Was passiert im Stoffwechsel von Zuckerkranken? Kann man die Störung beheben? Wie stellt man einen Wirkstoff gegen die Krankheit her? Solche Fragen lassen sich mit Hilfe der Biologie und der Chemie beantworten. Was in der Forschung eng zusammengehört, bildet bei uns eine der beiden Schwerpunktfachkombinationen im Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Profil: das Schwerpunktfach Biologie/Chemie (BC).

Die Chemie sammelt und ordnet Erkenntnisse über Stoffe und ihre Reaktionen. Diese Grundlagen dienen dazu, den Aufbau von komplizierten Stoffen zu erklären und neue Stoffe mit neuen Eigenschaften herzustellen. So ermöglicht es die Chemie der Biologie, die Verarbeitung von Stoffen in Lebewesen oder die Voraussetzungen für das Leben zu verstehen. Die Biologie beschreibt, wie Lebewesen mit ihrer Umwelt und in Gemeinschaften funktionieren. Beide Naturwissenschaften nutzen Methoden, mit denen man Vermutungen auf logische und wiederholbare Art und Weise testen kann, oft in Form von praktischen Experimenten.

Die beiden Fächer werden getrennt unterrichtet und vertiefen wichtige Themen weit über das Grundlagenfach-Niveau hinaus.

• Im zweiten Semester der 5. Klasse bilden Praktikumseinheiten mit wöchentlich vier Lektionen in einer Einheit das Herzstück der Ausbildung.
• Die Biologie-Projektstunde im ersten Semester der 6. Klasse ermöglicht Vertiefungen auch in Kombination mit anderen Fächern.
• Das Schwerpunktfach BC zeigt die Vielfalt der Naturwissenschaften und schafft eine Grundlage für Studienrichtungen im medizinischen und naturwissenschaftlichen Bereich.
• Die beiden Fächer werden nach der 6. Klasse mit je einer Maturitätsprüfung abgeschlossen, welche mit den jeweiligen Vornoten zusammen als Schwerpunktfachnote zählt.

Das Schwerpunktfach Physik und Anwendungen der Mathematik (PAM) bietet die Möglichkeit, im engen Zusammenspiel von Physik und Mathematik die Natur zu erforschen. Ein Beispiel gefällig? Aus einer PET-Flasche, ein bisschen Karton, Leim und Klebeband bauen wir eine Rakete, die möglichst weit fliegt. Die PET-Flaschen-Rakete füllen wir mit etwas Wasser und bepumpen sie anschliessend mit Luft, um Druck für den Abschuss aufzubauen.

• Wozu wird überhaupt Wasser eingefüllt?
• Wie viel Wasser ist ideal?
• Welches ist der optimale Abschusswinkel?
• Welche Rolle spielt der Luftwiderstand der Rakete? Kann man ihn messen?

Natürlich könnte man Tausende Testflüge durchführen und versuchen, seine Rakete zu optimieren. Das dauerte allerdings lange und wäre entsprechend aufwendig. Viel schneller kommt man ans Ziel, wenn man mit einigen grundlegenden physikalischen Gesetzen ein mathematisches Modell für den Flug seiner Rakete erstellt. Damit lässt sich der Flug auf dem Computer simulieren und man kann seine Rakete Tausende Male virtuell fliegen lassen und durch das Variieren der Einflussfaktoren das optimale Setup für seine Rakete finden.

Wer gerne ein solches Projekt durchführen würde, den Forschergeist und den Biss hat, nicht aufzugeben, auch wenn es einmal etwas länger dauert, bis ein Problem gelöst ist, ist im Schwerpunktfach Physik und Anwendungen der Mathematik genau am richtigen Ort. Hier besteht auch die Möglichkeit, sich vertieft mit Themen zu beschäftigen, die im Grundlagenfach – wenn überhaupt – nur gestreift werden können: zum Beispiel Einsteins Relativitätstheorie oder das Rechnen mit Matrizen und komplexen Zahlen. Auch der Computer wird intensiv eingesetzt, beispielsweise für Näherungslösungen von Gleichungen, die sich nicht exakt lösen lassen. Auf jeden Fall bekommt man hier das nötige Rüstzeug, um mit einem Startvorteil ein Studium in Angriff zu nehmen, bei dem Mathematik und/oder Naturwissenschaften eine wichtige Rolle spielen.