Wegen der schlechten räumlichen Verhältnisse veranlassten die Eltern durch einen Schulstreik am 14. Februar 1897 die Cuxhavener Gemeindeversammlung, einen Neubau zu bewilligen. Am 19. Mai 1899 wurde die Höhere Töchterschule von Fräulein Cochius an der Ecke Annenstraße/Dorotheenstraße eingeweiht. Die Einweihung der Höheren Mädchenschule Cuxhaven unter Leitung von Direktor Kießner in der Friedrich-Carl-Straße 19 erfolgte am 10. Oktober 1899. Beide Schulen wurden 1909 zur Auguste-Viktoria-Schule zusammengefasst.
Eine Abiturprüfung und damit der Zugang zur Universität wurde erst ab 1916 mit der Anerkennung als Lyzeum in Cuxhaven ermöglicht. Mit der Demokratisierung nach dem Ersten Weltkrieg verschwanden auch die vom Standesdenken geprägten Schulen. Nach der Übernahme des Lyzeums durch den Hamburger Staat 1924 hieß die Schule Mädchen-Realschule (1926). Bald danach wurde 1930 das von Fritz Schumacher im Bauhausstil errichtete neue Schulgebäude an der Schulstraße eingeweiht. Der neue Name war Mädchen-Realschule und Realgymnasium für Mädchen.
1937 kam die Stadt Cuxhaven aufgrund eines Reichsgesetzes an den Staat Preußen. Das Lyzeum wurde als Vollanstalt anerkannt und hieß von 1937 bis 1947 „Staatliche Oberschule für Mädchen – Hauswirtschaftliche Form“. Ab 1948 folgte der Namenszusatz „Sprachliche Form“, und ab 1956 nannte sich die Schule „Gymnasium für Mädchen Cuxhaven – Sprachliche und mathematisch-naturwissenschaftliche Form“.
Am 1. Juli 1986 ist die Schule nach dem Göttinger Physikprofessor und geistigem Wegbereiter des Seebades Cuxhaven in „Lichtenberg-Gymnasium Cuxhaven“ umbenannt worden.
Zeitgleich mit dem Gymnasium für Jungen erfolgten nach dem Zweiten Weltkrieg tief greifende inhaltliche und organisatorische Veränderungen. 1953 wurde wieder eine 13. Klasse eingeführt, nachdem sie während der nationalsozialistischen Zeit abgeschafft worden war. Nun gab es – je nach neusprachlichem oder mathematisch-naturwissenschaftlichem Zweig – in der 12. Klasse ein Vorabitur mit entsprechender Fächerabwahl für die 13. Klasse. Für die aufzunehmenden Sextaner (5. Klasse) gab es bis 1965 einen einwöchigen Probeunterricht.
Ab 1975 wurde die Volljährigkeit auf 18 Jahre herabgesetzt, sodass Schüler der Unter- oder Oberprima zu Erwachsenen wurden. Mit Einführung der Reformierten Oberstufe wurden 1976 die Klassenverbände ab Klasse 11 aufgelöst, 1981 nach einer neuerlichen Reform erst ab Klasse 12. Um das Angebot an Fächern, Kursen und Lehrern möglichst breit zu gestalten, kam es zu einer Kooperation der Oberstufe beider Gymnasien. Das Abiturzeugnis enthielt statt Zensuren eine Punktwertung.
1971 wurde die Koedukation eingeführt. 1980 gingen mit der Einführung einer so genannten Orientierungsstufe als eigenständiger Schulform die Klassen 5 und 6 verloren. Das Angebot im höheren Schulwesen der Stadt Cuxhaven wurde schließlich erweitert, als zusätzlich zum Abendrothund Lichtenberg-Gymnasium der Cuxhavener Stadtrat 1968 die Errichtung zweier neuer Schularten beschloss. Es sind die Fachgymnasien für Technik und Wirtschaft, denen noch eine Abteilung für Ernährung und Hauswirtschaft folgte.
Lichtenberg-Gymnasium
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