Im Physikbildungsstandard steht verbindlich in den

Leitgedanken zum Kompetenzerwerb

Physikalisches Wissen besteht nicht nur aus Faktenwissen und aus der Kenntnis von Bezeichnungen, Begriffen und Formeln . Wichtig ist auch das Verständnis von grundlegenden physikalischen Konzepten und Modellen , deren Tragfähigkeit ständig hinterfragt werden muss, um die Grenzen physikalischen Denkens erkennen zu können. Schlussfolgerungen zu ziehen bedarf der Fähigkeit, Informationen und Daten auf der Grundlage physikalischer Gesetze zu beurteilen, auszuwählen und anzuwenden.

Das im Physikunterricht erworbene Grundlagenwissen und die dort gelernten Fachmethoden können im Alltag gewinnbringend eingesetzt werden. Neben der Entwicklung kognitiver Fähigkeiten muss der Physikunterricht auch die emotionalen Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler berücksichtigen und ihre personale und soziale Kompetenz fördern. So werden bei Teamarbeit und im Physik-Praktikum vor allem die kooperativen Fähigkeiten entwickelt ...

Voraussetzung für den Aufbau eines tragfähigen Physikverständnisses ist eine hinreichende Lesefähigkeit . Sie wird in der Physik mit der Fähigkeit zur Verbalisierung physikalischer Problemstellungen, zur Veranschaulichung in Bildern, zur Benutzung der Fachsprache und zur Darstellung in einer mathematischen Schreibweise weiter ausgebaut.

Kompetenzerwerb

Die Fachmethoden der Physik werden an geeigneten Physik-Inhalten vermittelt, hierbei spielen physikalische Konzepte, Modelle und Strukturen eine wichtige Rolle. Fachmethoden und Fachinhalte bauen eine für andere Fächer/Fächerverbünde nutzbare Denk- und Arbeitshaltung auf.

Die Physik erfordert ein klares Erfassen und Mitteilen von Sachverhalten, die Beobachtung von quantitativ erfassbaren Größen, die Formulierung von Hypothesen und Modellvorstellungen und daraus resultierenden Vorhersagen, die experimentell überprüft werden können. Hierbei ist die Reduzierung von komplexen Randbedingungen auf eine experimentell erfassbare Problemsituation ein entscheidender Faktor.

Der Physikunterricht bietet vielfältige Möglichkeiten, die sprachliche Bildung der Schülerinnen und Schüler zu fördern, da neben mathematischen Formulierungen auch das Sprechen, das Schreiben und das Argumentieren eine wichtige Rolle spielen.

Didaktische Grundsätze

Am Anfang eines Physikverständnisses steht die Auseinandersetzung mit den Vorstellungen der Schülerinnen und Schüler, die sie in den Unterricht mitbringen. Phänomene führen zu physikalischen Fragestellungen. Erklärungen werden in Bildern, Modellen und Experimenten veranschaulicht und schrittweise mithilfe der physikalischen Fachsprache gefasst ....

Handlungsorientiertes und entdeckendes Lernen und Arbeiten in Teams - auch im Physikpraktikum - sind tragende Säulen des Physikunterrichts. Diese Handlungsorientierung ermöglicht einen differenzierten Unterricht , sodass jede Schülerin und jeder Schüler eine Chance hat, auf der eigenen Stufe des Könnens zu arbeiten.

Wichtig ist auch der Umgang mit Fehlern oder fachsprachlich nicht korrekten Ausdrucksweisen. Fehler werden in der Lernphase zwangsläufig gemacht und gehören zum Lernprozess; Fehler können als Lernchance genutzt werden. Vor allem im handlungsorientierten Unterricht , bei der Teamarbeit oder im Physik-Praktikum können die Denk- und Arbeitswege der einzelnen Schülerinnen und Schüler beobachtet werden. Auf diese Weise kann die Lehrkraft bei individuellen Problemen helfen.

Durch offene Problemstellungen und entdeckendes Lernen werden die Schülerinnen und Schüler zur Suche nach eigenen Lösungswegen angeregt. Ihre eigene Anstrengungsbereitschaft und Kreativität werden u. a. durch Referate und eigene Experimentalvorträge gefördert und der eigene Kompetenzzuwachs wird erkannt. Lehrerinnen und Lehrer können aus den angewandten Strategien Denk- und Lernwege erkennen und den folgenden Unterricht danach organisieren.

In den Hinweisen zur Kursstufe steht:

Den 4-stündigen Physikkurs zeichnet ein hoher Grad an Selbstständigkeit der Schülerinnen und Schüler vor allem beim Experimentieren, in einzelnen Fällen aber auch bei der Wissensgenerierung, aus.

In diesen Vorgaben sind die Begriffe Modell und Modellvorstellung zentrale - aber auch deutbare Begriffe. In dem folgenden Text werden unterschiedliche Gesichter dieser Begriffe angesprochen.

Ganz wesentlich ist hierbei, dass man die hier zitierten Vorgaben aus den Bildungsstandards wohl kaum in einem Frontalunterricht - oder in einem kleinschrittig ausgearbeiteten Praktikum - erreichen kann. Ein hoher Grad an Selbstständigkeit bei der Auseinandersetzung mit diesem Themenfeld schließt einen lehrerzentrierten - bzw. geführten - Unterricht vollständig aus.

Alle Problemstellungen sollten - wo immer möglich - so angelegt sein, dass eine Vielfalt an Lösungswegen möglich ist. In keinem Fall steht die speziell gewählte Problemstellung - oder die verwendete Software - im Mittelpunkt! Diese Randbedingungen sind nur Mittelt zum Zweck und der Weg ist hier das Ziel . Der Weg der Schülerinnen und Schüler zu einer Lösung und die dabei erworbenen Fachmethoden spielen die zentrale Rolle.

Nur unter dieser Bedingung kann die Auseinandersetzung mit den folgenden Problemstellungen einen Sinn machen.

Wesentliche Grundlagen in dem hier angesprochen Modellfeld werden schon in den Klassenstufen der SI tragfähig angelegt. In der Kursstufe erfolgt nun eine Vertiefung mit einem hohen Grad an Selbstständigkeit - vor allem - aber nicht NUR - beim Experimentieren.

Sollten man auf einen Schülergruppe treffen, die in der SI weitgehend nur lehrerzentrierte Unterrichtsvarianten kennen gelernt haben, dann besteht hier ein besonderer Handlungsbedarf.

Hinweise:

Wenn man zu dieser Thematik eine Lehrerfortbildung organisiert, steht man vor einem ganzen Fächer an Problemen:

1. Zeitfenster - Ein kleines Zeitfenster von 1,5 Stunden oder weniger liefert keinen Spielraum die Vielfalt dieses Themenbereichs in hinreichender Weise zu behandeln.
2. Voraussetzungen - Wenn man bei allen Zuhörerinnen und Zuhörern damit rechnen kann, dass die Vielfalt dieses Themenbereichs in allen Einzelheiten bekannt ist, dann wäre es eine ideale Voraussetzung, die aber im Regelfall nicht vorliegen wird. Die Darstellung kann also nicht nur auf einer didaktischen Metaebene erfolgen.
3. Methodenvielfalt - Wenn man nur auf Zuhörerinnen und Zuhörer trifft, die eine ausgeprägte Methodenvielfalt im Unterricht praktizieren, dann rennt man mit Arbeitsformen, die sich durch einen hohen Grad an Selbstständigkeit auszeichnen, offene Türen ein. Im Regelfall ist das aber flächendeckend zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht der Fall.

Organisiert man diesen Themenbereich in der Lehrerfortbildung als Vortrag mit Demonstration , dann ist das eventuell kontraproduktiv:

Kolleginnen und Kollegen, die gerne lehrerzentriert unterrichten, werden durch diese lehrerzentrierte Vortagsweise in ihrem Vorgehen bestärkt und organisieren diesen Themenkomplex eventuell ebenfalls frontal lehrerzentriert ... eventuell sogar mit Blick auf die schriftliche Abitursprüfung ... und erreichen damit sicher keine der hier angestrebten Kompetenzen.

Organisiert man diesen Themenbereich aber kollegenzentriert - das heißt: organisiert man einen Workshop, in dem die Kolleginnen und Kollegen dieses Themenfeld selbst erarbeiten müssen - muss man mit Gegenwind rechnen. Manche Kolleginnen und Kollegen empfinden diese Arbeitsweise eventuell uneffektiv , weil man diese Arbeitsweise selbst nicht gewohnt ist und mit Blick auf den eigenen Unterricht ablehnt. Und da man in dieser Organisationsform nicht alle Aspekte dieser Thematik behandeln kann, bleiben bisher nicht bekannte Felder eine Herausforderung für eine Lehrerheimarbeit ... mit Blick auf das volle Deputat und andere Verpflichtungen sicher ein Problem.

... persönliche Bitte

Bei Programmen, die ausdrücklich erlauben, dass man sie kostenlos als Heimnutzer einsetzen darf, sollten - WENN man sie für Hausarbeiten einsetzt - als Schullizenz erworben werden. Wenn wir wollen, dass gute Programme auf den Markt kommen, müssen wir auch dafür sorgen, dass die Autoren in einem fairen Rahmen für ihre Arbeit honoriert werden.

Download des gesamten Workshops

Workshop 2: Erfindungen: Herunterladen [pdf] [433 KB]

 

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