Physik

In tiefem Dunkel liegt die Welt,
bis sie die Physik erhellt.
(nach Ulrich Erckenbrecht (*1947), deutscher Schriftsteller und Aphoristiker)

1. Ziele des Fachs

„Die Physik als theoriegeleitete experimentell orientierte Erfahrungswissenschaft stellt wesentliche Grundlagen für das Verstehen natürlicher Phänomene und Prozesse zur Verfügung. Sie macht Vorgänge über die menschliche Wahrnehmung hinaus quantifizierbar und messbar und stellt gefundene Zusammenhänge als Gesetzmäßigkeiten dar. Sie liefert übergreifende Theorien sowie Modelle zur Vorhersage der Ergebnisse von Wirkungszusammenhängen, zur Erklärung und Beschreibung natürlicher und technischer Abläufe und darüber hinaus Kriterien für die Beurteilung technischer Systeme und Entwicklungen. Dabei spielen sowohl die Beschreibung von Phänomenen in einer exakten Fachsprache, das zielgerichtete, ergebnisorientierte Testen von Hypothesen durch Experimente als auch das logische Schließen und Argumentieren eine besondere Rolle.
Physikalisches Wissen ermöglicht dem Individuum ein Verständnis der materiellen Welt sowie eine aktive Teilhabe an gesellschaftlicher Kommunikation, Meinungsbildung und Entscheidungsfindung zu naturwissenschaftlichen Problemlösungen und technischen Entwicklungen. Es trägt deshalb zu einer vertieften Allgemeinbildung bei.“ (Kernlehrplan Physik NRW S. 11-12)

2. Physik am Rudolph-Brandes-Gymnasium

Als Experimentalfach lebt die Physik von Schüler- und Demonstrationsversuchen und der damit verbundenen Anschauung. Unsere sehr gute Ausstattung ermöglicht es uns, sowohl in der Sekundarstufe I als auch in der Oberstufe eine Vielzahl von Versuchen im Unterricht einzusetzen – oftmals auch als Schülerversuche. Die Ausstattung der Fachräume mit Mimioboard und Dokumentenkamera bietet die Möglichkeit, neben Experimenten auch Simulationen, Angebote von Online-Plattformen (z.B. RCL-Experimente) und Unterrichtsfilme sinnvoll in den Unterricht einzubeziehen.

Das Fach Physik wird am Rudolph-Brandes-Gymnasium in den Jahrgängen 6, 8 und 9 jeweils zweistündig unterrichtet. Hinzu kommt eine Ergänzungsstunde in Klasse 8, die ebenfalls ermöglicht, den experimentellen Charakter des Faches umzusetzen. Alle Themenbereiche werden in Kontexten unterrichtet, von denen viele einen unmittelbaren Bezug zu Alltagssituationen haben (Beispiele: Physik und Sport; Erzeugung, Verteilung und Bereitstellung elektrischer Energie; Mensch und Strahlung).

In der Oberstufe kann Physik als fünfstündiger Leistungskurs oder dreistündiger Grundkurs gewählt werden. Hier werden einige Teilgebiete der Physik aus der Mittelstufe wieder aufgegriffen und vertieft, andere kommen neu hinzu. Ziel des Physikunterrichts in der Sekundarstufe II ist die Vorbereitung der Schülerinnen und Schüler auf die zentralen Abiturprüfungen des Landes Nordrhein-Westfalen.

Für physikalisch interessierte Schülerinnen und Schüler besteht zusätzlich im Wahlpflichtbereich die Möglichkeit, ein Profil mit mathematisch-naturwissenschaftlichem Schwerpunkt zu wählen. Hier wird Physik im Rahmen des einstündigen Neigungsprofils MINT angeboten. Dieses Wahlpflichtangebot beginnt im zweiten Halbjahr der Klasse 5 mit wechselnden Schwerpunkten aus den Naturwissenschaften, wobei der Schwerpunkt in 6.2 Physik ist. Im Wahlpflichtbereich II wird der Kurs Mathematik/Informatik/Physik/Kunst in den Jahrgängen 8 und 9 2-stündig unterrichtet.

Die Möglichkeit der Teilnahme an Wettbewerben und Arbeitsgemeinschaften rundet unser physikalisches Angebot ab und bietet so Möglichkeiten der individuellen Förderung.
Für alle Jahrgänge besteht die Möglichkeit sich im Rahmen der „Schüler experimentieren/ Jugend forscht“-AG auf den gleichnamigen Wettbewerb vorzubereiten (https://www.jugend-forscht.de).
Ebenfalls besteht für alle Jahrgänge die Teilnahmemöglichkeit an der „Internationalen Physik-Olympiade“ (http://wettbewerbe.ipn.uni-kiel.de/ipho/).
Zusätzlich können im Advent physikalische Rätsel mit kleinen einfachen Experimenten beim Wettbewerb „Physik im Advent“ gelöst werden (https://www.physik-im-advent.de).

Regenbogen über Herford. Foto privat

Die NaWi-AG richtet sich an alle interessierten Schülerinnen und Schüler der Klasse 5 und möchte mit spannenden Experimenten den Forschergeist der Kinder wecken. Die MINT-AG knüpft in Jahrgang 7 und 8 hieran an.

Bei der TeutoLab-AG werden die Schülerinnen und Schüler der Jahrgänge 9 bis Q2 selbst zu Tutoren. Nachdem sie sich ausgewählte physikalische Experimente und ihre Hintergründe angeeignet haben, leiten sie Viertklässler aus den umliegenden Grundschulen einen Vormittag in unseren Physikräumen und dem Fotolabor der Schule bei den Experimenten an.
Viele Jugendliche sind von der Astronomie besonders fasziniert. Eine Besonderheit ist die Walter Baade Sternwarte auf dem Dach unserer Schule. Diese wird im Rahmen der Astronomie-AG und für die Beobachtung aktueller, kosmischer Phänomene genutzt.

3. Inhalte des Faches

Die Themenbereiche des Physikunterrichts in der Sekundarstufe I sind Elektrizität, Temperatur und Energie, Licht und Schall, Optik, Mechanik, Radioaktivität und Kernenergie.
Das schulinterne Curriculum für das Fach Physik ist hier einzusehen.

In der Oberstufe werden einige Themen der Sekundarstufe I wieder aufgegriffen und im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft, sowie neue Themenbereiche wie die Quantenphysik und Relativitätstheorie aufgegriffen.
Das schulinterne Curriculum für das Fach Physik in der Oberstufe ist hier einzusehen.

4. Leistungsbewertung

Da im Fach Physik in der Sekundarstufe I keine Klassenarbeiten geschrieben werden, ergibt sich die Leistungsbewertung ausschließlich aus der mündlichen Mitarbeit im Unterricht und sonstigen – auch schriftlichen – Leistungen. Das Gleiche gilt in der Oberstufe für Grundkurse, die nicht schriftlich gewählt wurden. Die Grundlagen für die jeweiligen Leistungsbewertungen können den folgenden Dokumenten entnommen werden:
Leistungsbewertung_Sekundarstufe_I.doc
Leistungsbewertung_Sekundarstufe_II.pdf
Facharbeiten im Fach Physik am Rudolph-Brandes-Gymnasium.pdf

5. Kooperationen, Austausch, Zertifikate, Profile, Fahrten

Das Fach Physik ist in das MINT-EC-Zertifikat eingebunden, auf den MINT-Seiten finden sich nähere Informationen zu diesem Angebot.

6. Besonderheiten des Faches Physik am RBG

Exkursionen, Vorträge und Projekte bereichern den Unterricht. So besuchen die Schülerinnen und Schüler der Q1 im Rahmen der Unterrichtseinheit „Erzeugung, Bereitstellung und Verteilung elektrischer Energie“ das Blockheizkraftwerk in Bad Salzuflen. Der Leistungskurs forscht mit echten Daten von Teilchenkollisionen vom CERN bei der Masterclass Teilchenphysik im Rahmen der Unterrichtseinheit Elementarteilchen. Der Leistungskurs erlernt ebenfalls die Hintergründe und Einsatzmöglichkeiten der Holographie und nimmt ein Hologramm im schuleigenen Fotolabor auf.
In der Sekundarstufe I gehören zu den Projekten zum Beispiel der Bau eines Motormodells in Klasse 9, sowie das Löten von Schaltungen im MINT-Neigungsprofil in Klasse 6.

Die Fachschaft Physik verfügt außerdem über einen Klassensatz VR-Brillen. Mit diesen können die Schülerinnen und Schüler in Verbindung mit ihrem eigenen Smartphone z.B. virtuell einen Teilchenbeschleuniger am CERN im Rahmen der gleichnamigen Unterrichtseinheit erkunden oder durchs Weltall fliegen, um die Größenverhältnisse und die Entstehung der Mondphasen und Jahreszeiten zu erforschen.