Physik

Portrait

Die Physik ist die Wissenschaft von den Vorgängen in der unbelebten Natur. Sie beschreibt vielfältige Erscheinungen, formuliert Gesetzmäßigkeiten, die diese Erscheinungen vorhersagbar und messbar machen, und entwirft Modelle, die die Vorgänge veranschaulichen und erklären sollen.

Die Physik erklärt Naturphänomene bzw. Beobachtungen aus dem Alltag, in der Schule zum Beispiel Phänomene von Licht und Schatten (z. B. die Mondphasen, Sonnen- und Mondfinsternisse) oder die Lichtbrechung (z. B. die Farben des Regenbogens sowie das Morgen- und Abendrot) in Anknüpfung an die Lebenswirklichkeit der Schülerinnen und Schüler.

Physikalische Erkenntnisse sind wesentliche Voraussetzung für zahlreiche Erfindungen und technische bzw. elektronische Geräte. In der Schule wird etwa analysiert, wie eine Lupe, eine Brille, ein Fernrohr, eine Kamera, ein Mikroskop oder ein Computerbildschirm funktionieren.

Die Physik hilft dem Menschen und erleichtert den Alltag, was in der Schule u. a. an den Beispielen von Hebel und Flaschenzug, Elektromotoren, Wärmedämmung, Lärmschutz oder dem Einsatz radioaktiver Strahlung in der Medizin thematisiert wird. In diesem Zusammenhang werden auch wichtige aktuelle gesellschaftspolitische Fragen diskutiert.

Zudem geht die Physik Fragestellungen nach dem Ursprung der Welt und der Funktionsweise des Universums (u. a. in der Kosmologie) nach.

Aktuelles

Das Stift wird erneut als MINT-freundliche Schule geehrt

Sep 9, 2023

Das Stiftische Gymnasium wurde erneut für sein großes Engagement in den MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) geehrt. Zum vierten Mal in Folge erhielt unsere Schule die begehrte Auszeichnung als „MINT-freundliche Schule“. Die drei...

Exkursion des Q1-Physik-LK zum Netzbetreiber Amprion

Mai 30, 2023

Am 24. März 2023 führte der Physik-LK von Herrn Wiernicki-Krips eine Exkursion zur Firma Amprion in Brauweiler durch. Amprion ist ein deutscher Übertragungsnetzbetreiber, welcher in Deutschland, neben anderen Firmen wie 50Hertz oder TenneT TSO GmbH, für die...

„Haselnuss und Erde?“ – Teilnahme an der JuniorAkademie NRW 2022 in Jülich

Aug 20, 2022

In den Sommerferien habe ich vom 19. Juli bis zum 28. Juli in Haus Overbach/Science College Jülich an der NRW JuniorAkademie teilgenommen. Mein Schwerpunktkurs war Nanotechnologie; ein Fachgebiet an der Schnittstelle von Physik, Chemie, Mikro-Biologie und...

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Aufgaben & Ziele

In der Sekundarstufe I steht eine physikalisch-technische Allgemeinbildung im Vordergrund. Die Fragestellungen im Unterricht gehen nach Möglichkeit von Naturphänomenen bzw. Beobachtungen aus dem Alltag aus.

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.
Die Schülerinnen und Schüler sollen in die Lage versetzt werden, 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.

In der Sekundarstufe II 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. Ziel ist u. a. die Vorbereitung auf ein Studium der Physik oder verwandter Fächer.

Das Fach an unserer Schule

Traditionell entscheiden sich viele Schülerinnen und Schüler des Stiftischen Gymnasiums nach ihrem Abitur für ein Studium der Physik, einer Ingenieurwissenschaft oder vergleichbarer Fächer. 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.

Für alle Schülerinnen und Schüler ist die Wahl des Faches Physik in der Oberstufe und im Abitur möglich, auch als Leistungskurs, der in der Regel in Kooperation mit den anderen Dürener Gymnasien angeboten wird.

Blick über den Tellerrand

Die Schule bezieht regelmäßig ehemalige Schülerinnen und Schüler sowie Schülereltern als zusätzliche Motivation in den aktuellen Unterricht mit ein. Folgende Beispiele seien hier angeführt:

Ice-Cube-Experiment – Vortrag des Physikers und ehemaligen Schülers Martin Rongen im Januar 2019 (Bericht: https://www.stiftisches.de/icecube-experiment-vortrag-des-physikers-martin-rongen/).
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 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 das Buch „Zurück zum Urknall“, das sich auch in unserer Schülerbibliothek befindet, die im Übrigen im Hinblick auf MINT-Themen gut bestückt ist.
Es ist üblich, ehemalige Schülerinnen und Schüler, die Physik oder verwandte Fächer studieren, in den Unterricht einzuladen, wo sie über die Inhalte und allgemeinen Erfahrungen im Zusammenhang mit ihrem Studium berichten und zugleich Rede und Antwort stehen.

Zusammenarbeit mit Organisitionen

Daneben gehört es zu unseren erklärten Zielen, MINT-orientierte Unternehmen und Organisationen an die Schule zu holen. So haben wir vor einigen Jahren 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.

Auch mit der RWE Power AG, den Stadtwerken Düren, der Firma Isola und der Firma Krafft Walzen sind Projekte bzw. Firmenbesuche durchgeführt worden.

Auf Einladung der Firma MAGMA Gießereitechnologie GmbH konnten wiederholt Schülergruppen die GIFA Messe in Düsseldorf besuchen.

Förderung

Einzelne Schülerinnen und Schüler können im Rahmen der schulinternen Begabtenförderung an weiteren Projekten bzw. am Drehtürmodell teilnehmen.

Ebenfalls werden Schülerinnen und Schüler bei der Teilnahme an Wettbewerben sowie bei der Teilnahme an außerschulischen Projekten wie Ferienakademien unterstützt.

Projekte

Die folgenden Projekte werden regelmäßig durchgeführt:

Teilnahme an Wettbewerben wie „GoIng & GoJob“ des zdi-Zentrums ANTalive Aachen oder „Jugend forscht“
Exkursionen zum JuLab am Forschungszentrum Jülich, die den Schülerinnen und Schülern erfahrungsgemäß besonders viel Freude machen
Exkursionen zu verschiedenen Abteilungen des Forschungszentrums Jülich, insbesondere zum Teilchenbeschleuniger COSY
Teilnahme am Girls’Day und Boys’Day

Veranstaltungen

Für alle Jahrgangsstufen wird der Unterricht zudem durch besondere Veranstaltungen ergänzt, so zum Beispiel durch physikalische Projekte während der Projekttage und -wochen oder durch weitere Exkursionen.

Einige Beispiele aus den vergangenen Jahren:

Exkursion zum Forschungszentrum in Jülich im Februar 2022
Exkursion zum Teilchenbeschleuniger COSY im März 2018
Exkursion zum Astropeiler Stockert mit der EF 2018
Besuch von der FH Aachen – das Aero Race Lab am Stift im Dezember 2018 (Bericht: https://www.stiftisches.de/besuch-von-der-fh-aachen-das-aero-race-lab-am-stift/)
Nano-Technologie an der Juniorakademie 2016
LK Physik besucht das Schülerlabor „JuLab“
Brückenbau im Physik-Unterricht

Ausstattung

Die Schule bietet für den Unterricht im Fach Physik eine sehr gute Ausstattung:

Zwei modern ausgestattete Räume in dem Mitte der 90er Jahre errichteten Erweiterungsbau: ein Präsentationsraum (Hörsaal; vorrangig für die Oberstufe), sowie ein zweiter Raum, der sich wegen der Stromanschlüsse an den Tischen und der umfangreichen Sammlung von Materialien und Geräten für Schülerexperimente vor allem für den Unterricht in der Erprobungs- und Mittelstufe anbietet. Beide Räume sind – wie alle Unterrichtsräume am Stiftischen Gymnasium – mit fest installierten Beamern ausgestattet.
Die äußerst umfangreiche Sammlung der Fachschaft Physik am Stiftischen Gymnasium beinhaltet Experimente und Aufbauten zu allen Themenbereichen der Physik, zum Beispiel ein Fadenstrahlrohr, den Franck-Hertz-Versuch oder ein Schulröntgengerät.
Das Computermesswerterfassungs- und -auswertungssystem CASSY mit umfangreichem Zubehör, welches die Durchführung und Auswertung von komplexen Experimenten auf hohem Niveau erlaubt.
Umfangreiche digitale Messwerterfassungssysteme (PHYWE Cobra SMARTsense) für Schüler- und Demonstrationsversuche.
Neu angeschaffter Experimentiersatz „Optik“ zur Durchführung von Schülerexperimenten in Klassenstärke in Sek I und Sek II.
Möglichkeit zur Nutzung des Multimediaraums und des Smartboards mit entsprechender Software.