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
Unsere Projekte auf der IdeenExpo 2011
1. Trennung und Rückführung von Vogelfutter
Bei der täglichen Fütterung von Sittichen bleiben im unteren Bereich des Futternapfs oft noch größerer Mengen an Restkörnern übrig, die dann gemeinsam mit den nicht mehr verwendbaren Schalen entsorgt werden. Auf diese Weise wird im Haushalt und in Zoobetrieben täglich Futter verschwendet. Schluss damit! - Hier kommt unsere in der Forschungswerkstatt des Hainberg-Gymnasiums entwickelte Vogelfuttertrennmaschine zum Einsatz: die noch nutzbaren Restkörner werden von den Schalen getrennt und anschließend erneut verfüttert.
Wie funktioniert das? In unseren beiden Maschinen werden durch jeweils verschiedene Luftströmungen die leichteren Schalen in ein gesondertes Gefäß geblasen und somit von den übrig bleibenden Körnern getrennt. Der elektrische Propellermotor kann wahlweise mit aufladbaren Akkus oder Solarzellen energetisch nachhaltig betrieben werden.
2. Workshops im Convention Center: Rennbesen und Solarbürsten
Auf der Ideenexpo 2011 bieten wir mehrere Workshops über unser vergangenes Projekt „Rennbesen“ sowie die Neuentwicklung in Form einer Solarbürste an. Diese wird mit Hilfe einer „Lichtsteuerung“ gelenkt und angetrieben und funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie unser Rennbesen. Die Solarbürste ist eine vereinfachte und interessante Variante des Rennbesens und kann problemlos von jüngeren Schüler:innen im naturwissenschaftlichen Schulunterricht erforscht oder nachgebaut werden.
Baupläne werden hier auf unserer Homepage zum „Downloaden“ bereitgestellt.
