Das Fach Physik
Von T. Schepers
Die Physik ist eine traditionelle Wissenschaft, doch stets hochmodern. Inhalte sind sowohl über 200 Jahre alte „Naturgesetze“ als auch neueste Errungenschaften, die ständig die technischen Geräte um uns herum verändern.
Am Marianum ist der oft gewählte Zugang zu den Gesetzen der Natur das Experiment: das Sammeln von Erfahrungen, das Untersuchen von Zusammenhängen und das Verstehen von Ursache und Wirkung. Besonderen Wert legen wir auf die Selbsttätigkeit unserer Schülerinnen und Schüler. Im Umgang mit den Schülerexperimentiersätzen erwerben sie die notwendigen Kompetenzen und übernehmen Verantwortung für ihr Handeln.
In Klasse 5 arbeiten die Schülerinnen und Schüler im Wesentlichen mit einer von Herrn Wigger entwickelten Schülerexperimentierbox, um erste Gesetzmäßigkeiten der Elektrik zu erkunden.
In Klasse 6 stehen die Bereiche Magnetismus und Optik im Mittelpunkt. Hier setzen sich die Schülerinnen und Schüler u.a. mit Phänomenen wie Licht und Schatten auseinander, sie bauen z.B. einen Elektromagneten oder eine Lochkamera selbst und machen erste Erfahrungen mit der Himmelsmechanik am Beispiel von Finsternissen und Mondphasen.
Ab Klasse 7 wird die Optik vertieft (z.B. Auge und Fotoapparat) und es schließt sich das Themengebiet der Mechanik an: Begriffe wie Geschwindigkeit, Kraft, Arbeit, Energie, Leistung werden eingeführt und auf Alltagstauglichkeit geprüft. Es folgt die Elektrizitätslehre: Was ist der Unterschied zwischen Spannung und Stromstärke? Welche Rolle spielt der Widerstand? Wie funktioniert ein Elektromotor oder der Transformator an einem Handy-Aufladekabel? Dies sind nur einige Fragen aus diesem Gebiet. Behandelt werden auch Themen wie Wärmelehre und Atom- und Kernphysik sowie Grundlagen zur Elektronik (Halbleiterphysik, Solarzellen).
Im Wahlpflichtbereich (Jg. 8-9) wird im MINT-Bereich fächerverbindend gearbeitet, wobei aus dem Bereich Physik/Technik akustische Phänomene sowie der Brückenbau thematisiert werden. Dazu gibt es in jedem Wahlpflichtkurs einen Brückenbauwettbewerb. Die Schülerinnen und Schüler bauen aus Holzspateln eigene Brücken. Hauptkriterium des Wettbewerbs ist die Stabilität der Brücken. In Klasse 10 arbeiten die Schüler mit der Physical-Computing-Plattform „Arduino“. Herr Voß hat dazu eine Unterrichtsreihe entwickelt.
In Klasse 11 (G9) geht es zur Vorbereitung des Kursunterrichts im Wesentlichen um eine Vertiefung der Mechanik: Beschleunigung, Kreisbewegungen, Himmelsmechanik, etc.
Ab Klassenstufe 12 ist die Belegung von Physik-Kursen freiwillig. Thematisch geht es hier um Elektrizitätslehre (elektrische und magnetische Felder), um Schwingungen und Wellen, um Quantenphysik, Atom- und Kernphysik sowie andere interessante Gebiete der modernen Physik. Die Attraktivität des Faches Physik am Marianum zeigt sich in den seit Jahren auf hohem Niveau stabilen Anwahlen für Kurse auf erhöhtem Niveau (jedes Jahr gibt es zwei bis drei Kurse).
Die Ideen der Physik werden am Marianum durch weitere Angebote vertieft:
Frau Thien, Frau Kaalmink und Herr Pouwels arbeiten in AG-Form mit Grundschulkindern an dem Begabtenförderungsprogramm zusammen mit dem Windthorstgymnasium.
Herr Pouwels bietet für die Klassen 7 bis 9 seit Jahren eine Holz- und Elektrowerkstatt als Arbeitsgemeinschaft an, bei der die Schüler handlungsorientiert Technikerfahrungen sammeln.
Wir veranstalten in jedem Jahr mit etwa 20-30 Schülerinnen der Jahrgänge 7 und 8 in Kooperation mit der Rosen Group einen Experimentiernachmittag in Lingen.
Neben der Unterstützung der Jugend-forscht-AG von Frau Wilkens werden zur Begabtenförderung sowohl Workshops zur Elektronik oder Programmierung in Kooperation mit der Hochschule Lingen als auch Exkursionen zum Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum Bremen (DLR) in den Jahrgängen 9 bis 11 durchgeführt. Regelmäßig nehmen interessierte Schüler an Schüler-Camps des MINT-EC teil. Diese Camps werden mit großer Begeisterung sowohl von Mädchen als auch von Jungen ab Klasse 10 besucht.
Im Seminarfach Physik im Alltag und in der Umwelt stehen sowohl technische als auch physikalische Themen und Projekte im Vordergrund, wobei die Schüler hier die Möglichkeit haben, eigene Interessengebiete einzubringen. Seit einigen Jahren führen Schüler dieses Seminarfachs auch Experimentiervormittage für Grundschulen (während der Schnupperschule) und Kindergärten (Haus der kleinen Forscher) durch, bei denen sie die Möglichkeit haben, Kinder im Erstkontakt mit Experimenten zu beobachten und das Lernen im naturwissenschaftlichen Kontext zu analysieren.
Für interessierte und begabte Schüler bietet Herr Bechtluft in der Oberstufe die A-Level-AG Physics an. In den letzten Jahren konnten dadurch einige unserer Schüler z.T. sehr gute A-Level-Abschlüsse erzielen, die international anerkannt sind und Schüler des Marianums schon zu internationalen Universitäten wie Cambridge und Oxford gebracht haben.
An den besonderen Angeboten erkennt man unser Ziel, die physikalische Bildung der Schülerinnen und Schüler nicht nur mit der rechten Tiefe, sondern auch mit Breite und Vielfalt, mit Praxisbezug und Lebensnähe anzustreben. Die Freude an der Naturbewunderung, aber auch die kritische Hinterfragung der Erkenntniskonsequenzen kommt dabei nicht zu kurz.