Physik

Neuer Lehrplan ab 2022 im Fach Physik

Ab dem Schuljahr 2022/2023 gilt in den Klassen 5-10, im darauffolgenden Schuljahr auch in der Jahrgangsstufe 11/12 ein neuer Lehrplan im Fach Physik. Hintergrund sind die neu definierten Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz für den höheren Bildungsabschluss am Gymnasium.

Während sich die Änderungen in der Sekundarstufe 1 in Grenzen halten, sind die Änderungen im Grund- und im Leistungskurs gravierend.

Grundkurs Physik (2 Wochenstunden):

Jahrgangsstufe 11:

• LB 1: Mechanische Grundlagen (8 Ustd.): Energieerhaltung, Superposition der Kräfte, Kreisbewegung
• LB 2: Elektrisches Feld (16 Ustd.): Ladungen, Feldlinienmodell, Superposition von Feldern, Kondensatoren, Energie
• LB 3: Magnetisches Feld (8 Ustd.): Permament-/Elektromagnete, Feldlinienmodell, Spulen
• LB 4: Geladene Teilchen bzw. Körper in statischen Feldern (12 Ustd.): Bewegung und Kräfte bei Ladungsträgern im homogenen magnetischen und elektrischen Feld
• LB 5: Elektromagnetische Felder (8 Ustd.): Induktionsgesetz, Induktion durch Flächen- und Magnetfeldänderung, Lenzsches Gesetz

Jahrgangsstufe 12:

• LB 1: Mechanische und elektromagnetische Schwingungen und Wellen (12 Ustd.): harmonische Schwingung einer Feder, Schwingkreis, mechanische Wellen, Reflexion und Brechung, stehende Wellen, Lichtwellen, Interferenz und Beugung, Polarisation
• LB 2: Praktikum Optik und Schwingungen (6 Ustd.)
• LB 3: Quantenobjekte (20 Ustd.): äußerer lichtelektrischer Effekt, Energie des Photons, Einstein-Gerade, Impuls des Photons, Äquivalenz von Masse und Energie, De-Brogli-Wellenlänge, stochastische Interpretation der Quantentheorie, quantenphysikalisches Weltbild
• LB 4: Atomvorstellungen (6 Ustd.): Bohrsches Atommodell, quantenmechanisches Atommodell (Orbitalmodell), quantehafte Emission/Absorption, LASER

Damit verschiebt sich der Schwerpunkt des Physik-Grundkurses von leicht nachvollziehbaren, praktischen Themengebieten wie Mechanik und Optik im bisherigen Lehrplan hin zu anspruchsvollen, abstrakteren Teildisziplinen wie Quanten- und Atomphysik.

Leistungskurs Physik (5 Wochenstunden):

Jahrgangsstufe 11:

• LB 1: Erhaltungssätze und ihre Anwendung (12 Ustd.): Energieformen und -umwandlung, Arbeit, Impuls, Stoßprozesse
• LB 2: Kräfte (18 Ustd.): Reibung, Reibungsarbeit, Superposition und vektorielle Addition, Newtonsches Grundgesetz und Wechselwirkunsgesetz, Kreisbewegung, Anwendung Energie- und Impulserhalt
• LB 3: Kinematik und Dynamik - Praktikum (18 Ustd.): rechnergestütztes Erfassen und Auswerten von Messwerten, quantitative Betrachtung von Messunsicherheiten, waagerechter Wurf
• LB 4: Modellbildung und Simulation (8 Ustd.): Simulation und Entwicklung numerischer Modelle zur physikalischen Erkenntnisgewinnung
• LB 5: Elektrisches Feld (24 Ustd.): Ladungen, Coulombsches Gesetz, elektrische Felder, Feldlinienbilder, Eigenschaften und Anwendungen von Kondensatoren, Spannung und elektrisches Potential, Arbeit an geladenen Körpern
• LB 6: Magnetisches Feld (10 Ustd.): Permanent- und Elektromagneten, Eigenschaften magnetischer Felder, Eigenschaften und Anwendungen von Spulen
• LB 7: Geladene Teilchen bzw. Körper in statischen Feldern (20 Ustd.): Kräfte auf Ladungsträger im elektrischen und magnetischen Feld, Kräfte auf Ladungsträger in beiden Feldern, Teilchenbeschleuniger, Massenspektrometer
• LB 8: Elektromagnetische Felder (20 Ustd.): Induktionsgesetz, Induktion durch Flächen- und Magnetfeldänderung, Transformator, Lenzsches Gesetz, Selbstinduktion, Energie, Spule im Gleich- und Wechselstromkreis

Jahrgangsstufe 12:

• LB 1: Mechanische und elektromagnetische Schwingungen (18 Ustd.): harmonische Schwingung von Feder und Fadenpendel, Reibungseffekte, Resonanz, Schwingkreis (Eigenfrequenz, Energieerhaltung)
• LB 2: Mechanische und elektromagnetische Wellen (20 Ustd.): Polarisation, Phasengeschwindigkeit, Reflexion und Brechung, stehende Wellen, elektromagnetisches Spektrum, Reflexion und Brechung von Licht, Interferenz am Doppel- und am Einfachspalt, Interferometer
• LB 3: Praktikum Optik und Schwingungen (12 Ustd.)
• LB 4: Quantenobjekte (20 Ustd.): äußerer lichtelektrischer Effekt, Energie des Photons, Einstein-Gerade, Impuls des Photons, Äquivalenz von Masse und Energie, De-Brogli-Wellenlänge, stochastische Interpretation der Quantentheorie, Heißenbergsche Unschärferelation, quantenphysikalisches Weltbild, Koinzidenzmethode
• LB 5: Atomvorstellungen (20 Ustd.): Atommodelle von Thomson, Rutherford, Bohr, Energienieveauscheme und diskrete Spektren, Modell des eindimensionalen Potentialtopfes, quantenhafte Emission und Absorption, Fluoreszenz und Phosphoreszenz, LASER, Röntgenspektrum
• LB 6: Thermodynamik (20 Ustd.): isochore, isobare, isotherme Zustandsänderung, Anwendung 1. Hauptsatz der Theromdynamik, Carnot-Prozess, Wärmpeumpe/Kältemaschinen, Stirlingscher Kreisprozess, 2. Hauptsatz der Theromdynamik

Mit dem neuen Lehrplan entfällt die Behandlung grundlegender Gesetzmäßigkeiten bei Bewegungsprozessen, die Newtonschen Gesetze sowie größtenteils die Wurf- und Kreisbewegungen. Für technische Studienrichtungen wichtige Inhalte wie Widerstand, Kondensatoren und Spulen im Wechselstromkreis sind nicht mehr im Lehrplan vorhanden. Gleiches gilt auch bei für den gesellschaftlichen Diskurs bedeutsamen Themengebieten wie z.B. die Kernphysik.

Rückblick

Im letzten Schuljahr 2021/22 konnten trotz der coronabedingten Schwierigkeiten 7 Schüler erfolgreich den Leistungskurs Physik in Klasse 12 bei Herrn Dillner abschließen.

Die beiden besten Schüler erreichten dabei 13 Punkte in der schriftlichen Abiturprüfung Physik. Für diese sehr gute Leistung erhielten beide eine einjährige kostenlose Mitgliedschaft in der Deutsche Physikalischen Gesellschaft (DPG).

HERZLICHEN GLÜCKWUNSCH zu dieser tollen Leistung!

Ausblick

Im laufenden Schuljahr haben sich 17 Schüler im Leistungskurs 12 PH 1 für die Abiturprüfung angemeldet. 20 Schüler besuchen in diesem Schuljahr den Physikleistungskurs in Klasse 11. Kursleiter ist in beiden Jahrgängen Herr Dillner.