a) Unterstufe = 1. Und 2. Klasse des Langzeitgymnasiums = 12 – 14 Jahre Grundlagenfach = 4. Und 5. Klasse = 14 – 19 Jahre

1.Kinematik

a) Unterstufe = 1. Und 2. Klasse des Langzeitgymnasiums = 12 – 14 Jahre Grundlagenfach = 4. Und 5. Klasse = 14 – 19 Jahre

Schwerpunktsfach = 6. Klasse = 18 – 21 Jahre b) Unterstufe:

OPTIK, da dieses Thema mit sehr wenig mathematischem Vorwissen behandelt werden kann und sehr viele schöne Experimente beinhaltet. Die SchülerInnen können auch selber experimentieren und bekommen auf diese Weise einen spielerischen Zugang zur Physik

Maturanden des MNG:

ATOM- UND KERNPHYSIK, das diese Themen sehr viel physikalisches Grundwissen verlangen. Sicherlich ist eine Verbindung zur Chemie hilfreich.

SCHWINGUNGEN UND WELLEN, da diese mit Hilfe von Differentialgleichungen gelöst werden, und diese wohl eher in einem MNG in der Mathe behandelt werden und nicht in einem weniger „Mathe-lastigen“ Gymnasium.

SRT: Viele teils schwer zu verstehende Formeln. Viele Vorkenntnisse aus der Physik sind notwendig.

c) MECHANIK: Kräfte, Arbeit, Leistung. In der Unterstufe kann dieses Thema gut eingeführt werden, allerdings ohne schiefe Ebene (also ohne Trigonometrie).

In einem MNG kann man all diese Aufgaben mit schiefen Ebenen rechnen, denn den SchülerInnen sind die Winkelfunktionen bestens bekannt.

OPTIK: In der Unterstufe betrachtet man Licht-Schatten-Experimente, Sonnenfinsternis erklären, Reflexion an einem Spiegel, Camera Obscura bauen, …. In einem MNG kann auf die Lichtwelle eingegangen werden.

Zusammenhang von Bildgrösse, Bildweite, Objektgrösse und Objektweite.

Reflexion mit Totalreflexion, welche Oberflächen reflektieren und warum,

Lichtbrechung, Linsen und optische Instrumente berechnen.

WELLENLEHRE:

Die Hälfte der SchülerInnen stellen sich in eine Reihe auf und bewegen sich jeweils vor- und rückwärts (oder gehen in die Knie und stehen auf). Die anderen SchülerInnen beschreiben die Bewegung  enaktiv

Die LP zeigt im FrontalUT einige Experimente zur Wellenausbreitung. Z. Bsp.

Über Wasserwellen am OHP oder mit einem Seit an welchem Stangen montiert sind.

 ikonisch

Die Wellengleichung wird an die Tafel geschrieben und besprochen  formal

HEBELGESETZ:

Die SchülerInnen gehen auf einen Spielplatz und setzten sich auf die Schauken. Es werden die Gesetzmässigkeiten notiert  enaktiv

Die LP zeigt an der Tafel die Gesetzmässigkeiten mit einer Waage.  ikonisch Das Hebelgesetz wird als Formel an die Tafel geschrieben  formal

WÄRMEAUSDEHUNG:

Die Schülerinnen bekommen ein Streichholt und ein Bimetallsteifen. Bei der

Erwärmung biegt sich der Streifen  enaktiv

Die LP legt eine erwärmte Kugel auf ein Loch, durch welche sie nun nicht mehr durchgeht. Im Verlaufe der Lektion fällt die Kugel runter, weil sie sich wieder zusammen gezogen hat  ikonisch

Das Gesetz wird an die Tafel geschrieben und ausformuliert  formal

Unterstufe:

SCHALLGESCHWINDIGKEIT: Die SchülerInnen lassen eine Rakete ab und messen die Zeitverzögerung zwischen Lichtblitz und Knall. Aus der Schallgeschwindigkeit kann man die Flugweite der Rakete berechnen.

SCHWIMMER ODER SCHIFF IM FLUSS: Es zeigt die Überlagerung von Geschwindigkeiten. Wie schnell ist der Fluss, wenn das Schiff flussaufwärts t

benötigt und flussabwärts t

?

 Dieses Thema gehört in die Mechanik. s = t ∙ t

Grundlagenfach:

SCHLITTSCHUHLAUFEN: Der Druck setzt den Schmelzpunkt vom Eis herab und

das Eisen des Schlittschuhs kann über das Wasser gleiten. Danach gefriert

das Wasser gleich wieder fest.

DAMPFKOCHTOPF: Der Druck im Kochtopf setzt den Siedepunkts von Wasser auf ca 120°C hinauf. Im Kochtopf herrschen dann etwa 2bar. Durch diese höhere Temperatur vom Wasser kann das Essen viel schneller gekocht werden.

 Diese beiden Themen gehören in die Thermodynamik. Die Druck - Abhängigkeit von Schmelz- und Siedepunkt kann auf diese Weise schön gezeigt werden.

Die Idee ist es, Themen aus den Bereichen Mensch und Natur zu behandeln.

Diese Themen interessieren etwa 75% aller Schüler.

FAHRTENSCHREIBER: Die SchülerInnen erhalten einen Fahrtenschreiber eines LKW oder eines Zuges. Dazu können verschiedene Aufgaben gestellt werden, so zum Beispiel die durchschnittliche Geschwindigkeit von A nach B oder die zurückgelegte Distanz.

BREMSWEG – FORMEL: Die SchülerInnen lernen, wie man den Bremsweg eines Mittelklassewagens berechnen kann und lösen ein paar Beispiele.

Darüber lässt sich dann gut die 2Sekundan-Abstandsregel diskutieren.

VERSCHIEDENE GESCHWINDIGKEITEN: Es werden die verschiedensten Geschwindigkeiten betrachtet. Beispielsweise die Fortbewegung einiger Tierarten. Die Geschwindigkeiten im menschlichen Körper (Haare, Blut in den Adern, Luft in der Luftröhre….)

WIE NAHE MUSS EI LÖWE AN DIE GAZELLE: Ein Löwe kann nur x Sekunden lang mit v

rennen. Die Gazelle kann viel länger mit v

rennen. Wie weit muss sich der Löwe an sein Beutetier anschleichen, damit er die Gazelle erwischen kann?

WIE SCHNELL WÄCHST EIN BAUM?

2.Newton’sche Mechanik

a) 4. Klasse, Grundlagenfach Gymnasium, 14 – 18Jahre

- Wird „schwere Masse“ und „träge Masse“ unterschienden und ihr Unterschied klar gemacht?

- Ist die Erklärung so aufgebaut, dass keine Missverständnisse bei den Schülern entstehen? Also dass es keine Kollision mit den Alltagsvorstellungen gibt. Aber auch keine Fehlvorstellungen bestehen bleiben oder sogar noch unterstützt werden?

b) Quelle 1:

Die Masse wird nur als „träge Masse“ im Zusammenhang mit dem Newton’schen trägheitsprinzip eingeführt. Die „schwere Masse“ wird mit keinem Wort erwähnt und der Alltagsbezug für die Schüler ist gar nicht möglich. Die Fehlvorstellung, dass das Gewicht (auf einer Waage) gemessen gleich der Masse ist, bleibt erhalten.

Die eingeführten Definitionen werden sofort durch Beispiele bekräftigt. Die Schlussfolgerungen der Experimente sich klar geschrieben und können von den SchülerInnen gut nachvollzogen werden. Es sollten also diesbezüglich keine Missverständnisse entstehen.

Quelle 2:

Es werden hier von Anfang an „träge Masse“ und „schwere Masse“

unterschieden. Sie werden als zwei verschiedene Eigenschaften eines Körpers vorgestellt und später werden die Zahlenwerte gleich gesetzt. Der Unterschied zwischen Gewicht – Gewichtskraft – Masse wird gut erklärt und der Alltagsbezug ist für die SchülerInnen gut sichtbar, weil die Messmethode der Masse auf dem Wägen basiert.

Die Aussage „ es kann nicht allgemein gesagt werden, was die Masse eines Körpers ist“ sollte vermieden werden. Es entstehen dadurch Missverständnisse bei den Schülern, da diese genau wissen, was die Masse ist (aus den Alltagsvorstellungen).

Die Aussage „jeder Körper hat auf dem Mond die gleiche Masse wie auf der

Erde“ sollte entweder genauer ausformuliert werden. Dies ist nämlich nut

für die „träge Masse“ korrekt. Die Schüler wissen alle ganz genau, dass

man auf dem Mond leichter ist, man kann ja viel höher springen.

KUGEL AUF KREISBAHN: Viele SchülerInnen glaube, dass eine Kugel auch weiterhin auf einer Kreisbahn fliegt, auch wenn die Schur, mit welcher man die Kugel schwingt, durchgeschnitten wird.  Ich denke, diese Fehlvorstellung kann man sehr schnell beseitigen, indem man die Schnur einfach man los lässt und die Bewegung der Kugel betrachtet. Dass eine Kraft die Kugel auf die Kreisbahn zwingt, kann man beim Halten der Schnur feststellen.

RUHE UND GLEICHMÄSSIGE BEWEGUNG: Die SchülerInnen verstehen lange nicht, dass aus Newton’scher Sicht ein Körper in Ruhe oder gleichförmig bewegt ist, solange keine Kraft auf ihn wirkt. Kraft bedeutet für die SchülerInnen Bewegung. Ohne Kraft bewegt sich nichts.  Man kann auf einer Luftkissenbahn den Reibungswiderstand fast eliminieren und somit zeigen, dass sich der Körper fast beliebig lang weiter bewegt. Stellt man die Luftzufuhr ab, so ist sofort eine Kraft (die Reibung) vorhanden und der Körper kommt zu Ruhe.

KRAFTPFEILE: Die Schülerinnen zeichnen Kraftpfeile oft in die

Bewegungsrichtung, als wären es Impulse. Wenn sich also ein Körper in eine

bestimmte Richtung bewegt, muss doch auch eine Kraft in diese Richtung

wirken.  Man lässt einen Vollgummiball durchs Zimmer hüpfen. Welche Kraft

wirkt? Nur die Gravitationskraft (Reibung wird vernachlässigt). Also wirkt nur

eine Kraft nach untern, zu jeder Zeit. Und trotzdem fliegt der Ball auch wieder

nach oben.

Individuelle Dimension:

- Es findet eine Anknüpfung an das Vorverständnis statt.

- Ein Konzeptwechsel ist nicht nötig

- Selbstverantwortetes Lernen ist nicht möglich, da die SchülerInnen genauen Anweisungen folgen müssen

- Zeit und Umgebung für aktives Lernen wird gegeben.

- Strukturiertes Sachwissen ist von Wichtigkeit, denn es werden viele Bereiche der Physik vorkommen

Inhaltliche Dimension:

- Der Alltagsbezug ist klar erkennbar

- Der Bezug zum Menschen ist auch klar gegeben

- Es handelt sich um authentische, offene Probleme, da ja schon jeder man im Tor gestanden hat im Sport.

- Qualitative und quantitative Fragestellung ist gut, da der Vorgang erst in Worten und dann mathematisch beschrieben wird.

- Exemplarisches Prinzip……….

Sozial – kommunikative Dimension:

- Kommunikation, Disput und Diskurs ist gegeben, die SchülerInnen arbeiten in Gruppen und die Resultate werden im Klassenverband besprochen

- Es kommen viele sich ergänzende Sozialformen vor - Die verschiedenen Rollen der Lehrperson ist klar.

- Die Zusammenarbeit der Lernenden sollte in einer Gruppenarbeit auch gegeben sein.

Unterrichtsmethodische Dimension:

- Vielfälltige Unterrichtsformen sind durch die Abwechslung gegeben.

Mal müssen die SchülerInnen auf den Sportplatz, und die Geschwindigkeit des Balles zu messen, mal müssen sie den Ball an die Wand schlagen….

- Es kommen SchülerInnen und Lehrerexperimente vor - Es treten verschiedenen Formen von Problemen auf - Es handelt sich um einen projektartigen Unterricht

BREMSWEG VOM AUTO:

Individuelle Dimension: Es knüpft an das Vorwissen der SchülerInnen an.

Strukturiertes Sachwissen ist nötig

Inhaltliche Dimension: Die Alltagsvorstellungen der SchülerInnen werden angesprochen. Bezug zum Menschen ist gegeben und es handelt sich um authentische offene Probleme (coole Felgen mit wenig Pneu oder normale Pneu?)

Sozial – kommunikative Dimension:

Es kommt zu grossen Diskussionen und zur Zusammenarbeit der SchülerInnen. Der Lehrer übernimmt die Rolle des Gesprächsleiters.

Unterrichtsmethodische Dimension:

Der UT ist nicht sehr vielfältig, aber durch die Diskussion schon mal eine Abwechslung zum sonstigen UT. Durch einen Film, der zu Thema passt, kann noch weitere Abwechslung hineingebracht werden. Und ikonische Darstellung des Problems bringen, da die enaktive nicht möglich ist (die SchülerInnen sind noch nicht 18)

3.Energie

1. UT-Fach, Autor: Physik, K. Allemann

2. Schultyp: Gymnasium

3. Klasse. 4. Klasse des Grundlagenfachs ( 16 – 17 jährig) 4. Thema: Mechanik: Leistung, Wirkungsgrad

5. Allg. Vorkenntnisse. Arbeit, Leistung

6. Spez. Vorkenntnisse. Kreisumfang, Drehzahl 7. Es liegt kein Lehrbuch zugrunde

8. Das Neue: Wirkungsgrad einer Maschine

9. Die Lernaufgabe ist das herausfinden, dass Energie „verloren“ geht und nicht zur Arbeit genutzt werden kann. Diesen Faktor nennt man Wirkungsgrad.

Checkliste:

a. Halbneu

b. Schriftlich abgefasst c. Ohne Lehrerhilfe

d. Hinweise zum Vorgehen

e. Einzel-, Partner- oder Gruppenarbeit f. Verfügbare Zeit angeben

g. Massstab

h. Kontext

Checkliste:

a. Thema b. Lernziel

c. Gründe fürs Lernziel d. Stundenverlauf

e. Wesentliches an der Tafel oder OHP f. Ev. Mitplanung

g. IU kurz halten

h. Pos. Erwartungen ausdrücken

i. Eigene Einstellung zum Thema ausdrücken

j. Thema mit früheren / späteren Themen verbinden k. Vorkenntnisse aktivieren

a) Ich zeige den SchülerInnen einen Crash-Test einer Automarke. Wir diskutieren dann im Plenum, worauf es ankommt. So führe ich die kinetische Energie ein. Anschliessend betrachten wir einen Bungeejumper, der in die Tiefe springt. Warum muss das Seit elastisch sein? So kann die potentielle Energie und die Federenergie einführen.

Es sind klare Alltagsbezüge sichtbar und sollten die SchülerInnen

motivieren.

b) ???

4.Kreisbewegungen

Aufgabe 1 a K1, weil es nur die Frage nach der Definition von Kreisbewegung und Kreisbewegung. Nur Auswendiggelerntes oder Erinnerung an Fakten.

Aufgabe 1 b K2, falls dies im UT nicht behandelt wurde, dann handelt es sich um eine Verständnisfrage und um Umsetzen von Informationen

K1, falls dies als Beispiel im UT behandelt wurde.

Aufgabe 2 K3, Anwenden von Formeln Aufgabe 3 a K3, Anwenden von Formeln

Aufgabe 3 b K3 oder K4, weil es sich um die Analyse eines Falls handelt.

Dies ist aber mathematisch berechenbar, daher könnte es sich auch um K3 handeln

Aufgabe 4 K3, weil es sich um eine reine Rechenaufgabe handelt.

Aufgabe 5 K4, weil es um die Analyse eines Falls handelt. Die gegebene Aufgabe in Einzelteile zerlegen und mit Formeln zum Beweis kommen

Die Grobziele des Lehrplans sind:

- Neugierde an physikalischen Fragestellungen wecken und fordern

- Naturphänomene und eigene Experimente beobachten, beschreiben, erklären und überprüfen

- Vorgänge beschreiben, beobachten und erklären

Kreisbewegungen gehören in das Kapitel der Kräfte. Ohne die Kreisbewegungen könne die Naturphänomene wie beispielsweise die Planetenbewegungen und die Mondbewegung nicht verstanden werden. Auch die Funktion von Geostationären Satelliten ist nur durch die Zentripetalkraft nachvollziehbar. Eigene Experimente wie beispielsweise Fahrradfahren um eine Kurve geben anschauliche Erfahrungen der Kraft. Die SchülerInnen müssen das erlebte/beobachtete beschreiben und erklären.

 All dies gehört zum Lehrplan

Wenn du die Physik als die Wissenschaft von den Eigenschaften und Zustandsformen, dem inneren Aufbau („Struktur“) und den Bewegungen der unbelebten Materie, den diese Bewegungen hervorrufenden Kräften oder Wechselwirkungen und den dabei wirkenden Gesetzmässigkeiten siehst, dann kann ich sofort verstehen, dass dich dieses Fach abschreckt und du den Sinn in diesem Fach nicht erkennst.

Heute erstreckt sich die Physik auf alle Ebenen der Naturwissenschaft und der Technik. Physik bestimmt unser tägliches Leben. Sehen, hören und sprechen werden durch die Physik erklärt und verständlich gemacht. Das Funktionieren der Musikinstrumente wollte ich schon immer wissen und anhand der Physik habe ich Antworten auf meine Fragen gefunden. Wie funktioniert eigentlich der Kühlschrank? Oder der Staubsauer, der Fernseher? Die Antworten finden wir in der Physik. Eine für uns Menschen ganz wichtige Frage ist doch die Medizin: Röntgengeräte, Endoskop, Ultraschallgeräte, herzschrittmachen und Laser können unser Leben retten. All diese Geräte funktionieren durch physikalische Gesetze und können durch die Physik verstanden werden. Auch die wunderschönen Naturphänomene wie zum Beispiel der Regenboden, die Fatamorgana oder das Nordlicht sind durch einfache physikalische Gesetzmässigkeiten erklärbar und verständlich.

Und wie sieht es aus mit unserem Weltbild? Woher kommen Erde und Sonne?

Wie entstanden sie? Was ist der Ursprung des Universums?

a) Vorteile:

- Abwechslungsreicher UT

- SchülerInnen sind selbst für ihren Lernfortschritt verantwortlich  Eigenverantwortung fördern

- Individuelles Tempo und individueller Arbeitsort - Förderung der leistungsfähigeren Schüler Nachteile:

- Weniger Kontakt zur Klasse

- Schwächere Schüler mit weniger Eigeninitiative hängen schneller ab, der Lernerfolg bleibt aus.

- Kontaktperson für Fragen fehlt

- Kaum mündliche Einzeltests möglich

b) Ein Vorteil ist sicherlich, dass die SchülerInnen ihre Eigenständigkeit weiter verbessern können, was ihnen dann im Studium zu Gute kommt. Durch das Additum können die schnelleren Schüler mehr erreichen und mehr lernen.

5.Hydrostatik und Wärmelehre

Anfangs Mai bis Mitte Juli sind es 10 Wochen, also insgesamt 20 Lektionen. Da man mit einem Stundenausfall von 10% rechnen muss (Pfingsten, Auffahrt), sind es also 18 Lektionen:

Ich würde das Thema Optik behandeln:

- Bedeutung des Lichtes für den Menschen 1

Lektion

- Ausbreitung des Lichtes 1

Lektion

- Modell Lichtstrahl 1 Lektion

- Kern- und Halbschatten 1

Lektion

- Finsternisse 1 Lektion

- Reflexion des Lichtes 2

Lektionen

- Brechung des Lichtes 2

Lektionen

- Strahlengang durch ein Prisma 1

Lektion

- Strahlengang durch Sammellinse , Streulinse 2 Lektionen

- Bildentstehung an Sammel- und Streulinse 2

Lektionen

- Bildweite – Gegenstandsweite, Bildgrösse und Gegenstandsgrösse 2 Lektionen

- Optische Apparaturen und das menschliche Auge 2

Lektionen

Die Lektionen sind sehr knapp bemessen und es ist gut möglich, dass ich mit der Klasse nicht so schnell wie gewünscht vorwärts komme. Ich lasse sonst die Optischen Apparaturen weg und greiffe diese dann in der 4.Klasse wieder auf, ev. als Puzzle.

2 mögliche Fälle:

- Ich bin zu langsam: also lasse ich wie vorher beschrieben das letzte Kapitel weg.

- Ich bin zu schnell, dann behandle ich Optischen Apparaturen als Gruppenpuzzle, welches dann 3 Lektionen dauert.

Ich ziehe ein Schülerexperiment einem Lehrerexperiment vor, weil der Motivationseffekt bei den SchülerInnen sicherlich grösser ist, wenn sie das Experiment selber durchführen können. Es handelt sich ja nicht um Apparaturen, die sehr teuer sind oder schnell kaputt gehen. Ebenfalls kann bei Experimenten das exakte Arbeiten gelernt werden. Und die sozialen Komponenten werden auch gefördert, denn das Experiment sollte in Partnerarbeit durchgeführt werden.

Klassenstufe: 4. Klasse (Ende)

Thema: Wärmelehre

Lernvoraussetzungen.

- Bedeutung der Avogadro – Konstante - Dichte = Masse pro Volumen

- Volumen eines Zylinders und einer Kugel (aus der Mathe) - Mol

Unterrichtlichen Kontext:

Da es sich meiner Meinung nach um eine eher schwierige Aufgabe

handelt, würde ich dieses Schülerexperiment nur mit einer

mathematisch und physikalisch interessierten und „begabten“ Klasse

durchführen. Ich würde das Experiment als Lernaufgabe formulieren

und eine recht strikte Anleitung zum Vorgehen abgeben. Ich denke

dass die SchülerInnen sehr eng geführt werden müssen in dieser Aufgabe, sonst wird es mehr Frust geben als üblich.

Ziel ist es, die Avogadro-Zahl zu berechnen.

Die Lernaufgabe wird sicherlich 30 Minuten in Anspruch nehmen. Zum Schuss besprechen wir in der Klasse die Resultate und vergleichen sie mit dem Formelbuch. Warum ergibt das Experiment Abweichungen?

Was könnte man verbessern?

Zum Schluss gibt es noch ein paar Übungsaufgaben für zu Hause.

Klassenstufe: Grundlagenfach, 4. Klasse

Thema: Optik, Optische Apparaturen

Zeitbedarf: 2 Lektionen Arbeitsschwerpunkte:

Die einzelnen Themen haben einen unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad, so dass auch die etwas schwächeren Schüler zum Zuge kommen und gut mitarbeiten können. So sind auch sie motiviert.

Die SchülerInnen kennen die Streu- und Sammellinse und wissen über Bild- und Gegenstandgrösse, Bild- und Gegenstandsweite Bescheid.

Sie können den Strahlenverlauf durch diese Linsentypen zeichnen.

Ziel ist es, die Funktionsweise der optischen Apparaturen zu verstehen, den Strahlenverlauf zu Zeichnen und erklären zu können, darum es zu Vergrösserungen oder Verkleinerungen kommt.

Es werden jeweils 5er Gruppen gebildet, die in der Expertenrunde während 30 Minuten ihr Thema studieren und die Funktionsweise aufzeichnen. Anschliessend vermischen sich die gruppen so, dass in jeder Gruppe immer ein Schüler / eine Schülerin von jedem Thema erzählen kann. Jeder erklärt während 15 Minuten sein Apparat. (also 50 Minuten). Danach bleiben 10 Minuten für eine Diskussion in der Klasse, oder Erklärungen und Experimente.

Themen:

- Mikroskop

- Teleskop - Photokamera - OHP, Diaprojektor - Brillen, Kontaktlinsen

Die Grundidee jedes Kühlschrankes ist es, aus dem Innern Wärme zu entziehen und nach Aussen abzugeben.

- Der Kompressor verdichtet ein gasförmiges Kältemittel, welches sich dabei erwärmt

- An der Rückseite des Kühlschrankes gibt dieses Gas die Wärme wieder ab (schlangenförmige Röhren auf der Rückseite) und kondensiert, wird also flüssig

- Der Druck wird jetzt weggenommen und die Flüssigkeit fliesst ins Innere des Kühlschrankes zurück. Dort nimmt sie Wärme auf und verdunstet.

- Alles beginnt von Vorne

 Fachgerecht, weil die Fachausdrücke wie „kondensiert“, „verdunstet“,

„Kompressor“ verwendet wird

 Schülergerecht, weil alle Schritte einzeln besprochen werden und nur bekannte Fachausdrücke verwendet werden. Ebenfalls ist der Alltagsbezug gross

 Zielgerecht, weil das Ziel „ wie funktioniert ein Kühlschrank“ bekannt ist und angesteuert wird.

6.Statik und Dynamik starrer Körper

UNTERSTUFE:

- Weniger Problemlösungsfähig, weil sie zum ersten Mal Physik haben  Ich würde relativ einfache Experimente verwenden, die sich mit nicht allzu grossen Schwierigkeiten lösen können.

- Weniger selbstständig und weniger selbstkontrolliert, da die SchülerInnen dafür einfach noch zu jung sind  Ich würde darauf achten, dass die SchülerInnen möglichst in einem Raum sind, damit ich sie besser „überwachen“ kann. Ich würde auch immer von Posten zu Posten gehen und alles kontrollieren, damit sie es richtig machen. Ich würde ebenfalls keine teuren Apparaturen verwenden, denn die SchülerInnen über erst das Arbeiten mit diesen Geräten, und es kann schon einmal etwas kaputt gehen.

- Weniger zielorientiertes Arbeiten, weil es die ersten Experimente in ihrer Physiklaufbahn sind  Ich denke, dass sehr exakte Anleitungen mit wenig Freiraum notwendig sein werden, damit die SchülerInnen auch zu einem Resultat kommen. (dies deckt sich auch mit den obigen Punkten).

- Themen müssen einfacher sein, also beispielsweise „Rollen und Hebel“

oder „Flaschenzüge“  Die Begründung dafür finden wir in den obigen drei Punkten.

OBERSTUFE:

- Mehr Problemlösungsfähig

- Mehr selbständig und mehr selbstkontrolliert - Mehr zielorientiertes Arbeiten

- Die Arbeitstechnik ist ausgereifter - Anspruchsvollere Themen

Weil die SchülerInnen der Oberstufe schon mehr mit der Physik

vertraut sind und das Arbeiten mit den Apparaturen schon in der

Unterstufe gelernt haben, kann man weitaus schwierigere Experimente

aufbauen und man kann erwarten, dass die SchülerInnen einen

sorgfältigen Umgang pflegen und auch selbständiger arbeiten. Man

kann die SchülerInnen unbedenklich in zwei Zimmer aufteilen und

vielleicht zwischendurch mal in die Sammlung gehen und etwas suchen, ober etwas nachschlagen oder kopieren gehen. Die SchülerInnen sollten weitaus mehr Disziplin haben und zielorientiert arbeiten. Wenn es viel anspruchsvollere Themen sind, sollte man allerdings die SchülerInnen auf keinen Fall überfordern, denn das würde ganz estimmt kontraproduktiv wirken. Es sind auch jetzt noch exakte Anleitungen notwendig, aber nicht so exakt wie in der Unterstufe.

Die grobziele des Lehrplans beinhalten:

- Selbständiges Experimentieren

- Probleme in der Gruppe bearbeiten und präsentieren

1. Diese beiden Grobziele werden beim Thema „Schiffsbau mit Styropor“ klar realisiert und stark gefördert. Die SchülerInnen haben keine klare Anleitung, nur Bedingungen an das Endprodukt. Sie müssen also selbständig experimentieren. Sie werden mit diversen Problemen konfrontiert und müssen diese in der Gruppe diskutieren und eine Lösung finden. Die Schiffe werden zum Schluss den anderen Gruppen präsentiert, daher ich auch das Präsentieren beinhaltet.

2. Es ist eine gute Repetition vieler Themen der Mechanik (Höhendruck, Stabilität, Widerstand, Rückstoss, …). Diese Repetition geschieht hier auf eine spielerische Art und Weise und wirkt sicherlich motivierend für die SchülerInnen. Nicht einfach nur trockenes Repetieren an der Tafel.

3. Es kommt zur Abwechslung im UT. Auch die schwächeren SchülerInnen können sich profilieren, indem sie beispielsweise sehr gut basteln können.

Diese SchülerInnen werden sich ganz bestimmt noch lange an diese Lektionen erinnern.

4. Die Teamarbeit muss zur heutigen Zeit sehr stark gefördert werden, da

meiner Meinung nach die Sozialkompetenz der heutigen Jugendlichen

nicht mehr sehr stark ausgebildet ist. In einer solchen Übung wird gerade

das stark gefördert.

Es gehört zum Thema Gravitationskraft und Zentripetalkraft. Läuchli/Müller, S.118, Aufg. 444

„Wie viel mal schneller müsste die Erde rotieren, damit am Äquator die Fallbeschleunigung verschwinden würde?“

Diese Aufgabe ist ganz bestimmt völlig bezugslos! Kein Alltagsbezug.

 Man könnte die Aufgabe so umformulieren: „Wie schnell müsste man eine Zentrifuge drehen lassen, damit deine Bleikugel der Masse m nicht auf den Boden fällt sondern am Rand der Zentrifuge ‚hängt‘?“

7.Elektrizität

a) Ladung q Wassermenge SkifahrerIn

Leiter Röhre Skipiste

Stromstärke I Durchflussmenge Transportleistung vom Skilift Spannung U Druckunterschied Gefälle

Stromquelle Umwälzpumpe Skilift

Widerstand enge Röhren Kippstangenslalom

Serieschltung Hintereinanderschaltung Hintereinanderschaltung Parallelschaltung Nebeneinanderschaltung Nebeneinanderschaltung

b) VORTEILE

- Bei der Serieschaltung ist das Wassermodell sicherlich ein grosser Vorteil, weil ganz klar sichtbar ist, das bei der Serieschaltung das ganze Wasser durch beide Hindernisse (Räder) hindurchfliesst. Also ist I immer gleich gross. Bei der Parallelschaltung ist der Druck auf die Räder gleich gross, aber es fliesst nicht mehr alles Wasser durch alle Räder, also ist U überall gleich, und i teilt sich entsprechen dem Widerstand (Drehfreudigkeit der Räder) auf

- Skimodell ist der Schüler , die Schülerin selbst beteiligt (kleiner Vorteil, meiner Meinung nach)

NACHTEILE:

- Die Stromquelle ist die Umwärzpumpe. Für die SchülerInnen sieht es aber so aus, dass das Wasserreservoir die Batterie ist und daher wird die Fehrvorstellung verstärkt, dass die Batterie ein Stromreservoir sei.

- Allgemein finde ich das Skipistenmodell schlecht. Den vergleich zum Kippstangenslalom ist grässlich und meiner Meinung nach sehr schlecht nachvollziehbar.

- Strom wird verbraucht  Der Strom wird in einem Widerstand (z.Bsp.

Lämpchen) verbraucht, damit es leuchtet. Daher haben wir nach dem

Widerstand weniger Strom.

- Strom = Spannung  Spannung ist eine Eigenschaft des Stroms, und nicht das gleiche

- Strom kann gespeichert werden  Batterien speichern den Strom (diese Fehrvorstellung wird beim Wassermodell verstärkt, weil ja das Wasser gespeichert ist in einem Reservoir)

- Strom = Energie

1. Ich zeige den SchülerInnen am OHP ein Schaltschema mit einem Verbraucher im Stromkreis (ein Lampe). Die Spannung beträgt 230V (oder besser 24V, das es sonst als Schülerexperiment zu gefährlich ist)  Ikonisch

2. Die SchülerInnen bauen dieses Schaltschema auf ihrem Steckpult in Zweiergruppen nach. Es wird ein Voltmeter und ein Amperemeter eingebaut. Sie verwenden verschiedene Glühbirnen, also eine mit 100W und 25W. Sie notieren sind in beiden Fällen U, I und R. Anschliessend versuchen sie auf einen Zusammenhang der Grössen zu kommen (Lernaufgabe)  enaktiv

3. Wir fassen zusammen an der Tafel und notieren uns das Ohm’sche Gesetz

 formal

Die Überprüfung kann durch eine 60W Glühbirne gemacht werden. Die

SchülerInnen messen den Widerstand dieser Glühbirne und kennen U. Sie

sollten zuerst I berechnen und anschliessend im Schaltschema überprüfen.

1. Ist der Schüler7 die Schülerin auch wirklich gut in Physik, d.h. ist seine Kompetenz auch wirklich genug gross und genug Fachwissen vorhanden?

2. Ist das Thema nicht zu gross, so dass es in dem zu Verfügung stehenden Zeitrahmen erledigt werden kann?

3. ???

4. ???

- Kann ich mich in dieser doch etwas speziellen Situation zurückhalten und warten?

- Es sollte ein angstfreies und vertrauensvolles Verhältnis zwischen SchülerInnen und Lehrer herrschen. Selbst kann man dieses Verhältnis noch nicht aufgebaut haben, weil man ja neu ist. Und SchülerInnen sind sicherlich skeptisch gegenüber neuem. Also kann man vielleicht anhand von einem vorgängigen Besuch der Klasse (hospitieren) beurteilen, ob die Klasse offen ist und schnell Vertrauen fasst.

- Bin ich fachlich anerkannt bei dieser Klasse? Wenn die Klasse an meiner Kompetenz zweifelt, wird diese Form der UT keinen Sinn machen und scheitern. Es kommt dabei aber nicht nur auf mein Auftreten an, sondern auch auf den Charakter der Klasse.

- Welche Altersstufe unterrichte ich überhaupt? Bei älteren SchülerInnen eignet sich dieser UT nicht besonders, weil diese sich nicht gerne exponieren.

- Ist mein vorgegebenes Thema überhaupt dafür geeignet? Ist es zu schwer, so muss ich als LP zu viel beitragen oder entstandene Fehler korrigieren. Dies passt aber nicht ins Konzept der fragen-entwickelnden UT. Es kann aber dann auch passieren, dass ich den UT nur mit den besten 10& halte, und sich 90% langweilen. Das macht sich ganz bestimmt nicht gut!

 Ich persönlich würde diese UT Form höchstens als kurzen Einstieg in das

Thema verwenden und schnell in eine andrer Form des UT wechseln. In

einer solchen Lektion darf man die „Zügel“ auf keinen Fall aus der Hand

geben.

8.Magnetismus

1. Unterscheidung nach Organisationsformen a. Lehrer- / Demonstrationsexperimente

 Fadenstrahlrohr

b. Schülerexperimente

 Elektromotor selber bauen

2. Unterscheidung nach Art der Datenerfassung a. Qualitative Experimente (je – desto)

 In welche Richtung wird das e im B-Feld abgelenkt

b. Quantitative Experimente

 Auftreffpunkt beim schiefen Wurf 3. Unterscheidung nach Unterrichtsphasen

a. Einstiegsexperimente

 Impulserhaltung: 5 Kugeln an einem Balken

b. Erkenntnis- und Bestätigungsversuche

 Welcher Ball fliegt bei der rotierenden Scheibe zuerst weg?

c. Vertiefungsversuche

 Elektromotor selber bauen

4. Unterscheidung nach Art der Sachbegegnung a. Freihandversuche

 Tormann

b. Versuch mit Messgeräten und Apparaturen

 Strommessung. Parallelschaltung und Serieschaltung

1. Werkstatt-Unterricht:

Die SchülerInnen haben zu einem bestimmten Thema (z. Bps. Optik) mehrere verschiedene Experimente zur Verfügung. Sie durchlaufen in 2er oder 3er gruppen die einzelnen Posten und führen die Experimente durch.

Somit brauche ich jedes Experiment genau einmal und insgesamt etwa 6 verschiedene Experimente. Probleme könnte es geben, wenn die SchülerInnen zu wenig Selbstdisziplin haben.

2. Die Halbklassen werden noch einmal halbiert. Die eine Gruppe führt selbständig Experimente zu einem gegebenen Thema gemäss einer Anleitung durch. Die andere Gruppe erarbeitet sich die notwendige Theorie. Dazu werden allerdings am besten zwei Räume verwendet, was wiederum bei einer Klasse mit Disziplinschwierigkeiten nicht möglich ist.

Ansonsten bleibt man in einem Zimmer und versammelt die Gruppe zur Theorie an einem Tisch.

1. Aufgabenbuch zum Lösen der Übungsaufgaben und auch für die Hausaufgaben.

2. Ein Fachinhalt genau nachlesen. Man kann beispielsweise den historischen Hintergrund zu einem Thema nachlesen und anschliessend in der Klasse diskutieren. Gut als Einstieg in ein neues Thema las Motivation.

3. Nachschlagewert, also ein Formelbuch, in welchem Tabellenwerte eingetragen sind wie Dichte, el. Leitfähigkeit, ….

4. Ein Buch mit anschaulichen Bildern und Grafiken, welche beispielsweise im

Zusammenhang mit einer Lernaufgabe bearbeitet oder ausgewertet

werden müssen

5. Individuelle Förderung einzelner Schüler.

1. Nachweis, dass das Magnetfeld auf eine freie Ladung eine Kraft ausübt (Lorentzkraft):

Altersstufe: 5. Klasse Schwerpunksfach

UT – Kontext: Das elektrische Feld ist bekannt und die Beschleunigung geladener Teilchen im E – Feld auch. Magnetismus von Dauermagneten und die Feldlinien sind besprochen. Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter ist behandelt und wird durch dieses Experiment noch einmal schön gezeigt.

a. Erfahrungen bereitstellen nein

b. Phänomene überzeugend demonstrieren ja

c. Phys. Konzepte und Vorstellungen veranschaulichen ja

d. Begriffsbildung unterstützen nein

e. Vermittlung/Überprüfung von Fakten, Gesetze, Modelle ja f. Exp. Als zentrales Element der nat.wiss. Methode nein g. Gesetzmässigkeiten qualitativ erfahren ja

h. Einüben phys. Arbeitsweisen nein

i. Schülervorstellungen prüfen ja

j. Motivieren und Interesse wecken ev. ja

k. Denkanstösse zur Vertiefung geben nein l. Physik in Technik und Alltag aufzeichnen ev. Ja

2. Quotient e / m messen

Altersstufe: 5. Klasse, Schwerpunktsfach

UT – Kontext: wie bei 1

a. Erfahrungen bereitstellen nein b. Phänomene überzeugend demonstrieren nein

c. Phys. Konzepte und Vorstellungen veranschaulichen nein

d. Begriffsbildung unterstützen nein

e. Vermittlung/Überprüfung von Fakten, Gesetze, Modelle ja f. Exp. Als zentrales Element der nat.wiss. Methode ja g. Gesetzmässigkeiten qualitativ erfahren nein

h. Einüben phys. Arbeitsweisen nein

i. Schülervorstellungen prüfen nein

j. Motivieren und Interesse wecken ev. ja

k. Denkanstösse zur Vertiefung geben nein l. Physik in Technik und Alltag aufzeichnen ev. Ja

9.Schwingungen

1. SOFT-Analyse: Ist meiner Meinung nach nur möglich mit einer Klasse, die

gut über sich selber reflektieren können. Im Untergymnasium würde ich

diese Beurteilungsart nicht wählen

2. Evaluationsscheibe: ist sehr anschaulich gut gibt meiner Meinung nach ein gutes Feedback. Sie kann auch am Untergymnasium verwendet werden 3. Fragebogen: ist am einfachsten für alle Altersstufen. In der Unterstufe

würde ich sogar noch einen ankreuzbogen bevorzugen. Denn sobald die SchülerInnen selber schreiben, kann es zu Missverständnissen führen. Die Fragen müssen ebenfalls sehr klar und ohne Missverständnisse gestellt werden.

4. ???

1. Objektivität

 Multiple Choice anwenden, das ergibt eine hohe Objektivität. Man muss nicht die texte interpretieren, das ergäbe eine geringere Objektivität.

2. Relatibilität (Zuverlässigkeit, Messgenauigkeit, Trennschärfe)

 Testaufgaben sind nicht genau zu bewerten und die Trennschärfe ist nicht so klar wie bei Rechenaufgaben. Sachfragen sind in Worte gefasst und können schon vor dem Lösen zu Verständnisschwierigkeiten führen.

3. Validität ( Gültigkeit)

 Es wirk hauptsächlich überprüft, ob die SchülerInnen die

Vorhergegangenen Lektionen repetiert haben. Ob sie das Thema wirklich

verstanden haben, ist nicht immer klar ersichtlich, da sie vielleicht einfach

nur gut auswendig gelernt haben. Es können nicht nur Rechenaufgaben

gestellt werden sondern auch Sachfragen oder Definitionen, die aufwendig

gelernt werden ohne etwas zu verstehen (damit werden aber auch die

fleissigen, weniger begabten belohnt, was ich gut finde)

Regel: Die Serieschaltung ist eingeführt und die Gesetze werden an die Tafel geschrieben

Beispiel: Lichterkette oder 2 Glühbirnen in Serie (die schwächere leuchtet, die stärkere nicht) warum?

Regel: Mehr elektrische Leistung bei kleinerem Widerstand.

10.Wellen

Lehrplan der Kantonsschule Wetzikon

Grundlagenfach, 2. Klasse (Jahrgangsstufe 11) Grobziele sind

- Neugierde an physikalischen Fragestellungen wecken und fördern

- Naturphänomene und eigene Experimente beobachten, beschreiben, erklären, überprüfen

- Das qualitative Verständnis entwickeln - Selbständiges Experimentieren fördern Lerninhalte:

- Einfache Beispiele aus der Optik, Mechanik, Wärmelehre und Elektrizität

Die mechanischen Wellen gehören in die Mechanik, daher können sie meiner

Meinung nach ohne Bedenken im Grundlagenfach eingeführt werden. Auf

jeden Fall muss die phänomenologische Seite stark ins Zentrum rücken, mit

Schülerexperimenten die Wellenbewegung enaktiv herleiten. Das qualitative Verständnis kann nicht angestrebt werden, da die SchülerInnen noch nichts von einer Differentialgleichung wissen, die Mathe ist zu diesem Zeitpunkt sicherlich noch nicht so weit.

11.Optik

Schultyp: 2.Klasse des Untergymnasiums

3.1möchte ich gerne behandeln, weil es gut ohne Mathematik machbar ist und die Lochkamera kann gebastelt werden.

Ohne die Lichtgeschwindigkeit, die tut hier nichts zur Sache! Kann nan in der Mechanik behandeln

Zeitbudget: 6 Lektionen

3.2Reflexion am ebenen und gekrümmten Spiegel, ohne Mathe

Zeitbudget: 2 Lektionen

3.3Wichtig für die Erklärung des Regenbogens, man kann so gut den Alltagsbezug herstellen und die SchülerInnen motivieren.

Zeitbudget: 6 Lektionen

3.4Die Linsensysteme sollte man im Grundlagenfach besprechen, und dann auch gleich mathematisch berechnen. Ist in der Unterstufe nicht unbedingt wichtig und nicht so phänomenologisch.

3.5Weglassen 3.6Weglassen 3.7Weglassen

3.8Kann sehr gut ohne Mathe phänomenologisch betrachtet werden und hat auch direkten bezug zum Regenbogen in 3.3. gut durch Schülerexperimente nachvollziehbar. Sicherlich motivierend und kann das Arbeiten mit einfachsten Apparaturen fördern.

Zeitbudget: 6 Lektionen

Total: 20 Lektionen

Lehrplan:

- Neugierde an physikalischen Fragestellungen wecken uns fördern

- Naturphänomene und eigene Exp. Beobachten, beschreiben, erklären und überprüfen

- Das qualitative Verständnis entwickeln - Selbständiges Experimentieren fördern

 Ist alles erfüllt.

Es wurde vor allem geprüft, ob die SchülerInnen auswendig gelernt haben. Es

sind eigentlich alles K1 und K2 – Fragen. Ausser die Aufgabe 6. Aber auch

diese ist nicht allzu schwer, aber sie prüft schon eher das Verständnis.

Lehrplan:

- Neugierde an physikalischen Fragestellungen wecken uns fördern

- Naturphänomene und eigene Exp. Beobachten, beschreiben, erklären und überprüfen

- Das qualitative Verständnis entwickeln - Selbständiges Experimentieren fördern

Punkt 2 und 3 können überprüft werden, die Punkte 1 und 4 kann anhand der Prüfung nicht kontrolliert werden.

- Lichtbad: Wenn man etwas sieht, dann hat es auch überall Licht

- Lichtquelle: Nur wenn ein Objekt in der Nähe Licht erzeugt, kann ich einen anderen Gegenstand sehen

- Seh-Strahlen: wenn diese Seh-Strahlen auf ein Objekt treffen, dass kann ich es sehen, wenn es gleichzeitig von einem Licht angestrahlt wird.

 Reflexion und Absorption sind noch völlig unbekannt - Mondphasen entstehen durch den Erdschatten - Das Spiegelbild liegt auf dem Spiegel

- Je weiter ich den Spiegel vor mich halte, desto mehr sieht der Spiegel und wirft es zu mit zurück

- Der Spiegel vertauscht rechts und links, aber nicht oben und unten - Sammellinse: Das Bild geht als ganzes durch die Linse und wird

gedreht

- Wenn man die Hälfte des Sammellinse abdeckt, dann sieht man nur noch das halbe Bild

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