Physik - Individuelle Förderung

Der einfachste Versuch, den man selbst durchführt,
ist besser als der schönste Versuch, den man sieht.
Michael Faraday (1791-1867)

Individuelle Förderung findet am Leibniz in jeder Unterrichtsstunde statt, für die Lehrer*innen gehört individuelle Förderung zum täglichen Geschäft, zum pädagogischen Imperativ und zum Berufsethos. Unterricht ist an Schulcurricula, Kernlehrpläne, zentrale Prüfungen und an dem äußeren Organisationsrahmen gebunden.

Darüber hinaus können die Schüler*innen die Interessen probieren, präzisieren und ausschärfen im besonderen Angebot der Schule.

Im Fach Physik wird neben den selbstverständlichen Grundkursen und Leistungskursen in der Oberstufe folgendes angeboten:

Sekundarstufe I

"Das Wichtigste ist, dass du nie aufhörst zu fragen. Verliere niemals die heilige Neugier." Albert Einstein 1879 – 1955

Arbeitsgemeinschaften

StratoScience – Das Leibniz möchte in die Stratosphäre

 

Woraus besteht die Stratosphäre? Warum nimmt die Umgebungstemperatur ab einer bestimmten Höhe wieder zu? Hat das Sonnenlicht in der Stratosphäre eine andere Farbe als auf der Erdoberfläche?

Diese und weitere Fragen stellten sich acht physikbegeisterte Schüler*innen aus den Jahrgangsstufen 6 - Q1. Sie haben es sich zur Aufgabe gemacht die Stratosphäre unserer Erde zu erforschen. Dazu planten Sie gemeinsam mit Herrn Rozmann mehrere Monate den Start eines heliumgefüllten Wetterballons, an dem eine Styroporsonde mit einer Vielzahl an eingebauten Sensoren befestigt ist. Diese Konstruktion stieg in eine Höhe von bis zu 40 km über dem Erdboden auf und zeichnet währenddessen Daten wie die Steiggeschwindigkeit, den Ort, den Luftdruck und die Temperatur auf. Selbstverständlich wurden auch kleine Kameras integriert, die die atemberaubende Aussicht auf den blauen Planeten festhielten. Über einen eingebauten GPS-Datenlogger, dessen Daten über ein Smartphone abgefragt werden können, wurde die Sonde nach ihrer Landung geborgen.

Die gewonnenen Daten wurden auf der Basis selbsterarbeiteter Forschungsfragen ausgewertet und vor den Sommerferien in Form eines öffentlichen, abendlichen Vortrags im Mehrzweckraum unserer Schule präsentiert.

Zunächst arbeiteten wir an einem selbstgebauten Prototyp „JORBIT IX-L (Beta)“, um auf dem Kunstrasenplatz erste Erfahrungen im Umgang mit Startschwierigkeiten von Heliumballons, verschiedenen Kameraperspektiven und Sonden-Modifizierungen zu sammeln.

Der Name der Ballon-Sonden-Konstruktion „JORBIT IX-L“ setzt sich aus verschiedenen Buchstaben der Vornamen der AG-Teilnehmer und Leiter zusammen. Der Start von „JORBIT IX-L“ erfolgte Ende März 2019. Zuvor erwarteten wir eine Antwort der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG), bei der wir in Zusammenarbeit mit Frau Gronenberg einen Antrag auf finanzielle Förderung eingereicht haben.

Hier finden Sie weitere Informationen!

Forscher-, Entdecker- und Entwickler*innenkurse

Diese Kurse richten sich an interessierte Schüler*innen der Klassen 5 -7 und dienen als Einstieg in die MINT-Angebote. Hier können neuierige Schüler*innen sich mit naturwissenschaftlichen und mathematischen Inhalten tiefer befassen, Fragestellungen nachgehen, praktisch erforschen und den Dingen weiter auf den Grund gehen als es im normalen Unterricht möglich ist. Halbjährlich werden wechselnde Themengebiete behandelt.

Entdecker*innenkurs

Die Schwerpunkte in den Entdecker*innenkursen: (2 Halbjahre in der 5. Klasse)

Bauen mit Papier (Physik und Chemie)

Es wird aus Altpapier des Leibniz-Büros recyceltes Papier geschöpft. Wir stellen die Pulpe her. Aus Papier bauen wir Würfel, Pyramiden, Fußbälle und wunderbare platonische Körper. Brücken von unglaublicher Tragfähigkeit stellen wir aus Papier her – die Leonardo - Brücke, die Leonardo da Vinci erfand, bauen wir über den Mittelgang-Canyon im Physikraum.

Experimente mit Lebensmitteln (Biologie)

Wer gut schmecken kann, muss auch gut riechen können, wie das genau funktioniert wird mit Joghurt an der eigenen Zunge ausprobiert. Eier sind echte Kunstwerke aus der Natur. Aus Lebensmitteln stellen wir Knete her, sogar in allen Lieblingsfarben.

Forscher*innenkurs

Die Schwerpunkte in den Forscher*innenkursen: (2 Halbjahre in der 6. Klasse)

Licht und Farben (Physik, Chemie, Kunst)

Das Licht um uns herum besteht aus allen Regenbogenfarben, man braucht nur einen Regentropfen oder einen Glastropfen, um sich davon zu überzeugen. Farben können auf verschiedene Wesen miteinander gemischt werden. Der Zauber der Welt im Spiegel offenbart ein selbstgebautes Kaleidoskop.

Geheimschriften und erstes Programmieren (Mathematik und Informatik):

Programmieren ist kinderleicht mit Scratch, wir erfinden erste eigene Spiele mit lustigen selbstkreierten Spielfiguren. Geheimschriften werden entschlüsselt und geheime Botschaften verschlüsselt – jeder hat seine Geheimnisse, die nur ausgewählte Menschen entschlüsseln dürfen. Diese geheime Seite der Mathematik heißt Kryptologie.

Entwickler*innenkurs

Die Schwerpunkte in den Entwickler*innenkursen (2 Halbjahre in der 7. Klasse)

Leuchtsterne und Knicklichter, Zauberstifte (Chemie)

Löten und Werken (Technik)

Im Entwickler*innenkurs der Jahrgangsstufe 7 beschäftigen wir uns möglicht praktisch jeweils ein Halbjahr lang mit spannenden Fragestellungen aus Chemie und Technik. Zusammen nehmen wir am Wettbewerb Chem-pions teil und erforschen z.B. Knicklichter und Zauberstifte.

 

Wem dies immer noch nicht ausreicht, kann gerne noch an unseren außerschulischen Angeboten teilnehmen und gemeinsam mit seinen Eltern bei KEMIE weiter experimentieren.
https://www.ruhr-uni-bochum.de/kemie/konzept.html
https://www.ruhr-uni-bochum.de/kemie/kontakt.html (Anmeldung)

Ausbildung zu Laborassistent*innen

In dieser Ausbildung lernen Schüler*innen, wie man Andere zum effektiven Lernen und Experimentieren anleitet.

Das Leibniz-Gymnasium nimmt an dem Ganz In II Teilprojekt Laborhelfer*innen der Physikdidaktik teil. Ziel des Projekts ist es, Schüler*innen ab der achten Klasse als „Laborassistent*innen“ zur Betreuung von Experimenten mit jüngeren Schüler*innen auszubilden. Nach der Ausbildung können unsere Schüler*innen vielfältige Betreuungsaufgaben an der Schule übernehmen (Pausenangebote, AG-Betreuung, Tag der offenen Tür, …).

Unser Laborassistent*innen-Projekt ist Teil eines Forschungsprojektes von Prof. Dr. Hendrik Härtig (Universität Duisburg-Essen), Prof. Dr. Hans E. Fischer (Universität Duisburg-Essen), Prof. Dr. Heiko Krabbe (Ruhr-Universität Bochum)  und Thomas Schlake (Universität Duisburg-Essen).

Im Rahmen dieser Ausbildung lernen unsere Schüler*innen auch, wie man naturwissenschaftlich arbeitet, physikalische Experimente anleitet und auf welche Sicherheitsaspekte geachtet werden muss. Die Ausbildung umfasst ein Gerätepraktikum mit Sicherheitsunterweisung, die praktischen Betreuung von Schüler*innenangeboten und einem Wochenendseminar, in dem günstige Verhaltensweisen bei der Betreuung von jüngeren Schüler*innen vermittelt und eingeübt werden. Nach Abschluss der drei Teile erhalten die Laborhelfer ein Zertifikat.

In dem Seminar erlernen die Schüler*innen, wie sie jüngere Schüler*innen bei einem möglichst selbständigen und gleichzeitig zielorientierten Experimentieren unterstützen können. Dieses Wissen ist nicht nur für die Laborhelfer*innentätigkeit wichtig, sondern kann übertragen auch für andere Betreuungssituationen, z.B. Nachhilfe, gewinnbringend vom Lernenden genutzt werden. Nicht zuletzt können erste Erfahrungen in zukünftigen Berufsfeldern gesammelt werden.

Wir freuen uns, am Projekt teilnehmen zu dürfen.

Laborassistenten an der Uni Essen (2017-1)

Laborassistenten an der Uni Essen (2017-2)

Freestyle physics

Jedes Jahr kurz vor den Sommerferien findet an der Universität Duisburg das riesige Physik – Ereignis „freestyle physics“ in einem eigens dafür aufgebauten Zelt statt.

Am Leibniz bereiten Schüler*innengruppen jeweils in den Sommerhalbjahren ihre Beiträge zum Wettbewerb vor und haben beim Ausflug zur Universität viel Spaß, auch wenn sie nicht unter den ersten Preisträgern sind.

Schüler*innengruppen der Jahrgangsstufen 5 – Q2 sind eingeladen, in drei Monaten zu praktischen, anspruchsvollen Aufgaben mit physikalischem Hintergrund, wie z.B. Wasserraketen, Papierflieger unkonventionelle Lösungen zu entwickeln und sie im Wettbewerb an der Universität Duisburg – Essen zu präsentieren.

Die Jury, die jede Konstruktion genau unter die Lupe nimmt, besteht aus Professoren und Doktoren der Physik.

Ein attraktives Rahmenprogramm aus Vorträgen, Laborführungen und Experimentalpraktika begleitet den Wettbewerb.

Die wesentlichen Ziele des freestyle physics Wettbewerbs, der von der Mercator Stiftung gesponsert wird, sind junge Menschen für naturwissenschaftliche Fächer zu begeistern und Möglichkeiten zu schaffen, sich selbstständig mit neuen Inhalten auseinanderzusetzen. Nicht zuletzt erfahren junge Menschen an den Wettbewerbstagen im vollen Zelt, dass sie mit ihrer naturwissenschaftlichen Begeisterung nicht alleine sind.

Alle Konstruktionen müssen ohne vorgefertigte Bauteile auskommen, Kreativität und handwerkliches Geschick und originelle Lösungen sind gefragt.

Einige Konstruktionsaufgaben der letzten Jahre:

  • Kettenreaktion: Eine Folge von phantasievollen Kombinationen möglichst vieler physikalischer Effekte, die einmal gestartet selbstständig weiterläuft.
  • Ahornsamen: Ein „Fluggerät“ aus einem Blatt Papier, das möglichst langsam und senkrecht zu Boden sinkt.
  • Digitaler Rechner: Eine Rechenmaschine, die selbstständig addieren kann
  • Papierbrücke: Eine klapp- ausfahr- oder zerlegbare Brücke mit minimalem Eigengewicht aus Papier, die einen Abstand von 80 cm überbrückt und in der Mitte ein Gewicht von 400 g trägt

Weitere Informationen sind auf der Homepage von freestyle physics zu finden.

Exkursionen

Neben den innerschulischen Erfahrungen bietet das Leibniz seinen Schüler*innen (im Klassenverband) weitere außerschulische Angebote im Mint-Bereich an. Bei diesen lernen die Schüler*innen handlungsorientiert Phänomene und Vorgänge aus ihrem Leben kennen.

Eine Übersicht unserer Exkursionen:

Astronomischer Abend

Am 19.01.2023 fand der erste astronomische Abend als Pilotprojekt am Leibniz statt.

Die Schüler*innen können an diesem Abend in verschiedenen Workshops arbeiten und forschen (nicht nur reine MINT-Themen, auch Mondgedichte, Sagen über Sternbilder, künstlerische Bildbearbeitung von Astrofotos, ein Galaxien-Rapp ….).

Himmlisch spannende Themen wie Menschen im Weltall, Entwicklung einer Leibniz - Rakete, Sternenhimmelsimulationen, Theater unterm Sternenzelt, Mondgeschichten und der Blick zum Himmel in der Antike werden geboten.

Der Rahmen ist ein faszinierendes abendliches Projekt, das in alter Leibniz - Tradition die MINT – Grenzen sprengt. Ganz abseits von unterrichtlichen Zwängen erarbeiten Achtklässler*innen streng freiwillig mit engagierten Kolleg*innen ganz eigene Projekte.

Unsere Achtklässler*innen und das Kolleg*innen – Team erinnern sich gerne an einen faszinierenden und außergewöhnlichen Abend voller magischer Momente im nächtlichen Leibniz.

Astronomische Nacht 2023

Sekundarstufe II

Leistungskurse

Das Leibniz-Gymnasium kann auch im Fach Physik dem großen Interesse der Schüler*innenschaft an den Naturwissenschaften gerecht werden und so kommt jedes Jahr ein Leistungskurs mit ca. 20 Schüler*innen zustande.

Physik-LK-Fahrt 2017

Exkursion zum Elektronenbeschleuniger 2018

Projektkurs

Der Astrophysik-Projektkurs wird in der Q2 angeboten. Das Referenzfach sind Physik und katholische Religion bzw. Philosophie. Schüler*innen, die in der Q2 einen Projektkurs belegen, müssen in der Q1 keine Facharbeit anfertigen.

Es besteht die Möglichkeit, zu einem astrophysikalischen Thema eine besondere Lernleistung anzufertigen.

Zu allen Zeiten blicken die Menschen nicht nur in lauen Sommernächten zum Himmel, still ahnend, welch tragische Würde das Menschsein den Menschen aufbürdet. Astrophysik spricht alle an: Wer in eine Gesellschaft gerät, wo nicht jeder jeden kennt und gefragt wird, welche Interessen er hat, kann Physik sagen und das Gespräch ist meistens sehr schnell beendet. Er kann Astrophysik sagen und der Gesprächsstoff für Stunden ist gesichert, vielleicht auch eine neue Bekanntschaft oder gar Freundschaft!

Nach einem Einführungsteil arbeiten die Schüler*innen an ihrem selbstgewählten Thema. Am Ende des Halbjahres, kurz vor der Abiturzulassung, veranstalten wir Kolloquien am Nachmittag, an denen die Projekte der Schulgemeinde kurz und präzise bei Kaffee und Kuchen dargestellt werden.

Titel einiger Projektarbeiten aus dem vorigen Jahr:

Projektkurspräsentation 2018

Exkursionen

Neben den zahlreichen Wettbewerben und den Fortbildungen an der Universität Duisburg-Essen, findet in der EF auch eine Exkursion zur Uni statt.

Exkursion zur Uni Essen - Elastizität von Bällen 2017

Projekttage 2018

Exkursion nach Wuppertal - Spektroskopie 2018-1

Exkursion nach Wuppertal - Spektroskopie 2018-2

Exkursion zur Uni-Essen-2019

Mondfinsternis am Leibniz

Facharbeiten

Alle Schüler*innen müssen in der Qualifikationsphase eine kleine wissenschaftliche Arbeit schreiben oder in einem Projekt wissenschaftlich begründet kreativ ein Produkt schaffen. An unserer Schule ersetzt die Facharbeit die erste Klausur in der Q1.2. Schüler*innen, die in der Q2 einen Projektkurs belegen, müssen keine Facharbeit schreiben.

Die formalen Hinweise und Kriterien für Facharbeiten und Projektarbeiten sind ähnlich, allerdings lässt eine Projektarbeit auch Raum für andere Objekte: Man kann Filme drehen, Leinwände gestalten, literarisch tätig sein, komponieren oder auf anderen kreativen Wegen ein Produkt schaffen.

Im Fach Physik werden Facharbeiten mit einem experimentellen Teil geschrieben, die Schüler*innen finden ein zu ihrer Interessenlage passendes Thema und forschen ein Stück weit selber mit so viel Anleitung, wie individuell nötig. Sie stellen sich wie ein Forscher*innen selber Fragen und machen sich auf den Weg, diese zu beantworten.

Themenbeispiele aus den vorigen Jahren:

In Zusammenarbeit mit der Hochschule Ruhr West können Facharbeiten der Oberstufe betreut werden. Hierbei lernen die Schüler*innen wissenschaftliche Arbeitstechniken kennen, die für ein erfolgreiches Studium Voraussetzung sind. Außerdem erhalten sie einen Einblick in die aktuelle Forschung und können selbst in den Laboren zu ihren Facharbeitsthema forschen. Dabei haben sie ebenfalls die Möglichkeit Fachliteratur aus der Bibliothek auszuleihen.

Folgende Fächer können betreut werden: Physik, Biologie, Mathematik, Technik & Informatik Bei Interesse sendet ihr bitte eine Mail mit euren Vorstellungen und dem Zeitrahmen an mint4u@hs-ruhrwest.de.

Besondere Lernleistungen

Die besondere Lernleistung wie die Facharbeit stellen die Schüler*innen der gymnasialen Oberstufe vor die für sie neuartige Anforderung einer besonderen wissenschaftspropädeutischen oder künstlerischen Arbeit. Die besondere Lernleistung unterscheidet sich von einer Facharbeit in ihren erheblich weitergehenden Anforderungen hinsichtlich Umfang, Wissenschaftsorientierung und Eigenständigkeit der Leistung.

Der schriftliche Teil der besonderen Lernleistung geht über die Ziele und Anforderungen der Facharbeit hinaus. Er unterscheidet sich von ihr
• durch einen höheren Grad an Eigenverantwortlichkeit und Selbstständigkeit
• durch ein höheres Anforderungsniveau und eine komplexere Aufgabenstellung
• im größeren Anteil originärer und empirischer Forschung
• im Umfang und der zeitlichen Anlage
• im höheren Anspruch an die wissenschaftliche Vertiefung und sprachliche Verarbeitung
• in den vielfältigeren thematischen und methodischen Gestaltungsmöglichkeiten.
Der Umfang des schriftlichen Teils einer besonderen Lernleistung sollte etwa 30 Textseiten umfassen.

Das abschließende Kolloquium dient der Präsentation des Arbeitsergebnisses, der Überprüfung des fachlichen Verständnisses des gewählten Themas oder Problems sowie der Reflexion verschiedener Erkenntnisperspektiven. Die Schüler*innen stellen im ersten Teil des Kolloquiums in einem zusammenhängenden Vortrag, i. d. R. unterstützt von adäquaten Präsentationsmaterialien, mit fundierten Kenntnissen zu Zielen, Methoden, inhaltlichen Details und Ergebnissen die Arbeit vor und weisen sich damit als Autor*innen aus. In dem sich anschließenden Prüfungsgespräch werden die Erkenntnisse und die Beherrschung weiter reichender und größerer fachlicher und überfachlicher Zusammenhänge sowie Handlungs- und Transfermöglichkeiten thematisiert.

Die Besonderen Lernleistungen in Physik sind aus den zuvor besuchten Projektkursen hervorgegangen, z.B.:

Vom Weltenbaum über Kopernikus zum neuzeitlichen Bild vom Universum

 

Abiturpreis

Die deutsche physikalische Gesellschaft ehrt jedes Jahr Abiturient*innen für herausragende Leistungen im Fach Physik, indem sie diese Schüler*innen für ein Jahr in ihrem erlesenen Kreis aufnimmt.

Die über 200 Jahre alte Deutsche Physikalische Gesellschaft ist die älteste nationale und mit über 62.000 Mitgliedern auch größte physikalische Fachgesellschaft der Welt. Sie versteht sich als Forum und Sprachrohr der Physik und verfolgt als gemeinnütziger Verein keine wirtschaftlichen Interessen.

Die DPG unterstützt den Gedankenaustausch innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft, fördert den Physik-Unterricht und möchte darüber hinaus allen Neugierigen ein Fenster zur Physik öffnen. In der DPG sind Nobelpreisträger*innen, Professor*innen Studierende, Lehrer*innen oder einfach nur an Physik interessierte Personen ebenso vertreten wie Wissenschaftsjournalist*innen und Patentanwält*innen. Weltberühmte Mitglieder hatte die DPG immer schon. So waren Albert Einstein, Hermann von Helmholtz und Max Planck einst Präsidenten der DPG.

Ehrungen 2018

Berufsorientierung

Zur Berufsorientierung der Schüler*innen bietet uns u.a. die Hochschule Ruhr West Workshops an. Zusätzlich können die Schüler*innen der Einführungsphase ein Praktikum bei Evonik, BP oder an der Hochschule Ruhr West machen. Für weitere Informationen zu einem Praktikum an der Hochschule Ruhr West klicken Sie hier.

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