Der Physikunterricht beginnt bereits in Jahrgang 5 und kann bis zum Abitur belegt werden. In der Sek. I ist er verpflichtender Bestandteil des Unterrichts, in der Sek. II können die Schüler:innen zwischen den Naturwissenschaften wählen und so ihre individuellen Schwerpunkte setzen.
Anknüpfend an die Erfahrungen aus der Lebenswelt der Schüler:innen, werden zunächst in den Jahrgängen 5 und 6 einfache magnetische, elektrische und optische Phänomene in den Blick genommen. Ab Klasse 7 werden auch die mathematischen Beschreibungen immer stärker betrachtet. Ab Jahrgang 8 werden viele Proportionalitäten betrachtet, die in der Regel zu neuen physikalischen Begriffen führen. Immer fußend auf der Alltagssprache wird die Fachsprache weiter entwickelt und die Unterschiede verdeutlicht. Z.B. entspricht der Alltagsbegriff des Gewichts in der Physik der Masse und auch die Alltagsaussage „Cola ist schwerer als Wasser“ heißt in der Fachsprache „Cola hat eine größere Dichte als Wasser“.
In der Oberstufe werden dann durch genaues Beobachten, phänomenologisches und mathematisches Beschreiben unter Anwendung der Fachsprache die Themen elektrische und magnetische Felder, Schwingungen und Wellen, Atom- und Quantenphysik behandelt.
Das Ziel der Physik ist es immer, die unbelebte Natur möglichst gut zu beschreiben um Vorhersagen zu treffen. Dazu werden verschiedene Modelle eingeführt und ausgeschärft, wenn es nötig ist.
Unterrichtsinhalte
Der vorliegende Arbeitsplan orientiert sich an den Kerncurricula Physik des Landes Niedersachsen. Die hier festgelegten thematischen Schwerpunkte stellen Inhalte dar, die dazu geeignet sind, die in den Kerncurricula genannten Kompetenzen zu erwerben.
Unterrichtsschwerpunkte
Jahrgang 5
- Magnetismus (Elementarmagnete, Magnetfeld der Erde, Kompass)
- Stromkreise (elektrische Quellen, einfache Schaltkreise, Anwendungen)
Jahrgang 6
- Phänomenorientierte Optik (Lichtausbreitung, Schatten, Mondphasen, Linsen, Licht und Farben, Anwendungen)
Der Unterricht in Physik ist in Jahrgang 6 epochal, d.h. nur in einem Halbjahr wird Physik unterrichtet.
Jahrgang 7
- Bewegungen (gleichförmige und beschleunigte Bewegungen; Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Darstellung in Diagrammen)
- Masse, Trägheit, Kraft (Ortsfaktor, Gewichtskraft, ggf. Federkonstante)
Der Unterricht in Physik ist in Jahrgang 7 epochal, d.h. nur in einem Halbjahr wird Physik unterrichtet.
Jahrgang 8
- Elektrik 1 (Elektrostatik, Elektrische Stromkreise und Grundgrößen)
- Mechanik 1 (Kräfte, Energie und Energieumwandlungen)
Jahrgang 9
- Elektrik 2 (Elektromagnetismus und Energieumwandlungen)
- Wärmelehre 1 (Grundgrößen Temperatur, Druck, … und Wärmekapazität)
Der Unterricht in Physik ist in Jahrgang 9 epochal, d.h. nur in einem Halbjahr wird Physik unterrichtet.
Jahrgang 10
- Atom- und Kernphysik (Atomaufbau, Kernzerfall und Strahlung, Kernfusion)
- Elektrik 3 (Halbleiter, Diode, Transistor, Solarzelle)
- Wärmelehre 2 (Kreisprozesse)
Jahrgang 11
- Mechanik 2 (freier Fall und Wurfbewegungen, Kreisbewegungen, Wechselwirkungen, Energieumwandlungen)
- Akustik
Jahrgang 12
- Elektrische und magnetische Felder
- Schwingungen und Wellen
Jahrgang 13
- Atom- und Kernphysik
- Quantenobjekte
Angebote und außerschulische Lernorte
Außerschulische Lernorte
In den Jahrgängen 7 bis 13 gibt es feste und optionale außerschulische Lernorte.
- Im Jahrgang 10 besuchen alle Klassen das X-LAB in Göttingen, um dort partnerweise Experimente zur Radioaktivität durchzuführen.
- In Jahrgang 11 besuchen alle Klassen das DLR-School-LAB, um dort verschiedene Versuche zu ausgewählten Themen durchzuführen. Die genauen Themen und Versuche werden jährlich neu festgelegt. In der Vergangenheit sind z.B. die Themen „Kräfte am Flugzeug, Fallbewegungen, Akustik und Lärm, Sonne als Energiespeicher, ISS und Weltraum“ behandelt worden.
In der Kursstufe, also den Jahrgängen 12 und 13, ist optional der Besuch des X-LAB-Göttingen. Diese Möglichkeit kann genutzt werden, um in Kleingruppen Versuche durchzuführen, die in der Form an der Schule nicht möglich sind.
Kurse und Angebote mit physikalischem Bezug
- Die Forschungswerkstatt ist die erste Möglichkeit, physikalisches und technisches Interesse auszuleben. Diese AG wird in den Jahrgängen 5 und 6 angeboten.
- Der Kurs „Begabungsförderung - Wettbewerbe – Jugend forscht“ (kurz auch oft einfach nur „Jugend forscht“ genannt) ist zusätzlich als Begabungsförderung oder als Wahlpflichtkurs (WPU-Kurs) wählbar.
- Die Kurse „Der Traum vom Fliegen -Junior Ingenieur Akademie“ als WPU-Kurs in Jahrgang 8 sowie „Astronomie in der JUNIOR-INGENIEUR-AKADEMIE (JIA)“ als WPU-Kurs in Jahrgang 9 haben einen starken physikalischen Bezug und werden in Jahrgang 8 gewählt und in Jahrgang 9 weitergeführt.
Fachkollegium
HG : „Junior-Ingenieur-Akademie“
Das Hainberg-Gymnasium gewinnt beim Wettbewerb der „Stiftung Deutsche Telekom“ eine hoch dotierte Auszeichnung
Der Oberstufenkoordinator und Mathematik- und Physik- Lehrer Mathias Schäfer ist am Hainberg-Gymnasium für seine naturwissenschaftlich - praktischen Unterrichtsideen, meistens in Zusammenarbeit mit Schüler:innen entwickelt, z.T. in der Wirkung „gewinnträchtig“, bekannt – der „Rennbesen“ ist dafür ein Beispiel mit nachhaltigem Erfolg.
Wenn er kurz vor den Osterferien 2015 nun mit drei Kolleg:innen aus anderen Schulen Deutschlands im US-amerikanischen Luftraum über Palmdale/Kalifornien an zwei Messflügen mit dem fliegenden Infrarotobservatorium SOFIA (Stratosphären Observatorium für Infrarot-Astronomie) teilnimmt, steckt dahinter allerdings etwas ganz Besonderes.
Das „Lehrermitflugprogramm“ der deutschen Sektion von SOFIA , DSI in Stuttgart, bringt die Lehrer:innen mit Wissenschaftlern der DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) und der NASA (National Aeronautics and Space Administration) zusammen und soll motivieren, neue, zukunfts- und berufsorientierende Ideen für den naturwissenschaftlichen Unterricht zu entwickeln.
Innovative Ideen hatte Herr Schäfer bereits im Herbst 2014, als er zusammen mit dem Kollegen Matthias Deters einen Beitrag für den „Junior –Ingenieur –Akademie“ - Wettbewerb bei der Telekom-Stiftung einreichte, der den Wahlpflichtunterricht im 8. und 9. Jahrgang betreffen soll: Flugzeugtechnik, Flugmodellbau, Astronomie sind die Themen, die sich in vielen Aspekten an dem wissenschaftlichen SOFIA-Flug-Projekt orientieren. Sie sollen zukünftig in Zusammenarbeit mit den außerschulischen Kooperationspartnern des HG im Unterricht behandelt werden, auch, um dadurch mehr junge Menschen für naturwissenschaftliche Berufsfelder zu interessieren.
Das Konzept der drei Lehrer:innen des HG überzeugte die Stiftungsjury. Zusammen mit sieben weiteren Schulen wird das Hainberg-Gymnasium am 17./18.4.2015 auf einer Jubiläumstagung der Telekom-Stiftung in Karlsruhe als „Junior-Ingenieur–Akademie: Mit Technik Schule gestalten“ ausgezeichnet. Die Ehrung ist mit einer Förderung von 10.000 Euro verbunden.
So erscheint die Teilnahme an den beiden Messflügen mit der Infrarotsternwarte und dem 17 Tonnen schweren Spiegelteleskop jetzt fast wie eine persönliche Belohnung für die konzeptionelle Arbeit Schäfers im Vorfeld. Er wird sicher viele Eindrücke sammeln und daraus Ideen für den Unterricht gewinnen.
Das Hainberg-Gymnasium kann sich indes über die hohe Auszeichnung mit Recht freuen und dankt seinen drei Kolleg:innen für ihr besonderes Engagement.
WIG/ 21.3.15
