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Keine Lust auf Mathe, Physik, Technik? 2006
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Keine Lust auf Mathe, Physik, Technik?

Verlieren Mathematik, Naturwissenschaften und Technik als Studienfächer und berufliche Felder an Attraktivität?

Seit Jahren ist die Zahl der Studierenden, die an technischen Hochschulen (ETH, EPFL) die Vordiplomprüfungen nicht bestehen oder das Studium aus andern Gründen vorzeitig abbrechen, stark angestiegen. Zudem ist die Zahl der Mittelschülerinnen und Mittelschüler - und damit das traditionelle Potential möglicher Studierender technischer Disziplinen - tendenziell rückläufig. Auffallend bei dieser Entwicklung ist, dass der Anteil der männlichen Gymnasiasten seit Jahren sinkt. Im gleichen Masse sinkt der Anteil jener Gymnasiastinnen und Gymnasiasten, welche sich für eine naturwissenschaftlich technische Studienrichtung entscheiden.

Gründe für diese Rückgänge sind unter anderem attraktive Ausbildungsalternativen, die sich den Jugendlichen bieten.

Statt der Maturität und anschliessendem universitärem Hochschulstudium wird, gerade in technischen Bereichen, immer öfter der Weg der Lehre mit Berufsmaturität und anschliessendem Besuch einer Fachhochschule gewählt.

In ihrem Bericht 2003 hält die SKBF fest, dass der Hinführung an mathematischnaturwissenschaftliche und technische Themen und Fragestellungen in der Schule mehr Bedeutung beigemessen werden muss. Die schulischen Rahmenbedingungen und die didaktische und methodische Gestaltung des Unterrichts seien so zu gestalten, dass das Interesse der Jugendlichen bereits früh im Verlaufe der schulischen Ausbildung geweckt und gestärkt wird.

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Pilotprojekt "NAWIMAT" an der Alten Kantonsschule Aarau
Die Alte Kantonsschule Aarau plant auf das Schuljahr 06/07 versuchsweise eine Abteilung, welche gezielt Schülerinnen und Schüler fördern soll, die sich vor allem für die mathematisch-naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen interessieren.

Im Rahmen dieses Schulversuchs soll mit dem neuen gymnasialen Ausbildungsgang NAWIMAT eine attraktive Alternative zum Weg der Berufsmaturität angeboten werden. Damit soll das Gymnasium konkurrenzfähig bleiben und gleichzeitig den langfristigen und nachhaltigen Zugang zu mathematisch-naturwissenschaftlichen und technischen Studien an Universitäten sichern.

Es ist geplant, ab Schuljahr 2006/07 an der Alten Kanti versuchsweise eine neue Abteilung zu führen, in welcher die Schülerinnen und Schüler speziell im Bereich der mathematisch-naturwissenschaftlichen Disziplinen gezielt gefördert werden sollen. Der geplante Bildungsgang unterscheidet sich vom herkömmlichen Maturitätslehrgang vor allem hinsichtlich der Durchführung schulinterner und externer Praktika.

So sollen bereits ab der ersten Klasse obligatorische Praktika in Biologie, Chemie und Physik absolviert werden.

In der 2. Klasse ist eine Studienwoche bei "Schweizer Jugend forscht" oder einer ähnlichen Institution vorgesehen.

Ab der 3. Klasse werden die naturwissenschaftlichen Praktika ergänzt durch ein mehrwöchiges Praktikum in einer Unternehmung oder Institution, welche im Bereich Naturwissenschaft/Technik tätig ist. Das Paul Scherrer Institut PSI und das Technologieunternehmen PLUS Orthopedics haben denn auch schon Bereitschaft zur Aufnahme von Kantischülerinnen und -schülern signalisiert.

Im Idealfall könnte die im 4. Jahr eingeplante Maturitätsarbeit ihren Ursprung in diesem Praktikumseinsatz finden und sehr praxisbezogen in Zusammenarbeit mit dem betreffenden Betrieb verfasst werden.

Um die Praktika zeitlich optimal in den Lehrgang eingliedern und auf die Lehrpläne der Grundlagenfächer abstimmen zu können, sind geringfügige Anpassungen der Stundentafel nötig. Dabei werden jedoch alle Rahmenbedingungen des eidgenössischen Maturitätsanerkennungsreglements sowie der kantonalen Umsetzung eingehalten. Insbesondere am bewährten 2-2-Modell des Aargauischen Gymnasiums soll festgehalten werden (d.h. die Entscheidung für das Schwerpunktfach wird erst nach zwei Jahren Grundausbildung getroffen, also zwei Jahre vor der Matur). In der Wahl des Schwerpunkt- und Ergänzungsfaches sind die Schülerinnen und Schüler frei, die Wahl mathematisch-naturwissenschaftlicher Fächer ist allerdings wünschenswert. Das Akzentfach Mathematik ist für die Schülerinnen und Schüler des NAWIMAT-Lehrganges obligatorisch. Anstelle des Projektunterrichts in der 3. Klasse finden die oben erwähnten naturwissenschaftlichen Praktika in der 1. und 2. Klasse statt.

Quelle: Text Alte Kantonsschule Aarau 2006

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Pilotprojekt "Akzentfachs Informatik & Kommunikation" an der Neuen Kantonsschule Aarau

Die Neue Kantonsschule Aarau plant für das kommende Schuljahr 2006/2007 ein neues Angebot für die neuen Studierenden der gymnasialen Grundstufe: die Abteilung infcom.ch Informatik & Kommunikation. Hier soll den Schülerinnen und Schülern fundiertes Konzeptwissen zum Verständnis, zum Einsatz und zur Reflexion der neuen Medien in den verschiedensten Fachbereichen vermittelt werden.

Die Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) sind für die berufliche Zukunft unserer Schülerinnen und Schüler von entscheidender Bedeutung. Dabei kann auf die ICT- Anwendungen in den Ingenieur- und Sozialwissenschaften verwiesen werden, aber auch auf die Nutzung in den verschiedensten Arbeits- und Lebensbereichen, etwa in der Kommunikation, der Gestaltung sowie in der Musik. Bestanden in der Schweiz 1980 noch 300'000 Arbeitsplätze mit Bildschirmen, sind es 2005 bereits 2,8 Millionen - von insgesamt 3.8 Millionen.

Mit dem geplanten Angebot einer Abteilung infcom.ch Informatik & Kommunikation an der Neuen Kantonsschule soll deshalb das bestehende Angebot im Bereich der ICT (Integration der ICT im Unterricht und ein einsemestriger Grundkurs Informatik in der 1. Klasse) erweitert werden.

Sowohl im Berufsbildungsbereich wie auch an der Diplommittelschule (mit dem Berufsfeld Kommunikation) werden entsprechende Ausbildungsrichtungen angeboten.

Die geplante Abteilung infcom.ch Informatik & Kommunikation schliesst die Lücke zwischen den gymnasialen Lerninhalten und den mannigfachen und komplexen Formen, die sie in Anwendung der zeitgenössischen Informations- und Kommunikationstechnologien annehmen können.

In der Abteilung infcom.ch sollen die neuen Medien im Unterricht systematisch, nachhaltig und konsequent eingesetzt werden. Die Absolventen lernen den Computer als natürliches Hilfsmittel selbstverständlich in den verschiedensten Situationen ein zu setzen. Neben der Vermittlung von fundiertem Anwender kompetenzen soll ein nachhaltiges Konzeptwissen über Funktionsweise des Computers wie auch über die Gesetzmässigkeiten der Kommunikation vermittelt und anhand konkreter Produkte erprobt werden.

Der Unterricht in den Grundlagenfächern wird von Lehrpersonen durchgeführt, die im Bereich der ICT- Integration überdurchschnittliche Qualifikationen aufweisen. Sie arbeiten verstärkt zusammen und setzen gezielt Formen des e-Learnings ein (z.B. virtuelle Plattformen). Wichtig ist jedoch, dass auch andere, erfolgreiche, traditionelle Lernformen (Lehrervortrag u.a.) ihren angemessenen Platz im Unterricht haben.

Quelle: Text Neue Kantonsschule Aarau 2006
Naturwissenschaften
Forschungsarbeiten von Frauen und Männern
Studentinnen und Studenten entwickeln Experimentalraketen
Experimentalraketen
Video Höhenrakete DECAN

STERN (Studentische Experimental Raketen)

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Vom Leben lernen: Schüler tauschen bei caesar Klassenraum mit Labor

Das Forschungszentrum caesar beteiligte sich zum vierten Mal an den Wissenschaftstagen des Bonner Beethovengymnasiums.

Im Virtual-Reality-Center von caesar erleben die Schülerinnen und Schüler, wie Computermodelle dreidimensional im Raum schweben.
Nicht für die Schule sondern für das Leben lernen wir, heisst es immer. Was im Leben von Wissenschaftlern wichtig ist und wie ihr Tagesablauf aussieht, erfahren Schülerinnen und Schüler des Bonner Beethovengymnasiums heute und morgen im Forschungszentrum caesar. Seit sechs Jahren führt die Schule mit der Jahrgangsstufe 11 die Schülerwissenschaftstage durch. Sie sollen den Jugendlichen die Naturwissenschaften näher bringen und ihre grosse Bedeutung für den Alltag deutlich machen. Ausser caesar beteiligen sich das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Köln-Porz, die Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg in Rheinbach und die Klinik für Epileptologie der Universität Bonn an dem Projekt.

Im Forschungszentrum caesar können die Schüler in alle drei Themenbereiche hineinschnuppern: Nanotechnologie, Biotechnologie und Medizintechnik. Sie starten in der Nanotechnologie, in der aus kleinsten Teilchen neue Materialien und Produkte hergestellt werden. Betreut vom Prozesstechniker René Borowski und dem Auszubildenden zum Mikrotechnologen Sören Becker erleben sie, wie im Reinraum unter staubfreien Bedingungen gearbeitet wird. In vielen Schritten entstehen hier Sensoren, die zum Beispiel in der Automobilindustrie verwendet werden. Am Mikroskop können die Schüler feinste Strukturen selbst sichtbar machen.

Weiter geht es im Virtual-Reality-Center. Hier lässt der Informatiker Khai Binh Duong Computermodelle - beispielsweise eines menschlichen Gehirns - im Raum schweben. Durch eine 3D-Brille wirken die Computerdaten täuschend echt und "greifbar". Die Software, die dahinter steckt, soll zukünftig Chirurgen das Planen und Durchführen von Operationen erleichtern. Ganz anders sieht die Arbeit in einem biologischen Labor aus. Der Biologe Dr. Martin Zabe-Kühn erläutert den Schülern, welche Fähigkeiten und Interessen dort gefragt sind. Seine Arbeitsgruppe "Functional Peptides" untersucht und entwickelt Peptide, kleine Eiweissmoleküle, die beispielsweise als massgeschneiderte Medikamente angewendet werden.

Die letzte Station für die Schüler ist das "SimuLab". Das Simulationslabor wird von Stefan Hartmann geleitet, der bei caesar für alle Schülerveranstaltungen verantwortlich ist. Der Mathematiker gibt regelmässig Kurse über wissenschaftliche Simulationen und die zugrunde liegenden mathematischen Modelle. Dabei geht es nicht um trockene Formeln sondern konkrete Anwendungen: Die Schüler bauen beispielsweise am Computer einen Kran und hängen eine Last daran. Ein Simulationsprogramm macht durch unterschiedliche Farben sichtbar, wo die Last am meisten drückt. So lassen sich mögliche Bruchstellen vorhersagen und der Kran optimieren.

Das internationale Forschungszentrum caesar (center of advanced european studies and research) hat 1999 die Arbeit aufgenommen. Mit inzwischen über 220 Mitarbeitern forschen interdisziplinäre Teams in den Bereichen Materialwissenschaften/Nanotechnologie, Biotechnologie und Medizintechnik. Forschung und industrielle Anwendung gehen Hand in Hand: caesar entwickelt innovative Produkte und Verfahren und unterstützt die Wissenschaftler bei Firmenausgründungen.

center of advanced european studies and research caesar
Quelle: Text center of advanced european studies and research caesar 2006
Definitionen: Naturwissenschaften, Mathematik und Technik

Zur Bestimmung des Bereichs Naturwissenschaften, Mathematik und Technik (NMT) (neu: MINT-Bereich (MINT = Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik)) wird die Internationale Standard Klassifikation der Bildungsfelder (ISCED Felder) verwendet.

Folgende Bildungsfelder werden dem MINT-Bereich zugeordnet:

Lebenswissenschaften (life sciences)
Naturwissenschaften
Mathematik und Statistik
Informatik
Ingenieurwesen und technische Berufe
Herstellung und Verarbeitung
Architektur und Bauwesen
MINT
Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik

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Ausbildung in Naturwissenschaften, Mathematik und Technik
Frauenmangel in Wissenschaft und Technologie
Mädchen können mehr - Frauen in der Wirtschaft
Frauenförderung in der Informatik
ETH Zürich Maturanote und Studienerfolg
Gymnasiale Ausbildung Schweiz:
Stärkung der Naturwissenschaften und Aufwertung der Maturaarbeit
Initiative NaTech Education 2006
Aargauer Gymnasien Obligatorisches Fach Informatik 2015
ERLEBNIS Naturwissenschaften
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Externe Links
Akademien der Wissenschaften Schweiz
Schweizerische Akademie der Technischen Wissenschaften
SATW Technoscope
Technoscope ist das Technikmagazin der SATW für Jugendliche.
NaTech Education
EDUCA TEC
ETH Zürich
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