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Physik

Weiter Blick vom GKM über Mannheim

16_GKM_Lerngang K1Beim Unterrichtsgang des vierstündigen Physikkurses der Kursstufe 1 am 3. Mai 2016 mit Herrn Dr. Vogel konnten die Schülerinnen und Schüler das zuletzt im Unterricht behandelte Thema "Elektromagnetische Induktion" in großtechnischem Maßstab erfahren. Raumgroße Turbinen und Generatoren, die mit 3000 Umdrehungen pro Minute rotieren, Kohlenlager mit Vorräten für mehrere Wochen, immense Rauchgasreinigungsanlagen und nicht zuletzt die Aussicht von der 118 Meter hohen Dachterrasse bescherten der Gruppe vielfältige Eindrücke.

Physik als Unterrichtsfach

Physik als grundlegende Naturwissenschaft nimmt eine wichtige, wenn auch nicht herausragende Stellung unter den Schulfächern ein. Dieser Bedeutung wird der Unterricht ab Klasse 7 bis mindestens Klasse 10 mit jeweils 2 Wochenstunden im naturwissenschaftlichen oder im sprachlichen Profil gerecht.

Sei es in Theorie oder Anwendung, sei es als Demonstrationsexperiment oder als Schülerversuch, sei es intuitiv anschaulich oder verallgemeinert mathematisiert: immer ist ein in Methodik und Didaktik reichhaltiges Unterrichten möglich.

Es werden nicht nur physikalische Inhalte, Modelle und Methoden gelehrt, sondern es werden alltagsbezogene Anwendungen vermittelt, Bezüge zu anderen Fächern – Biologie (z.B. Optik und Akustik), Chemie, Musik (wiederum Akustik), Geschichte (historisches Umfeld wissenschaftlicher Entdeckungen und deren Rückwirkung) und nicht zuletzt der Mathematik – hergestellt, eine Grundlage zu sachorientierter Kritikfähigkeit moderner Technologien geschaffen, die Geschichte der Physik in ihrer historischen und gesellschaftlichen Einbettung verstanden, das sprachliche Verständnis- und Ausdrucksvermögen gefördert, die Kreativität zum Problemlösen unterstützt sowie soziale Kompetenzen im Argumentieren und gemeinsamen Planen und Durchführen von Experimenten geschult.

Physik in der Mittelstufe

Innerhalb dreier Jahre der Mittelstufenphysik lernen die Schüler nahezu alle physikalischen Disziplinen der Physik kennen: Akustik, Mechanik, Optik, Wärmelehre, Elektrizitätslehre, Magnetismus, Struktur der Materie und Radioaktivität.

Physik in der 10. Klasse

In der 10. Klasse werden die physikalischen Einsichten am Beispiel der klassischen Mechanik und der Thermodynamik unter Zuhilfenahme mathematischer Methoden vertieft. Physikalische Begriffe wie kinematische Größen, Masse, Kraft, Arbeit, Energie und Impuls werden geschärft und die gegenseitige Beeinflussung untersucht. Naturgesetze – allen voran die Newtonschen Gesetze – werden gefunden, formuliert und verifiziert. Zur Lösung mechanischer Probleme werden zwei Alternativen, nämlich das Arbeiten mit Kräften und Bewegungsgesetzen einerseits und das Verwenden der Erhaltungssätze von Energie und Impuls andererseits, vorgestellt und miteinander verglichen.

Die Bedeutung der Thermodynamischen Hauptsätze für unser Leben auf der Erde wird herausgearbeitet und soll bei den Schülern ein Bewusstsein für die Grenzen unseres Energieumsatzes und Alternativen schaffen, ohne ein defaitistisches Schulterzucken oder eine pessimistische Haltung hervorzurufen. Vielmehr ist die nachwachsende Generation bei der Lösung dieser Probleme gefragt.

Physik in der Kursstufe

In der Kurstsufe kann ein zwei- und ein vierstündiger Kurs Physik angeboten werden. Während beim zweistündigen Kurs eine wissenschaftspropädeutische Grundbildung angestrebt wird, steht beim vierstündigen Kurs die systematische, vertiefte und reflektierte wissenschaftspropädeutische Arbeit im Mittelpunkt, so dass hier ein größerer Spezialisierungsgrad, ein höheres Abstraktionsniveau sowie eine in Inhalten, Theorien und Modellen größere Komplexität erreicht werden.

Aufbau zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen (Kursstufe)Die Inhalte decken sich weitgehend: Elektrische und magnetische Felder, elektromagnetische Induktion, elektromagnetische Schwingungen und Wellen sowie Wellenoptik, mechanische Schwingungen und Wellen, Quanten- und Atomphysik sowie mehrere Wahlmodule (z.B. Relativitätstheorie, Elementarteilchenphysik, Astrophysik etc.)

Ausstattung

Das Liselotte-Gymnasium verfügt nicht nur über eine umfangreiche und gepflegte Sammlung von Demonstrationsexperimenten, sondern über zahlreiche Praktikumsmaterialien aus nahezu allen Unterrichtsbereichen. Seien es mechanische oder optische, elektrische oder elektronische Versuche oder auch Experimente aus der Wärmelehre: die Schüler erfahren in Kleingruppen selbständig den Umgang mit Messinstrumenten, lernen Messfehler einzuschätzen und entdecken gesetzmäßige Zusammenhänge. Dafür stehen in beiden Physik-Sälen je 16 Arbeitsplätze mit Wasser-, Strom- und Gasanschluss sowie einer Medienversorgung zur Verfügung.

Fachsprecher: Herr Ronellenfitsch, StR