Die Studierenden erfassen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Strahlen- und Wellenoptik sowie der Wärmelehre und Relativitätstheorie und beherrschen ihre mathematischen Methoden. Nach aktiver Teilnahme am Modul sind sie in der Lage, Aufgaben aus diesen Bereichen zu analysieren und selbstständig zu lösen. Sie können die erworbenen Kenntnisse auf typische Experimente anwenden und auf neue Problemstellungen übertragen. Sie sind in der Lage, mit Begriffen der Optik und Wärmelehre wissenschaftlich zu diskutieren und ihre Lösungen zu Aufgaben der Optik und Wärmelehre argumentativ darzustellen und zu begründen.


Optik:
- Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
- Geometrische Optik, Spiegel, Linsen, Linsensysteme
- Wellenoptik, Interferenz, Beugung an Spalt und Gitter
- Optische Instrumente
- Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in Inertialsystemen
- Lorentz-Transformation, Spezielle Relativitätstheorie und Grundlagen der
relativistischen Formulierung der Mechanik und Elektrodynamik, optischer
Dopplereffekt
Mathematische Methoden:
- Integraltransformationen und Separationsansätze zur Lösung partieller
Differentialgleichungen (z.B. Wellengleichungen in Hohlräumen,
Wärmeleitungsgleichung)
Wärmelehre:
- Temperatur und Wärmemenge
- Wärmetransport
- Thermodynamische Zustandsgrößen
- Zustandsgleichung idealer und realer Gase
- Hauptsätze der Thermodynamik

- Kreisprozesse, Energieumwandlungen
- Kinetische Gastheorie
- Thermodynamik realer Gase und Flüssigkeiten
- Wärmestrahlung, Schwarzkörper-Strahlung, Strahlungsgesetze
Im Praktikum sind 4 Versuche aus den Bereichen Wärmelehre und Optik
durchzuführen.

Schulpraktische Übungen im Fach Physik (zum Modul FD2) im Wintersemester 2018/19

Das zugehörige Seminar FD2 findet im Sommersemester 2019 statt.

Seiteneinsteigerkurs im Fach Physik - Physikdidaktik 2

Seiteneinsteigerkurs im Fach Physik - Physik 2

Physikunterrichten an der Oberschule - FD3.2OS


Die Studierenden
setzen sich mit ausgewählten physikalischen Inhalten der Haupt- und Realschule auseinander und stellen Bezüge zum Alltag, zur Technik, Medizin, aktuellen Forschung und zu Naturerscheinungen her,
erhalten an ausgewählten Bespielen einen Einblick in die Geschichte der
Wissenschaft Physik und bekommen Anregungen zur Einbindung historischer
Aspekte in den Physikunterricht,
kennen die Besonderheiten von Haupt-, Realschulen,
werden befähigt, die Inhalte zielgruppengerecht aufzubereiten,
können Demonstrationsexperimente selbstständig aufbauen, optimieren und
durchführen.

Physikunterricht in der Sekundarstufe 2

Die Studierenden
erhalten einen Einblick in ausgewählte Inhalte des Physikunterrichts der
Sekundarstufe 2,
kennen geeignete didaktische Konzepte und Unterrichtsansätze zur
zielgruppengerechten Vermittlung der Inhalte,
können physikalische Phänomene, Begriffe, Prinzipien, Fakten,
Gesetzmäßigkeiten der Sekundarstufe 2 für den Unterricht aufbereiten,
können den Inhalten des Physikunterrichts Leitideen zuordnen,
können Bezüge zum Alltag, zur Technik, zur aktuellen Forschung und zur
Wissenschaftsgeschichte herstellen,
haben einen Überblick über Schulexperimente und Unterrichtsmedien in der
Sekundarstufe 2 und können diese in verschiedenen didaktischen Funktionen
gezielt einsetzen,
können Demonstrationsexperimente selbstständig aufbauen, optimieren und
durchführen.


Grundlagen der Fachdidaktik Physik - FD1

Wichtige Inhalte dieser Lehrveranstaltung sind:

  • Ziele der Physikunterrichts, Bildungsstandards und Kompetenzmodelle
  • Elementarisieren, didaktische Rekonstruktion von begrifflichen und technischen
  • Systemen, Elementarisierung durch Analogien, Elementarisierung physikalischer Objekte und Methoden
  • Physikalische Methoden (Experiment, Modellbildung und Anwendung der Mathematik im Physikunterricht), Nature of Science
  • Lernfördernde Wirkung von Medien im Physikunterricht
  • Schülervorstellungen und Lernschwierigkeiten
  • Lernen im Physikunterricht