„Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig.“
(Albert Einstein)
Die Naturwissenschaft Physik hat eine große Bedeutung für ein umfassendes Verständnis der Welt.
Der Physikunterricht hat die Aufgabe, den Schülerinnen und Schülern grundlegende Kenntnisse zu Naturgesetzen zu vermitteln und die Denk- und Arbeitsweisen der Physik zu veranschaulichen. Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich kritisch mit den modernen Technologien auseinanderzusetzen und deren Chancen und Risiken zu erkennen und zu bewerten. So sind beispielsweise umfangreiche Kenntnisse auf dem Gebiet der Kernfusion erforderlich, um diese zur Energiegewinnung einsetzen zu können.
Die Schülerinnen und Schüler wachsen in einer hochtechnisierten Umgebung auf und es ist notwendig, dass sie die physikalischen Grundlagen von Technologien verstehen und diese im Hinblick auf das persönliche Leben und die Gesellschaft bewerten und selbstbestimmt nutzen können.
Der Lehrplan PLUS legt einen Schwerpunkt auf die stetige Weiterentwicklung vom Durchführen einfacher Experimente in der Mittelstufe bis zum abstrakten Wissen durch die Modelle und Theorien der modernen Physik in der Oberstufe.
(aus: kmk: Bildungsstandards im Fach Physik; Fachprofil Physik Lehrplan PLUS)
Inhalte; Methoden; Kompetenzen
Das physikalische Fachwissen, inklusive der Anwendung der physikalischen Grundprinzipien und Arbeitsweisen, bildet die Grundlage für das Verständnis wissenschaftlicher Sachverhalte.
Ein zentrales Merkmal der Physik ist, Vorgänge und Zusammenhänge mathematisch zu beschreiben und daraus Erkenntnisse und Vorhersagen abzuleiten. In Form von mathematischen Gleichungen erfolgt die Beschreibung der physikalischen Größen und Zusammenhänge. So wird beispielsweise der der Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Zentripetalkraft bei Kurvenfahrten untersucht.
Physikalisches Arbeiten ist durch das Wechselspiel von Theorie und Experiment gekennzeichnet. Ausgehend von einer aufgestellten Arbeitshypothese und Vermutung wird ein Experiment durchgeführt. Die Ergebnisse des Experimentes werden mathematisch beschrieben und in Gesetzen formuliert. So kommt dem experimentellen Arbeiten im Physikunterricht eine bedeutende Rolle zu. Die Schüler handeln aktiv und setzen sich selbstständig in kleinen Gruppen mit Fragen und Problemen auseinander.
Das Kompetenzstrukturmodell für das Fach Physik beinhaltet drei Kompetenzen:
Erkenntnisse gewinnen
Sachkompetenz:
Erkenntniskompetenz
Kommunikationskompetenz
Bewertungskompetenz:
Das Fachwissen im Kompetenzstrukturmodell wird in vier Gegenstandsbereiche unterteilt
Prinzipien der Unterrichtsgestaltung
Den Schülerinnen und Schülern wird so viel an physikalischen Fachwissen und Denkweisen mitgegeben, dass sie sich in der Welt zurechtfinden können und Entscheidungen über physikalische Fragen (z.B. Umweltfragen, Energieprobleme, …) verantwortungsbewusst und aktiv mitgestalten können.
Die Schülerinnen und Schüler werden ermutigt, sich mit physikalischen Fragen und Zusammenhängen auseinander zu setzen.
Eine wichtige Rolle im Physikunterricht spielt das Experiment in Form von Demonstrationsexperimenten oder dem Schülerexperiment.
Folgende Prinzipien finden am Gymnasium Marquartstein Anwendung:
Die Schüler erlernen das Anwenden mathematischer Gesetzmäßigkeiten in der Physik. Sie werden befähigt, zu abstrahieren und den Zusammenhang zwischen den physikalischen Größen mathematisch in Form von Formeln oder Abhängigkeiten darzustellen. Sie erkennen die Notwendigkeit des Verwendens der SI- Einheiten.
Medieneinsatz
Im Physikunterricht wird das Schulbuch genutzt.
Im G9 in den Klassen 7-9 verwendet die Fachschaft das Schulbuch Dorn Bader. Dieses Lehrwerk gewährleistet eine anschauliche Aufbereitung des Wissens in Verbindung mit Übungsbeispielen, Experimenten und Übungsaufgaben. Parallel dazu können Materialien der BiBox eingesetzt werden.
Für die Qualifikationsphase Q11 und Q12 wurde das Lehrwerk vom Schulbuchverlag Duden angeschafft.
Zur Veranschaulichung der Experimente werden verschiedene digitale Medien genutzt. Diese werden den Schülern vorgestellt, so dass sie auch in selbstständiger Schülerarbeit damit arbeiten können.
Beispiele:
https://phet.colorado.edu/de/simulations/filter?subjects=physics&sort=alpha
https://www.walter-fendt.de/html5/phde/
https://www.geogebra.org/?lang
Weiterhin kommen verschiedenste Demonstrationsmaterialien und Schülerexperimentierkästen zum Einsatz. Besonderer Wert wird auf die Durchführung von Freihandexperimenten gelegt.
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