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Mathematik-Olympiade
Physik
"Die Physik ist die Naturwissenschaft, welche die grundlegenden Gesetze der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen untersucht." Dieser trockene Versuch zu erklären, was Physik ist, lässt nicht erahnen, auf welches phantastische Abenteuer sich einer einlässt, der sich traut, mit klarem Verstand Naturvorgängen auf den Grund zu gehen und den Mut hat, nach den fundamentalen Zusammenhängen zu fragen!
Physikalische Erkenntnis gründet sich in naturwissenschaftlicher Beobachtung der Welt. Deshalb nimmt das Experiment eine zentrale Stellung im Unterricht ein. Experimente können im Unterricht in vielfältiger Weise zum Tragen kommen: Als Schülerexperiment (Einzelarbeit, Partnerarbeit, Gruppenarbeit), als schülergeleitetes Demonstrationsexperiment, als lehrergeleitetes Demonstrationsexperiment, als Gedankenexperiment. Die Ergebnisse von Experimenten werden protokolliert. Im Verlauf der Schullaufbahn wird die Art der Dokumentation und Auswertung immer weiter ausgeschärft.
Mitarbeit
Der Physikunterricht bietet eine Vielzahl von Gelegenheiten für Schülerinnen und Schüler, Leistungen einzubringen, die unter dem Stichwort "Sonstige Mitarbeit" berücksichtigt werden können.
Einige Beispiele:
- Sachbezogene und kooperative Teilnahme am Unterrichtsgespräch (Qualität der mündlichen Beiträge mit angemessener Berücksichtigung der Quantität. Berücksichtigung der Fachsprache. Entwickeln von Hypothesen und Lösungsvorschlägen. Bewerten von Ergebnissen);
- Erheben von Daten und Informationen (Informationen sichten, gliedern und bewerten. Recherche in unterschiedlichen Quellen); Planen, Durchführen und Auswerten von Experimenten (auch selbständig);
- Ergebnisse von Partner- und Gruppenarbeiten und deren Vorstellung;
- Unterrichtsdokumentationen (z.B. Protokolle, Arbeitsmappen, Materialdossiers, Portfolios), dazu gehört auch die Fähigkeit, bei späterem Bedarf auf eigene Dokumentationen zurückzugreifen;
- Präsentationen, auch mediengestützt (z.B. Experiment, Referate, Vorstellung von Thesen, Erläuterung eines Schaubildes, Darstellung von Arbeitsergebnissen);
- Verantwortungsvolle Zusammenarbeit im Team (planen, strukturieren, reflektieren, präsentieren);
- Umgang mit Medien und anderen fachspezifischen Hilfsmitteln; Anwenden und Ausführen fachspezifischer Methoden und Arbeitsweisen;
- Anfertigen schriftlicher Ausarbeitungen (auch Hausaufgaben und Übungen);
- Mündliche Überprüfungen und kurze schriftliche Lernkontrollen;
- Häusliche Vor- und Nachbereitung;
- Freie Leistungsvergleiche (z.B. Teilnahme an Schülerwettbewerben).
Differenzierung
Die Arbeit mit den Schülerinnen und Schülern im modernen Physikunterricht weist von sich aus bereits viele Charakteristika differenzierten Lernens auf.
Diese Differenzierung kann bewusst gefördert werden, zum Beispiel durch
- kooperative Lernformen; Abgestufte Lernhilfen;
- Hilfesysteme in offenen Lernformen (z.B. Lernen an Stationen);
- projektorientiertes Arbeiten;
- offene Lernformen (Lernaufgaben, offene Aufgabenstellungen, Arbeitspläne);
- lernen an Stationen; Lernen durch Lehren;
- Lernaufgaben in unterschiedlichen Leistungsniveaus;
- offenes Arbeiten (schülergerechtes Experimentiermaterial, Computer, Recherche, Internet);
- Stärkung des eigenverantwortlichen Lernens durch Selbst- und Fremdreflexion;
- Angeboten auch für SuS mit praktischen Fähigkeiten (Baukästen, Experimentierkästen, Löten, Schülerexperimente (auch als häusliche Experimente);
- Bildung von leistungshomogenen oder leistungsdifferenzierten Arbeitsgruppen.
Experimental-Abitur
Am HAG ist es seit dem letzten Jahr für die Schülerinnen und Schüler des Leistungskurses Physik möglich, in der Abiturprüfung ihr experimentelles Können unter Beweis zu stellen. Bereits während der Übungsklausur unter Abiturbedingungen wurden die 16 Schülerinnen und Schüler auf zwei Räume verteilt, die Verdunkelungen waren heruntergelassen und stimmungsvolle Einzeltischbeleuchtungen sorgten für den notwendigen Rahmen, so dass jede Schülerin und jeder Schüler mit Leuchtdioden, optischen Gittern und Fluoreszenzplatten experimentell arbeiten konnte.
Wenn es nach mir ginge, stünde im Stundenplan sowieso "Experimentalphysik" statt "Physik". In den letzten zwei Jahren sind nur sehr wenige Physikstunden vergangen, in denen nicht ein Experiment im Mittelpunkt stand. Es ist also nur folgerichtig, dass die im Verlauf dieses Physikkurses erworbenen experimentellen Fähigkeiten auch in der Abiturprüfung eine Rolle spielen sollten - das erfolgreiche Planen, Durchführen und Auswerten von Experimenten wird damit selber Prüfungsgegenstand. Natürlich spielen auch die klassischen Aufgabenstellungen um Formeln, Berechnungen und Deutung von Phänomenen weiterhin eine Rolle.
In gewisser Weise wird die Abiturprüfung dadurch anspruchsvoller - jedoch auch chancenreicher. Um für Chancengleichheit zu sorgen, erhält jeder Schüler einen genormten Experimentierkasten. Damit verfügt jeder Schüler über die gleichen Geräte und Materialien. Die kostspieligen Experimentierkästen stehen für die Themenbereiche "Elektrizität", sowie "Optik und Atomphysik" zur Verfügung.
Und was, wenn die Nervosität am großen Tag der Abiturprüfung die Finger doch allzusehr zittern lässt? Die SchülerInnen, die sich zum experimentellen Abitur gemeldet haben, erhalten einen Aufgabenvoschlag mit experimentellem Teil und einen Vorschlag ohne experimentellen Teil. Nach einer zwanzigminütigen Einlesezeit können die Schüler sich für einen der beiden Vorschläge entscheiden.
Für das HAG bedeutet die Durchführung der Abiturprüfung mit Experimenten einen erheblich höheren Planungsaufwand. Während bisher alle Schülerinnen und Schüler einfach in einem Raum schreiben konnten, können höchstens acht Schülerinnen und Schüler in einem speziell ausgestatteten Raum experimentieren. Für Schülerinnen und Schüler, die - wie bisher - die Abiturprüfung ohne Experimentieren ablegen möchten, wird ein weiterer Raum zur Verfügung gestellt. Ich bin jedoch überzeugt davon, dass sich dieser Aufwand für unsere Schülerinnen und Schüler lohnen wird.