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Ebenso wie in den Jahrgangsstufen zuvor steht in der Kursstufe im Fach Physik eine genaue Beobachtung und Analyse von Versuchen im Vordergrund. Im Unterrichtsablauf sollen diese aus Problemstellungen aus der Umwelt und der Technik erwachsen oder aber umgekehrt Versuchsergebnisse auf solche Fragen angewandt werden. Einzig im ersten Halbjahr des 12. Jahrganges müssen bei der Atom- und Kernphysik des öfteren rein theoretische Betrachtungen anhand von Materialien oder Texten durchgeführt werden.
Bei der Auswertung von Versuchen oder von Textmaterialien werden Abläufe durch passende Modellvorstellungen erklärt, aus Messreihen Graphen erstellt und funktionale Zusammenhänge ermittelt. Dabei wird darauf hingearbeitet, dass Versuche möglichst eigenständig analysiert werden können.
Im erhöhten Niveau werden in der Kursstufe die gleichen physikalischen Themen wie im grundlegenden Niveau behandelt, wobei jedoch die Betrachtungen oftmals mehr in die Tiefe gehen. Die Mathematik als „Hilfswissenschaft“ wird bei Auswertungen und bei der Arbeit mit ermittelten Formelzusammenhängen benötigt. Aufgrund der Tiefe der Betrachtungen ist für solche Schülerinnen und Schüler, die Physik im erhöhten Niveau wählen möchten, gutes mathematisches Verständnis erforderlich.
In den Jahrgangsstufen 11 und 12 knüpfen die Inhalte des Unterrichts an vielen Stellen an den Unterrichtsstoff der Mittelstufe an. Dort erarbeitete Modellvorstellungen werden erweitert oder durch neue und leistungsfähigere ersetzt. Im Einzelnen werden am St.-Viti-Gymnasium im Fach Physik folgende Halbjahresthemen unterrichtet:
- 11/1: Elektrische und magnetische Felder
Der aus der Mittelstufe bekannte Begriff des (magnetischen) Feldes wird aufgegriffen. Sowohl für elektrische als auch für magnetische Felder werden Kräfte auf Ladungen untersucht. Mögliche Anwendungen, die im Unterricht bearbeitet werden können: Kondensator, Oszilloskop, Teilchenbeschleuniger, Massenspektrograph. Die elektromagnetische Induktion und die Anwendung von Induktion und Feldbegriff in Schwingkreisen werden behandelt.
- 11/2: Schwingungen, Wellen und Quantenobjekte
Nach der Behandlung von Schwingungen erfolgt eine Einführung in die Wellenlehre. Dabei werden Versuche mit Mikrowellen, Schallwellen und/oder Ultraschallwellen, aber auch mit Licht durchgeführt. Es wird darauf eingegangen, dass es Phänomene gibt, bei denen Licht als Welle oder als Teilchen aufgefasst werden kann.
- 12/1: Atom- und Kernphysik
Anknüpfend an die Kernphysik aus der Mittelstufe werden die Modellvorstellungen über den Aufbau von Atomen verfeinert. Veränderungen in der Atomhülle (quantenhafte Aufnahme oder Abgabe von Energie und daraus resultierende beobachtbare Erscheinungen) und des Atomkernes (zum Beispiel bei Kernzerfällen) werden näher betrachtet. Radioaktive Strahlung und Röntgenstrahlung sowie Möglichkeiten des Strahlenschutzes sind Unterrichtsgegenstand.
- 12/2: Ausgewählte Themen der Physik
Im Hinblick auf das Abitur werden die Themengebiete der ersten drei Semester ergänzt. Je nach verfügbarer Zeit können des Weiteren bisher nicht behandelte Themengebiete behandelt werden, wie beispielsweise eine Einführung in die Relativitätstheorie, Grundlagen für Kreisprozesse in Wärmekraftmaschinen oder andere Themengebiete.
