Der Gelehrte studiert die Natur nicht, weil das etwas Nützliches ist. Er studiert sie, weil er daran Freude hat, und er hat Freude daran, weil sie so schön ist. Wenn die Natur nicht so schön wäre, so wäre es nicht der Mühe wert, sie kennen zu lernen, und das Leben wäre nicht wert, gelebt zu werden.“
Henri Poincaré (1854-1912)
Überblick:
- Mitglieder der Fachschaft
- Arbeit in der Fachschaft
- Stundentafel
- Kompetenzbereich, Basiskonzepte und Inhaltsfelder des Fachs
- Methodik im Anfangsunterricht
Mitglieder der Fachschaft in alphabetischer Reihenfolge
- Elmar Berghaus (Physik, Englisch)
- Rosemarie Daum (Physik, Mathematik)
- Georg Epple (Physik, Mathematik)
- Christiane Köhler (Physik, Mathematik) – Fachsprecherin, Sammlungsleitung
Arbeit in der Fachschaft
„I have never really found it difficult to explain basic laws of nature to children. When you reach them at their level, you can read in their eyes their genuine interest an appreciation.“
Albert Einstein (1870-1955)
Die Fachschaft Physik trifft sich in regelmäßigen Abständen zum Austausch und zur gegenseitigen Anregung. Dabei ist allen Beteiligten neben Methodik, Didaktik und transparenter Bewertung, auch der interdisziplinäre Austausch wichtig. Diese Fachschaftsarbeit dient Absprachen und Festlegungen und ermöglicht Zeit zum gemeinsamen Ausprobieren anspruchsvollerer Versuche.
Impressionen:
Stundentafel – G8/G9
Sekundarstufe I:
Klassenstufe |
G 9 |
| 7 | 2 stündig |
| 8 | 2 stündig |
| 9 | 1 stündig (epochal unterrichtet) |
| 10 | 2 stündig |
Pro Halbjahr wird jeweils eine schriftliche Lernkontrolle geschrieben.
In der Oberstufe bieten wir Grund- und Leistungskurse an.
Kompetenzbereiche, Basiskonzepte und Inhaltsfelder des Fachs
Auszug aus dem Kerncurriculum:
Das Curriculum basiert auf dem Kerncurriculum Physik für die Sekundarstufe I des Gymnasiums. Neben den überfachlichen Kompetenzen zeigt es die Bezüge zu den Kompetenzbereichen des Faches auf und verknüpft diese mit den zugehörigen Inhaltsfeldern. Das Curriculum bietet einen Organisationsrahmen und wird regelmäßig in der Fachschaft bearbeitet, verbessert und neuen didaktischen und methodischen Erkenntnissen angepasst.
Kompetenzbereiche des Faches Physik, die sich jeweils in Teilbereiche untergliedern:
- Erkenntnisgewinnung
- Beobachten, beschreiben, vergleichen
- Planen, untersuchen, auswerten, interpretieren
- Arbeiten mit Modellen
- Kommunikation
- Arbeiten mit Quellen
- Kommunizieren, argumentieren
- Dokumentieren, präsentieren
- Verwenden von Fach- und Symbolsprache
- Bewertung
- Beurteilung von Alltagskontexten mit naturwissenschaftlichen Kenntnissen
- Abwägen und bewerten von Handlungsfolgen auf Natur und Gesellschaft
- Reflektieren und bewerten von Handlungsoptionen als Grundlage für gesellschaftliche Partizipation
- Nutzung fachlicher Konzepte
- Konzeptbezogenes Strukturieren von Sachverhalten
- Vernetzen von Sachverhalten und Konzepten
- Problemorientiertes und konzeptbezogenes Erschließen von Sachverhalten
Basiskonzepte im Fach Physik:
- Materie
- Wechselwirkung
- System
- Energie
Inhaltsfelder im Fach Physik:
- Haus der Naturwissenschaften
- Erweiterung der Sinne
- Energie in Umwelt und Technik
- Elektrizität im Alltag
- Wettererscheinungen und Klima
- Fortbewegung und Mobilität
- Technik im Dienst des Menschen
- Zukunftssichere Energieversorgung
- Physik in der Verantwortung
Kontextbezüge:
| Klasse 7 | ||||
| Rahmenthema | Verbindliche Inhalte | |||
| Optik | Lichtquellen, Ausbreitung von Licht, Lichtbündel, Lichtstrahl
Schatten, Mondphasen und Finsternisse Lochkamera
Reflexionsgesetz, ebener Spiegel, Bildentstehung Abbildung mit Hohl- und Wölbspiegel, Bildkonstruktionen |
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| Wärmelehre | Ausdehnung verschiedener Materialien bei Erwärmung: feste Stoffe, Flüssigkeiten und Gase qualitativ – feste Stoffe auch quantitativ
Anwendungen (Thermometer, Brückenlager, Winde, Thermik)
Anomalie des Wassers Wärme und Molekülbewegung, Teilchenmodell
Schmelzen und Erstarren, Messversuche Schmelz-und Erstarrungspunkt Verdampfen durch Verdunsten (Anwendung Kühlschrank, Wetter) Siedepunkterniedrigung bei vermindertem Druck Ausbreitung der Wärme: Leitung, Strahlung, Konvektion Wetter |
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| Elektrizität 1 | Magnetfeld, Feldlinienbilder
Magnetisieren und Entmagnetisieren, Elementarmagnet-Modell Erde als Magnet, Kompass
Elektrischer Stromkreis, Leiter, Isolatoren, Glüh- und Glimmlampe
Wärmewirkung des elektr. Stromes
Magn. Wirkung des elektr. Stromes mit Anwendungen: Elektromagnet, Klingel, Relais, Sicherungsautomat) Kräfte auf stromdurchflossene Leiter, Drehspulinstrument
Chemische Wirkung |
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| Klasse 8 | ||||
| Rahmenthema | Verbindliche Inhalte | |||
| Optik II | Brechung, Dispersion, Brechungsgesetz
Totalreflexion Lichtdurchgang durch planparallele Platten und Prismen
Brechung an Linsen: Bildentstehung, Bildkonstruktionen Anwendungen: Auge, Augenfehler und ihre Korrektur, optische Geräte (Diaskop, Mikroskop, Fernrohr, Fotoapparat) |
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| Fortbewegung
in Natur und Technik |
Kraftwirkungen, Kraftdefinition
Hookesches Gesetz Gewichtskraft, Masse, Trägheit Vektorielle Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften
Gleichförmige und beschleunigte Bewegungen Weg-Zeit-Diagramme Begriffsbildung Geschwindigkeit und Beschleunigung |
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| Fakultatives Thema: | Druck und Auftrieb oder Akustik oder Farben | |||
| Klasse 9 | ||||
| Rahmenthema | Verbindliche Inhalte | |||
| Elektrizität II | Eigenschaften der elektr. Ladung
Influenz, elektr. Feld, Faraday-Käfig
Elektrizitätsleitung in Metallen: Elektronen, glühelektr. Effekt, Diode, Braunsche Röhre
Strom als bewegte Ladung Spannungsbegriff
Reihen- und Parallelschaltung Definition des elektr. Widerstandes, Ohmsches Gesetz
Leitungsnetz und Wechselspannung Gefahren des elektr. Stromes |
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| Klasse 10 | ||||
| Rahmenthema | Verbindliche Inhalte | |||
| Geräte und
Maschinen |
Definition der mechanischen Arbeit in Zusammenhang mit einfachen Maschinen (Seil, Rolle, Flaschenzug, Hebel, schiefe Ebene)
Formen der mechanischen Arbeit Erhaltung der Arbeit (qualitativ) Energie und Energieformen Leistung Reibung |
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| Energie und Technik | Spannungsdefinition über elektr. Arbeit
Elektr. Leistung und Elektrizitätszähler
Spannungserzeugung durch Induktion Aufbau und Funktionsweise des Generators und Motors
Wärme als Energieform Mischungsversuche Verdampfen und Kondensieren Messung Verdampfungs- und Kondensationswärme
Aufbau und Funktionsweise des Transformators Fernleitung und Verluste Wärmekraftwerke (konventionell und nuklear) Nutzung von Sonne, Wind und Wasser zur Energieerzeugung Neuere Technologien (Wasserstoff, Wärme-Kraft-Kopplung…) Umweltbelastungen beim Einsatz der verschiedenen Energieträger
Atom- und Kernmodell Radioaktive Strahlung und ihre Risiken Kernspaltung und Kettenreaktion |
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Kursthemen in der Oberstufe1:
- E1/E2 : Mechanik
- Q1: Elektrisches und magnetisches Feld
- Q2: Mechanische und elektromagnetische Schwingungen und Wellen
- Q3: Quanten- und Atomphysik
- Q4: Wahlthema (z.B.: Kernphysik, Elementarteilchen, Astrophysik, Festkörperphysik, Relativitätstheorie, Geophysik)
Methodik im Anfangsunterricht
„Auf die Frage, welches wohl das geeignetste Alter sei zum Beginn des Studiums der Physik, antwortet er: ‚Ich glaube, dass diese Frage erst nach einer Erfahrung von mehreren Jahren beantwortet werden kann. Ich kann nur soviel sagen, dass ich bei meinen Vorlesungen für die Jugend während der Weihnachtszeit niemals ein Kind fand, welches zu jung gewesen wäre, um das zu begreifen, was ich ihm sagte. Viele darunter kamen oft nach der Vorlesung zu mir mit Fragen, welche ihr Verständnis bewiesen.‘ “, M. Faraday (J. Tyndall über Faraday in: Faraday und seine Entdeckungen. Braunschweig 1870, S.207)
In der Physik wird im Anfangsunterricht versucht konsequent mit Schülerexperimenten in Kleingruppen (möglichst in Partnerarbeit) zu arbeiten. Dadurch ist der Unterricht im Hinblick auf die Methoden durch eine hohe Schülerzentrierung geprägt. Der Stoff des Lehrplans eignet sich hervorragend für eine Physik, die aus alltäglichen Phänomenen der Schülerwelt erwächst. Wie Im Lehrplan gefordert, wird hierbei ein „Wechselspiel von Beobachtung, gedanklicher Verarbeitung, Theoriebildung und experimenteller Überprüfung“(Vgl. Hessisches Kultusministerium: Lehrplan Physik – gymnasialer Bildungsgang. S.3.) angestrebt. Dabei wird vom Lehrer Stück für Stück eine neue Sichtweise dieser umgebenden Welt aufgebaut. Dies geschieht aber fast ausschließlich durch entdeckende und sehr haptisch orientierte Unterrichtsmethoden. Das eigene sinnliche Erfahren steht im Mittelpunkt der Erkenntnisgewinnung. Dieser schülerzentrierte Ansatz hat sich zum einen im Hinblick auf die erzielten Leistungsergebnisse bewährt, zum anderen macht er den Schülern auch laut Rückmeldung der Eltern sehr viel Spaß. Auch die Eltern werden dazu angeregt gemeinsam mit ihren Kinder zuhause weiter zu experimentieren, was aus vielen mitgebrachten Beobachtungsergebnissen erfreulicherweise auch wirklich geschieht.
Als Ausschnitt anbei die tabellarische Auflistung einiger angewandter Methoden:
Methoden für die Klasse 7 |
Arbeitstechniken |
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Unterrichtsmethoden |
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Arbeitsformen |
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„Der Wissenschaftler findet seine Belohnung in dem, was Poincaré die Freude am Verstehen nennt, nicht in den Anwendungsmöglichkeiten seiner Erfindung.“
Albert Einstein