der Computer. Er ersetzt nicht das Rechnen, sondern wird ausschließlich dort eingesetzt, wo oft wiederholte Routineschritte zu erledigen sind. Die dabei benutzte Tabellenkalkulation hilft auch bei einem weiteren Thema des Kurses, nämlich der Auswertung statistischer Daten (z.B. bei Umfragen zum Schulleben).
Resultat des Kurses ist, dass die Schülerinnen und Schüler die Frage " Wozu treiben wir eigentlich Mathematik?" für sich besser beantworten können, zumal sich die erlernten Vorstellungs- und Denkweisen in der Oberstufe immer wieder als hilfreich erweisen.
Technische und physikalische Entwicklungen haben weitreichende gesellschaftliche Folgen. Als Beleg braucht man nur die Begriffe Kernenergie, Energieversorgung, Mikroelektronik oder auch Klima zu nennen. Die Auseinandersetzung im Physikunterricht mit diesen Themen liefert deshalb einen wesentlichen Beitrag zur Erziehung zum mündigen Staatsbürger.
Der Physikkurs in der 9. Klasse ermöglicht den Schülerinnen und Schülern, in großem Umfang eigene Experimente zu machen. So können z.B. Autos mit Brennstoffzellen und Solarmodule in Experimenten in der Einheit "Alternative Energiesysteme nutzen" zusammengebaut und verwendet werden.
"Vom Fliegen nicht nur Träumen" oder "Videoanalyse von Sportbewegungen" sind weitere mögliche Module, die Anlass zu vielfältigen Experimenten geben.
Schließlich schafft eine Einheit über elektronische Schaltungen mit Halbleiter-Elementen, die Basis für den Selbstbau elektronischer Klangerzeuger (Modul: Physik und Musik) und Verständnis vieler elektronischer Geräte, z.B. des Computers.
Die Auswahl der Unterrichtsmodule richtet sich auch nach den Wünschen der Lerngruppe. Dabei zeigt sich, zu einem weiteren Schwerpunkt hat sich in den letzten Jahren die Präsentation von besonders attraktiven, selbst ausgewählten physikalischen Experimenten durch Schülerinnen und Schüler entwickelt.
Kurz: Wer den Kurs Mathematik / Physik wählt, hat noch mehr als im Klassenunterricht die Chance mathematische und physikalische Zusammenhänge zu verstehen. Praktische Tätigkeiten werden mit Überlegungen zum "Warum" des eigenen Handelns verbunden und grundlegende Vorstellungen und praktische Fertigkeiten aus Mathematik und Physik werden erlernt.
Die Mathematik- und Physiklehrer der PNS