Mathematikunterricht am Heinrich-Hertz-Gymnasium - unsere Ziele

Bereits seit Mitte der  60er Jahre erhalten die Schüler an der Heinrich-Hertz-Schule eine sowohl erweiterte als auch vertiefende mathematische Ausbildung, gemessen an den allgemeingültigen Lehr- bzw. Rahmenplänen für den Mathematikunterricht.
Diese verstärkte Ausbildung im Fach Mathematik erfolgte im Laufe der Jahre mit unterschiedlichen Inhalten und in verschiedenen Organisationsformen. 

Auch heute ist es unser Ziel, für interessierte Schüler  einen Mathematikunterricht zu gestalten, welcher ihre Fähigkeiten herausfordert, vertieft und erweitert.
Die Grundlagen dafür bilden der gültige Rahmenplan für das Fach Mathematik des Landes
Berlin und ein vom Berliner Senat genehmigter Ergänzungsplan für den  Mathematikunterricht am Heinrich-Hertz-Gymnasium für die Klassenstufen 7 bis 10. 

Mit dem Ergänzungsplan, welcher sich in den allgemeingültigen Rahmenplan stofflich einordnet, wird insbesondere das Ziel verfolgt, solche allgemeinen Fähigkeiten weiterzuentwickeln wie:
·       logische Strukturen analysieren und aufdecken zu können,
·       Aussagen logisch strukturieren und Beweisideen selbst finden zu können,
·       funktionale Abhängigkeiten zu entdecken und selbst formulieren zu können. 

Im einzelnen beinhaltet der Ergänzungsplan folgende Gebiete:

• Betragsgleichungen und Betragsfunktionen

• Ergänzungen zur Geometrie (Flächenverwandlungen, funktionale Betrachtungen zu Flächeninhalten)

Klasse 9:

• Vertiefungen zu Gleichungssystemen (Gauß-Algorithmus, Fallunterscheidungen für die Lösungsmenge, lineare Ungleichungssysteme, lineare Optimierung)

• Quadratische Funktionen (u.a. Extremalaufgaben, quadratische Ungleichungen, Beziehung zwischen arithmetischem und geometrischem Mittel)

• Elemente der Kombinatorik

Klasse 10:

• Beweisverfahren der vollständigen Induktion (Summenformeln, Ungleichungen, Teilbarkeitsaussagen, geometr. Aussagen, Binomischer Satz)

• Ausbau der Gleichungslehre (goniometrische Gleichungen, Exponential- und Logarithmusgleichungen)

• Darstellung von Körpern (schräge Parallelprojektion, Ein- und Zweitafelprojektion)

In den Klassen 12 und 13 halten wir dann neben Grundkursen ein umfangreiches Angebot an Mathematik-Leistungskursen bereit, die für speziell interessierte Schüler/innen durch Erweiterungskurse in der 12. Klasse ergänzt werden.Besonders pfiffige Mathefans können an unserer Schule in jeder Klassenstufe von 5 bis 13 Arbeitsgemeinschaften besuchen. Viele Preisträger bei Mathe-Wettbewerben (Mathematik-Olympiaden, Bundeswettbewerb Mathematik, Berliner Tag der Mathematik...) gehen aus diesen Mathe - AG's hervor.

Hier einige der bedeutendsten Wettbewerbsergebnisse unserer Schüler  im Fach Mathematik in den letzten Jahren:

• Dreifacher Goldmedaillengewinner Peter Scholze (Abitur 2007) bei  Internationalen Mathematik-Olympiaden  (2005 in Mexiko, 2006 in Slowenien, 2007 in Vietnam)

• Drei Bundessieger beim Bundeswettbewerb Mathematik im Jahr 2005 (Peter Scholze, Klasse 11, Asar Hage-Ali, Klasse 13, und Alexander Fromm, Klasse 13)

• Peter Scholze ist fünffacher Bundessieger beim Bundeswettbewerb Mathematik.

• Erste Preise in den Klassenstufen 7/8, 9/10 und 11/12/13 bei den Berliner Tagen der Mathematik 2007 und 2008 (Mannschaftswettbewerb an Berliner Universitäten und der TFH)

Das Heinrich-Hertz-Gymnasium wurde damit erfolgreichste Schule in Berlin in den letzten Jahren.

Eine weitere Besonderheit - Kooperation mit dem Institut für Mathematik der Humboldt-Universität zu Berlin

Mit Beginn des Schuljahres 2000/2001 schlossen sich drei Berliner Gymnasien (Andreas-OS, Heinrich-Hertz-Gymnasium und Herder-OS) zu einem Netzwerk mit dem Ziel zusammen, mathematisch-naturwissenschaftlich interessierte und begabte Schüler/innen mit einem besonderen Angebot im Fach Mathematik in den Klassen 11 bis 13 zu fördern. Die Georg-Forster-OS kam etwas später hinzu.

Ausgangspunkt für dieses Berliner  Netzwerk mathematisch profilierter Schulen war die Vorstellung des damaligen Direktors des Instituts für Mathematik der Humboldt-Universität zu Berlin, Herrn Prof. Dr. Kramer, in Zusammenarbeit mit dem Berliner Schulsenat und den drei oben genannten Gymnasien dazu geeignete Konzepte in 2000/2001 zu entwickeln.

So wurde von den Schulen des Netzwerkes in enger Kooperation mit dem Institut für Mathematik der Humboldt-Universität zu Berlin ein Rahmenplan erarbeitet, der sich an den inhaltlichen Erfordernissen des Grundstudiums Mathematik (Analysis I, lineare Algebra I) an Universitäten und Hochschulen der Bundesrepublik Deutschland orientiert.

Zielgruppe  eines Mathematikunterrichts auf der Basis dieses speziellen Planes sind ausgewählte Schülerinnen und Schüler mit besonderem mathematischen Interesse, die in entsprechenden Kursen (Profilkurse in Klasse 11, spezielle  Leistungskurse in den Klassen 12 und 13, Erweiterungskurs in Klasse 12)  zusammengeführt werden.

Selbstverständlich kann dieser Unterricht weder in der Breite noch in der Tiefe die Mathematikvorlesungen des ersten Semesters (einschließlich Übungen bzw. Seminare) an einer Universität oder Hochschule vollständig vorwegnehmen, doch ist es Ziel unserer Schule, dass Absolventen mit diesem unterrichtlichen Hintergrund einen deutlich leichteren Zugang zu einem mathematischen, naturwissenschaftlichen oder technischen Studium finden.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass Abiturienten, die die genannten Kurse in Kl. 12 und 13 mit sehr guten Ergebnissen abschließen, die Absolvierung des ersten Semesters im Grundstudium Mathematik (für alle Studienrichtungen an allen Universitäten und Hochschulen/Fachhochschulen der Bundesrepublik) in Form eines Seminarscheins vom Institut für Mathematik der Humboldt-Universität anerkannt bekommen.

Der oben beschriebene spezielle Rahmenplan Mathematik wird seit dem Schuljahr 2001/2002  umgesetzt. Der  spezielle Leistungskurs Mathematik Kl. 13, Abiturjahrgang 2004, war  der erste Kurs seiner Art an unserer Schule, der nach diesem speziellen Plan unterrichtet wurde.

Das Projekt spezieller Leistungskurse Mathematik wird weitergeführt. In den Klassen 12 und 13 läuft z.Zt. jeweils ein solcher Kurs neben "normalen" Leistungskursen Mathematik.

Die jährlichen Sommerschulen "Lust auf Mathematik" 

Ein wesentlicher Bestandteil des Berliner Netzwerkes mathematisch profilierter Schulen ist die Sommerschule "Lust auf Mathematik" im Jugendbildungszentrum Blossin e.V., die am Ende eines jeden Schuljahres für ca. 35 Schüler/innen der oben genannten Netzwerkschulen stattfindet.

Diese Sommerschulen werden jährlich von Prof. Dr. Kramer und Frau Dr. Warmuth (Institut für Mathematik der HUB) vorbereitet und betreut. Sie gewinnen Wissenschaftler der Berliner Universitäten und anderer Einrichtungen, die mit den Schüler/innen in kleinen Gruppen eine Woche lang anspruchsvolle mathematische Themen bearbeiten.

Die Themen knüpfen an den Schulstoff der Sekundarstufe II (Klassen 11 bis 13) an und führen in Elemente der modernen Mathematik und ihrer Anwendungen ein.

Einige Themenbeispiele aus den Sommerschulen:

Metrische Räume und Fixpunktprobleme, Elemente der Graphentheorie, Elemente der Topologie, Algebraizität und Transzendenz reeller Zahlen, Aktienkurse und Wiener Prozeß, Differentialgleichungen und Anwendungen, Wegeoptimierungsprobleme, Spieltheorie ... .
Jede Schülergruppe präsentiert in einem halbstündigen Vortrag vor dem Plenum aller Teilnehmer/innen ihre Ergebnisse. Außerdem werden die wichtigsten Arbeitsergebnisse in schriftlichen Berichten dokumentiert. 

Dr. Matthias Nicol

Leiter des Fachbereiches Mathematik