LP Gym Physik Ebene 4 - Lehrerseite von Wolfram Thom

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Leistungskurs (6)
Im Leistungskurs setzen sich die Schüler vertieft mit physikalischen Inhalten und Methoden auseinander.
Sie erarbeiten die wichtigsten Begriffe weiterer Gebiete der klassischen Physik, u.a. der Elektrodynamik
und der Wellenoptik; damit können sie den Erkenntnissen der modernen Physik aufgeschlossen
begegnen, Gemeinsamkeiten mit der klassischen Betrachtungsweise erkennen, aber auch die
Notwendigkeit und Bedeutung neuer Vorstellungen und Gedanken einsehen. Analogiebetrachtungen und
Modellbildungen spielen eine bedeutende Rolle; sie fördern in besonderem Maße die sprachliche Ausdrucksfähigkeit
(6DS). Im Gegensatz zum Grundkurs treten quantitativ-mathematische Beschreibungen
mit Methoden der Differential- und Integralrechnung (6 M) stärker in den Vordergrund und fordern von
den Schülern, auch mathematisch klar zu formulieren; der Vektorbegriff wird erweitert und vertieft.
Im Zentrum des Unterrichts steht das Experiment. Die Schüler sollen an Beispielen erfahren, welches
Ziel man mit einzelnen Experimenten verfolgt, welche Schwierigkeiten auftreten können und mit
welchen Mitteln man sie überwindet. Die Ergebnisse der Experimente münden in der Regel in eine
Theorie, die nie Selbstzweck ist, sondern tieferen Einblick in das Verhalten der Natur gibt. Die Schüler
sollen lernen, den Computer als nützliches Gerät zu verwenden, das in vielfältiger Weise zur
Meßwerterfassung und Auswertung sowie zur Bearbeitung mathematischer Modelle benutzt werden
kann. In Referaten sollen die Schüler lernen, aus bereitgestellter Literatur richtig auszuwählen, einen
Vortrag sinnvoll zu gliedern und zu gestalten, in freier Rede vorzutragen (6 DS) und ein Experiment
überzeugend vorzuführen. Im experimentellen Praktikum sollen sich die Schüler selbst mit Sinn und
Zweck von Experimenten auseinandersetzen und ihre Versuchsergebnisse beurteilen lernen.
Von den mit (*) gekennzeichneten Themenbereichen "3 Einführung in die spezielle Relativitätstheorie
(*)" bzw. "4 Einführung in die Theorie der Wärme (*)" muß nur einer mit allen Inhalten behandelt
werden; dieser gewählte Themenbereich wird in Jahrgangsstufe 12 begonnen und in Jahrgangsstufe
13 fortgeführt. Aus dem jeweils anderen Themenbereich werden nur die mit (**) gekennzeichneten
Inhalte vermittelt.
Der Themenbereich "8 Experimentelles Praktikum" soll im Umfang von ca. 24 Std. gleichmäßig auf die
Ausbildungsabschnitte 12/1, 12/2 und 13/1 verteilt werden. Jeder Schüler soll wenigstens sechs
Versuche aus verschiedenen Themenbereichen bearbeiten.
Jahrgangsstufe 12
1 Elektrisches und magnetisches Feld (ca. 80 Std.)
1.1 Elektrisches Feld (ca. 44 Std.)
An Experimenten lernen die Schüler das elektrische Feld als Kraftfeld kennen. Ausgehend von der
Messung der Kraftwirkung auf Probekörper verstehen sie die Notwendigkeit der Einführung einer
Größe, der elektrischen Feldstärke, die das elektrische Feld quantitativ und in seiner Struktur beschreibt.
Dabei erfahren sie wieder, wie nützlich die Verwendung des Energiebegriffs ist und in
welchem tiefergehenden Zusammenhang die elektrische Spannung zu sehen ist. Aus der Tatsache, daß
das elektrische Feld ein Energieträger ist, gewinnen die Schüler eine vertiefte Einsicht in die Natur eines
Kraftfelds. Bei der Besprechung und Durchführung des historischen Versuchs von Millikan erfahren
sie, daß Ladungen nur als ganzzahlige Vielfache einer Elementarladung auftreten können und daß die
Messung einer fundamentalen Größe experimentelle Probleme aufwirft (6 W). Die Behandlung der