Das Schwerpunktfach Mathematik unterstützt mit seinen rechnerischen und zeichnerischen Mitteln die naturwissenschaftlichen Fächer bei der Auswertung und Darstellung ihrer Erkenntnisse. Ergänzend zum regulären Unterricht werden die sichere Beherrschung der Grundrechenarten und die Erstellung von Tabellen, Diagrammen und Grafiken vertieft. Dabei lernt ihr Daten im jeweils geeigneten Diagrammtyp, zum Beispiel Balkendiagramm oder Kreisdiagramm, darzustellen.

Ein Beispiel aus der Physik soll zeigen, wie die Mathematik in den Naturwissenschaften hilfreich ist. Wie schnell läuft ein Läufer, der einhundert Meter in zehn Sekunden schafft, im Durchschnitt? Dazu rechnet ihr die Geschwindigkeit von Metern pro Sekunde in Kilometer pro Stunde um, denn diese Angabe kommt im Alltag viel häufiger vor und so kann man sich die Geschwindigkeit besser vorstellen.

10 m/s ≙ ? km/h

Die Unterrichtsinhalte des Profils orientieren sich thematisch am übergeordneten Zusammenhang „Nachhaltigkeit“. Der Begriff Nachhaltigkeit stammt ursprünglich aus der Forstwirtschaft und bedeutet dort, nur so viel Holz aus einem Forst zu entnehmen, wie in der jeweiligen Zeit nachwachsen kann. Im übertragenen Sinn meint Nachhaltigkeit eine vorausschauende Nutzung der Erde, die den Bedarf der nächsten Generationen in den Blick nimmt.

Am Beispiel des Themas Energie kann der thematische Zusammenhang des Profils beispielhaft gezeigt werden. Energie ist ein Thema der Fächer Chemie, Physik und ein Thema bestimmter Teilbereiche der Biologie, z.B. in Fragen der Ernährung. Die Unterrichtsthemen klimafreundliche Energiegewinnung, sparsame Nutzung von (elektrischer) Energie im Haushalt, klimafreundliche Antriebe von Fahrzeugen, Recycling von Werkstoffen kommen in mehreren naturwissenschaftlichen Fächern vor und sie haben alle einen Bezug zum übergeordneten Thema Nachhaltigkeit.

Im Unterricht werdet ihr in den einzelnen Fächern mit unterschiedlichen Seiten von nachhaltigem Handeln vertraut. Ihr habt alle auch in eurem Alltag mit Nachhaltigkeit zu tun, zum Beispiel im Haushalt. Neben dem bereits erwähnten Thema Energie kommt der Schutz der belebten Umwelt, also Pflanzen und Tiere, in den Halbjahren mit Biologie vor. Wie in anderem naturwissenschaftlichen Unterricht eignet ihr euch bei der Beschäftigung mit diesen Themen auch naturwissenschaftliche Arbeitsweisen an, wie untersuchen und experimentieren und Diagramme erstellen. Untersuchungen können sich auf eine Doppelstunde begrenzen oder als Langzeituntersuchung über einen Zeitraum von zwei oder mehr Wochen gehen. Im mathematisch-naturwissenschaftlichen Profil perfektioniert ihr Fertigkeiten, die ihr in vorangegangenem Unterricht oder außerhalb der Schule erworben habt.

Mit der Ausrichtung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Profils auf das Thema Nachhaltigkeit ergeben sich Überschneidungen zu geisteswissenschaftlichen Fächern, wie Geschichte und Politik. Die Frage des nachhaltigen Umgangs mit der Erde ist ethisch, das heißt, es geht um die Frage „Was soll sein?“. Beispielsweise unterscheiden sich die Länder der Erde hinsichtlich ihres Beitrages an der Verursachung der vom Menschen gemachten Erderwärmung. Ebenso sind die Länder von den Folgen der Erderwärmung (Anstieg des Meeresspiegels) unterschiedlich stark betroffen. Dadurch wird das Thema zu einer politischen Herausforderung, die von den Ländern gemeinsam (international) bearbeitet wird. Da es sich bei der Erderwärmung um ein weltweites Problem handelt, kann die Lösung nur in der Zusammenarbeit möglichst vieler Länder gefunden werden. Im Unterricht wird dies berücksichtigt. Nicht zuletzt sind nicht nur wir Menschen sondern auch alle anderen Lebewesen von der Erderwärmung betroffen.

Nachhaltigkeit bezieht sich im Unterricht des mathematisch-naturwissenschaftlichen Profils auch auf soziale Erscheinungen, also Punkte, die das Zusammenleben der Menschen betreffen. Die Frage unter welchen Arbeitsbedingungen Produkte hergestellt werden, die wir aus Entwicklungsländern beziehen, wird beispielsweise in den Unterricht einbezogen. Ebenso ist Thema, dass Menschen in den Entwicklungsländern von dem Lohn, den sie bei der Produktion von Waren bekommen, einen auskömmlichen Lebensunterhalt für sich und ihre Familie haben.

Das mathematisch-naturwissenschaftliche Profil ist also abwechslungsreich und es ist eine lohnende Ergänzung zum Unterricht in der Klasse. Besonders wenn ihr an Mathematik, Physik, Chemie und Biologie Spaß habt und gerne naturwissenschaftliche und logische Problemstellungen löst, ist das mathematisch-naturwissenschaftliche Profil zu empfehlen. Da auch gesellschaftliche Fragen im Unterricht wichtig sind und das Profil an den Unterricht in der Klasse anschließt, könnt ihr das Profil ebenfalls gut wählen, wenn ihr bisher noch keine Vorliebe für die Fächer Biologie, Physik, Chemie und Mathematik habt.