Mathematik
In der Oberstufe wird das Mathematikprofil angeboten. Dieser Leistungskurs bereitet die Schülerinnen und Schüler zielgerichtet auf das Abitur vor und sie erhalten Einblicke in die Welt der Mathematik. Besuche in der Uni, der Hochschule, der Luft- und Raumfahrt und Exkursionen zu anderen Lernorten gehören ebenso dazu, wie das Erstellen einer Projektarbeit.
Auch in der Oberstufe werden leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler gefördert und leistungsstarke Schülerinnen und Schüler gefordert.
Alljährlich bietet der Fachbereich Mathematik ein Mathecamp im Schullandheim Dötlingen an – dieses ermöglicht eine besonders intensive Vorbereitung kurz vor der Abiturprüfung.
Pädagogisch liegt der Schwerpunkt auch in der Oberstufe auf handlungs- und problemorientierten Unterricht. Das Feedback unserer Schülerinnen und Schüler – sowie die Ergebnisse im schriftlichen Abitur bestärken uns in unserem Konzept.
Auswahl von Themen in der Einführungsphase (11. Schuljahr):
Analysis
Die Analysis ist ein zentrales Thema der Mathematik. Sie beschäftigt sich in erster Linie mit der Differential- und Integralrechnung.
In der Differentialrechnung geht es vornehmlich um die Berechnung der Ableitung (Steigung) einer Funktion. Beschreibt eine Funktion z.B. die Bewegung eines Balls (also die zurückgelegte Strecke in einer bestimmten Zeit), so gibt die Ableitung dessen Geschwindigkeit an.
Die Integralrechnung beschäftigt sich mit der Flächen- bzw. Volumenberechnung, auch unter krummlinigen Kurven (beispielsweise die insgesamt auftretenden Kräfte bei einem Aufprall eines Autos auf eine Mauer).
In der Theorie gelangt man schließlich zum Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung, der besagt, dass Integrale über Stammfunktionen ausgerechnet werden können, und der somit die beiden zunächst unabhängig voneinander entwickelten Theorien miteinander verbindet.
Auswahl von Themen in der Qualifikationsphase 1 (12. Schuljahr) und 2 (13. Schuljahr):
Analytische Geometrie / Lineare Algebra
Die analytische Geometrie / lineare Algebra ist ein weiteres zentrales Thema der Mathematik. Sie handelt vor allen Dingen um Vektoren, Geraden, Flächen und Matrizen.
Vektoren zum Beispiel kann man sich gut als eine Kraft vorstellen, welche in eine bestimmte Richtung geht. Zum Beispiel der Wind kann durch Vektoren dargestellt werden. Aber auch in modernen Computerspielen wie Fifa oder Grand Theft Auto V werden die Positionen von Gegnern oder Gegenständen intern im Spiel mit Vektoren dargestellt.
Geraden und Flächen werden zum Beispiel bei modernen Fräsmaschinen mit der Hilfe der analytischen Geometrie benutzt, um auf Mikrometer genaue Schnitte zu erhalten.
Matrizen kann man sich als eine allgemeinere Form von Vektoren vorstellen. Sie werden zum Beispiel genutzt, um die Kosten bei der Herstellung von Autos zu berechnen.
Stochastik
Die Stochastik besteht aus der Wahrscheinlichkeitstheorie und der Statistik.
Die Wahrscheinlichkeitstheorie beschäftigt sich mit dem Zufall.
Zum Beispiel ist jedem „irgendwie klar“, dass beim Würfeln alle Ergebnisse - falls man nur „oft genug“ wirft - im Durchschnitt gleich oft erscheinen sollten; jedenfalls, wenn alles mit rechten Dingen zugeht. In der Wahrscheinlichkeitstheorie wird unter anderem dieses mathematisch (präzise) betrachtet.
Angewendet wird die Wahrscheinlichkeitstheorie zum Beispiel beim Abspielen von DVDs oder Blue-Rays, sowie beim Vorhersagen von Aktienkursen (heutzutage werden im automatisierten Aktienhandel viele Wirtschaftsmathematiker beschäftigt).
Die Statistik hat als Inhalt die systematische Untersuchung von gesammelten Daten und taucht daher überall in der Wissenschaft oder in der Politik auf.
Die Qualifikationsphase 2 (13. Schuljahr) dient der Vertiefung der oben genannten Gebiete mit weiteren Funktionsklassen.
