Das Fach

Physik

Das Fach Physik bietet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit forschend und entdeckend Gesetze und Phänomene der Natur zu verstehen, wozu das Experimentieren im Mittelpunkt des Unterrichtsgeschehens steht.

UNSERE FACHSCHAFT

Durch die sehr gute Ausstattung mit Schülerexperimentierkästen von MEKRUPHY und modernsten Messwerterfassungssystemen „CASSY“ von LEYBOLD, können die Schülerinnen und Schüler der Erprobungsstufe und der Mittelstufe viele Experimente als Schülerexperiment eigenständig durchführen, was für ein nachhaltiges Lernen angestrebt wird. Für jeden Fachinhalt sind entsprechende Experimentiermaterialien in der Sammlung vorhanden, so dass ein mögliches Experiment, je nach Gefahreneinschätzung, zumindest als Demonstrationsexperiment von der Lehrkraft durchgeführt werden kann.

Die technische Ausstattung der naturwissenschaftlichen Räume ermöglicht es uns, selbst komplexe Experimente der Quanten- und Kernphysik ergänzend als digitale Simulation durchzuführen, um die oft unsichtbaren Vorgänge und Phänomene bildlich und modellhaft darzustellen und Wechselwirkungen zu visualisieren.

Der Fachkräftemangel im Bereich der Naturwissenschaften wird derzeit von mehr als 50 % der Unternehmen als größte Gefahr für die Geschäftsentwicklung angesehen.1 Entsprechend groß sind die Erfolgsaussichten auf eine Bewerbung in diesem Bereich. Unser Ziel ist es unsere Schülerinnen und Schülern bestmöglich dabei zu unterstützen notwendige Kompetenzen und Selbstvertrauen zu entwickeln, um bei Debatten faktenbasiert und reflektiert eine eigene Meinung zu bilden und zu vertreten und ein sicheres Fundament für eine berufliche Zukunft im MINT-Bereich zu schaffen.

1 Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Dossier/fachkraeftesicherung.html)

Fachinhalte

In Klasse 5 haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit das naturwissenschaftliche Profil zu wählen, welches eine zusätzliche Stunde „Naturwissenschaft“ pro Woche bietet. Dieses Profil ist ursprünglich aus dem Fachbereich Physik erwachsen, soll aber bewusst die Möglichkeiten des fächerübergreifenden Unterrichts bieten. Im Fokus stehen einfache Experimente und Projekte zum Oberbegriff „Energie“, welche keine Unterrichtsinhalte des Kernlehrplans vorwegnehmen und die Vorbereitung und Teilnahme am „Physik Aktiv“-Wettbewerb der Bezirksregierung Arnsberg.

Ab Klasse 6 wird Physik flächendeckend unterrichtet. Schwerpunkte sind Grundlagen zur Thermodynamik, Elektrik, Magnetismus und Schall & Licht.

In der Mittelstufe wird an die Grundvorstellung von Licht angeknüpft und die Funktionsweise von optischen Instrumenten erarbeitet. Es folgt der Übergang zu Himmelsobjekten im Inhaltsfeld „Sterne und Weltall“. Die Sek I schließt mit den grundlegenden Inhalten zu Atom- und Kernphysik ab.

In der Einführungsphase wird im Rahmen der Kinematik, der Dynamik und der Kreisbewegungen insbesondere die Methodik im Umgang mit Formeln und Einheiten trainiert, damit unsere Schülerinnen und Schüler neben dem Fachwissen solide Kenntnisse physikalischer Arbeitsweisen zur nachhaltigen Wissensgenerierung erlernen, welche sie für die Qualifikationsphase und zur Vorbereitung auf ein mögliches Studium in einem naturwissenschaftlichem Fach benötigen.

In der Qualifikationsphase geht es über elektrische und magnetische Felder hin zur elektromagnetischen Induktion. Anschließend wird die bisher bestehende Modellvorstellung von Licht auf die Probe gestellt und die Schülerinnen und Schüler entwickeln das Wellenmodell, um neue Phänomene der Physik erklären zu können. Im Rahmen der Quantenphysik werden die modernen Atommodelle erarbeitet und in diesem Zusammenhang der Teilchencharakter von Licht in den Fokus genommen. Um das Atom in Gänze zu verstehen ist folglich der Atomkern Gegenstand weiterer Beobachtungen. Atomkraft, Arten radioaktiver Strahlung und damit verbundene moderne Techniken aus der Medizin und Forschung sind naturgemäß ein beliebtes Thema bei Schülerinnen und Schülern. Zum Ende wird die Familie der Elementarteilchen kennengelernt und man begibt sich (abseits der Quantenphysik) nochmals auf die Spuren von Albert Einstein, um seine spezielle Relativitätstheorie nachvollziehen und in Kontexten der modernen Forschung einsetzen zu können.

Besonderheiten am GSG

In der Qualifikationsphase wird der Teilchenbeschleuniger „DELTA“ der TU Dortmund besucht, um Einblicke in die aktuelle Forschung zu erhalten und die Anwendung der im Unterricht erlernten Inhalte mit eigenen Augen zu erleben.

Sporadisch durchgeführte Projekte, wie die Entwicklung von CO2-Sensoren, welche durch einen Raspberry-Pi Minicomputer gesteuert und ausgelesen werden, um die Luftqualität in den Unterrichtsräumen während der Pandemie zu analysieren, werden nach den Herbstferien 2021 um regelmäßige Treffen interessierter Schülerinnen und Schüler der Oberstufe erweitert. In Zusammenarbeit mit lokalen Unternehmen und Bildungseinrichtungen (KGO, RUB) sollen neue Projekte in Angriff genommen werden und somit talentierte und interessierte Schülerinnen und Schüler gefördert werden. Ein spezieller Schülerarbeitsraum, ausgestattet mit 3D-Drucker, Werkbänken und Computerarbeitsplätzen, bietet die dazu nötige Infrastruktur.

Der Mut sich mit anderen Mitschülerinnen und Mitschülern, auch schulübergreifend, zu messen, wird bereits ab Klasse 5 jährlich im Rahmen des Physik Aktiv-Wettbewerbs entwickelt und kann bei der internationalen Physik-Olympiade in den höheren Klassen nochmal nützlich sein.

KONTAKT

Geschwister-Scholl-Gymnasium Wetter (Ruhr)

Städtisches Gymnasium – Sekundarstufen I und II

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