Arbeitsblatt: Themenüberblick

Was ist Physik Die Physik beschäftigt sich mit den Vorgängen der unbelebten Natur. Sie ist entstanden aus dem Wunsch der Menschen, die Naturerscheinungen zu verstehen, Gesetze aufzustellen und sich die Natur durch diese Erkenntnisse zu Nutze zu machen. Es werden Experimente und Versuche durchgeführt und die Natur beobachtet. Manchmal kann man sich etwas auch nur in Gedanken vorstellen und man versucht Modelle zu erstellen. Was ist Wärmelehre Die Wärmelehre ist ein Teilgebiet der Physik. Hier beschäftigt man sich mit Wärme, Temperatur, Druck und Volumen. Man beobachtet zum Beispiel, was passiert, wenn man Gase oder Flüssigkeiten erwärmt. Außerdem lernt man die Dampfmaschine kennen. Was ist Optik? Die Optik ist ein Teilgebiet der Physik. Hier beschäftigt man sich mit der Ausbreitung von Licht, und was passiert, wenn es auf andere Körper trifft. Man beobachtet zum Beispiel, was in einem Spiegel passiert. Außerdem lernt man, wie Lupen und Fernrohre funktionieren. Was ist Mechanik? Die Mechanik ist das älteste Teilgebiet der Physik. Hier beschäftigt man sich mit Geschwindigkeit, Bewegung, Kraft und Arbeit. Man beobachtet zum Beispiel, was bei einem Flaschenzug oder an einer Waage passiert. Außerdem lernt man, wie Wasserkraftwerke funktionieren. Was ist Elektrizitätslehre? Die Elektrizitätslehre ist ein Teilgebiet der Physik. Hier beschäftigt man sich mit elektrischer Ladung, Strömen und elektronischen Schaltungen. Man beobachtet zum Beispiel, was in Stromkreisen passiert. Außerdem lernt man, wie Elektromagneten funktionieren. Was ist Physik? Daher erscheint es mir sinnvoll und notwendig, die Frage im Unterricht auch explizit anzusprechen. Weniger im Anfangsunterricht, in der allerersten Stunde, dafür genügt ein Alltagsverständnis des Wortes. Sicher aber bereits in der Unterstufe bzw. Hauptschule. Ich möchte eine Erklärung für diese Altersgruppe versuchen, sie ist die grössere didaktische Herausforderung, da man sich in der Oberstufe leichter auf den gewohnten begrifflichen Apparat zurückziehen kann. Der Vorschlag sieht vorerst keine Definition in einem Satz vor, sondern knüpft an die angeführten Aspekte an und versucht damit, den Begriff auf schülergerechte Weise einzukreisen. Er schlüsselt die Frage Was ist Physik? in mehrere WFragen auf: Womit beschäftigt sich Physik? Beispiele aus verschiedenen Teilgebieten, typische Objekte bzw. Modelle (vom Atom bis zur Galaxie), später eine Aufzählung der Teilgebiete selbst. Dieser Punkt wird in den meisten Schulbüchern auch angesprochen. Wie arbeitet Physik? Zum Verständnis des Wechselspiels TheorieExperiment nach ganz speziellen Regeln ist die persönliche Erfahrung der Schüler am wichtigsten. MethodenSchemata machen wenn überhaupt erst in den höchsten Klassen Sinn. Jüngere Schüler dürften aber den Vergleich mit der Methode von Detektiven verstehen Suche nach Hinweisen, Sammeln, Ordnen, Nachdenken, Bilden von Theorien, Überprüfen, Stellen neuer Fragen usw. Ein Beispiel dazu liefert ein Unterrichtsvorschlag zum Teilchenmodell, in dem über ein konkretes Detektivspiel die methodische Vorgangsweise angesprochen wird. Wer betreibt Physik? Jetzt kommen die Physiker ins Spiel. Zuerst die Großen, Bekannten, historische Forscherpersönlichkeiten. Physik ist etwas von Menschen Gemachtes. Später läßt sich die Bestimmung im Sinne Pietschmanns erweitern: Forschungsarbeit, Veröffentlichungen und Kongresse (also Meinungsaustausch innerhalb einer Gemeinschaft) gehören dazu. Wo wird Physik betrieben? Ein wichtiger, oft vernachlässigter Punkt, denn er führt endgültig in die Gegenwart und aus dem Klassenzimmer heraus. Universitäten, Institute, Firmen, Labors, Computernetze, . heute meist hochspezialisierte, hochtechnisierte Einrichtungen. So sieht eben die aktuelle Physik aus! Die Beschäftigung mit dieser Frage schützt vielleicht ein wenig vor Äußerungen der Art Alles ist Physik .. Bei einseitiger Behandlung des Aspekts physikalischer Inhalte, Ergebnisse und Anwendungen (Womit . ?) erfolgt gerade bei jüngeren Schülern leicht eine Antwort wie diese es gibt ja nichts in ihrer Umwelt, wo Physik nicht in irgendeiner Form eine Rolle spielt das Öffnen einer Flasche, Schwimmen, Fernsehen, . aber das alles ist eben noch lange keine Physik. Wozu Physik? Auf diese Frage gibt es viele mögliche Antworten: • Physik macht Spass, kann spannend und interessant sein. • Sie befriedigt Wissensdurst, wir lernen über unsere Welt, unsere Stellung in dieser Welt und über eine unserer Möglichkeiten, diese Welt zu erfahren und zu verstehen. • Sie bringt sichere Erkenntnis (4, S. 233 ff), vorhersagbare Ergebnisse. Jeder, der in einem Flugzeug fliegt, weiß dies zu schätzen. • Ihre Ergebnisse erleichtern unser Leben. Sie können helfen, Probleme zu lösen (die allerdings zum Teil durch die Naturwissenschaften erst geschaffen wurden) • Sie ist ein gewaltiger Wirtschaftsfaktor, viele Menschen leben davon. • Sie ist ein wesentlicher Teil unserer Kultur und Zivilisation.