Physikunterricht am FGH
Wann leuchtet eine Glühlampe? Warum fliegt ein Flugzeug? Planeten, Sterne, Kometen – was kann man alles am Nachthimmel sehen? E=mc² – Nur eine Formel?
Du suchst die Antwort auf eine oder mehrere dieser Fragen? Da kommt die Physik ins Spiel! Der Physikunterricht am Friedrichs-Gymnasium ist bereits in den Jahrgangsstufen 5 und 6 im Stundenplan vorgesehen. Altersangemessen wird hier dem Entdeckungsdrang junger Menschen nachgegeben, indem Alltagsphänomene hinterfragt und Erklärungen gefunden werden. Im Laufe der Sekundarstufe 1 werden dann Themen wie die Mechanik, Radioaktivität sowie Optik vertieft. Ergänzt wird der Physikunterricht immer wieder durch kleine Projekte sowie das selbstständige Planen und Durchführen von Experimenten.
Physik in der Oberstufe
Auch in der Oberstufe bildet die Physik für viele Schülerinnen und Schüler einen selbst gewählten Schwerpunkt ihrer Arbeit. So freuen wir uns, bisher immer sowohl einen Grund- als auch einen Leistungskurs anbieten zu können, in dem komplexe und aktuelle Themen der Physik von Jahr zu Jahr eine größere Rolle spielen. Die wissenschaftliche Vorgehensweise nimmt hier einen immer größeren Stellenwert ein.
In der Oberstufe haben sich des Weiteren Exkursionen zum DESY nach Hamburg und zu nahegelegenen Universitäten etabliert, um bereits frühzeitig einen Einblick in das Fach Physik an Universitäten zu ermöglichen.
Zusätzliche Angebote
Neben dem planmäßig vorgesehenen Physikunterricht kann man in den Jahrgangsstufen 9 und 10 im Differenzierungsbereich einen physikalischen Schwerpunkt setzen, zum Beispiel in einem praktisch-orientierten Informatik-Technik-Kurs oder im Bereich der Fotografie.
Viele Jugendliche sind von der Astronomie besonders fasziniert. Ein Highlight ist die Sternwarte auf dem Dach unserer Schule. Diese wird aktuell für die Beobachtung aktueller, astronomischer Phänomene genutzt, sodass theoretisches Wissen mit Hilfe von Beobachtungen des Nachthimmels veranschaulicht werden kann. Zudem werden Fachinhalte immer wieder am Beispielen aus der Astronomie verdeutlicht und angewendet und haben ihren Einzug in den Lehrplan der Jahrgangsstufe 9 gefunden.
Und hier kommen jetzt die letzten aktuellen Berichte aus dem Fach Physik:
Diese sieben Brücken bleiben stehen
Am Montag, den 22.04.2024 machte sich die 5b auf den Weg nach Bielefeld, um im experiMINT Schüler*innenlabor einen Workshop zum Thema „Kreative Brückenkonstruktionen“ zu besuchen.
Im Rahmen dieses Workshops bekamen die Schüler*innen einen kleinen Einblick in die Arbeitsweise von Ingenieur*innen: Nachdem zuerst Eier so „verpackt“, gepolstert und gesichert wurden, dass sie möglichst einen Sturz aus 3 m Höhe überstehen sollten, ging es in Kleingruppen darum Brücken zunächst zu entwerfen und anschließend zu bauen. Nach einer kurzen Einführung in verschiedene Brückenarten, bekamen die Gruppen vorgefertigte Holzklötze und Seile, um aus diesen Materialien möglichst stabile Brückenkonstruktionen zu entwerfen. Diese sollten einen vorgefertigten „Fluss“ überspannen und durften diesen auf keinen Fall berühren.
Bei diesem Vorhaben war es manchmal gar nicht so einfach, sich in den Teams auf eine Konstruktion zu einigen. Am Ende entstanden aber in den sieben Gruppen jeweils fertige Brücken, die selbstverständlich im Anschluss auch auf ihre Tragfähigkeit hin geprüft wurden: Während jede Brücke zunächst eine Masse von mindestens 13 kg tragen konnte (was laut Aussage der Workshopleiterinnen alles andere als selbstverständlich war), hielt die stabilste Brücke sogar einer Masse von 80 kg stand. So konnten am Ende alle Gruppen stolz auf ihre Ergebnisse sein.
Elementarteilchen im Nebel
Zum Abschluss der Qualifikationsphase stand für den Leistungskurs Physik noch einmal ein Experiment an, das man so nicht täglich im Unterricht findet: Mithilfe von Trockeneis wurden Nebelkammern gebaut, mit denen sich die Existenz von Elementarteilchen in unserer Umgebung nachweisen lässt. Dazu wird mithilfe von Trockeneis eine Bodenplatte so sehr gekühlt, dass sich zuvor in der Kammer verdunsteter Alkohol als übersättigter Dampf am Boden absetzt. In diesem Dampf erzeugen die Elementarteilchen durch Ionisation von Luftatomen und anschließende Kondensation des Dampfes charakteristische Spuren, die im Licht von Taschenlampen beobachtet werden konnten.
Anhand dieser Spuren ließen sich Elektronen (Photoelektronen sowie Beta-Strahlung), Myonen und Alpha-Teilchen beobachten. Diese Teilchen sind entweder Bestandteil der Höhenstrahlung oder Folge von radioaktiven Zerfällen, die auch in unserer Umgebung immer wieder natürlich stattfinden.
Physik im Advent
Manche Adventskalender beinhalten Schokolade, andere Tees und einige sind auch selbst gebastelt und mit vielen tollen Geschenken gefüllt. Einen Adventskalender der etwas anderen Art gibt es auch dieses Jahr wieder: Bei „Physik im Advent“ gibt es jeden Tag ein kurzes Experiment, das mit Alltagsgegenständen durchgeführt werden kann. Aus vier Antwortmöglichkeiten muss man schließlich die richtige auswählen und kann am Ende sogar etwas gewinnen.
Am Friedrichs-Gymnasium treffen sich aktuell immer einige Schüler*innen nach der 6. Stunden, um im Physikraum die Experimente durchzuführen und so spielerisch vielfältige physikalische und naturwissenschaftliche Phänomene kennenzulernen. So musste man in diesem Jahr beispielsweise beobachten, wie eine Brausetablette „beim Sprudeln“ mit der Zeit das Wasser aus einem bis zum Rand gefüllten Glas verdrängt, auf heißen Herdplatten tanzende Wassertroffen untersuchen oder Zuckerwürfel mit einem heftigen Hammerschlag zum Leuchten bringen.
Die Teilnahme ist auch jetzt noch unter www.physik-im-Advent.de möglich.
Auf der Suche nach Galaxien und Schwarzen Löchern – Exkursion der 9c an die Uni Bielefeld
Am 24.10.2023 machte sich die 9c auf die Suche: Jedoch nicht nach dem kürzesten und schnellsten Weg zur Uni Bielefeld, wo der Schultag verbracht werden sollte, sondern nach Schwarzen Löchern! Im Rahmen eines Workshops, organisiert durch die Wissenswerkstatt Bielefeld sowie die Universität ging es darum, Fragen aus dem Bereich der Astronomie zu beantworten: „Welche Farbe haben Galaxien?“, und eben: „Wie finden wir Schwarze Löcher?“.
Nach jeweils kurzen Einführungsvorträgen über die dahinterstehenden physikalischen Grundlagen ging es dann ans Werk: Am Computer wurden in großen Datenbanken von Bildern verschiedenster Teleskope unterschiedliche Galaxien untersucht. Dabei zeigte sich, je nachdem, ob man die Galaxie z. B. im sichtbaren Licht, Röntgen- oder Infrarotlicht betrachtet, ein gänzlich anderes Bild, sodass Rückschlüsse über die Form, aber auch das Innenleben der Galaxien gezogen werden konnten. Wo entstehen Sterne? Was befindet sich im Zentrum der jeweiligen Galaxis? In welche Richtung zeigen die „Jets“ eines Schwarzen Lochs? Derartige Fragen konnten von den Schüler*innen beantwortet werden. Dabei wagte man auch immer einen Blick in die Vergangenheit, denn das Licht der Himmelskörper ist teilweise Millionen von Jahren unterwegs, bevor es von der Erde oder dem Weltraum aus fotografiert werden konnte. Begleitet wurde die Klasse von ihren Lehrkräften Frau Lüders und Herrn Schälte.
Die Daten, mit denen auch die 9c gearbeitet hat, sind übrigens im Internet frei zugänglich: Unter https://sky.esa.int/esasky/, einer Seite der Europäischen Weltraumorganisation, kann sich jeder selbst auf die Suche nach Galaxien und schwarzen Löchern begeben und erkunden, wie diese bereits mit unterschiedlichen Teleskopen fotografiert wurden.