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Physik

Lehrer: Herr Dreiseidler (DRE), Herr Fischer (FI), Herr Meierarend (MA), Frau Vewinger (VE)

Fachkonferenzvorsitzender: Herr Dreiseidler (DRE)

Klasse/Stufe: Jgst. 6 - 9, 10 - 12

Physik - die Lehre von der Natur!
Ein Weg zu Wissenschaft und Verantwortung

Ohne Physik wäre unsere Welt nicht so, wie sie ist! Nach ersten antiken Ursprüngen geht der Beginn der Neuzeit nicht von ungefähr mit den ersten physikalischen Erkenntnissen eines Galileo Galilei und eines Johannes Kepler einher. Genaue Beobachtung natürlicher Vorgänge, exakte Beschreibung, Abstraktion und Idealisierung, die Verwendung mathematischer Hilfsmittel und vieles mehr bereiten der modernen Physik den Weg.

Auf genau diesen Weg begeben wir uns mit unseren Schülerinnen und Schülern in den Klassen 6, 7, 8 und 9, sowie in den Grund- und Leistungskursen der gymnasialen Oberstufe (die Leistungskurse wechselweise in Kooperation mit dem Clara-Schumann-Gymnasium). Ausgehend von einfachsten Versuchen und Zusammenhängen führt uns der Unterricht in Unter- und Mittelstufe durch alle Teilgebiete der Physik von der Funktion verschiedenster Thermometer, bis hin zu Entdeckungen kernphysikalischer Sachverhalte in der Werkstatt zur Radioaktivität.

Die einzelnen Themenbereiche wie zum Beispiel die Elektrizität werden dabei wiederholt behandelt und jeweils Ansatzpunkte, Fragestellungen, Modellierungen, gesellschaftliche Relevanz und persönliche Verantwortung altersgemäß angemessen ausgeweitet und vertieft. Im genannten Beispiel sind es

- einfache Stromkreise und magnetische Phänomene in der Jahrgangsstufe 6,
- Modellbildung zum Ladungstransport in der Jahrgangsstufe 7,
- komplexere Schaltungen (verbunden mit geeigneten Berechnungen) und der ganze Bereich rund um die elektromagnetische Induktion (elektrische Haushaltsgeräte, Motoren und Generatoren, Energietransport mit Freileitungstrassen) in der Jahrgangsstufe 9.

Unsere hochtechnisierte Welt benötigt junge Menschen, die gelernt haben, die Zusammenhänge zu verstehen und vernünftige Entscheidungen zu treffen. Auf diesem Weg ist der Physikunterricht ein unerlässlicher Begleiter. Es geht aber um weit mehr als rein physikalische oder technische Inhalte, es geht um vielfältige Techniken wie

- sorgfältiges Experimentieren (und damit verbunden handwerkliche Fertigkeiten und gutes Augenmaß),
- sicheren und verantwortungsvollen Umgang mit den verschiedensten Geräten,
- analysieren und funktionale Zusammenhänge erfassen,
- Hypothesen aufstellen und gegebenenfalls modifizieren oder verwerfen,
- argumentieren und sich dabei auf andere Sichtweisen einlassen,
- Modellbildungen,
- Abstand zur Fehlereinschätzung und vieles mehr.

Wir sind froh, dass dies durch die beiden Ergänzungsstunden in den Jahrgängen 7 und 8 derzeit lückenlos möglich ist. Dadurch öffnen sich wichtige Freiräume für Projektarbeiten:

- den selbstständigen Bau von wissenschaftlichen Instrumenten mit Stärkung der Feinmotorik (Lochkamera, Fernrohr, Ladungsmesser in Jgst. 7),
- die verantwortungsbewusste Gestaltung des eigenen Lernfortschritts (Fahrrad- oder Flüssigkeitsprojekt Jgst. 8),
- Einführungen in moderne Medientechniken wie ein dynamisches Geometrieprogramm (für diverse zeichnerische Probleme wie zum Beispiel Strahlengänge bei optischen Abbildungen und Vektorverwendung in mechanischen Fragestellungen),
- Tabellenkalkulation bei jedweder rechnerischen Versuchsauswertung inklusive der zugehörigen Arbeit mit Diagrammen,
- die Verwendung von Videoanalyse zur Bewegungsuntersuchung und auch
- Einüben von Präsentationstechniken (Jgst. 7 und 8).

Der Oberstufenunterricht greift die bereitgestellten Fertigkeiten auf und vertieft dieselben in vielfältigen

- mechanischen,
- relativistischen,
- elektrischen,
- quantenmechanischen,
- atom- und kernphysikalischen Themenbereichen.

Technikbereiche von Satelliten und Nachrichtenübertragung bis hin zu medizinischen Untersuchungs- und Behandlungstechniken, Energieversorgung und mehr werden thematisiert und dabei vor allem sowohl historische Entwicklungen, die mit vielen Phänomenen unlösbar verbundene Verantwortung (Kernspaltung und -fusion, ionisierende Strahlung) als auch die philosophische Dimension vieler, vor allem quantenmechanischer Sachverhalte erörtert. Die Verwendung neuer Medien spielt insgesamt eine größere Rolle, weil neben Versuchsauswertungen nun zunehmend die eigene elektronische Messwerterfassung, die Informationsbeschaffung und vor allem der Umgang mit geeigneten Simulationen in den Vordergrund treten.

Wie ein roter Faden zieht sich das Experiment (wenn immer möglich das Schülerexperiment) als Hauptbestandteil durch den Physikunterricht am Beethoven-Gymnasium; es hat eine zentrale Bedeutung für die naturwissenschaftliche Erkenntnismethode insbesondere im Hinblick auf die anzustrebenden prozessbezogenen Kompetenzen. Die vorhandene Ausstattung ist sowohl im Bereich der Schüler- als auch der Demonstrationsexperimente aller Jahrgangsstufen ausgezeichnet.