Die Teilnahme an Wettbewerben ist freiwillig!

Das ISGY plant im Bereich Schüler experimentieren und Jugend forscht zukünftig Forschergruppen einzurichten. Interessensbekundungen seitens  der Schülerinnen und Schülernwerden werden bereits bei den Physiklehrkräften entgegen genommen. Der Startzeitpunkt ist wegen der umständehalber aktuell knappen Lehrkräftebesetzung im Bereich Physik/Mathematik noch nicht klar.

Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften insbesondere Physik und Technik, also die Ingenieurwissenschaften, leiden in Deutschland unter erheblichem Fachkräftemangel. Insbesondere Frauen entscheiden sich selten für ein Studium dieser Fächer. Einer Förderung im MINT-Bereich gilt unser besonderer Augenmerk (vgl. Thema MINT unter Schulinhalte).
Die Physiklehrerinnen und -lehrer zeigen sich bisher sehr engagiert Physik interessant, experimentbasiert und lebensnah darzustellen. Dabei wird auf eine vorurteilsfreie Vermittlung des Unterrichtsstoffes geachtet. Seit Anbeginn des Gymnasiums sind übrigens mehrheitlich weibliche Physiklehrkräfte im Einsatz.
Von anderen Gymnasien heben wird uns ab, durch ein schlüssiges Mix von Medien und Methoden, immer eine Schüleraktivierung fest im Blick.
Beispielsweise am Tag der offenen Tür präsentiert sich auch die Physik mit einer Mitmachausstellung und zwar zu Experimenten rund um das Ei. Ein Drittel bis die Hälfte der neuen Gymnasiasten kenne diese Mitmachausstellung sehr gut, wenn sie im Herbst zu uns kommen und stellen, neben erfahrenen Schülern aus den höheren Jahrgangsstufen, die neuen Helferkinder, die am kommenden Tag der offenen Tür die Experimente anleiten.
Der Medieneinsatz fußt im Wesentlichen auf dem Einsatz einer Computergestützten Datenerfassung MGA beim Experimentieren, die im Halbklassensatz vorhanden ist, einem Tablet- Klassensatz für z.B. spielerische Abfragen zum Unterrichtsinhalt in der Art von Gewinnspielen und der Nutzung eines der drei Computerzimmer, um z.B. Simulationen und Physik-Lern-Webseiten kennenzulernen und zu nutzen. Mehr zum Medieneinsatz beim Unterpunkt Medien der Physikwebseite.
Ob es selbst formulierte und beantwortete Fragen zum Unterricht oder selbst ausgedachte Übungsaufgaben sind, das Programmieren einer Website mit physikalischem Inhalt oder planen und durchführen von einem Experiment: überall wird schülerorientiert vorgegangen, so dass wir erfreulich oft am Ende der Unterrichtsstunde oft zu hören bekommen, „was, schon um? – oh schade!“. Weitere Details zu den vielfältigen Methoden finden sich unter Physik-Methoden.

Die nachfolgend beschriebenen Medien stehen den Physiklehrkräften optional zur Verfügung d.h. jede Lehrkraft kann ihrem eigenen pädagogischen Konzept folgend den Medieneinsatz im Unterricht wahrnehmen oder auch nicht.
Wie bereits erwähnt, setzt die Physik konsequent auf Computer-gestützte Datenerfassung. Die MGA Geräte sind im Halbklassensatz vorhanden, so dass entweder mit einer ganzen Klasse oder zwei halben Klassen in Zweier-Gruppen gearbeitet werden kann. Das MGA erkennt die in den Experimentierkästen vorhandenen Temperatur-, Kraft-, Ultraschallbewegungs-, Beschleunigungs- sowie Strom- und Spannungssensoren automatisch. Es erlaubt die Daten sofort als Messtabelle oder Graph darzustellen. Die Messkurven des Graphen können vom Gerät differenziert (Steigung bilden) und sogar integriert (Fläche unter der Kurve berechnen) werden. Das erlaubt z.B. einen sehr individuellen und spielerischen Zugang zur Bewegungslehre und spurt gleichzeitig die später in Mathematik eingeführten Konzepte vor.
Die gesamte Experimentierlinie unserer Schülerexperimente ist bereits auf das MGA abgestimmt, wobei alle Experimente auch von Hand für Übungszwecke durchgeführt werden können. In der Oberstufe des G9 sind Computer-gestützte Experimente dann für spezielle Themen verpflichtend. Selbstredend sind alle früheren vorgeschriebenen Experimente des G9 mit den Schülerexperimentierkästen und wenigen zusätzlichen Freihandexperimenten möglich.
Aber auch der Tablett-Klassensatz der Schule kann ausgeliehen werden und für spielerische Abfragen genutzt werden. Man kann damit z.B. erfassen, wie viel Prozent der Klasse eine Frage zum Unterricht richtig beantworten.
Für Simulationen beispielsweise zu elektrischen Stromkreisen und von physikalischen Lernprogrammen kann einer der drei Computerräume genutzt werden – alle drei Räume weisen eine Computeranzahl in Klassenstärke auf.
Es ist kaum ein umfangreicheres Medienangebot vorstellbar. Allerdings, wird dennoch hauptsächlich von Hand experimentiert und erst wenn wesentliche Konzepte bereits vertieft worden sind, greifen die Lehrkräfte auf elektronische Medien zurück. Medien werden also gezielt punktuell eingesetzt. Alle wissenschaftliche Untersuchungen zeigen übrigens, dass elektronische Medien alleine keinen besseren Unterricht ausmachen.
Die starke Schülerorientierung führt zu was wir das Zeitparadoxon nennen: gerade neue Lehrkräfte fühlen sich erschlagen, wenn sie von den vielen zeitaufwändigen Schülerexperimenten hören und fürchten nicht mit dem Stoff durchzukommen. Am Ende des Schuljahres bekennen sie freimütig, dass das Gegenteil der Fall war und sie so viel besser als an anderen Schulen mit dem Stoff durchkommen sind.
Was man (mit Händen) begriffen hat, muss man eben nicht lernen.

In der Physik werden eine ganze Reihe verschiedener Methoden eingesetzt. Das heißt aber nicht, dass jede Methode gleichermaßen und in gleicher Intensität von jeder Lehrkraft eingesetzt wird. Jede Lehrkraft entwickelt für jede Klasse ein individuell angepasstes pädagogisches Konzept unter Einsatz von Methoden und auch Medien (s. Medien in der Physik).
Die Schülerinnen und Schüler formulieren und beantworten selbst Fragen zum Unterricht, die teils liebevoll mit Aufklapplösungen oder als Comic gestaltet sind. Auch einfache Aufgabenstellungen werden von den Schülerinnen und Schüler selbst ausgedacht, gegenseitig kontrolliert und durch Austauschen eingeübt. Aber auch Webseiten mit Physikinhalten erstellen die Kinder selbst in Zusammenarbeit mit dem Fach Informatik.
Eine der Methoden lautet „Experimente selbstständig planen und durchführen“ (z.B. eine Nadel, Wasserschale und Magnet werden ausgeteilt und die Aufgabenstellung lautet: Baue einen Kompass). Hinzu kommt, physikalische Fragen zu bearbeiten und sich vorstellen, welche Antworten das Experiment liefern wird. Man nennt das auch Arbeitshypothesen aufstellen. Anschließend wird mit der tatsächlichen Durchführung des Experiments überprüft, ob die Vorstellung richtig ist und gegebenenfalls die Hypothese adaptiert. Kompliziertere Experimente werden aber auch immer wieder strikt nach Anleitung ausführt und die Ergebnisse, übrigens, egal welchem Ansatz gefolgt wird, in einem Protokoll dokumentiert.
Eine rollende Experimentiershow ergänzt das Programm: In einem rollenden Schubladenschränkchen sind Freihandmaterialien für lauter unterschiedliche Experimente und Anleitungen dazu vorhanden. Jeder bekommt zufällig ein Freihand-Experiment mit einer Beschreibung zugeordnet, das in wenigen Minuten erfasst und eingeübt und dann in einer Show präsentiert wird, in der Schlag auf Schlag ein Experiment auf das andere folgt (also auch hier rollend!).
Experimentelle Leistungen werden übrigens über die Korrektur von Protokollen, praktische Leistungsnachweise, Bewerten der Vorführung und Erklärung eines Experiments aus der rollenden Experimentier-Show oder einfach durch mündliche Noten beim Herumgehen bewertet. In jedem Fall muss bei einer Teamarbeit von Schülerseite dokumentiert werden, wer was beigesteuert hat – es gibt immer nur individuelle Noten.