Der Fachbereich 3 an der Bachgauschule umfasst die mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Fächer.
Er fördert analytisches Denken, strukturiertes Arbeiten sowie die Fähigkeit, komplexe naturwissenschaftliche Prozesse zu verstehen und mathematisch zu modellieren. Schülerinnen und Schüler entwickeln dabei zentrale Kompetenzen in Mathematik, Informatik, Biologie, Chemie und Physik. Experimente, Modellierungen und problemorientiertes Arbeiten stehen im Mittelpunkt.

Der Fachbereich bereitet gezielt auf technische, naturwissenschaftliche und mathematische Studiengänge sowie zahlreiche zukunftsorientierte Berufsfelder vor.

Dass die Mathematik für unser modernes Leben von ungeheurer Bedeutung ist, dürfte sich allmählich herumgesprochen haben.
Schon vor über hundert Jahren schrieb der Dichter Robert Musil, selbst ein großer Mathematiker:

„Man kann sagen, dass wir praktisch völlig von den Ergebnissen dieser Wissenschaft leben. Wir backen unser Brot, bauen unsere Häuser und treiben unsere Fuhrwerke durch sie. Mit Ausnahme der paar von Hand gefertigten Möbel, Kleider, Schuhe und der Kinder erhalten wir alles unter Einschaltung mathematischer Berechnungen.“
 
Deshalb ist es kein Wunder, dass das Fach Mathematik in den letzten drei Schuljahren einen ganz besonderen Rang einnimmt:

• Es ist für die gesamte Oberstufe verpflichtend.
• Es ist auf jeden Fall Abiturfach (schriftlich oder mündlich).
• Es wird in der Qualifikationsphase auch in den Grundkursen 4stündig unterrichtet (der Leistungskurs ist wie üblich 5-stündig).

Diese Regelungen gelten für alle hessischen Oberstufen. Da Mathematik aber nicht nur als ein wichtiges, sondern auch als ein recht anspruchsvolles Fach gilt, hält die Bachgauschule folgende ergänzende Angebote bereit:

• In der Einführungsphase wird das Fach Mathematik als einziges Fach 5-stündig unterrichtet; d. h. es erhält eine der Kompensationsstunden.
  Dies ermöglicht einen besseren Übergang von der Mittel- zur Oberstufe.
• Für alle Schülerinnen und Schüler, die weitere Unterstützung benötigen, werden Förderkurse angeboten, in denen der Unterrichtsstoff aufgearbeitet und vertieft wird.

Mathematikunterricht will ein Verständnis entwickeln für die Welt, in der wir leben und vorbereiten auf zahlreiche Berufe oder Studiengänge, nicht nur auf das Studium des Faches selbst.
Deshalb sieht der Lehrplan folgende Bereiche vor: Analysis (E1/2), Integralrechnung (Q1), Lineare Algebra (Q2/Q4) und Stochastik (Q3).

Nicht nur der behandelte Stoff ist wichtig, auch der Umgang mit ihm:
Schülerinnen und Schüler lernen zunehmend eigenverantwortlich zu arbeiten, systematisch an Alltagsprobleme heranzugehen, sich mit Fehlern produktiv auseinanderzusetzen.

Biologie ist in der Einführungsphase verpflichtend und wird, um eine gute und einheitliche Grundlage für die Arbeit in der Qualifikationsphase zu schaffen, mit drei Stunden pro Woche unterrichtet. 
So ist es möglich, das Jahresthema Zellbiologie in der Einführungsphase mit einem hohen praktischen Anteil (Versuche, Mikroskopieren, etc.) anschaulich zu gestalten.

Unsere Schülerinnen und Schüler wählen sehr häufig das Fach Biologie: in der Qualifikationsphase muss eine Naturwissenschaft durchgängig belegt werden. 
So erfreuen sich Grund- und Leistungskurse in Biologie großer Beliebtheit. Diese werden drei bzw. fünf Stunden pro Woche unterrichtet.

Im Verlauf der Qualifikationsphasen werden Inhalte der Genetik, Ökologie und Stoffwechselphysiologie, Neurobiologie und Verhaltensbiologie sowie der Evolution behandelt. Dabei wird häufig auf die neuesten biologischen Erkenntnisse eingegangen und – wenn möglich – werden Beispiele am Menschen besprochen. Hierzu gehören Inhalte wie Erbkrankheiten, Krebserkrankungen und Stammzellen, ebenso wie die Frage nach der Entstehung von Aggressionen. 
Die einzelnen Inhalte sind einerseits thematisch klar voneinander abgegrenzt und (theoretisch) unabhängig, jedoch werden auch immer wieder Vernetzungen, Parallelen und Abhängigkeiten aufgezeigt.

Der Unterricht findet in verschiedenen Formen wie z.B. Gruppen- und Partnerarbeiten, Referaten sowie Experimenten statt. 
Exkursionen (z.B. das bioversum Kranichstein in Darmstadt oder der Besuch eines gentechnischen Labors in Heidelberg) ergänzen das in der Schule erfahrene theoretische Wissen.

Die im Unterricht erworbenen Kompetenzen (z.B. Analyse von Texte und Grafiken) sind nicht nur auf etliche andere Fächer übertragbar, sondern auch im späteren Leben von Nutzen.

Den Schülerinnen und Schülern soll jenseits der bloßen Fakten Verständnis für biologische Vorgänge und die Natur vermittelt werden, sodass sie ein Gespür für die Verantwortung gegenüber sich selbst und ihrer Umwelt, Problembewusstsein sowie Strategien zur Problemlösung entwickeln.

Unser aller Alltag wird weitestgehend durch Technik und insbesondere durch die neuen Kommunikationstechnologien bestimmt. Zudem ist Technologieentwicklung nicht nur eine wesentliche Grundlage unseres Wohlstandes, sondern unser „Exportschlager“ schlechthin – und beruht ganz wesentlich auf physikalischer Forschung! 
Mit dem Physikunterricht der gymnasialen Oberstufe sollten uns zwei Dinge gelingen:

Die Vermittlung der physikalischen Kenntnisse, die ein Verständnis neuer Technologien und deren Bewertung in einer demokratischen Gesellschaft ermöglichen und
die Begeisterung junger Menschen für naturwissenschaftliche und technologische Forschung und eine diesbezügliche Ausbildung.
Dementsprechend gehört Unterricht im Fach Physik in der Einführungsphase mit  2 Wochenstunden verbindlich zum Stundenplan der Schülerinnen und Schüler, die dieses Fach dann in der Qualifikationsphase als Leistungskurs (mit 5 Wochenstunden) wählen oder einen Grundkurs (mit 3 Wochenstunden) belegen können.
In der Einführungsphase sollen die Kenntnisse der Schülerinnen und Schüler aus der Sekundarstufe I im Teilgebiet Mechanik sowie grundlegende physikalische Verfahren (u.a. Modellierung und Mathematisierung) vertieft und erweitert werden, wobei ein wesentlicher Schwerpunkt in der Kompensation unterschiedlicher Vorkenntnisse gesehen werden muss.
In der Qualifikationsphase führen die Kurse „Elektrische und magnetische Felder“, „Schwingungen und Wellen“ und „Quantenphysik“ ausgehend von den Grundlagen des Elektromagnetismus kontinuierlich in die Physik des 20. Jahrhunderts.
In allen Kursen aber steht das Experiment im Mittelpunkt des Physikunterrichts, wobei neben der sprachlich angemessenen Beschreibung physikalischer Phänomene und Prozesse auch deren mathematische Darstellung zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Neben einer umfangreichen Gerätesammlung stehen Fachräume mit einer modernen  IT-Ausstattung zur Verfügung, in denen auch Schülerübungen durchgeführt und  zeitgemäß ausgewertet werden können. 
Zudem gibt es zahlreiche schulexterne Lernorte, z.B. das „Saturday Morning Physics“ an der TU in Darmstadt, Schülerpraktika an der „GSI“ und auch Exkursionen zu Kraftwerken, zur „Experimenta“ nach Frankfurt oder ins „Deutsche Museum“ nach München, die sich großer Beliebtheit erfreuen!

Evangelische Religion wird in der Einführungsphase 2-stündig und in der Qualifikationsphase in der Regel 3-stündig unterrichtet. Als verbindliches Unterrichtsfach des Fachbereiches II ist Evangelische Religion ein gern gewähltes Prüfungsfach im Abitur (Voraussetzung: durchgängige Belegung von E1 bis Q4).

In der Einführungsphase werden die Grundlagen für eine erfolgreiche Arbeit in der Qualifikationsphase gelegt. Mit den Themen „Menschen und Religion“ und „Deutungen der Wirklichkeit und die Bibel“ lernen die Schülerinnen und Schüler die Phänomene von Religion erkennen und deuten sowie die Bibel als Grundlage des christlichen Glaubens zu verstehen.

Das Ziel des evangelischen Religionsunterrichts in der Qualifikationsphase ist, den Schülerinnen und Schülern ein vertieftes Wissen über die Grundlagen des Christentums zu vermitteln. Dazu dienen die Themen „Jesus Christus“ (Q1), „Gott“ (Q2), „Christliche Menschenbilder und Ethik“ (Q3) und „Kirche und Christsein in der globalen Welt“ (Q4).
Fragen wie

• „Wer war Jesus Christus?“
• „Kann man Gott beweisen?“
• „Wie kann ich nach christlichen Maßstäben leben?“
• „Warum lässt Gott das Leid in der Welt zu?“

 stehen im Zentrum des Unterrichts.

Neben der reinen Wissensvermittlung sind die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, zu den jeweiligen Themen eine eigene Position zu entwickeln, kritisch nachzufragen und Vergleiche zu ihrer Lebenswelt herzustellen. Dies wird immer dann besonders in den Vordergrund gerückt, wenn es um Grundfragen des Lebens (Leid, Tod, richtiges Handeln etc.) geht.

Die Teilnahme am Religionsunterricht setzt keine Kirchenzugehörigkeit voraus.

Das Fach Informatik wird in der Einführungsphase mit zwei Wochenstunden und in der Qualifikationsphase mit drei Wochenstunden unterrichtet. Es kann in der Qualifikationsphase als zweite Naturwissenschaft belegt werden.

Die in diesem Fach vermittelten Kenntnisse sind in vielen Berufsfeldern wichtig – selbst im Handwerk kann auf computergestützte Technologien nicht mehr verzichtet werden. Im Oberstufenunterricht steht allerdings nicht die Nutzung von Computern im Zentrum sondern das Verständnis: Wie funktioniert ein Rechner? Welche Probleme können von Automaten „gelöst“ werden? Worin bestehen die Grenzen und die Risiken der maschinellen Informationsverarbeitung?

Im praktischen Teil des Unterrichts geht es darum, mit Programmiersprachen (vor allem Java) und Datenbanken konkrete Problemstellungen zu lösen. Bei größeren Projekten wird dabei die Teamarbeit großgeschrieben.