Die folgenden Materialien habe ich erstellt, um den Stoff im Physikunterricht in Hessen in der Mittelstufe und Teilen der Oberstufe möglichst verständlich zu erklären.
Eine Besonderheit dieser Materialien ist zum einen, daß die Energie als zentrale Größe in der Physik behandelt wird. Zum anderen geben die Maxwell-Gleichungen und die Lorentz-Kraft die zentrale Struktur für fast alle Erscheinungen auf dem Gebiet von Elektrizität und Magnetismus. In qualitativer Form sind sie auch für Menschen zugänglich, die nicht sehr tief in die Physik eingestiegen sind. Zum dritten halte ich es für wesentlich wichtiger, sich mit den Zuständen in quantenphysikalischen Systemen zu beschäftigen, als die Schrödingergleichung zu lösen, weil man auf diese Weise einen Zugang zu weit mehr und sehr wichtigen Gebieten der Quantenphysik bekommt.
Inspiriert zu meinem Vorgehen wurde ich zum einen von Martin Wagenschein, der dringend empfahl, einen Zusammenhang erst qualitativ darzustellen, bevor man ihn quantitativ beschreibt. Vor allem aber inspirierte mich Richard P. Feynman, der in seinen Feynman Lectures on Physics dadurch Neuland betrat, daß er sowohl die Maxwell-Gleichungen als auch die Quantenphysik in seine Anfängervorlesung in Physik hineingenommen hat. Diese Vorlesungen waren mir eine entscheidende Hilfe, Physik zu verstehen und haben mich sehr motiviert, diese Ansätze in den Schulunterricht aufzunehmen.
Die Maxwell-Gleichungen vorzugeben steht im Widerspruch zum Ansatz, daß die Schüler im Unterricht durch Schülerversuche selbst die Naturgesetze herausbekommen sollen. Dies scheint mir jedoch eine Illusion zu sein. Die Meßunsicherheiten bei Schülerversuchen sind in der Regel viel zu groß, als daß man damit wirklich exakte Messungen durchführen könnte. Zum anderen geht der Entdeckung eines neuen Naturgesetzes voraus, daß man in ein bestimmtes Gebiet gründlich eingearbeitet ist und die Zusammenhänge und die vorher versuchten Lösungsansätze kennt – etwas, das unter den Bedingungen eines heutigen Physikunterrichts nicht gegeben ist. In der Schule ist es deshalb m.E. nicht möglich, ein Naturgesetz zu beweisen, sondern nur, es glaubwürdig zu illustrieren. Andererseits geben Maxwell-Gleichungen und Lorentz-Kraft die zentrale Struktur des betreffenden Gebiets wieder und sind so eine sehr große Hilfe, die Zusammenhänge wirklich zu verstehen und zu lernen.
Nicht aufgeführt ist hier die geometrische Optik, die ich für ein sehr leicht verständliches Gebiet halte.
Mein Wunsch ist, daß diese Materialien allen helfen, die Physik verstehen wollen, insbesondere Lehrern und Schülern.
Die Materialien sind:
Wie man sehr große und sehr kleine Zahlen schreibt
Masse, Geschwindigkeit und Beschleunigung
Elektrische Ladungen und Atome
Moleküle, Metalle, Ionen, elektrischer Strom
Elektrische Energie, elektrische Leistung, elektrischer Widerstand
Magnete, Magnetfeld und elektrisches Feld
Maxwell-Gleichungen und die Lorentz-Kraft
Nichtelektrischer Energietransport
Der Abschnitt Naturwissenschaften hat die Unterabschnitte Physik verständlich erklärt und Charles Darwin und die Evolutionstheorie.
Die Sektion Welt hat die Abschnitte Situation in der 3. Welt , Naturwissenschaften , Geschichte , Bilder
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