MINT

Die Begabtenförderung im Fach Mathematik beginnt im Jahrgang 6. Dazu erfolgte eine Qualifizierung von Lehrkräften der AFG durch den Erwerb des ECHA-Diploms (Internationales Centrum für Begabtenforschung, Universitäten Münster & Nijmegen). Die Schülerinnen und Schüler werden an mathematische Problemstellungen auf vielfältigen Ebenen altersgerecht herangeführt. Hier werden verschiedene Teilbereiche der Mathematik verknüpft und auch Grenzen zu Architektur, Naturwissenschaften und Kunst ausgelotet. Die Schülerinnen und Schüler verlassen den normalen Unterricht im Rahmen eines Drehtürmodells.

Für den Jahrgang 6 startet zudem im 2. Halbjahr des Schuljahres 22/23 das so genannte FFP (Forder-Förder-Projekt). Dieses findet ebenfalls im Drehtürmodell statt. Schülerinnen und Schüler suchen sich hier ein Thema nach eigenem Interesse. So können MINT-interessierte Schülerinnen und Schüler auch MINT-Themen wählen und vertiefen.

In den Jahrgängen 5 und 6 wählen die Schüler*innen verpflichtend eine zweistündige Arbeitsgemeinschaft. Hierbei sind beispielsweise folgende MINT-AGs anwählbar:

Die Mint-Forscher AG im Jahrgang 5 der AFG richtet sich an alle Schüler*innen, die Spaß an naturwissenschaftlichen Fragestellungen und Experimentieren haben. Dabei sollen die Interessen und Fragen aus dem Alltag der Schüler*innen aufgegriffen und im Rahmen der AG erforscht werden. Durch praktisches naturwissenschaftliches Arbeiten, z.B. der Umgang mit dem Bunsenbrenner, Mikroskopieren oder Versuche nach Anleitung durchführen, werden Grundlagen für den Naturwissenschaftsunterricht gelegt.

In der LEGO Mindstorms AG lernen die Schüler*innen das Basis Education Set von LEGO kennen und erhalten so einen ersten Einblick in die objektorientierte Programmierung. Die Schüler*innen bauen im Laufe des Kurses einen Fahrroboter zusammen, den sie dann mit verschiedenen Sensoren ausstatten können. Dieser Fahrroboter (mit gewünschter Sensorik) wird dann am Computer programmiert und die Ergebnisse der Programmierung direkt am realen Objekt erprobt. So erfahren die Schüler*innen im eigenen Tempo die Vielfalt und Möglichkeiten einer einfachen Programmierumgebung und erlangen einen tieferen Einblick in technische Abläufe und Denkweisen. Die Fahrroboter können mit Ultraschall-, Lage-, Temperatur, Farb- und Drucksensoren ausgestattet werden und je nach Wunsch und Bedürfnis angepasst und konfiguriert werden. Im Anschluss an die Lern- und Erprobungsphase experimentieren die Schüler*innen und präsentieren ihre Ergebnisse in der Gruppe.

In diesem Kurs wird vor allem praktisch im schuleigenen Garten in Billerbeck oder im Technikraum gearbeitet. Die Tätigkeiten passen sich dabei der Witterung und den Jahreszeiten an: So werden im Winter unter anderem Vogelhäuschen, Bienenhotels und Blumenkästen gebaut und der Garten wird winterfest gemacht. Im Frühjahr wird gesät und gepflanzt, Hecken werden beschnitten und nötige Reparatur- und Renovierungsarbeiten sind zu erledigen. Sommer und Herbst stehen im Zeichen der Ernte, so wird beispielsweise frischer Apfelsaft selbst gepresst. Der Garten wird immer wieder umgestaltet, so befindet sich künftig ein Gewächshaus im Schulgarten, welches die Schüler*innen in der AG-Zeit errichten. Exkursionen in die nähere Umgebung, z.B. zu den Berkelquellen oder zu Streuobstwiesen, ergänzen das Programm und lassen die Kinder die Natur hautnah erleben.
AG Informatik: In dieser AG sammeln die Schüler*innen spielerisch erste Erfahrungen im Programmieren. Sie arbeiten an einem eigenen Computer und lernen verschiedene Programme und Seiten im Internet kennen, mit denen man programmieren lernen kann. Es können auch eigene kleine Animationen und Spiele erstellen. Einige Schüler*innen haben in den letzten Jahren schon kleine Animationen erstellt oder ein kleines Level in einem Jump´n ´ Run- Spiel programmiert. Die Spiele werden von allen getestet und die Schüler*innen erhalten eine Rückmeldung, damit das jeweilige Spiel noch weiterentwickelt werden kann.

In dieser AG sammeln die Schüler*innen spielerisch erste Erfahrungen im Programmieren. Sie arbeiten an einem eigenen Computer und lernen verschiedene Programme und Seiten im Internet kennen, mit denen man programmieren lernen kann. Es können auch eigene kleine Animationen und Spiele erstellen. Einige Schüler*innen haben in den letzten Jahren schon kleine Animationen erstellt oder ein kleines Level in einem Jump´n ´ Run- Spiel programmiert. Die Spiele werden von allen getestet und die Schüler*innen erhalten eine Rückmeldung, damit das jeweilige Spiel noch weiterentwickelt werden kann.  

In dieser AG können die Schüler*innen maßgeblich mitentscheiden, welche Modelle sie während der AG-Zeit herstellen wollen. Die Wünsche (z.B. Herstellung von Boot, Flugzeug oder Bumerang) werden auf Machbarkeit (Schwierigkeitsgrad, Materialbeschaffung, Zeitaufwand) überprüft. Nach der Entscheidung geht es in den konkreten Planungsprozess (Skizzen herstellen, Ablauf festlegen). Im anschließenden Ausführungsprozess werden folgende Fähigkeiten besonders geübt: Arbeitsanleitungen verstehen, genaues Messen mit dem Stahllineal, Benutzen des Anschlagwinkels, der Feinsäge, der Puksäge, der Laubsäge, der Gehrungssäge, der Holzfeile und der Raspel - die Oberflächenvergütung durch Schleifen, evtl. Ölen oder Lackieren - Verbinden der Hölzer durch Leimen, Nageln oder Verschrauben – Bohren mit der elektrischen Tischbohrmaschine usw. Es können auch holzfremde Baustoffe wie Metalle, Kunststoffe und Garne verwendet werden. Am Ende haben die Schüler*innen ein eigenes Produkt, wie z.B. im Schuljahr 21/22 ein selbstgebautes Wikingerschach.

„MINT-Forscherkids Gold“:
Schüler*innen, die im Rahmen ihrer AG-Wahl am Ende der Klasse 6 in allen vier Halbjahren je ein MINT-Angebot wahrnehmen erhalten dieses Zertifikat

„MINT-Forscherkids Silber“:
Schüler*innen, die im Rahmen ihrer AG-Wahl am Ende der Klasse 6 in drei Halbjahren je ein MINT-Angebot wahrnehmen erhalten dieses Zertifikat.

Die AFG legt auch in höheren Jahrgängen einen sehr großen Wert auf ein reichhaltiges und kontinuierliches AG-Angebot Angebot im MINT-Bereich:

Die Licht- und Ton Technik AG betreut die Technik der Anne-Frank-Gesamtschule bei allen schulischen Veranstaltungen. In der AG befassen sich die Schüler*innen mit den unterschiedlichen Bereichen der Bühnentechnik, wie z.B. verschiedene Mischpulte und deren Funktionen, der richtige Gebrauch und das Verkabeln von Mikrofonen und der Auf- und Abbau mobiler Technik. Die Schüler*innen lernen aber auch die Vielfalt der verschiedene Kabelsorten oder das Management und Organisieren von Veranstaltungen kennen. Die AG sorgt für die technische Unterstützung schulischer Vorführungen der Musiktheater AG, der Schulband AG, etc.

Das Ziel der Phänomexx AG ist es, die an der Schule schon vorhandenen, aber auch oft schon über die Jahre ins Alter gekommenen Materialien, die für naturwissenschaftliche Schüler*innenexperimente gedacht sind, wieder zu reparieren, zu aktivieren bzw. aufzufrischen. In der AG beschäftigen sich die Schüler*innen mit den unterschiedlichen Themen aus den naturwissenschaftlichen Disziplinen. Die Schüler*innengruppen sichten zunächst die Phänomexx Materialien und erschließen den naturwissenschaftlichen Zusammenhang der Experimente. Anschließend arbeiten sie die Versuche so auf, dass andere Schüler*innengruppen selbstständig mit den Materialien arbeiten und Kompetenzen erlangen können. Die Schüler*innen  bringen immer wieder ihre eigenen Ideen ein und erweitern so stetig die Aktualität und den Lebensbezug der späteren Lerninhalte.

Den Schüler*innen wird der spielerische Umgang mit der Arduino Hard- und Software EVA nähergebracht. Jedes Kind bekommt dabei ein eigenes Starter-Set mit zahlreichen Sensoren und natürlich dem Microcontroller, ausgestattet mit verschiedenen Ein- und Ausgängen. Die Hardware-Komponenten werden selbstständig zusammengebaut und über die Programmierung der Arduino Software zum Leben erweckt. Jede/-r AG-Teilnehmer*in soll ausdrücklich selbst „basteln“ und forschen und dabei vielleicht auch neue, brauchbare Dinge entwickeln, die es so vielleicht noch nicht gibt. Jeder kann sich also sein eigenes Projekt überlegen und im Schuljahr umsetzen. Grundkenntnisse im Programmieren werden spielerisch entwickelt.

Schüler*innen, die in den Schuljahren 7-10 je eine MINT-AG in mindestens zwei aufeinander folgenden Schuljahren durchgehend belegen, erhalten diese Auszeichnung (vgl. Abschlusszertifikate für MINT-AGs in den Jahrgängen 5 und 6).

Eine Woche zu Beginn des Schuljahres steht für die Klassen 5, 7-9, 11 und 12 ganz im Sinne des handlungsorientierten Lernens. Ein Lebensweltbezug und eine hohe Praxisorientierung sind dabei planungsleitend. MINT-Projekte haben dabei eine wichtige Position.
Folgende Beispiele, die verschiedenen Oberbegriffen wie „Kommunikation“ oder „Jugendliche in unserer Gesellschaft“ untergeordnet werden, sind aus den letzten Jahren tradiert:

• Tiere begleiten unseren Alltag (Jg. 7)
• Fridays for future (Jg. 7)
• Typisch Mädchen? Typisch Junge? (Jg. 7)
• Spuren legen und lesen (Jg. 8)
• Kryptografieren leicht gemacht (Jg. 8)
• Telekommunikation früher und heute (Jg. 8)
• Was will mein Tier mir sagen? (Jg. 8)
• Kommunikation heute – Radio (Jg. 8)
• Orientierung im Raum (EF)
• Künstliche Intelligenz (Q1)
• WhatsApp & Co.

Exkursionen, z.B. zu einer Imkerin oder ins Rundfunkmuseum sind dabei wichtige Bestandteile.

Das Institut für Geoinformatik der Universität Münster ist wichtiger Kooperationspartner für Projekte in der Oberstufe, z.B.:

Pressemeldung: Künstliche Intelligenz hautnah
Pressemeldung: Daten gegen den Klimawandel

Die Schüler*innen können im MINT-Bereich die Fächer NW oder Arbeitslehre anwählen
Neben den obligatorischen Kompetenzen des Lehrplans bietet die AFG im Jahrgang 8 eine Intensivwoche an (= WP I Woche). Epochales Lernen mit hohem Praxisbezug steht dabei im Vordergrund. Die WP I Woche ist ein besonders Lernangebot der AFG.
Im Folgenden werden typische und bewährte Aktivitäten der WPI Woche für einen tieferen Eindruck beispielhaft erläutert. Jeder Jahrgang hat aber die Möglichkeit, situationsangemessen Aktivitäten auszutauschen:

Zu Beginn der Woche besuchen die Schüler*innen zunächst eine Biogasanlage. Ihnen wird die Funktionsweise der Anlage erläutert und zusätzlich typische Arbeitsvorgänge eines konventionell geführten landwirtschaftlichen Betriebes. Hierbei erhalten die Schüler*innen auch Einblicke in die Haltung von Hühnern und Wollschweinen. Danach wird zum Vergleich ein Biohof besucht. Dort wird den Schüler*innen im Detail gezeigt, wie Biobauern arbeiten. Am zweiten Tag wird ein Wasserwerk besichtigt. Die Schüler*innen erhalten durch einen Vortrag zunächst theoretische Einblicke in die Gewinnung des Trinkwassers. Die einzelnen Schritte werden später durch die Besichtigung des Betriebsgeländes konkretisiert. Am dritten Tag besuchen die Schüler*innen ein naturwissenschaftliches Museum und nehmen an einem Workshop zum Thema „Boden“ teil. Mit chemischen und physikalischen Experimenten werden dabei vielfältige Funktionen unterschiedlicher Bodentypen erforscht. Es werden u.a. die Zusammensetzungen unterschiedlicher Böden, die Wasserspeicherkapazität, der pH-Wert und der Kalkgehalt erfasst. Auch erfahren die Schüler*innen viel über die Zusammenhänge bzw. die Bedeutung der Düngung mit Plaggen. Am vierten Tag nehmen die Schüler*innen an einem Workshop zum Thema „Gewässeruntersuchung“ teil. Die Schüler*innen erfahren zuerst, wie man Gewässerproben entnimmt und Analysen durchführt, danach werden die Erkenntnisse am Bach direkt umgesetzt. Am letzten Tag findet eine ausführliche Reflexion des Gelernten in der Schule statt.

Die AL-Woche steht unter dem Schwerpunkt „Rationalisierung“. Die Schüler*innen erhalten Einblicke in verschiedene Arbeitsabläufe bzw. Arbeitsprozesse. Viele verschiedene Betriebe, auch und insbesondere im MINT-Bereich, werden dazu besucht. Im Folgenden wird ein bewährter Ablauf beispielhaft erläutert: 

Am ersten Tag besuchen die Schüler*innen einen Flughafen, wo sie - in Kleingruppen geführt - viel über die komplexen Anforderungen und Abläufe erfahren. Die Schüler*innen lernen u.a., wie Arbeitsabläufe zunehmend digitalisiert bzw. maschinell entlastet werden. In den nächsten zwei Tagen werden als außerschulische Lernorte das Stift Tilbeck sowie eine Bäckerei aufgesucht. Am vierten Tag erfolgt eine Exkursion zum Maschinenbaubetrieb Schmitz Cargobul. (Zwischen Schmitz Cargobul und der AFG existiert ein Kooperationsvertrag.) Auch hier erhalten die Schüler*innen Führungen und können am Ende offene Fragen klären. Am letzten Tag werden die Erfahrungen reflektiert und dokumentiert

Sofern nicht Latein gewählt wurde, sind die Schüler*innen verpflichtet, in den Jahrgangsstufen 9 und 10 einen zweistündigen berufsbezogenen Kurs aus dem Angebot der Schule auszuwählen. Hierbei stehen neben weiteren Angeboten immer auch MINT-Angebote, wie z.B. „EDV für Schule und Beruf“ oder „Werkstatt mal anders“ zur Wahl.

Die Berufswelt ruft nach mehr Auszubildenen, die selbstständig und verantwortungsvoll an die Arbeit gehen können. In diesem Kurs arbeiten die Schüler*innen weiter an ihren handwerklichen Fähigkeiten und lernen, technische Produkte zu planen und im Anschluss zu fertigen. Fertigkeiten bei der Bearbeitung von Holz, Metall, Kunststoff sowie Elektronik werden vertieft und Produkte, die aus den unterschiedlichsten Bereichen kommen, werden geplant und entwickelt. Man kann Projekte aus folgenden Bereichen wählen:

Mobilität: Wie funktionieren Transport und Verkehr in Zukunft? Welche Vorgaben des Umweltschutzes müssen berücksichtigt werden? Welche Verkehrsmittel sind nachhaltig und dennoch wirtschaftlich? Die Schüler*innen beschäftigen sich mit unterschiedlichen Antriebssystemen und entdecken, welche Systeme die Bedingungen am besten erfüllen. 

Produktlebenszyklen: Ein Beispiel: Jeder hat ein Handy. Doch aus welchen Stoffen wird es hergestellt? Wie werden diese Stoffe gewonnen? Unter welchen Bedingungen arbeiten die Arbeiter? Und wenn das Handy alt und kaputt ist, stellen sich die folgenden Fragen: Kann ein Teil recycelt werden? Wie ist es umweltverträglich zu entsorgen?

Bauen und Wohnen: Wie soll die eigene Wohnung aussehen? In welcher Umgebung soll sie sein? Soll ich eine Wohnung kaufen oder mieten? Dies alles sind Fragen, die geklärt werden.
Berufsorientierung: Nach ihrem Abschluss finden sich die Schüler*innen in unterschiedlichen Rollen: Sie reflektieren, welche Anforderungen an sie gestellt werden und welche Kompetenzen man braucht, ganz besonders in den Berufsfeldern aus Technik und Wirtschaft

EDV (Elektronische Datenverarbeitung) ist aus keinem Lebensbereich mehr wegzudenken. Die Schüler*innen lernen in diesem Kurs viele Anwenderprogramme kennen, mit denen man in der Schule, aber auch in den meisten Berufen arbeitet. Hier einige Beispiele aus dem zweijährigen Kurs:

Projekt "professionelle Gestaltung eines Referats": Referate und umfangreiche Hausarbeiten, aber auch das Erstellen von Grafiken und Tabellen bekommen im Laufe der Schullaufbahn immer größeres Gewicht. Hilfreich ist dabei, wenn man ein modernes Textverarbeitungs- und Tabellenkalkulationsprogramm gut beherrschen kann.

Projekt "0nline-Banking": Das Online-Banking ist überall weit verbreitet. Deshalb bekommen die Schüler*innen von Fachleuten einer Bank die notwendigen Informationen, natürlich auch unter Sicherheitsaspekten und werden dann auch praktisch bzw. handlungsorientiert neue Erkenntnisse erwerben.

Projekt "EDV gestützte Präsentation": Für eine angemessene und anspruchsvolle Darstellung z.B. der Erfahrungen im Betriebspraktikum oder der Erlebnisse der letzten Klassenfahrt lernen die Schüler*innen ein professionelles Präsentationsprogramm kennen.

Projekt "Abschlusszeitung": Immer wichtiger wird die grafische Gestaltung von Veröffentlichungen - die Fachleute sprechen hier von Desk Top Publishing. So wird am Ende des Jahrgangs 10 die ansprechende Gestaltung der Abschlusszeitung mit einem attraktiven Layoutprogramm im Mittelpunkt stehen. Dabei erlernen die Schüler*innen eine angemessene Bildbearbeitung, vom Einscannen bis zur Fotomontage. Hierbei werden auch rechtliche Aspekte angesprochen.

Das Projekt „Gestaltung eines Flyers“ in Kooperation mit dem MINT-Netzwerk ZDI und einer Medienagentur: Im Rahmen dieses Projekts sollen die Schüler*innen den bestehenden Flyer der Schule "Wir stellen uns vor", der jährlich zum Tag der offenen Tür ausgegeben wird, neu designen und für die Bereitstellung auf der Schul-Website vorbereiten. Die Schüler*innen lernen zunächst die wichtigsten Aspekte für die Erstellung einer professionellen Broschüre kennen und definieren die Zielgruppe und die geplanten Medien (digital und Print) für die Veröffentlichung der Informationen. Unter Anleitung eines Grafikdesigners und eines Mediengestalters (Role Model) von 361gradmedien werden zunächst wichtige Designaspekte in praktischer Form anhand einer professionellen Software (Affinity Publisher, oder Adobe InDesign) geschult. Im weiteren Verlauf wird das neu erlernte Fachwissen im konkreten Projekt, der Erstellung des Schulflyers, durch die Schüler*innen angewandt und vertieft. Das gesamte Projekt wird zusätzlich durch einen Fachinformatiker begleitet, der einen Ausblick auf die informationstechnischen Punkte gibt, die bereits während der Flyer-Erstellung von Bedeutung sind.

Insbesondere während der Projektwoche und der WP I Woche, in den AG- Stunden, aber auch an den zweimal jährlich stattfindenden Wandertagen, werden außerschulische Lernorte aufgesucht, um einen umfassenden Praxisbezug zu ermöglichen.

Hier ein kleiner Auszug an durchgeführten Exkursionen mit MINT-Bezug:

• Heiliges Meer
  
• Feuerwehr
  
• LWL Naturkundemuseum
  
• Planetarium
  
• Allwetterzoo
  
• Museum am Schölerberg Osnabrück (Bodenlabor)
  
• Biobauer Herzkamp
  
• Biogasanlage Kückmann
  
• Wasserwerk Haltern
  
• Hof Schoppmann „Chemische Gewässeruntersuchung“
  
• Lumbricus „Bodenuntersuchung“ und „Gewässeruntersuchung“
  
• Deutsche Umweltstiftung Umwelt Osnabrück „Zukunftsprojekt Energiewende“
  
• Braunkohletagebau im Rheinischen Kohlerevier
  
• Klärwerke
  
• Hundeschule
  
• Besuch einer Imkerin
  
• Besuch der Volksbank
  
• eintägiges Praktikum (Synthese von Aspirin) bei der Firma Evonik Technology & Infrastructure GmbH
  
• AIDS-Beratungsstelle in Münster
  
• Exkursionen zum Institut für Geoinformatik
  
• Cebit und Didacta (Sensebox-Stände)
  
• Textilmuseum Bocholt mit BW-Anbau (Jeansprojekt Bio – nicht Bio)
  
• Biologisches Zentrum LH
  

Dabei sind einige Ziele fakultativ, andere obligatorisch (z.B. der Besuch des Naturkundemuseums am Wandertag im Jahrgang 8).

Im Rahmen eines Seminars entwickeln Studierende der WWU seit mehreren Jahren in Absprache mit Lehrenden der AFG sogenannte digitale „Lernpfade“ für einzelne Jahrgänge der Sek I und Sek II. Hier wird mit Diagnosetests, interaktiven Applets, Hilfestellungen und Lösungen individuelles und selbstständiges Arbeiten ermöglicht

Kunst trifft Mathematik: Digitale Werkzeuge - Mathematik trifft Kunst

Dreiecke: Digitale Werkzeuge - Dreiecke

Lernpfad zur Vorbereitung auf VERA 8: Digitale Werkzeuge - Fit für VERA 8

Pyramiden entdecken: Digitale Werkzeuge - Pyramiden entdecken 

Funktioniert es? Der Übergang von der Sek I zur Sek II: Digitale Werkzeuge - Der Übergang von Sek I zu Sek II

Wie Funktionen funktionieren: Digitale Werkzeuge - Wie Funktionen funktionieren

Wie Funktionen funktionieren 2.0: Digitale Werkzeuge - Wie Funktionen funktionieren 2.0

Mathematik im Beruf: Digitale Werkzeuge - Mathematik im Beruf

Ableitungen üben und vertiefen: Digitale Werkzeuge - Ableitungen üben und vertiefen

Trainingsfeld Ableitungen: Digitale Werkzeuge - Trainingsfeld Ableitungen

Basiswissen Analysis: Digitale Werkzeuge - Basiswissen Analysis

Wiederholung Analytische Geometrie: Digitale Werkzeuge - Wiederholung Analytische Geometrie