Physik

Was ist Physik?

Physik ist eine Grundlagenwissenschaft, die wie kaum eine andere Wissenschaft unser Weltbild prägt und verändert hat. Sie beschäftigt sich mit einer Vielzahl von in der Natur vorkommenden, direkt beobachtbaren Phänomenen, wie etwa der Beschreibung und Erklärung von Bewegungen, dem Auftreten von Temperaturen und den Ursachen von Wärmeströmen, sowie der Ausbreitung von Licht, also der Grundlage des Sehens und Gesehenwerdens. Sie beschäftigt sich aber auch mit Dingen, die sich einer direkten Erfassung mithilfe der körpereigenen Sinne entziehen, etwa mit der Elektrizität oder dem Aufbau der Materie aus kleinsten Grundbausteinen.

Physik gehört zu den exakten Wissenschaften, d.h. sie bedient sich in weiten Teilen einer mathematischen Beschreibung der betrachteten Phänomene. Man kann die Physik von der Methodik her grob in zwei Hauptrichtungen unterteilen, und zwar einerseits in die experimentelle Physik, die versucht den Gegenstand ihrer Untersuchung möglichst genau zu beobachten, zu beschreiben und messtechnisch zu erfassen, und andererseits in die theoretische Physik, die versucht das Beobachtete zu erklären, mathematisch zu beschreiben und daraus Vorhersagen zu entwickeln, die sich dann erneut einer experimentellen Überprüfung unterziehen müssen. Auf diese Weise werden Theorien dann gestützt oder verworfen.

Theorien, die sich in diesem Sinne als richtig erweisen, münden häufig in technische Errungenschaften wie die Satellitentechnik, effizientere Wärmekraftmaschinen, hochauflösende optische Geräte oder die Mikroelektronik. Das Fachgebiet, das sich dem Übergang von der bestätigten Theorie zur technischen Nutzbarkeit widmet, heißt angewandte Physik.

Physik an der Herderschule

Der Physikunterricht an unserer Schule behandelt exemplarisch verschiedene wichtige Teilbereiche der Physik. Dabei verfolgt er mehrere Ziele, von denen hier drei genannt werden sollen:

• Die Schülerinnen und Schüler sollen sowohl mit experimentellen Fertigkeiten als auch mit theoretischen Grundlagen ausgestattet werden, die sie befähigen, später ein naturwissenschaftliches oder ingenieurwissenschaftliches Studium oder eine entsprechende Ausbildung aufnehmen zu können. Dazu werden auch immer wieder Anwendungen oder technische Aspekte betrachtet.
• Den Schülerinnen und Schülern soll neben dem geisteswissenschaftlichen und gesellschaftswissenschaftlichen ein naturwissenschaftliches Rüstzeug vermittelt werden, damit sie die sie umgebende Welt besser verstehen können.
• Es soll das kritische Denken und Hinterfragen des scheinbar Gegebenen oder Offensichtlichen gefördert werden. Dabei spielt insbesondere die weiter oben beschriebene Methodik der Physik eine Rolle.

Unter- und Mittelstufe:

Der Physikunterricht an der Herderschule findet von der 7. bis zur 9. Klasse mit 2 Wochenstunden durchgängig statt. Die jüngeren Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich dabei zunächst vor allem mit den experimentellen Aspekten der Physik, erfahren aber auch eine Theoriebildung, die in den höheren Klassen an Bedeutung gewinnt. Die Schülerinnen und Schüler führen dabei regelmäßig in allen Klassenstufen selbsttätig Experimente durch. Unsere Physiksammlung ist dazu gut ausgestattet.

Oberstufe:

In der Oberstufe haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit das physikalische Profil zu wählen. In diesem Profil wird Physik sowohl in der Tiefe als auch in der Breite in einem größeren Umfang behandelt. Außerdem ist Physik dann schriftliches Abiturfach.

Alternativ können die Schülerinnen und Schüler in den anderen Profilen Physik auf grundliegendem Niveau belegen. Das Angebot dazu variiert jedoch von Jahr zu Jahr und gegebenenfalls von Profil zu Profil, was unter anderem auch mit dem Wahlverhalten der Schülerinnen und Schüler zusammenhängt.

Ausstattung

Räumlichkeiten:

Seit Schuljahr 2020/2021 können wir unseren Physikunterricht in drei neu errichteten  Physikfachräumen erteilen. Im zentral gelegenen „Interimsbau“ sind neben den drei Fachlehrräumen auch eine Schülersammlung mit Anschauungs- und Experimentiermaterialien, eine umfangreiche Sammlung weiterer physikalischer Materialien, und ein Vorbereitungsraum untergebracht.

Alle Räume verfügen über gutes WLAN, einen fest installierten Beamer zum Betrachten von Filmen, Animationen, Simulationen, Schülerpräsentationen, Live-View von Demo-Experimenten mittels USB-Kamera und der computergestützten Messwerterfassung.

Versuchssammlung:

Wir verfügen zu allen Bereichen der Physik über eine reichhaltige Ausstattung an Experimenten, die von Schülern durchgeführt werden können. Darüber hinaus benutzen eine große Anzahl von lehrreichen Demonstrationsexperimenten, die sowohl für eine Veranschaulichung des Lehrstoffs sorgen, als auch quantitative Messungen ermöglichen.

Weitere Ausstattung:

Für die Physik steht ein Klassensatz von Laptops (Convertibles) zur Verfügung, der im Unterricht von den Schülerinnen und Schülern zur Recherche, zum Nutzen oder Erstellen von Simulationen, zur Modellbildung, zum Durchführen aufwändiger Berechnungen, zur Versuchsauswertung und zum Teil für die computergestützte Messwerterfassung verwendet werden kann.

Lehrwerke:

Mittelstufe:
Dorn Bader, Physik Gymnasium Sek1, Schroedel Verlag, ISBN: 978-3-507-86260-3
Universum Physik, Ausgabe A, Band 1 und 2, Cornelsen Verlag

Oberstufe:
Grehn, Krause, Metzler Physik, 4. Auflage,Schroedel Verlag, ISBN: 978-3-507-10710-6
Die Lehrwerke werden den Schülerinnen und Schülern seitens der Schule zur Verfügung gestellt.