Physik

Im Jahr 1687 veröffentlicht der englische Naturforscher Isaac Newton seine „Mathematischen Prinzipen der Naturphilosophie“ und beschreibt darin die Wirkung von Kräften wie z.B. der Schwerkraft auf die Bewegung von Körpern. Mit seinen „Newtonschen Gesetzen“ stellt er so den Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung eines Körpers her. Nach einer eigenen Legende fand er dies aufgrund der Beobachtung eines Apfels, der reif von einem Baum fiel.

Am 21. Juli 1969 betreten zwei Menschen zum ersten Mal den Mond. Sie waren wenige Tage zuvor mit einer Saturn V-Rakete (110m Höhe der Spitze) mit einer Schubkraft von 33850 kN (Kilo-Newton) gestartet und legten innerhalb einer Woche zweimal die Strecke von ca. 400.000km bis zum Mond zurück. Beim Start saßen sie in ihrer winzigen Kapsel auf ca. 3000t aus Stahl, Raketentreibstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Weiterhin hatten sie nur eine große Portion Verrücktheit und das Vertrauen in die Physik nach Newton.

Im Gleichen Jahrzehnt wurden die Grundlagen der Festkörperphysik, Halbleiterphysik und das Standardmodell der Kernteilchenphysik vollendet, die uns heute Computer und Smartphones bescheren.

Die Highlights der Physik in den 300 Jahren zwischen diesen Ereignissen (sowie einiger Jahre zuvor und danach) entdecken unsere Schülerinnen und Schüler in den Klassen 5 bis 10, sowie eine Vertiefung bis hin zur Quantenphysik in der Oberstufe bis Klasse 13.

Was kann das Fach Physik bieten?

Neben der Entwicklung und Befriedigung einer großen Portion Neugier hilft der naturwissenschaftliche Unterricht auch Kompetenzen zu schulen, die unabhängig vom eigentlichen Wissen wichtig sind:

1. Beobachten: Beginnend mit der Klasse 5 soll die Fähigkeit entwickelt werden, physikalische Phänomene zu beobachten und das Wesentliche zu beschreiben. Zum Beispiel ist es für die Schwingungsdauer eines Pendels egal, ob es an einem Stativ oder einem Balken mit Haken hängt, denn nur die Länge des Pendels und der Planet, auf dem sich das Pendel befindet, sind wirklich wichtig.
2. Mathematische Beschreibung: Mithilfe der im Fach Mathematik erlernten Methoden der „Modellierung“ können die jungen Physiker und Physikerinnen die beobachteten Vorgänge - wie zum Beispiel eine Bewegung - auch mathematisch vereinfacht beschreiben. Manche sehen in der Physik daher eine lohnende Ergänzung (und Anwendung) zum Fach Mathematik. Physiker sehen es eher andersherum.
3. Physikalische Zusammenhänge erkennen, formulieren und anwenden: Ein Ziel der mathematischen Beschreibung ist es, quantitative Zusammenhänge zwischen den Ursachen und ihrer Wirkung zu erkennen und diese auch zu formulieren. Physikalische Gesetze können auf mathematische Zusammenhänge zurückgeführt werden, um sie dann anhand von Experimenten zu überprüfen.

Und natürlich gehören bei jeder Naturwissenschaft das Experimentieren und das Erlernen handwerklicher Fähigkeiten beim Aufbau und Betreiben des Experiments dazu.

Physik an der KGS Sittensen

Physik wird in den Klassen 5-10 im Klassenverband unterrichtet. Auch in der Klasse 11 orientieren sich die Kurse in Physik, Biologie und Chemie am Klassenverband, da ein sehr großer Anteil der Schüler und Schülerinnen zwei oder drei Naturwissenschaften in der E-Phase wählen.

Für den Unterricht stehen zwei moderne Physikräume zur Verfügung, die mit einer Vielzahl von Schülerexperimentierkästen zu den Themen Mechanik, Optik, Elektrizität und Radioaktivität ausgestattet sind. Für die neue Oberstufe wurden mit einem hohen Kostenaufwand Experimente zu den Themen Schwingungen und Wellen, sowie Elektrizitätslehre und Quantenphysik angeschafft.