Physik
PHYSIK
„Phantasie ist wichtiger als Wissen,
denn Wissen ist begrenzt.“
Albert Einstein (1879 - 1955)
„In der Physik werden Naturphänomene sowie Aufbau und Eigenschaften der Materie modellhaft beschrieben; ihre Forschungsinhalte reichen von den elementaren Bausteinen der Materie bis hin zum Aufbau des Universums. Physikalische Forschung ist durch das Wechselspiel von Theorie und Experiment gekennzeichnet, ihre Ergebnisse und Arbeitsmethoden sind wegweisend für andere Naturwissenschaften. […]
Viele Kinder und Jugendliche interessieren sich für Naturerscheinungen und deren Erklärungen. Das hochtechnisierte Lebensumfeld, in dem wir heute leben, führt sie zu weiteren Fragen, deren Beantwortung eine naturwissenschaftliche Grundbildung erfordert.“ (aus dem Fachprofil Physik des LehrplanPLUS Bayern)
Physik beginnt bereits in der 7. Jahrgangsstufe als Teil des Faches „Natur und Technik“ mit der Erkundung von elementaren Basiskonzepten aus der Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler.
Bis zur Oberstufe ist Physik als sogenanntes MINT-Fach (MINT = Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) Teil des Pflichtunterrichts, unabhängig vom gewählten Schulzweig (sprachlich bzw. naturwissenschaftlich-technologisch).
Die Darstellung der Inhalte im Unterricht erfolgt dabei auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen, von der anschaulichen Beschreibung der Phänomene bis hin zur abstrakten mathematischen Formulierung der Modelle.
Physik-Projekte wie der Bau eines Elektromotors in der 10. Klasse ermöglichen den Schülerinnen und Schüler einen praxisorientierten Zugang zu vielen Inhalten.
Wesentlicher Bestandteil des Physikunterrichts sind darüber hinaus Experimente. Wo immer es möglich ist, sollen unsere Schülerinnen und Schüler durch eigenständiges Experimentieren physikalische Zusammenhänge erforschen und dadurch elementare Naturgesetze erkennen. Im naturwissenschaftlich-technologischen Gymnasium gibt es dafür in den Jahrgangsstufen 8 bis 10 eigene Übungsstunden.
Aber auch in der sprachlichen Ausbildungsrichtung legen wir großen Wert darauf, dass die Schülerinnen und Schüler selbst Experimente durchführen und auswerten. Für diese Schülerübungen ist das Deutschherren-Gymnasium durch verschiedene Übungskästen gut ausgerüstet.
Den Grundstein dafür legte unser Förderverein, der die Anschaffung von Übungskästen zur Mechanik ermöglichte:
In den folgenden Jahren wurde die Anzahl der verfügbaren Schülerübungssets kontinuierlich erweitert, z. B. durch das P-Seminar Physik 2016/2018, das Kästen zur Elektrik zusammenstellte, die inzwischen durch Netzgeräte ergänzt wurden:
Mittlerweile gibt es auch Sets für Schülerübungen auf den Gebieten der Optik und Wärmelehre:
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„Space, Science, SeRANIS“: Ein Vortrag von Herrn Alexander Schmidt am Deutschherren-Gymnasium Aichach
Am 12. Juli 2024 hielt Herr Alexander Schmidt M.Sc. vor der gesamten 11. Jahrgangsstufe des Deutschherren-Gymnasiums Aichach einen Vortrag über die Faszination Raumfahrt und Satellitentechnologie. Der Vortrag bot eine faszinierende Reise durch die Grundlagen und die nutzbringende Forschung der Raumfahrt, untermauert durch die aktuelle Forschung der Mission SeRANIS (Seamless Radio Access Networks for Internet of Space).
Einen Schwerpunkt seines Vortrags bildeten die physikalischen Grundlagen der Raumfahrt. Herr Schmidt erklärte anschaulich das Prinzip von Actio und Reactio, das dem Raketenantrieb zugrunde liegt. Er erläuterte die immense Leistungsfähigkeit von Raketen wie der Ariane 5, die mit einer ungefähren Startmasse von 725 Tonnen eine Nutzlast von bis zu 18 Tonnen in eine niedrige Erdumlaufbahn transportieren kann.
Anschließend ging er auf die Weltraumumgebung und die damit verbundenen Herausforderungen für Raumfahrzeuge ein. Der Luft- und Raumfahrtingenieur sprach über die extremen Bedingungen im Weltraum wie Vakuum, Strahlung, sehr große Temperaturgradienten und Mikrometeoroiden und erklärte, wie Satelliten und Raumfahrzeuge speziell entwickelt werden, um diesen Bedingungen zu trotzen.
Der Vortrag behandelte auch die verschiedenen Arten der Weltraumnutzung und deren Nutzen für irdische Prozesse. Von der Erdbeobachtung über Kommunikationssatelliten und Planetenforschung bis hin zur Forschung auf der Internationalen Raumstation. Schmidt erläuterte, wie Satellitensysteme wie GPS III und Galileo eine präzise Navigationsgrundlage für das tägliche Leben liefern, wie interplanetare Missionen die Entstehung des Sonnensystems aufklären und wie die Forschung auf der ISS die Lebensqualität der Menschen verbessert (von Medizin & Technik bis Kosmetik).
Schmidt beendete seinen Vortrag über die Zukunft der Raumfahrt mit einem klaren Fokus auf die internationale Zusammenarbeit und die Rolle neuer Akteure wie SpaceX und Blue Origin. Er betonte die Karrieremöglichkeiten für junge Absolventen im heimischen Umfeld (z.B. Isar Aerospace in München oder Rocket Factory in Augsburg) und gab anhand der SeRANIS-Mission einen Einblick in den Arbeitsalltag und die aktuelle Forschung der Branche. Das Bild oben zeigt den Satelliten ATHENE-1 der SeRANIS-Mission. Schmidts leidenschaftliches Plädoyer für technologische Innovation und zukunftsweisende Forschung begeisterte die Zuhörer und hinterließ eine bereichernde Perspektive auf die Raumfahrt. Ein Studium der Luft- und Raumfahrttechnik bietet sich für eine Karriere in diesem Bereich an.
(Bild 1 und Text: Friedrich Ernst)