Physik

„Die Neugier steht immer an erster Stelle eines Problems, das gelöst werden will.“

Galileo Galilei

Schon als Kind staunen wir darüber, wie Vögel es schaffen zu fliegen und wie hell leuchtend das Licht einer Kerze ist. Das Staunen über und die Neugier auf die Natur liegen tief in uns verwurzelt. Es treibt uns an, hinter die Dinge zu schauen, Vorgänge und Situationen in unserem Alltag zu hinterfragen, und auf die Frage „Warum?“ eine Antwort zu finden. Genau das ist die menschliche Neugier und genau das ist Physik!

Gerade in der heutigen digitalen Wissensgesellschaft, in der Neugier auf kleine unscheinbare Dinge schnell in den Hintergrund treten können, lernen wir aus der Untersuchung vermeintlich irrelevanter Gegenstände Antworten auf Fragen für unsere gemeinsame Zukunft auf der Erde zu finden.

Der Physikunterricht greift auf Problemsituationen im alltäglichen Leben zurück und entwickelt auf die Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler aufbauend Untersuchungsfragen, die durch Planung, Aufbau und Durchführung kleinerer Experimente die Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzen, Antworten auf ihre Fragen zu finden. Dabei bietet der Unterricht ihnen die Unterstützung zur selbstständigen Arbeit, die didaktisch strukturiert verschiedene kooperative Lernformen umfassen. Im Physikunterricht wird den Schülerinnen und Schülern Raum geboten, individuelle Lösungswege zu erarbeiten und zu reflektieren. Ferner bereitet der Physikunterricht in der Oberstufe auf alle medizinisch-technischen, ingenieurwissenschaftlichen, elektrotechnischen, maschinenbaulichen Glas- und baustofftechnischen Ausbildungs- und Studiengänge vor. Die analytischen Fertigkeiten, welche die Heranwachsenden im Physikunterricht erwerben, werden auch im Unternehmensmanagement hoch geschätzt.

 

„Man kann einen Menschen nichts lehren; man kann ihm nur helfen, es in sich selbst zu finden.“

Galileo Galilei

Zur Naturuntersuchung bietet die sehr große Physiksammlung des Gymnasiums der Stadt Kerpen den Schülerinnen und Schülern vielfältige Experimentiermaterialien, welche zum selbstständigen Forschen anregen.

Die beiden Fotos zeigen einen Teil

der Physiksammlung.

Von den ersten Experimenten wie z. B. der Bau eines Thermometers in der Unterstufe …

über die Bildentstehung durch optische Geräte …

… bis hin zum Bau einfacher Teleskope

Wie funktioniert ein Flaschenzug?

 

„Wer will der Verstandeskraft und der Erfindungsgabe des Menschen Grenzen vorschreiben?“

Galileo Galilei

Aber auch mit Hilfe hochwertiger Materialien für die Untersuchung im Rahmen der modernen Physik (z. B. von Elementarteilchen) können sich die Schülerinnen und Schüler quantitative Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten sowohl für den Mikrokosmos als auch für das Universum erschließen.

Untersuchungen zur Kollision mit Hilfe einer Luftkissenbahn

Ein stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld

Ein kleiner Elektronenbeschleuniger des Gymnasiums

Experimente lassen tiefgreifende Elektronen­eigenschaften vermuten

Untersuchungen zur Kollision zwischen Atomen und Elektronen

Die Entstehung von Licht

Die Fachräume der Physik sind mit modernen Arbeits- und Präsentationsmedien wie Smartboards, Beamern und Projektionskameras bestückt. Einer von drei Physikräumen ist mit 16 Computern ausgestattet und kann somit zusätzlich als Computerraum genutzt werden.

 

Neben der normalen Stundentafel im Fach Physik werden am Gymnasium Kerpen viele weitere Fördermöglichkeiten mit Bezug zur Physik angeboten:

In der Stufe 6 steht den Schülerinnen und Schülern kurz vor den Sommerferien ein ganzer Mint Tag zur Verfügung. Dabei können sie eines von vielen angebotenen praxisbezogenen Projekten auswählen. Physikalische Projekte können z. B. die „Untersuchung von ferngesteuerten Fahrzeugen“ oder die „Suche nach der Erde 2.0“ sein.

In der Stufe 7 gehen alle Schülerinnen und Schüler in der naturwissenschaftlichen Projektwoche zum ersten Mal den naturwissenschaftliche Weg der Erkenntnisgewinnung, bei dem sie in Unterstützung zweier MINT-Lehrer ein „Forschungsprojekt planen, durchführen und auswerten“.

In der Stufe 8 werden zwei Differenzierungskurse mit Physikbezug angeboten: Physikalische-Technische Informatik und Mathematisch-Naturwissenschaftliche Informatik. Die gemeinsame, teils fächerübergreifende Arbeit fördert vernetztes Lernen.

 

In den höheren Jahrgangsstufen ermöglicht die Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln den Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Erforschung des Weltraums. Die Schülerinnen und Schülern des Physik-Leistungskurses werden im Rahmen eines Workshops zur Teilchenphysik-Masterclass durch Doktoranten der Universität Bonn zu jungen Teilchenphysikern ausgebildet. Die neu ausgebildeten Jungforscher werten in kleinen Teams Originaldaten aus Kollisionsexperimenten des CERNs aus.

 

In der Arbeitsgemeinschaft „Astronomie AG“ (weitere Information hier) können die Schülerinnen und Schüler physikalische Erkenntnisse zu unserem Planeten, dem Mond, unserem Sonnensystem und dem Weltall über den regulären Unterricht experimentell erlangen.

Seit Jahren nehmen Schülerinnen und Schüler unserer Schule erfolgreich an verschiedenen physikalischen Wettbewerben teil wie z.B.

freestyle physics,

Internationale PhysikOlympiade

Schüler experimentieren/ Jugend forscht

sowie „Physik im Advent“.

 


Stoffverteilungsplan Stundentafel

Sek. 1

Jahrgangsstufe

Stundenanzahl

Inhalte

5

2

Wärmelehre, Magnetismus, Elektrizität, Licht, Schall

7

2

Optik, Elektrizität, Elektrizitätslehre, Elektromagnetismus

9

2

Kraft, Druck, mechanische und innere Energie, Radioaktivität und Kernphysik

 

 

Sek. 2

 

Jahrgang

Stundenanzahl

EF

3

 

Grundkurs

Leistungskurs

Q1

3

5

Q2

3

5

 

Einführungsphase

Mechanik

Qualifikationsphase

Grundkurs

Leistungskurs

Quantenobjekte

Relativitätstheorie

Elektrodynamik

Elektrik

Strahlung und Materie

Quantenphysik

Relativität von Raum und Zeit

Atom-, Kern- und Elementarteilchenphysik

 

 

 

Lehrbücher:

  • Jahrgang 5: Spektrum Physik 5/6, Schroedel Verlag, 2010
  • Jahrgang 7 und 9: Spektrum Physik 7-9, Schroedel Verlag, 2010
  • Jahrgang EF: Metzler Physik Einführungsphase NRW, Schroedel Verlag, 2015
  • Jahrgang Q1 bis Q2 Grundkurs: Metzler Physik Qualifikationsphase NRW, Schroedel Verlag, 2015
  • Jahrgang Q1 bis Q2 Leistungskurs: Metzler Physik, Schroedel Verlag, 2009

 

Schulinterne Lehrpläne:

  • Informationen zum Jahrgang 5 finden Sie hier.
  • Informationen zum Jahrgang 7 und 9 finden Sie hier.
  • Informationen zum Jahrgang EF finden Sie hier.
  • Informationen zu den Jahrgängen Q1 und Q2 finden Sie hier.

 

Leistungskonzept Physik:

Das Leistungskonzept des Faches Physik findet sich hier.

 

Ansprechpartner:

Herr Wingenbach – Fachvorsitzender und Sammlungsleitung der Physik

Frau Simons – stellvertretende Fachvorsitzende

Herr Neifer – IT beauftragter Physik

Herr Schützendorf – Strahlenschutzbeauftragter

Herr Oehrlein – Strahlenschutzbeauftragter