Selbstverständnis des Faches

In der Physik werden Naturphänomene sowie Aufbau und Eigenschaften der Materie modellhaft beschrieben; ihre Forschungsinhalte reichen von den elementaren Bausteinen der Materie bis hin zum Aufbau des Universums. Physikalische Forschung ist durch das Wechselspiel von Theorie und Experiment gekennzeichnet, ihre Ergebnisse und Arbeitsmethoden sind wegweisend für andere Naturwissenschaften. Physikalische Erkenntnisse sind Kulturgut, beeinflussen entscheidend unser Weltbild und berühren damit auch philosophische, ethische und religiöse Fragestellungen. Als Grundlage technischer Entwicklungen in der Kommunikationstechnologie, Energieversorgung, Ökologie, Medizin und in vielen weiteren Fachgebieten prägen physikalische Erkenntnisse das Leben jedes Einzelnen, die Berufs- und Arbeitswelt sowie gesellschaftliche Strukturen.

Viele Kinder und Jugendliche interessieren sich für Naturerscheinungen und deren Erklärungen. Das hochtechnisierte Lebensumfeld, in dem wir heute leben, führt sie zu weiteren Fragen, deren Beantwortung eine naturwissenschaftliche Grundbildung erfordert. Der Physikunterricht vermittelt den Schülerinnen und Schülern zum einen grundlegende Kenntnisse zu Naturgesetzen und technischen Anwendungen, zum anderen fördert er das Verständnis für charakteristische Denk- und Arbeitsweisen der Naturwissenschaft Physik. Die Jugendlichen entwickeln in der Auseinandersetzung mit Fachinhalten Kompetenzen, beispielsweise Erkenntnisse mit naturwissenschaftlichen Methoden zu gewinnen, Modelle (insbesondere auch mathematische Modelle) zu nutzen und kritisch zu reflektieren, fachliche Informationen zu recherchieren, aufzubereiten und zu präsentieren sowie Chancen und Risiken moderner Technologie zu bewerten.

Selbständiges Handeln im Bereich der Naturwissenschaften fördert Kreativität, Durchhaltevermögen sowie Abstraktions- und Kritikfähigkeit. Sowohl das Experimentieren in Gruppen als auch die Durchführung von Unterrichtsprojekten schulen die Team- und Kommunikationsfähigkeit, ein positives Sozialverhalten und die Bereitschaft zur Übernahme von Verantwortung. Das Fach Physik leistet somit nicht nur einen wesentlichen Beitrag zur vertieften Allgemeinbildung, sondern auch zur Persönlichkeitsentwicklung sowie zur Vorbereitung auf die Berufs- und Arbeitswelt.

Kompetenzstrukturmodell

Das Kompetenzstrukturmodell für das Fach Physik weist drei prozessbezogene Kompetenzen im äußeren Ring und vier Gegenstandsbereiche im Inneren aus. Der Kompetenzerwerb der Schülerinnen und Schüler im Unterricht basiert auf dem Zusammenwirken beider Dimensionen des Strukturmodells. Prozessbezogene Kompetenzen werden von Schülerinnen und Schülern im aktiven Umgang mit Fachinhalten erworben und angewandt. Fachinhalte aus unterschiedlichen Teilgebieten der Physik lassen sich mithilfe der Gegenstandsbereiche vernetzen. Das Modell orientiert sich an den Kompetenzbereichen der Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren Schulabschluss, die im Jahr 2004 von der Kultusministerkonferenz beschlossen wurden.

Das Kompetenzstrukturmodell bildet die fachliche Grundlage für die Ausgestaltung des Lehrplans für das Fach Physik. Sowohl die Grundlegenden Kompetenzen als auch die Kompetenzerwartungen des Fachlehrplans sind mit den Elementen des Kompetenzstrukturmodells verbunden.

(aus dem LehrplanPLUS für das Gymnasium)

Operatoren im Fach Physik

Quelle: Einheitliche Prüfungsanforderungen der KMK für das Abitur
Aus der Aufgabenstellung gehen Art und Umfang der geforderten Leistung hervor. Dazu ist der Gebrauch von Operatoren nützlich.

Operator	Beschreibung der erwarteten Leistung
abschätzen	durch begründete Überlegungen Größenordnungen physikalischer Größen angeben
analysieren / untersuchen	unter einer gegebenen Fragestellung wichtige Bestandteile oder Eigenschaften herausarbeiten untersuchen beinhaltet unter Umständen zusätzlich praktische Anteile
anwenden	einen bekannten Sachverhalt oder eine bekannte Methode auf etwas Neues beziehen
aufbauen (Experimente)	Objekte und Geräte zielgerichtet anordnen und kombinieren
auswerten	Daten, Einzelergebnisse oder sonstige Elemente in einen Zusammenhang stellen und gegebenenfalls zu einer Gesamtaussage zusammenführen
begründen / zeigen	Sachverhalte auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge zurückführen
berechnen / bestimmen	aus Größengleichungen physikalische Größen gewinnen
beschreiben	Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben
bestätigen	die Gültigkeit einer Hypothese, Modellvorstellung, Naturgesetzes durch ein Experiment verifizieren
bestimmen	einen Lösungsweg darstellen und das Ergebnis formulieren
beurteilen	zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen
bewerten	Sachverhalte, Gegenstände, Methoden, Ergebnisse etc. an Beurteilungskriterien oder Normen und Werten messen
darstellen	Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden und Bezüge in angemessenen Kommunikationsformen strukturiert wiedergeben
deuten	Sachverhalte in einen Erklärungszusammenhang bringen
diskutieren / erörtern	in Zusammenhang mit Sachverhalten, Aussagen oder Thesen unterschiedliche Positionen bzw. Pro- und Contra-Argumente einander gegenüberstellen und abwägen
dokumentieren	alle notwendigen Erklärungen, Herleitungen und Skizzen darstellen
durchführen (Experimente)	an einer Experimentieranordnung zielgerichtete Messungen und Änderungen vornehmen
entwerfen / planen (Experimente)	zu einem vorgegebenen Problem eine Experimentieranordnung erfinden
entwickeln / aufstellen	Sachverhalte und Methoden zielgerichtet miteinander verknüpfen. Eine Hypothese, eine Skizze, ein Experiment, ein Modell oder eine Theorie schrittweise weiterführen und ausbauen
erklären	einen Sachverhalt nachvollziehbar und verständlich machen
erläutern	einen Sachverhalt durch zusätzliche Informationen veranschaulichen und verständlich machen
ermitteln	einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren
herleiten	aus Größengleichungen durch mathematische Operationen eine physikalische Größe freistellen
interpretieren / deuten	kausale Zusammenhänge in Hinblick auf Erklärungsmöglichkeiten untersuchen und abwägend herausstellen
nennen / angeben	Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen
skizzieren	Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduziert übersichtlich darstellen
strukturieren / ordnen	vorliegende Objekte kategorisieren und hierarchisieren
überprüfen / prüfen / testen	Sachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und eventuelle Widersprüche aufdecken
vergleichen	Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln
zeichnen	eine möglichst exakte grafische Darstellung beobachtbarer oder gegebener Strukturen anfertigen

7. Jahrgangsstufe (Natur und Technik): Natur + Technik 7, Schwerpunkt Physik, C.C.Buchner Verlag
8. Jahrgangsstufe: Physik 8 – Dorn-Bader, Westermann-Verlag
9. Jahrgangsstufe: Physik 9 – Dorn-Bader, Westermann-Verlag
10. Jahrgangsstufe: Physik 10 – Dorn-Bader, Westermann-Verlag
11. Jahrgangsstufe: Physik 11 – Dorn-Bader, Westermann-Verlag
12. Jahrgangsstufe: Fokus 12 Physik, Cornelsen Verlag

An den folgenden Wettbewerben nehmen unsere Schüler teil:

Egg Race – Der Tüfftlerwettbewerb am AKG
Physik im Advent – 24 spannende physikalische Aufgaben im Dezember
Bundeswettbewerb Physik

www.leifiphysik.de
Auf dieser Seite werden, nach Jahrgangsstufen sortiert, zahlreiche physikalische Sachverhalte erklärt, Beispielaufgaben gerechnet, Versuche beschrieben und Animationen gezeigt.
http://www.schul-physik.de/
Applets zu vielen Gebieten der Physik.
https://htwins.net/scale2/
The Scale of the Universe 2
http://btmdx1.mat.uni-bayreuth.de/smart/wp/wp-content/uploads/2010/06/grundwissen_p.pdf
Grundwissen Physik
www.weltderphysik.de
Aktuelle Informationen zu zahlreichen Gebieten der Physik
www.Hubblesite.org
Bilder und Informationen zur Astronomie
www.phyphox.org
physical phone experiments – Experimente mit dem Smartphone: Dein Smartphone ist ein mobiles Labor Download der App

2023/25
W-Seminar „Fotografie“ (Dr. Pfannes)
2022/24
W-Seminar „Fotografie“ (Dr. Pfannes)
2021/23
W-Seminar „Fridays for future – Naturwissenschaftlicher Faktencheck“ (Hemmert)
2020/22
P-Seminar „Experimentieren zusammen mit Grundschulkindern“ (Hepp)
P-Seminar „3D-Design für den MINT-Bereich“ (Sagstetter)
2019/21
W-Seminar „Akustik“ (Böhm)
2018/20
W-Seminar „Fotografie“ (Dr. Pfannes)
P-Seminar „Hands-on Physics“ (Sagstetter)
2017/19
W-Seminar „Energiewende“ (Hemmert)
P-Seminar „Skurrile Maschinen – Absurde Apparate“ (Sagstetter)
2016/18
P-Seminar „Energiewende konkret“ (Hemmert)
2015/17
W-Seminar „Kosmologie“ (Göttfert)
2014/16
W-Seminar „Sterne“ (Göttfert)
2013/15
W-Seminar „Energiewende“ (Hemmert)
2012/14
W-Seminar „Raum und Zeit“ (Göttfert)
2011/13
W-Seminar „Unser Planetensystem“ (Böhm)
2009/11
W-Seminar „Relativitätstheorie“ (Göttfert)

N-Ergie

Seit 2016 kooperiert das Armin-Knab-Gymnasium mit der N-ERGIE. Durch die Zusammenarbeit wollen wir unseren Schülerinnen und Schülern einen tieferen Einblick in die Praxis geben, insbesondere in den Themenfeldern “Energie“ und “Energiewende“. Das Einbringen von Expertenwissen und Praxisbeispielen aus dem Tagesgeschäft eines Energieversorgungsunternehmens in den Unterricht soll die Sensibilisierung für naturwissenschaftliche und energierelevante Fragestellungen fördern.