Ziele des Physikunterrichts

Sekundarstufe 1

In der Sekundarstufe I nehmen alle Schülerinnen und Schüler am Physikunterricht teil. Dementsprechend steht hier eine physikalisch-technische Allgemeinbildung im Vordergrund. Die Fragestellungen im Unterricht gehen nach Möglichkeit von Naturphänomenen bzw. Beobachtungen aus dem Alltag aus: So dienen im Bereich der Optik etwa Phänomene von Licht und Schatten, die Mondphasen, Sonnen- und Mondfinsternisse, die Lichtbrechung, die Farben des Regenbogens sowie das Morgen- und Abendrot als Anknüpfungspunkte an die Lebenswirklichkeit der Schülerinnen und Schüler. Alternativ stehen Geräte oder Hilfsmittel aus dem Alltag im Mittelpunkt: So wird etwa analysiert, wie eine Lupe, eine Brille, ein Fernrohr, eine Kamera oder ein Mikroskop funktionieren. Schließlich wird untersucht, wie Erkenntnisse der Physik den Alltag erleichtern bzw. dem Menschen helfen können, so zum Beispiel durch Hebel und Flaschenzug, Elektromotoren, Wärmedämmung, Lärmschutz oder den Einsatz radioaktiver Strahlung in der Medizin.

Mit fortschreitendem Alter treten die Heranführung an die naturwissenschaftliche Methode der Erkenntnisgewinnung, die Modellbildung und eine (allerdings nur vorsichtige) Mathematisierung verstärkt hinzu. Dies dient auch zur Vorbereitung auf den noch stärker fachwissenschaftlich ausgerichteten Unterricht in der Oberstufe. Die Schülerinnen und Schüler sollen insbesondere methodische Kompetenzen bei der Vorbereitung, Durchführung, Protokollierung und Auswertung von Experimenten erwerben. Daneben sollen sie fachliche Inhalte bzw. Erkenntnisse einem Publikum präsentieren können, z.B. in Referaten, durch Präsentationen am Computer oder als Ergebnis von Gruppen- oder Projektarbeiten auf Plakaten.

Insgesamt sollen die Schülerinnen und Schüler, und zwar insbesondere auch diejenigen, die das Fach Physik in der Oberstufe nicht wählen und für die der Physikunterricht damit in Klasse 9 endet, in die Lage versetzt werden, die Welt (auch) mit den Augen eines Physikers bzw. einer Physikerin zu sehen, Medienberichte zu physikalisch-technischen Themen zu verstehen und an gesellschaftspolitischen Diskussionen, zum Beispiel zur Nutzung der Kernenergie, auf der Basis eines gesicherten fachlichen Grundwissens teilzunehmen. Diesem Zweck dient auch die Verknüpfung der Physik mit anderen Schulfächern und mit der außerschulischen Lebenswelt, zum Beispiel bei Exkursionen.

 

Sekundarstufe II

In der Oberstufe wird die Beschäftigung mit der Physik inhaltlich und methodisch intensiviert, was insbesondere auch durch die fortgeschrittenen mathematischen Fertigkeiten der Schülerinnen und Schüler ermöglicht wird. Außerdem wird zum ersten Mal der Bereich der klassischen Physik verlassen und ein erster Blick in die Quantenphysik geworfen. Die Modellbildung wird vertieft und ausgebaut, der Charakter der Physik als einer Naturwissenschaft tritt immer stärker zutage.

Traditionell entscheiden sich viele Schülerinnen und Schüler des Stiftischen Gymnasiums nach ihrem Abitur für ein Studium der Physik oder einer Ingenieurwissenschaft. Dies ist eine schöne Bestätigung für den engagierten Einsatz der Fachschaft Physik an unserer Schule, zumal die zahlreichen positiven Rückmeldungen belegen, dass die Schülerinnen und Schüler am „Stift“ gut auf Abitur und Studium vorbereitet werden.

Um dies zu erreichen, ist die Schule ist aber auch seit je her bemüht, ehemalige Schüler und Schülereltern als zusätzliche Motivation in den aktuellen Unterricht mit einzubeziehen. Folgende Beispiele seien hier angeführt:

  • Vortrag des ehemaligen Schülers Dr. Axel Winter über die Fortschritte in der Fusionstechnik. Dr. Winter lebt in Südfrankreich und ist dort Mitarbeiter am ITER-Projekt, wo er im Bereich der Plasmakontrolle arbeitet.
  • Der Vortrag des Schülervaters Dr. Walter Oelert über den durch ihn geführten experimentellen Nachweis der Wasserstoff-Antimaterie. Dr. Oelert ist Mitarbeiter im Forschungszentrum Jülich und  CERN.
  • Vortrag des ehemaligen Schülers Prof. Martin Bojowald über seine Arbeit auf dem Gebiet  der Schleifenquantenphysik. Prof. Bojowald arbeitet seit 2009 an der Pennsylvania State University als Associate Professor. In Deutschland veröffentlichte er zuletzt das Buch „Zurück zum Urknall“, das sich nun auch in unserer Schülerbibliothek befindet, die im Übrigen im Hinblick auf MINT-Themen gut bestückt ist.
  • Es ist üblich, ehemalige Schüler und jetzige Physikstudenten in den Unterricht der Q2 einzuladen, wo sie über die Inhalte und allgemeinen Erfahrungen im Zusammenhang mit ihrem Studium berichten und zugleich Rede und Antwort stehen. 2013 waren es die ehemaligen Schüler Thilo Dauch (Masterstudent Maschinenbau) und Danny Joerger (Physik-Doktorand), die über ihre Studieneindrücke an der RWTH-Aachen berichteten.

Es gehört aber auch zu unseren erklärten Zielen, MINT-orientierte Unternehmen und Organisationen an die Schule zu holen. So haben wir zuletzt einen „Tag der Luft- und Raumfahrt“ für die gesamte Schülerschaft organisiert, zusammen mit Vertretern von EADS (Technologievorstand Dr. Jean Botti) und DLR. Besonderer Gast war der MIR-Kosmonaut Reinhold Ewald. Für 2015 ist eine Zusammenarbeit mit RWE Power AG avisiert, wo im Ausbildungszentrum Niederzier ein Kurs im Bereich Mechatronik oder Elektronik durchgeführt werden könnte. Hierüber werden zurzeit Gespräche geführt. Im letzten Jahr waren es die Stadtwerke Düren, die mit Schülern zusammen die Energieeffizienz unseres Schulgebäudes untersucht hat.