Physikunterricht an unserer Schule
Ziele
Im Fach Physik legen wir Wert darauf, dass die Schüler durch viele Praktika in den Bereichen Magnetismus, Elektrik, Mechanik, Akustik, Optik und Kalorik Erfahrungen mit den Unterrichtsgegenständen sammeln und auch lernen, theoretische Schlussfolgerungen daraus zu ziehen. Die Schüler lernen schon im erstem Jahr Physik (7. Klasse), ihre Experimente in Protokollform darzustellen. Im möglichst vielfältigen Experimentalunterricht sollen auch immer wieder Möglichkeiten geboten werden, je nach Lernfortschritt weiter gehende Fragestellungen individuell zu bearbeiten.
In Computer gestützten Präsentationen stellen die Schüler Ausarbeitungen zu bestimmten Themen dar.
In Computer gestützten Präsentationen stellen die Schüler Ausarbeitungen zu bestimmten Themen dar.
Ausstattung
Um die Praktika durchzuführen, haben wir in den letzten Jahren vielfältige Gerätesammlungen für alle Physikbereiche angelegt. Außer den klassischen Schülerversuchen können die Schüler z. B. Lötarbeiten durchführen, ein Teleskop bauen, LED-Schaltungen zusammenstellen.
Wettbewerbe
Für interessierte Schüler gibt es mehrere Möglichkeiten. Mit einer niedrigen Einstiegsschwelle ist z. B. der alljährliche Natex-Wettbewerb ausgestattet. Hierbei benötigt man nur einfache Hilfsmittel und kann praktisch sofort entsprechende Experimente starten.
Auch die Teilnahme an weiteren Wettbewerben (Schüler experimentieren, Jugend forscht und Physikolympiade) wird vom Fachkollegium Physik unterstützt.
Auch die Teilnahme an weiteren Wettbewerben (Schüler experimentieren, Jugend forscht und Physikolympiade) wird vom Fachkollegium Physik unterstützt.
Außerschulische Lernorte
- NWZ (Naturwissenschaftliches Zentrum) in der Schule Mümmelmannsberg
- DESY (Deutsches Elektronen Synchrotron)
- Sternwarte Bergedorf
Besonderheiten
Der Unterricht im Fach Physik beginnt im 7. Schuljahr. Hier wird zunächst sehr anschaulich, ohne besondere Formeln zu erarbeiten, eine Einführung in die Gebiete Elektrik, Optik und Akustik gegeben. Es wird die genaue Beobachtung in Experimenten geschult. Die Schüler sollen sich bereits an die Abfassung von Versuchsprotokollen gewöhnen, in denen der Versuchsaufbau, die Durchführung und die Ergebnisse getrennt dargestellt werden. Im Bereich Elektrik wird meist anhand einer Versuchsserie je nach Fortkommen leistungsdifferenziert in Form eines „Stationenlernens“ gearbeitet. Hierbei führen die Schüler in ihren Gruppen nacheinander eine Serie von 7 Anfangsversuchen durch. Zur weiteren Forschung dienen 5 Wahlstationen, für „Experten“ gibt es schließlich 4 Fortgeschrittenen-Stationen. Überhaupt legen wir in Klasse 7, aber auch in allen folgenden Klassen sehr viel Wert auf Schülerpraktika bzw. Experimente, die in kleinen Gruppen durchzuführen sind.
In der Klasse 8 steht dann schon zunehmend auch die formelmäßige Erfassung physikalischer Zusammenhänge im Blickpunkt. In den Experimenten werden nicht nur qualitative, sondern auch quantitative, zahlenmäßige Untersuchungen angestellt.
Um mit der Ablesung von Messgeräten und Auswertung von Messreihen gut zurechtzukommen, steht am Anfang der 8. Klasse das „Praktikum Messen“. Wir arbeiten z. Z. daran, denjenigen Schülern (hoffentlich sind es alle!), die dieses Praktikum erfolgreich absolvieren konnten, in einem „Führerschein Messen“ (nach bestimmten Kriterien) zu bescheinigen, dass sie die erforderlichen Kenntnisse besitzen. Die einzelnen Aufgaben beziehen sich u. A. auf die Bestimmung der Schallgeschwindigkeit, Messungen mit der Schieblehre und der Mikrometerschraube und auch schwierigere Messungen von Volumina.
Nach Möglichkeit führen wir in der 8. Klasse zudem am Naturwissenschaftlichen Zentrum NWZ in Mümmelmannsberg ein Praktikum „Flug und Fliegen“ durch.
Das beherrschende Thema in der 9. Klasse ist die Energie (mechanische, elektrische Energie und Wärmeenergie). Auch hier wird im „Stationenlernen“ differenziert gearbeitet.
Ebenfalls in der 9. Klasse findet beim DESY, der berühmten Forschungsanlage in Bahrenfeld, das Praktikum „Vakuum“ statt. An einem Praktikumstag werden den Schülern durch DESY-Mitarbeiter wertvolle Kenntnisse in der Vakuumphysik vermittelt. Im Themenbereich „Energie“ wird zudem die computergestützte Präsentation von allen Schülern geübt.
Für die 10. Klasse ist beim Praktikum „Radioaktivität“ wiederum ein Projekttag beim DESY obligatorisch, das von den Schülern ebenfalls bisher sehr positiv bewertet wurde, auch, weil hier meistens ein kurzer Einblick in die Arbeit des DESY gegeben werden kann.
Auch das Thema „Astronomie“ wird in der 10. Klasse behandelt. Um einen ersten Eindruck von der Forschung und in die wissenschaftliche Arbeitsweise zu geben, machen wir hier und/ oder in der Studienstufe beim Thema „Gravitation“ eine Exkursion zur Sternwarte nach Bergedorf. Mitarbeiter der Sternwarte arbeiten mit den Schülern an der Auswertung astronomischer Beobachtungsdaten.
Es hat sich beim Thema „Bewegungen“ inzwischen sehr bewährt, in der 10. Klasse während eines Ausflugs Beobachtungen und Messungen der Beschleunigung von Zügen im Hauptbahnhof (Projekttag) durchzuführen. Die Schülerinnen und Schüler werten ihre Messergebnisse aus und ermitteln die Beschleunigungswerte verschiedener Züge.
Die Kurse der Studienstufe umfassen z. B. die Themen „Beschleunigung elektrischer Ladungen in elektrischen und magnetischen Feldern“ und „Wellenoptik“. Beim erstgenannten Thema bietet es sich an, die Beschleuniger und die Experimente bei einer Führung durch das DESY zu besichtigen. Es ist sehr eindrucksvoll, einerseits die oft hausgroßen Ausmaße der Experimente dort und andererseits die erreichte Genauigkeit der Auswertung auf „sehr viele Stellen nach dem Komma“ zu vergleichen und zu bestaunen.
Wie streben an, auch zum Thema „Wellenoptik“ einen Praktikumstag extern zu entwickeln.
In den Physikkursen stellen die Schüler – abgesehen von den Themen des Unterrichts - auch in Präsentationen und Vorträgen weitere interessante Phänomene – nach eigener Wahl - vor. Die Schüler sollen dadurch Bezüge zu allen möglichen Alltagserscheinungen, die physikalisch zu erklären sind, erkennen. Ein Beispiel wird im Bild gezeigt: Ein Schüler hält ein grandioses Referat zum Thema „Experimente mit Trockeneis“. Z. B. Wie haben auch Experimente mit einem Mikrowellengerät durchgeführt.
In der Klasse 8 steht dann schon zunehmend auch die formelmäßige Erfassung physikalischer Zusammenhänge im Blickpunkt. In den Experimenten werden nicht nur qualitative, sondern auch quantitative, zahlenmäßige Untersuchungen angestellt.
Um mit der Ablesung von Messgeräten und Auswertung von Messreihen gut zurechtzukommen, steht am Anfang der 8. Klasse das „Praktikum Messen“. Wir arbeiten z. Z. daran, denjenigen Schülern (hoffentlich sind es alle!), die dieses Praktikum erfolgreich absolvieren konnten, in einem „Führerschein Messen“ (nach bestimmten Kriterien) zu bescheinigen, dass sie die erforderlichen Kenntnisse besitzen. Die einzelnen Aufgaben beziehen sich u. A. auf die Bestimmung der Schallgeschwindigkeit, Messungen mit der Schieblehre und der Mikrometerschraube und auch schwierigere Messungen von Volumina.
Nach Möglichkeit führen wir in der 8. Klasse zudem am Naturwissenschaftlichen Zentrum NWZ in Mümmelmannsberg ein Praktikum „Flug und Fliegen“ durch.
Das beherrschende Thema in der 9. Klasse ist die Energie (mechanische, elektrische Energie und Wärmeenergie). Auch hier wird im „Stationenlernen“ differenziert gearbeitet.
Ebenfalls in der 9. Klasse findet beim DESY, der berühmten Forschungsanlage in Bahrenfeld, das Praktikum „Vakuum“ statt. An einem Praktikumstag werden den Schülern durch DESY-Mitarbeiter wertvolle Kenntnisse in der Vakuumphysik vermittelt. Im Themenbereich „Energie“ wird zudem die computergestützte Präsentation von allen Schülern geübt.
Für die 10. Klasse ist beim Praktikum „Radioaktivität“ wiederum ein Projekttag beim DESY obligatorisch, das von den Schülern ebenfalls bisher sehr positiv bewertet wurde, auch, weil hier meistens ein kurzer Einblick in die Arbeit des DESY gegeben werden kann.
Auch das Thema „Astronomie“ wird in der 10. Klasse behandelt. Um einen ersten Eindruck von der Forschung und in die wissenschaftliche Arbeitsweise zu geben, machen wir hier und/ oder in der Studienstufe beim Thema „Gravitation“ eine Exkursion zur Sternwarte nach Bergedorf. Mitarbeiter der Sternwarte arbeiten mit den Schülern an der Auswertung astronomischer Beobachtungsdaten.
Es hat sich beim Thema „Bewegungen“ inzwischen sehr bewährt, in der 10. Klasse während eines Ausflugs Beobachtungen und Messungen der Beschleunigung von Zügen im Hauptbahnhof (Projekttag) durchzuführen. Die Schülerinnen und Schüler werten ihre Messergebnisse aus und ermitteln die Beschleunigungswerte verschiedener Züge.
Die Kurse der Studienstufe umfassen z. B. die Themen „Beschleunigung elektrischer Ladungen in elektrischen und magnetischen Feldern“ und „Wellenoptik“. Beim erstgenannten Thema bietet es sich an, die Beschleuniger und die Experimente bei einer Führung durch das DESY zu besichtigen. Es ist sehr eindrucksvoll, einerseits die oft hausgroßen Ausmaße der Experimente dort und andererseits die erreichte Genauigkeit der Auswertung auf „sehr viele Stellen nach dem Komma“ zu vergleichen und zu bestaunen.
Wie streben an, auch zum Thema „Wellenoptik“ einen Praktikumstag extern zu entwickeln.
In den Physikkursen stellen die Schüler – abgesehen von den Themen des Unterrichts - auch in Präsentationen und Vorträgen weitere interessante Phänomene – nach eigener Wahl - vor. Die Schüler sollen dadurch Bezüge zu allen möglichen Alltagserscheinungen, die physikalisch zu erklären sind, erkennen. Ein Beispiel wird im Bild gezeigt: Ein Schüler hält ein grandioses Referat zum Thema „Experimente mit Trockeneis“. Z. B. Wie haben auch Experimente mit einem Mikrowellengerät durchgeführt.