Physik - 1. und 2. Semester

Das Fach Physik in der Einführungsphase (1.+2. Semester)

Physik wird in der Einführungsphase mit einem Umfang von zwei Wochenstunden im ersten oder zweiten Semester unterrichtet.

Um den Unterrichtsgang der Qualifikationsphase vorzubereiten, aber auch, um die grundsätzliche Bedeutung der Mechanik zu betonen, wird in der
Einführungsphase ausschließlich Mechanik unterrichtet.
Die letzten zweihundert Jahre haben zu einer explosionsartigen Vermehrung physikalischen Wissens geführt. Aus diesem Grund gliedert sich die Physik
mittlerweile in zahlreiche Teilgebiete, wie etwa die Akustik, die Optik, die Elektrodynamik sowie die Atom- und Kernphysik. Alle diese Teilgebiete setzen
zumindest ein grundlegendes Wissen auf dem Gebiet der Mechanik voraus.
Die Mechanik beschäftigt sich mit der Beschreibung bewegter Körper (Kinematik). Dazu nutzt sie Begriffe wie Ort, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung.
Des Weiteren nutzt die Mechanik Konzepte wie Energie und Kraft, um die Bewegung von Objekten in Abhängigkeit äußerer Einflüsse analysieren und
vorhersagen zu können (Dynamik).
Die Entscheidung, in der Einführungsphase Mechanik zu unterrichten, stellt zudem sicher, dass alle Studierenden des Westfalen-Kollegs Dortmund, unabhängig von ihrer schulischen Vorbildung, dem Unterricht im Fach Physik folgen können.

Verbindliche Semesterthemen der Einführungsphase:

Im Fokus des Mechanikunterrichts steht das physikalische Konzept der Energie. Im Einzelnen werden folgende Unterrichtsgegenstände thematisiert:

•    Energie (Energiewandler, Energieerhaltung, ...)
•    Lageenergie und Bewegungsenergie (optional: Spannenergie und Wärmeenergie)
•    Energetische Betrachtungen beim freien Fall und vertikalen Wurf
•    Leistung
•    geradlinig gleichförmige Bewegung (Bewegungsgleichungen, Bewegungsdiagramme, ...)

Die Einführung des Kraftbegriffs und der Newtonschen Axiome bleibt dem 3. Semester vorbehalten. Stattdessen wird ausreichend Raum zum Experimentieren geboten;
so wird ausgehend von einem Experiment eine zentrale Formel der Mechanik gemeinsam mit den Studierenden hergeleitet.
Die Wertschätzung des Experiments nährt sich aus verschiedenen Quellen: Zum einen stellen Experimente grundlegende Erfahrungen dar, auf deren Grundlage
wissenschaftliche Hypothesen generiert werden; zum anderen dienen Experimente der Überprüfung von bereits bestehenden Hypothesen, um diese gegebenenfalls zu „falsifizieren“ (widerlegen).

Die Kompetenz, die physikalische Fachsprache zu nutzen, wird in der Einführungsphase nicht vorausgesetzt, sondern allmählich erworben. Des Weiteren wird im Regelfall nur so viel Mathematik benötigt,
wie im Rahmen des Mathematikunterrichts bereits vermittelt werden konnte.