Physik

Über das Wesen der Physik....

"Das Schönste, was wir erleben können, ist das Geheimnisvolle. Es ist das Grundgefühl, das an der Wiege von wahrer Kunst und Wissenschaft steht."

Albert Einstein (1870-1955)

Bei der Beschäftigung mit Naturphänomenen dringt man als neugieriger Mensch unweigerlich zu den Geheimnissen der Natur vor.

Beobachtungen verblüffender Phänomene werfen Fragen auf, etwa die Frage nach der Natur des Lichts, wenn man einen Regenbogen betrachtet.

Bei experimentellen Untersuchungen in der Elektrik ergeben sich Fragen. Beispielsweise: Weshalb leiten gerade Metalle den Strom am besten? Wie wandeln Solarzellen Lichtenergie in elektrische Energie um? Warum schlägt ein Blitz wahrscheinlicher in den Kirchturm als in die umliegenden Häuser ein?

Fundamentale Fragen zu den Ursprüngen des Kosmos und des Lebens stellen sich: Wie entstand unser Weltall? Warum ist Leben auf unserem Planeten überhaupt möglich? Wie sind Atome, aus denen wir bestehen, im Inneren aufgebaut?

Die Physik versucht, diese Fragestellungen durch Formulierung von Gesetzmäßigkeiten bzw. Erklärungsmodellen (z.B. Atommodell) zu ergründen. Dabei spielen objektivierbare Experimente zur Verifizierung von Naturgesetzen eine herausragende Rolle. Naturgesetze finden häufig ihre kompakteste Formulierung in mathematischen Gleichungen (Beispiel: Bedeutung von E = m . c2)

Die in der Physik untersuchten Strukturen reichen von den allerkleinsten in der Natur vorkommenden Bausteinen, den Elementarteilchen, aus denen die Atome bestehen (Quantenphysik), bis zu Strukturen mit astronomischen Maßstäben (z.B. Galaxien).

Physik kann demnach als die elementarste und fundamentalste aller Naturwissenschaften angesehen werden. Physikalische Erkenntnisse bilden die Grundlage für viele andere Wissenschaftsdisziplinen (beispielsweise Biologie, Chemie, Medizin, Geographie, Ingenieurs- und Umweltwissenschaften, Astronomie).

Physik am Gymnasium Olching

Naturwissenschaftlich-technologischer Zweig (NTG

Schülerinnen und Schüler, die den NTG-Zweig ab Jahrgangsstufe 8 gewählt haben, erhalten in Jgst. 8 – 10 ergänzend zum jeweils zweistündigen Unterricht in Physik und Chemie eine zweistündige Übungsstunde in geteilter Klasse, die wöchentlich wechselnd in Physik oder Chemie stattfindet.

In Jahrgangsstufe 8 und 9 werden in den Übungsstunden sowohl in Chemie als auch Physik überwiegend Schülerexperimente durchgeführt. Die Schülerinnen und Schüler vertiefen dabei nicht nur ihr experimentelles Geschick und Fachwissen, sondern sie werden auch angeleitet, aussagekräftige Versuchsprotokolle anzufertigen.

Die Übungsstunden können aber auch anderweitig vielfältig genutzt werden, z.B. für die Sicherung von Grundwissen, für die exemplarische Vertiefung gewisser Themen, für Präsentationen von Schülerinnen und Schülern, sowie für interessierte Schülerinnen und Schüler zur Vorbereitung auf Wettbewerbe wie etwa Jugend forscht (in Absprache mit dem Fachlehrer).

Seit dem Schuljahr 2012 /13 wird in Jahrgangsstufe 10 für NTG-Klassen das Projekt Science fair im Rahmen der Übungsstunden angeboten. Bei diesem fächerübergreifenden Projekt (Bio/Ch/Ph/Geo) unter dem Motto „Wir machen Zukunft!“ organisieren die Schülerinnen und Schüler am Schuljahresende eine mehrtägige Wissenschaftsmesse am Gymnasium Olching. Die Schülerinnen und Schüler präsentieren der Öffentlichkeit und der Schule ihre eigenen wissenschaft­lichen Projekte, die sie im Verlauf des Schuljahres in Gruppen erarbeitet haben. Besonders gute Projektarbeiten können in der Oberstufe als W-Seminararbeit anerkannt und zusätzlich beim Wettbewerb Jugend forscht eingereicht werden. Im Rahmen des Projekts Science fair bietet das Gymnasium Olching die Möglichkeit an, interessierte Schülerinnen und Schülern zu so genannten „Wissenschaftstutoren“ auszubilden (Zertifikat).

Stundenzahl und Leistungsnachweise

Physik beginnt ab Jahrgangsstufe 7 (Natur und Technik mit Schwerpunkt Physik) und wird pflichtgemäß bis einschließlich Jahrgangsstufe 10 zweistündig unterrichtet. Im NTG-Zweig ab Jahrgangsstufe 8 kommen zwei zusätzliche Experimentierstunden hinzu (siehe NTG-Zweig). In der Oberstufe kann Physik belegt werden (3 Std. pro Woche).

Physik ist ab Jahrgangsstufe 8 Kernfach, d.h. es wird pro Halbjahr eine Schulaufgabe geschrieben. Dieser große Leistungsnachweis wird mit dem Durchschnitt aller anderen kleinen schriftlichen und mündlichen Leistungsnachweise 1:1 verrechnet.

Nützliche Links

Wir empfehlen uneingeschränkt die preisgekrönte Webseite

http://www.leifiphysik.de/bayern (Rupprecht-Gymnasium München)

Schülergerecht aufbereitete physikalische Inhalte (häufig sinnvoll animiert)
Sehr viele, differenzierte Übungsaufgaben + ausführliche Lösungen zur Vorbereitung auf Leistungsnachweise
Zusatzmaterial für Referate

Viele dynamische Vorgänge in der Physik (z.B. Elektromotor) können auf der Webseite http://www.walter-fendt.de/ph14d/ in animierten Java-Applets überzeugend dargestellt werden.

Wettbewerbe in Physik

Interessierte und begabte Schülerinnen und Schüler werden von uns Fachlehrern aufgefordert, an einem naturwissenschaftlichen Wettbewerb teilzunehmen. Nachfolgend eine Übersicht der wichtigsten Wettbewerbe im Fach Physik und anderen Fächern:

Jugend forscht (alle Naturwissenschaften)
- Internationale Junior Science Olympiade (fächerübergreifend)
- Internationale Physik Olympiade
- Exciting Physics
- Bundesweiter Wettbewerb in Physik
- Experimente antworten (fächerübergreifend)
- Siemens Stiftung Schülerwettbewerb (alle Naturwissenschaften)
- Bundesumweltwettbewerb (alle Naturwissenschaften)
- Nanowettbewerb (fächerübergreifend)

Eine Übersicht mit genaueren Informationen (Teilnehmerzahl, Zielgruppe, Anmeldefristen) kann hier als pdf-Datei heruntergeladen werden.

Lehrplaninhalte

Der Lehrplan im Fach Physik an bayerischen Gymnasien im G8 umfasst die sechs Themenbereiche

- Optik (Lehre des Lichts)
- Elektodynamik (Ladungen, elektrische und magnetische Felder)
- Newtonsche Mechanik (Lehre der Kräfte und Bewegungen)
- Spezielle Relativitätstheorie (Lehre über Raum und Zeit)
- Thermodynamik (Wärmelehre)
- Quantenphysik (Atom- und Kernphysik).

Die wichtigsten Lehrinhalte in den jeweiligen Jahrgangsstufen können hier als tabellarische Übersicht angezeigt werden.

Für eine detailliertere Zusammenstellung der Lehrplaninhalte verweisen wir auf die Lehrpläne beim Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung (ISB):

 

Jgst. 7 Jgst. 8 Jgst. 9 Jgst. 10 Jgst. 11/12

Bücherliste und Formelsammlung

Folgende Lehrbücher sind in den jeweiligen Jahrgangsstufen eingeführt:

Jgst. Lehrbuch
7 Ikarus - Natur und Technik (Schwerpunkt Physik)
ISBN 978-3-637-00035-3, Oldenbourg / bsv Verlag
8-12 Duden Physik - Gymnasium Bayern

Paetec Schulbuchverlag, C.C. Buchner

Jgst. 8: ISBN: 978-3-8355-3107-9
Jgst. 9: ISBN: 978-3-8355-3059-1
Jgst. 10: ISBN: 978-3-8355-3061-4
Jgst. 11: ISBN: 978-3-8355-3103-1
Jgst. 12: ISBN: 978-3-8355-3105-5


In Jahrgangsstufe 10 darf am Gymnasium Olching bei großen Leistungsnachweisen (bei kleinen Leistungsnachweisen in Absprache mit der jeweiligen Lehrkraft) die Formelübersicht Formeln zur Physik 7-10 (pdf-Datei zum Selbstausdrucken) verwendet werden.

Ab Jahrgangsstufe 11 darf in allen schriftlichen Leistungsnachweisen eine Formelsammlung verwendet werden. Wir empfehlen:

Hammer/Hammer, "Formeln und Tabellen aus Physik, Chemie, Mathematik", Lindauer-Verlag, 1. Aufl., München 2009, ISBN 978-387488-1906, 2. Auflage in Vorbereitung (Diese Formelsammlung enthält auch die Merkhilfe Mathematik.)

(Matthias Röbcke, im Mai 2013)