Schulprogramm Physik Wahlpflichtbereich 9
Schulinterner Lehrplan für das Fach Physik - Wahlpflichtkurs Informatik/Physik in Stufe 9 mit dem Schwerpunkt Physik

Allgemeines

Zusätzlich zum Pflichtunterricht wird an unserem Gymnasium seit längerem ein Wahlpflichtkurs Informatik/Physik im Differenzierungsbereich der Mittelstufe angeboten. Dieser Kurs wird zunächst in der Stufe 8 von den Fachlehrern des Faches Informatik geführt. In dieser Stufe liegt der Schwerpunkt auf dem Fach Informatik.

In der Stufe 9 erfolgt ein Wechsel des fachlichen Schwerpunkts. Nun geht es einerseits darum, die physikalische Struktur des Rechners angefangen von der digitalen Elektronik über die Recheneinheit bis zur Speicherung in den Grundzügen zu verstehen. Andererseits geht es darum, mit einem gegebenen Rechner über einfach zu durchschauende Interfaces mit der physikalischen Außenwelt in Verbindung zu treten. Der Bogen wird dabei vom experimentellen Aufbau einfacher logischer Gatter bis hin zur digitalen Steuerungs- und Regeltechnik gespannt.

Dabei können sehr viele Experimente inzwischen in Schülerübungen durchgeführt werden. Neben einem Schülersatz Notebooks stehen diverse Interfaces, Baukastensysteme und technische Modelle zur Verfügung.

Die folgenden Inhalte und Kompetenzen beziehen sich auf die Stufe 9 und sind das Ergebnis einer langjährigen und ständigen Weiterentwicklung an unserer Schule.

Thematik
 Inhaltsfelder
 Kompetenzerwartung

Einführung in die
digitale Elektronik
  • Grundlagen zur Elektrizitätslehre 
  • Unterschied: Digital - Analog
  • Einfache logische Schaltungen
  • Einsatz technischer Halbleiter in logischen Schaltungen
 Die SuS können logische Schaltungen mit technischen Halbleitern selbst aufbauen und analysieren.

Theoretische Grundlagen
der Informationsverarbeitung
  • Zeichensysteme 
  • Kodierung
  • Logische Verknüpfungen
 Die SuS können verschiedene Zeichensysteme ineinander übertragen und die Logik der Booleschen Algebra anwenden um vorgegebene Probleme zu lösen.

Schaltungen mit
ogischen Bausteinen
  • Experimente mit logischen Gattern 
  • Rechnen mit logischen Gattern
  • Aufbau und Funktionsweise eines Flipflops
  • Zählschaltungen; Uhren
  • Steuerung technischer Abläufe
 Die SuS können Experimente mit logischen Gattern aufbauen und damit physikalische Messparameter erfassen sowie technische Abläufe steuern.

Einsatz des Rechners
  • Einführung in Programmiertechniken zur Benutzung von Interfaces 
  • Steuerung technischer Abläufe
  • Analog-Digital-Wandlung und Digital-Analog-Wandlung
  • automatische Messwerterfassung
  • Steuern und Regeln eines Industrierobotermodells.
Die SuS können mit Hilfe der Programmiersprache VisualBasic Interfaces programmieren und damit komplexere physikalische Messparameter erfassen sowie technische Abläufe steuern.


Autorisation: Fachkonferenz Physik
Letzte Änderung: 29.10.2012