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Physik am JSBG

Die Physik ist eine Naturwissenschaft, die sich mit den Erscheinungen und den Gesetzen unserer unbelebten Natur beschäftigt. Sie versucht also Naturerscheinungen wie z.B. den Regenbogen, den Blitz, die Bewegung der Gestirne oder die Radioaktivität zu beschreiben und zu erklären. Dazu stellt der Physiker Fragen in Form von Experimenten an die Natur, um aus diesen Ergebnissen Naturgesetze abzuleiten.

Das so gewonnene Wissen findet in allen Teilen des alltäglichen Lebens Anwendung:

  • Rundfunktechnik
  • Photovoltaik
  • Energiegewinnung
  • Medizintechnik

 

Wie wird Physik unterrichtet?

In der 7. Jahrgangsstufe wird das Fach Physik im Rahmen des Unterrichtsfachs Natur und Technik zweistündig unterrichtet. Hierbei soll vor allem das eigene Experimentieren im Vordergrund stehen. Somit können die SchülerInnen die Natur und ihre physikalischen Gesetzmäßigkeiten selbst entdecken und damit Erklärungen für Naturerscheinungen eigenständig finden. Dadurch soll ein dauerhaftes Interesse an naturwissenschaftlichen Fragestellungen entwickelt werden.

Am JSBG bieten zwei Schülerübungsräume ideale Voraussetzungen für das eigenständige Entdecken und Experimentieren. Die Übungsräume sind mit Experimentiersystemen zu allen Bereichen der Physik

  • Optik,
  • Elektronik,
  • Mechanik,
  • Wärmelehre,
  • Schwingungen und Wellen,
  • Radioaktivität

ausgestattet.

 

Schülerübung in NuT7: Entdeckung der Totalreflexion

 

In den Jahrgangsstufen 8 bis 10 wird das Fach Physik in allen Ausbildungsrichtungen unterrichtet. Im naturwissenschaftlich-technologischen Zweig (NTG) ist Physik dreistündig, wobei eine Stunde, die so genannte Profilstunde, der Erweiterung und Vertiefung des aktuellen Stoffs dient. In allen anderen Zweigen ist Physik nur zweistündig. Zu beachten ist, dass die verpflichtenden Lehrplaninhalte in allen Zweigen gleich sind.

In der Qualifikationsphase der Oberstufe ist Physik ein Wahlpflichtfach. Jeder Schüler, der die Oberstufe besucht, muss einen gewissen Stundenanteil aus dem naturwissenschaftlich-technologischen Bereich (Physik, Biologie, Chemie und Informatik) belegen und diese Leistungen auch zum Teil ins Abiturzeugnis einbringen.

Schülerübung in der Q11: Bestimmung von Äquipotentiallinien

Da Physik in allen Ausbildungsrichtungen Kernfach ist, wird in den Jahrgangsstufen 8 bis 10 und ebenso bei Belegung in der Oberstufe jeweils ein großer schriftlicher Leistungsnachweis pro Halbjahr abgehalten. Dieser wird durch kleine Leistungsnachweise (Stegreifaufgaben, angekündigte Tests, Abfragen, Unterrichtbeiträge) ergänzt. Für die Berechnung der Zeugnisnote ist das Verhältnis der großen und kleinen Leistungsnachweise stets 1:1.

 

Verwendete Lehrwerke

Jahrgangsstufe 7

Natur und Technik / Schwerpunkt Physik, Duden Schulbuchverlag, ISBN 978-3-89818-354-3

Jahrgangsstufe 8

Physik 8, Duden Schulbuchverlag, ISBN 978-3-89818-561-5

Jahrgangsstufe 9

Physik 9, Duden Schulbuchverlag, ISBN 978-3-8355-3059-1

Jahrgangsstufe 10

Physik 10, Duden Schulbuchverlag, ISBN 978-3-8355-3061-4

Jahrgangsstufe 11

Physik 11, Duden Schulbuchverlag, ISBN 978-3-8355-3103-1

Biophysik, C.C. Buchner Verlag, ISBN 978-3-7661-6703-3

Jahrgangsstufe 12

Physik 12, Duden Schulbuchverlag, ISBN 978-3-8355-3105-5

Astrophysik, C.C. Buchner Verlag, ISBN 978-3-7661-6705-7

Lehrplanalternativen Biophysik und Astronomie

Der „normale“ Physikkurs beschäftigt sich beispielsweise mit elektrischen und magnetischen Feldern, der Relativitätstheorie, Schwingungen und Wellen und wird seit Jahren von den SchülerInnen des JSBG gut angenommen. Zum Schuljahr 2015/16 wurde am JSBG zum ersten Mal die Lehrplanalternative Biophysik für die Q11 eingerichtet. Auch in den Folgejahren hofft die Fachschaft Physik, dass weitere Biophysikkurse zu Stande kommen.

 

Lehrplaninhalte der Biophysik in Q11 sind:

  • Auge und Ohr,
  • typische Untersuchungsmethoden der Biophysik,
  • neuronale Signalleitung und Informationsverarbeitung

und eines der folgenden drei Themen:

  • Photosynthese,
  • Strahlenbiophysik und Medizinphysik,
  • Grundlagen der Biomechanik.

Eine genauere Darstellung der Lehrplaninhalte der Q11 findet sich auf der Homepage des ISB.

 

Argumente für die Wahl des Faches Biophysik sind:

  • Die SchülerInnen lernen, dass mithilfe physikalischer Methoden die Funktionsweise biologischer Systeme verstanden werden können.
  • Einblicke in moderne Forschungsgebiete werden vermittelt.
  • Interdisziplinäres Arbeiten zwischen den einzelnen naturwissenschaftlichen Disziplinen wird gefördert.
  • Die Lerninhalte der Biophysik werden deutlich anwendungsbezogener unterrichtet als die der herkömmlichen Physik.
  • Physik und Biophysik können in der Q11 gleichzeitig belegt werden, allerdings ist dann Biophysik ein Profilfach.
  • Die Biophysik ergänzt ebenso sinnvoll die Lehrpläne der Fächer Biologie und Chemie.

 

Zusätzlich Informationen zum Fach Biophysik

  • Wer in der Q11 nur Biophysik und nicht noch zusätzlich die „normale“ Physik belegt, der kann kein schriftliches Abitur im Fach Physik ablegen. Die mündliche Abiturprüfung ist jedoch möglich.
  • Ein Biophysik-Kurs kann nur angeboten werden, wenn sich genügend InteressentInnen für den „normalen“ Physikkurs finden, da dieser eine wichtige Grundlage für ein beabsichtigtes naturwissenschaftliches Studium darstellt.
  • Wer in der Q11 Biophysik wählt, der kann in der Q12 die herkömmliche Physik (Atom- und Kernphysik), aber auch die Lehrplanalternative Astrophysik belegen. Auch hier gilt: Die Astrophysik kann nur angeboten werden, wenn sich genügend InteressentInnen für den „normalen“ Physikkurs finden. Ebenso ist nicht zu erwarten, dass SchülerInnen, die in der Q11 Biophysik belegt haben, Probleme mit dem in der Q11 verpassten Physikstoff haben. Die für die Physik der zwölften Klasse erforderlichen Grundlagen werden auch in der Biophysik behandelt.

 

Astrophysik in der Q12

In der Q12 kann anstatt der „normalen“ Physik die Lehrplanalternative Astrophysik gewählt werden. Ein schriftliches Abitur kann abgelegt werden, jedoch nicht, wenn in der Q11 nur Biophysik belegt wurde.

 

Lehrplaninhalte der Astrophysik in der Q12 sind:

  • Orientierung am Himmel
  • das Sonnensystem
  • die Sonne (Aufbau, Spektrum, Energieabstrahlung)
  • Sterne (Entfernungsbestimmung, Entwicklung der Sterne)
  • Großstrukturen im Weltall (Milchstraße, Galaxien, Expansion des Universums, kosmische Hintergrundstrahlung)

 

Argumente für die Wahl des Faches Astrophysik sind:

  • Die SchülerInnen lernen, dass in der Astronomie unterschiedliche Teilgebiete der Physik – insbesondere die Atom- und Kernphysik sowie die Relativitätstheorie – zusammenwirken und große Fortschritte in diesem Bereich der Physik ermöglicht haben.
  • Ergebnisse aus aktueller Forschung fließen in den Unterricht mit ein, wodurch die SchülerInnen Astrophysik als aktuelle Wissenschaft erleben.
  • Der Sternenhimmel kann an mehreren Beobachtungsabenden mithilfe des schuleigenen Teleskops untersucht werden. Ein Besuch des Nikolaus-Kopernikus-Planetariums und der Regiomontanus Sternwarte in Nürnberg sind ebenso denkbar.

 

Sonnenfinsternis

 

Zusammenfassung

  • Die Biophysik wird nur für die Q11 angeboten. Sie kann in der Q12 mit der Atom- und Kernphysik, aber auch mit der Astrophysik kombiniert werden.
  • Wird in der Q11 nur Biophysik belegt, dann kann nur noch ein mündliches Abitur abgelegt werden.
  • Ein schriftliches Abitur kann nur ablegen, wer in Q11 und Q12 Physik belegt. Dazu muss er in der Q11 die „normale“ Physik belegen, in der Q12 kann entweder Atom- und Kernphysik oder Astrophysik belegt werden.
  • Wird Physik in der Oberstufe nur einjährig belegt, dann kann sowohl Biophysik als auch Physik gewählt werden.
  • Grundlegende Probleme beim Einstieg in die Q12-Physik sind nicht zu erwarten, wenn in der Q11 Biophysik belegt wurde.