Das Leben ist wie ein Fahrrad.
Man muss sich vorwärts bewegen,
um das Gleichgewicht
nicht zu verlieren.
ALBERT EINSTEIN
Zu den Fächern des mathematisch-naturwissenschaftlichen Aufgabenfeldes gehören Mathematik, Physik, Chemie, Biologie und Informatik.
In der Sekundarstufe I werden diese Fächer in unterschiedlichen Jahrgangsstufen zum Teil durchgängig, zum Teil in bestimmten Jahrgangsstufen unterrichtet. Mathematik wird kontinuierlich von Klasse 5 bis Klasse 9 erteilt, überwiegend vierstündig. Physik findet in den Klassen 6, 8 und 9 statt, Chemie in den Klassen 7, 8 und 9, und zwar jeweils zweistündig. Biologie wird in der Klasse 5 vierstündig und in den Klassen 7 und 9 zweistündig unterrichtet.
Das Fach Informatik kann als zusätzliches Fach (Wahlpflichtbereich II) in den Klassen 8 und 9 angewählt werden, dasselbe gilt für die Fächerkombination Biologie/Chemie, die in diesem Rahmen innerhalb eines zweistündigen Kurses vertieft werden kann
In mehreren Klassenstufen der Sekundarstufe I werden die Schülerinnen und Schüler in einem Lernbüro für Mathematik zusätzlich besonders gefördert.
Neben dem Pflichtunterricht besteht die Möglichkeit an einer Roboter-AG teilzunehmen. Darüber hinaus wird den Schülern angeboten, sich an einem Mathematik-Wettbewerb (Pangea-Wettbewerb) und an einem Physik-Wettbewerb (Physik Aktiv) zu beteiligen.
Zentrales Unterrichtsprinzip in den naturwissenschaftlichen Fächern ist der eigenständige experimentelle Zugang zu den jeweiligen Themengebieten.
Einmal im Jahr beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler einzelner Jahrgangsstufen der Sekundarstufe I innerhalb einer Projektwoche gezielt mit fachübergreifenden Aspekten des Aufgabenfeldes, wobei praktische Anwendungen im Mittelpunkt der Arbeit stehen.
In der gymnasialen Oberstufe sind alle Fächer des Fachbereichs Teil des Kursangebots der Einführungsphase. In den Qualifikationsphasen werden für sämtliche Fächer Grund- und Leistungskurse angeboten. Grundkurse werden dreistündig, Leistungskurse fünfstündig unterrichtet. Es hängt vom Wahlverhalten der Schüler ab, ob in allen Fächern Leistungskurse am Käthe-Kollwitz-Gymnasium eingerichtet werden können oder ob Schüler auch an Leistungskursen des benachbarten Stadtgymnasiums teilnehmen.
Mathematik und mindestens eine Naturwissenschaft müssen in der Sekundarstufe II durchgängig bis zum Abitur belegt werden, weitere Fächer des Aufgabenfeldes können im Zuge einer naturwissenschaftlichen Schwerpunktbildung zusätzlich angewählt werden.