Der FB Physik stellt sich vor

Wie jedes naturwissenschaftliches Fach leistet auch die Physik mit ihren spezifischen Fragestellungen, Inhalten und Methoden einen eigenständigen Beitrag zum Verständnis der Natur. Die Erkenntnisse der Naturwissenschaften und der Physik haben Einfluss auf die Gesellschaft; sie tragen zu unserem Weltbild bei und sie gehören zu den Grundlagen der technologischen Entwicklung und unserer Kultur.

Im Physikunterricht wollen wir das Interesse der Schülerinnen und Schüler an naturwissenschaftlichen Vorgängen wecken, fördern und erhalten. Dazu versuchen wir, an die Erfahrungsbereiche der Schülerinnen und Schüler anzuknüpfen und die Freude am Beobachten und Entdecken durch möglichst viele selbst durchgeführte Versuche weiter zu entwickeln.

An unserer Schule wird Physik ab Klasse 8 unterrichtet, jeweils zwei Stunden pro Woche und in Teilungsgruppen, d.h. nicht in der ganzen Klasse. In der Regel werden aus zwei Klassen drei Gruppen gebildet. Die so erreichten kleineren Gruppengrößen (ca. 18 – 22) fördern selbständiges Arbeiten und erleichtert die Durchführung von Schülerversuchen.

Wir haben für Physik ein schulinternes Curriculum (Lehrplan) entwickelt, dem zu entnehmen ist, welche Themen und Inhalte in welchem Jahrgang behandelt werden sollen.

Klasse 8

8.1 Thermisches Verhalten von Körpern

8.2 Wechselwirkung und Kraft

8.3 mechanische Arbeit und Energie

8.4 elektrische Ladung und elektrischer Strom

Klasse 9

9.1 elektrische Spannung, Stromstärke, Widerstand, Energie, Leistung

9.2 gleichförmig und beschleunigte Bewegung

9.3 Kraft und Beschleunigung

9.4 optische Geräte

Klasse 10

10.1 Magnetische Felder und Induktion

10.2 Radioaktivität

10.3 Energieunwandlungen

10.4 Schwingungen und Wellen

In der Oberstufe findet der Unterricht in der Eingangsphase (Klasse 11) in der ganzen Klasse statt, in der Qualifikationsphase in Kursen statt. In allen Jahrgängen der Qualifikationsphase bieten wir neben den 2 bis 4 Grundkursen auch einen Leistungskurse im Fach Physik an.

Physikalische Inhalte werden – neben den aus den anderen Naturwissenschaften - auch im Wahlpflichtbereich im Fach Naturwissenschaft (NaWi) behandelt, mit dem wir eng kooperieren.

Auch außerhalb des eigentlichen Fachunterrichts soll durch zahlreiche kurs- und jahrgangsübergreifende Aktivitäten das Interesse der Schülerinnen und Schüler für die Physik/Naturwissenschaften geweckt und gefördert werden, z.B.:

Adruino-AG (Elektronik-AG)

Stage-Crew-AG

Jugend forscht-AG

Astronomie-AG

Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeit ist die enge Kooperation mit außerschulischen Partnern.

mit dem Techno-Club der TU (mit Kooperationsvertrag)
mit der Berlin Brandenburgischen Akademie der Wissenschaft (BBAW)
mit dem Quantenlabor bei DESY in Hamburg (siehe Artikel dazu)

 

Lernen innerhalb der Schule

Fachbereiche - Physik

  • DESY_Plakat
  • Dynamik_-_Luftkissenbahn
  • Dynamik_-_freier_Fall_Apparat
  • E-Lehre_-_Elektroskop
  • E-Lehre_-_Laden_und_Entladen_eines_Kondensators
  • E-Lehre_-_Multimeter
  • E-Lehre_-_Parallelschaltung
  • Elektromagnetische_Felder_-_Teslaspule
  • Elektromagnetische_Wellen_-_Meißnerschaltung
  • Elektromagnetismus_-_Generator
  • Elektromagnetismus_-_Teslaspule
  • Elektronik_-_ALU
  • Elektronik_-_Gleichrichter
  • Elektronik_-_Gleichrichter_2
  • Generator_-_Transformator
  • Jugend_forscht_Plakat
  • Magnetismus_-_Feldlinien
  • Mechanik_-_Kraftmesser
  • Mechnik_-_Flaschenzug
  • Quantenphysik_-_Bestimmung_der_Planck-Konstante
  • Quantenphysik_-_Fotoeffekt
  • Radioaktivität_-_Nebelkammer
  • Urkunde_MINT-freundliche_Schule
  • Wärmelehre_-_Bandgenerator_mit_Glimmlampe
  • Wärmelehre_-_Bolzensprenger
  • Wärmelehre_-_Dilatometer
  • Wärmelehre_-_Gerät_zur_Wärmeleitung
  • Wärmelehre_-_Wärmebildkamera
  • optik_-_Lochkamera_Sonnenfinsternins_I
  • optik_-_Lochkamera_Sonnenfinsternins_II
  • optik_-_additive_Farbmischung

Die sogenannten außerschulischen Lernorte werden selbstverständlich im Rahmen des Physikunterrichts (und auch von den NaWi-Klassen) immer schon genutzt bzw. besucht: Sternwarte, Planetarium, Spektrum und das Phaeno in Wolfsburg, Technikmuseum, das Naturkundemuseum usw. sind gewissermaßen die „Klassiker“. Mit der Umwandlung unserer Schule in eine Integrierte Sekundarschule wurde der Bereich des Dualen Lernens neu strukturiert und stärker gewichtet, auch für die Schüler_innen der Oberstufe steht jetzt Duales Lernen bzw. Berufsorientierung auf der Tagesordnung.

Im Fachbereich Physik versuchen wir durch Kooperation mit externen Partnern und die Nutzung außerschulischer Lernorte den Schülerinnen und Schülern realitätsnahe Einblicke in die universitäre und naturwissenschaftliche Arbeitswelt zu ermöglichen. Diese Art der selbst erlebten Berufsorientierung haben wir weitgehend inhaltlich in den Fachunterricht integriert.

An drei Beispielen möchte ich dies kurz erläutern:

Vor zwei Jahren haben wir auf einer Physik-Fachkonferenz beschlossen, dass alle Physik-Leistungskurse im Rahmen des Fachunterrichts pro Jahr mindestens eine inhaltlich „passende“ externe Vorlesung besuchen. Als Glücksfall erwies sich eine durch persönliche Kontakte zustande gekommene informelle Kooperation mit der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften. Mit Prof. Hascher von der Technikwissenschaftlichen Klasse der BBAW konnte ich das Thema auf die Physik-Inhalte des 1. Semesters absprechen und im Dezember 2013 fand die Vorlesungsveranstaltung – „speziell für Schülerinnen und Schüler der Oberstufe ...“ - dann in den Räumen des Max-Liebermann-Hauses statt. Am Thema „Die Mobilität der Zukunft“ (autonomes Fahren, Individualverkehr der Zukunft, Carsharing-Modelle etc..) zeigten sich die Schüler_innen sehr interessiert; auch die hochkarätigen Referenten (Prof. Wahlster, Dr. Frank Wolter) haben sichtlich beeindruckt. Unsere Schüler_innen wiederum wurden für ihre engagierten Fragen und fachkompetenten Diskussionsbeiträge gelobt. Am wichtigsten war mir aber, dass den Schüler_innen authentisch vermittelt wurde, dass in diesem technischen Forschungs- und Entwicklungsbereich die unterschiedlichsten Fachrichtungen – Elektrotechnik, Informatik, Physik, Biologie, Chemie, Mathematik, Logistik, Jura, Soziologie usw. – fächerübergreifend und in Projekten zusammenwirken. Alles Berufsfelder und Möglichkeiten, die den Schüler_innen so noch nicht bekannt waren.

Das Schülerlabor Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! im Hamburger Forschungszentrum DESY ist ein weiterer wichtiger „außerschulischer Lernort“, der seit 2008 regelmäßig genutzt wird. Alle Physik-Leistungskurse (und auch einige Grundkurse) besuchen am Ende des 3. Semesters im Rahmen des Fachunterrichts das exzellent ausgestattete „Quantenlabor“. Dort arbeiten die Schüler_innen ganztägig (ca. 7 Stunden netto) an verschiedensten Geräten und Apparaturen, die in der Schule nicht vorhanden sind oder die nur für Lehrerdemonstrationsversuche eingesetzt werden können. U.a. geht es um Röntgenstrahlung (am richtigen Röntgengerät), Franck-Hertz-Versuch, Elektronenbeugung, Spektralanalyse, äußeren und inneren Fotoeffekt usw.; die Theorie dazu ist im Unterricht schon vorher weitgehend erarbeitet worden. Unterstützt von drei studentischen Teamern bzw. Diplomanten/ Masterstudenten führen die Schüler_innen die Versuche selbständig durch, dokumentieren die Messergebnisse, und werten diese aus. Im anschließenden Unterricht in Berlin werden diese Versuchsergebnisse dann verglichen und präsentiert. Am zweiten Tag wurden nach einem Vortrag über Teilchenphysik der Teilchenbeschleuniger HERA , mit der riesigen Detektorhalle (siehe Fotos), und weitere Linearbeschleuniger (Flash, RETRA, HASYLAB) besichtigt. Die Schüler–innen waren tief beeindruckt und durchweg hoch motiviert: Die Physik aus dem Fachunterricht wurde konkret und begreifbar (der Name des Schülerlabors ist Programm!). Im Gespräch mit den Studenten und wissenschaftlichen Mitarbeitern wurde wieder deutlich, dass auch die Grundlagenforschung im Bereich der Teilchenphysik vielfältige Tätigkeitsfelder für Wissenschaftler aus den unterschiedlichsten Bereichen wie Ingenieurwesen, Informatik, Mathematik, Physik usw. bietet. Etliche Schüler_innen nutzten diese Exkursion auch für die inhaltliche Vorbereitung ihrer BLL-Arbeit und Präsentationsprüfungen im Rahmen der 5. Abitur-Prüfungskomponente.

Ein Angebot zur Berufsorientierung speziell für die Schülerinnen des Jahrgang 11 bietet die langjährige Kooperation mit dem Techno-Club der TU-Berlin. Die Teamerinnen des Techno-Clubs führen mit allen unseren Schülerinnen zweistündige Workshops an unserer Schule durch, in denen sie über die Mint-Studiengänge der TU informieren und für die Teilnahme an den AG’s, Workshops und Projekten des Techno-Club an der TU werben. Regelmäßig nehmen 15 – 25 Schülerinnen an diesen Veranstaltungen im Wintersemester in der TU teil. Vor zwei Jahren haben wir darüber hinaus einen Kooperationsvertrag mit der TU-Berlin über die Einrichtung eines Mint-Zusatzkurses im 1. Semester abgeschlossen. Dieser Zusatzkurs ist für insgesamt 9 Berliner Schulen genehmigt wurden, die Sophie-Scholl-Schule ist dabei! Zehn Schülerinnen haben an die vielfältigen Veranstaltungen und Projekte des Techno-Clubs im ersten Durchgang erfolgreich durchgeführt, die Abschluss-Präsentationprüfung wurde von mir und Hr. Ulrich in der TU abgenommen. Die Note für diesen Zusatzkurs erscheint im Zeugnis und kann auch ins Abitur eingebracht werden. Für den nächsten Durchgang haben sich wieder 9 Schülerinnen angemeldet. Die Schülerinnen erhalten einen fundierten Einblick in die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen – in Theorie und Praxis - und können ihre Interessen und Wünsche bei der Wahl und Durchführung der Projekte und AG’s einbringen. Die Rückmeldungen der Schülerinnen sind jedenfalls ausgesprochen positiv, die erbrachten Leistungen durchweg beeindruckend.

Ich denke, die kurz skizzierten Beispiel zeigen, dass sich die Kooperation mit externen Partnern und die Nutzung außerschulischer Lernorte für alle Beteiligten: die Schüler_innen, die Schule und der Fachunterricht sowie die Kooperationspartner als ertragreich und sinnvoll erweist.

 

Projekte

  • Bürstenroboter
  • Elektronik_-_Löten_I
  • Elektronik_-_Löten_II
  • LED_Projekt_-_1
  • LED_Projekt_-_2
  • LED_Projekt_-_3
  • LED_Projekt_-_4
  • Malroboter
  • Spinnenroboter
  • optik_-_Anaglyphenbild_I
  • optik_-_Anaglyphenbild_II
  • optik_-_Anaglyphenbild_III

Hier kommt die Slideshow:

 

 

 

 

Teilchenphysik-Workshop

Am 9. März 2018 wurden wir, der Physik-Profilkurs von Herrn Breth, zu Teilchenphysikern. Nein, wir haben kein Physik-Studium im Schelldurchlauf gemacht, sondern an einem sehr spannenden ganztägigen Workshop teilgenommen, auf den wir in den Wochen zuvor im Unterricht vorbereitet wurden:
Wir tauchten für einen Tag in die faszinierende Welt der Elementarteilchen-Forscher ein und durften uns mit echten Daten vom Teilchenbeschleuniger LHC („Large Hadron Collider“) am CERN am Auswerten von so genannten „Ereignissen“ versuchen. Doch was bedeutet das jetzt?

Ein Egg-Race ist ein Konstruktionswettbewerb, bei dem es darum geht, eine naturwissenschaftliche oder technische Aufgabenstellung zu lösen. Die Idee dazu stammt aus der BBC-Fersehsehreihe „The Great Egg Race“, die von 1978 bis 1986 ausgestrahlt wurde.

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