Physik

Unter den drei Naturwissenschaften, in denen die Schülerinnen und Schüler am Gymnasium unterrichtet werden, ist die Physik diejenige, die die grundlegenden Phänomene und Gesetzmäßigkeiten der Natur untersucht und versucht, diese im Laufe der Schulzeit durch immer genauere Modelle, später auch mathematisch, zu beschreiben.

Grundlagen dafür sind Beobachtungen in der Natur und das Experimentieren im Unterricht, sowohl im Rahmen von Demonstrationsexperimenten als auch durch das eigenständige Experimentieren der Schülerinnen und Schüler. Ergänzt wird dieser „klassische“ Zugang durch die Möglichkeiten, die digitale Werkzeuge wie Simulationen bieten.

Auf diese Art und Weise entdecken sie zunehmend grundlegende Naturgesetze und physikalische Prinzipien, entwickeln Modellvorstellungen und verfeinern sie im Laufe der Schullaufbahn. Darüber hinaus werden viele Anknüpfungspunkte zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler hergestellt, mit dem Ziel, dass sie lernen, wie die Welt um sie herum funktioniert.

Des Weiteren hilft die wissenschaftliche Arbeitsweise im Fach Physik dabei, kritisches Denken und Problemlösungsfähigkeiten zu vermitteln. Die Physik erfordert ein genaues Beobachten, Experimentieren und Analysieren von Daten. Durch die Anwendung dieser Punkte in der Physik entwickeln die Schülerinnen und Schüler die Fähigkeit, Probleme zu identifizieren, Hypothesen aufzustellen und diese mithilfe von Experimenten zu überprüfen. Diese Fähigkeiten sind in vielen Bereichen des Lebens von unschätzbarem Wert und ermöglichen es den Schülerinnen und Schülern, ein tieferes Verständnis für die Welt um sie herum zu entwickeln.

An einzelnen ausgewählten Themen werden aber auch Fragen und Aspekte betrachtet, die sich aus den physikalischen Erkenntnissen ergeben und mit anderen Fachbereichen verbunden sind. Beispielhaft können dies aktuelle Themen wie Energieversorgung und Klimaschutz sein, bei denen es um die Wertschätzung und Bewahrung unserer Lebenswelt geht. Aber auch moralische Aspekte bei der Anwendung physikalischen Wissens oder die Beziehung zwischen Glaube und Wissenschaft werden thematisiert.

Mit Hilfe des Vereins der Freunde und Förderer des HGG und der Stiftung HGG konnte die Physiksammlung in den vergangenen Jahren durch zahlreiche Neuanschaffungen auf einen zeitgemäßen Stand gebracht werden. Angeschafft wurden zum Beispiel zahlreiche Netzgeräte, eine Wellenmaschine, eine Wellenwanne und viele weitere Geräte.

Außerdem stehen gerne genutzte Schülerexperimente zu allen Themenbereichen der Physik zur Verfügung. Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel

• Kräfte an Hebel und Flaschenzug messen,
• elektrische Schaltungen mit Lampen und Motoren aufbauen,
• die Wege des Lichtes untersuchen.

Für Demonstrationsexperimente in der Oberstufe wird ein schnelles Zweikanal-Oszilloskop genutzt.

Durch die mediale Ausstattung beider Physikräume können nicht nur Filme präsentiert werden, sondern der Computer kann auch als Hilfsmittel zur Messwerterfassung eingesetzt werden. Für unser CorEx-Messsystem stehen uns zahlreiche Sensoren zur Verfügung, um die unterschiedlichsten physikalischen Größen zu erfassen: elektrische Spannung und Stromstärke, Schallpegel, Entfernungen und Temperatur. Die Anzeige kann während des Unterrichts direkt mitverfolgt, grafisch aufgearbeitet und anschließend am PC ausgewertet werden.

Im Rahmen der Jahrgangsstufe Q1 findet eine Exkursion zum Physikinstitut der RWTH Aachen statt.