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Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
1
Stand: 22.04.2010
Module des Studiums für das Lehramt an Gymnasien
im Fach Physik an der Universität Stuttgart Wintersemester 2010/2011
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
2
Inhaltsverzeichnis
MATHEMATISCHE METHODEN DER PHYSIK 3
GRUNDLAGEN DER EXPERIMENTALPHYSIK FÜR LEHRAMT I+II 4
GRUNDLAGEN DER EXPERIMENTALPHYSIK FÜR LEHRAMT III 6
PHYSIKALISCHES PRAKTIKUM FÜR LEHRAMT I 8
GRUNDLAGEN DER THEORETISCHEN PHYSIK FÜR LEHRAMT I 9
GRUNDLAGEN DER THEORETISCHEN PHYSIK FÜR LEHRAMT II 11
GRUNDLAGEN DER FACHDIDAKTIK - PHYSIK 13
FORTGESCHRITTENE EXPERIMENTALPHYSIK FÜR LEHRAMT 15
VERTIEFUNGSMODUL FÜR LEHRAMT I 17
PHYSIKALISCHES PRAKTIKUM FÜR LEHRAMT II 19
PHYSIKALISCHES PRAKTIKUM FÜR LEHRAMT III 20
HAUPTSEMINAR LEHRAMT - PHYSIK IM ALLTAGSBEZUG 22
VERTIEFUNGSMODUL LEHRAMT II - FORTGESCHRITTENE THEORETISCHE PHYSIK ODER EXPERIMENTALPHYSIK 23
a) Fortgeschrittene Theoretische Physik 23
b) Fortgeschrittene Experimentalphysik 24
FACHDIDAKTISCHES SEMINAR PHYSIK MIT DEMONSTRATIONSVERSUCHEN 26
PHYSIKALISCHES PRAKTIKUM FÜR LEHRAMT BEIFACH 28
FORTGESCHRITTENE EXPERIMENTALPHYSIK FÜR LEHRAMT BEIFACH 30
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
3
Mathematische Methoden der Physik Modulbeschreibung Erläuterung Modulname Mathematische Methoden der Physik Kürzel 08 1100 301 Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 4 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus jährlich im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Dr. Roth; ITAP, Pfaffenwaldring 57, 6.150, Tel.: 65258
e-mail: [email protected] Dozenten Dr. Roth Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Pflichtmodul, 1. Fachsemester
Voraussetzungen Lernziele Die Studierenden verfügen über die mathematischen Methoden, welche zur
Lösung von Aufgaben in der Mechanik und Elektrodynamik benötigt werden und können diese anwenden.
Inhalt • Gewöhnliche Differentialgleichungen • Lineare Algebra • Vektoranalysis
Literatur/Lernmaterialien • Dennery + Krzywicki, "Mathematics for Physicists", Dover
• Arfken, "Mathematical Methods for Physicists", Academic Press Lehrveranstaltung und Lehrformen Mathematische Methoden der Physik
Vorlesung, 3 SWS, und Übungen, 1 SWS Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 2,25 h (3 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 2 h pro Präsenzstunde Übungen Präsenzstunden: 0,75 h ( 1SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 4 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
31,5 h63,0 h
10,5 h42,0 h
33 h 180 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistungen: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
Grundlage für ... Theoretische Physik-Module Medienform Tafelanschrieb, z.T. Handouts Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n
Mathematische Methoden der Physik für Lehramt; Prüfnummer: 10110
Import-Export (von/nach) von: Fakultät 8 / FB Physik nach: Fakultät 8 / FB Physik
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Grundlagen der Experimentalphysik für Lehramt I+II Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Grundlagen der Experimentalphysik für Lehramt I + II Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1100 302
Leistungspunkte (LP) 12 LP Semesterwochenstunden (SWS) 12 SWS Moduldauer 2 Semester Turnus jährlich, beginnend jeweils im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Dressel; 1.Phys.Institut, Pfaffenwaldring 57, 3.549, Tel.: 64946
e-mail: [email protected] Dozenten Prof. Dr. M. Dressel, Prof, Dr. C. Bechinger, Prof. Dr. J. Wrachtrup,
Prof. Dr. H. Gießen, Prof. Dr. T. Pfau, Prof. Dr. G. Denninger, Prof. Dr. P. Michler, Prof. Dr. U. Stroth
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Pflichtmodul, 1. und 2. Fachsemester
Voraussetzungen für Vorlesung Elektrodynamik: Modul Mathematische Methoden der Physik und Teil I dieses Moduls
Lernziele Die Studierenden beherrschen die physikalischen Grundlagen der Mechanik, der Thermodynamik und der Elektrodynamik. Sie verfügen über Lösungsstrategien für die Bearbeitung konkreter Probleme in diesen physikalischen Teilgebieten.
Inhalt Teil I: Mechanik und Wärmelehre: • Mechanik starrer Körper • Mechanik deformierbarer Körper • Schwingungen und Wellen • Thermodynamik
Teil II: Elektrodynamik: • Elektrostatik • Materie im elektrischen Feld • stationäre Ladungsströme • Magnetostatik • Induktion, zeitlich veränderliche Felder • Materie im Magnetfeld • Wechselstrom • Maxwellgleichungen • Spezielle Relativitätstheorie • elektromagnetische Wellen im Vakuum
Literatur/Lernmaterialien • Demtröder, Experimentalphysik 1, Mechanik und Wärme, und
Experimentalphysik 2, Elektrizität und Optik, Springer Verlag • Paus, Physik in Experimenten und Beispielen, Hanser Verlag (1995) • Bergmann, Schaefer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 1,
Mechanik, Akustik, Wärme, und Band 2, Elektromagnetismus, De Gruyter • Feynman, Leighton, Sands, Vorlesungen über Physik, Band 1und Band 2,
Oldenbourg Verlag (1997 • Halliday, Resnick, Walker, Physik, Wiley-VCH • Gerthsen, Physik, Springer Verlag;
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
5
• Daniel, Physik 1 und 2, de Gruyter, Berlin 1997 Lehrveranstaltung und Lehrformen
Teil I - Mechanik und Wärmelehre: Vorlesung 4 SWS und Übung 2 SWS Teil II - Elektrodynamik Vorlesung: Vorlesung 4 SWS und Übung 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*28Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 1/4 h pro Präsenzstunde Übungen für Lehramt: Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*28 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 3/4 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
84 h105 h
42 h73 h
56 h360 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistungen: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung jeweils nach Teil I und Teil II, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
Grundlage für ... Weiterführende Experimentalphysik-Module Medienform Overhead, Projektion, Tafel, Demonstrationen Import-Export (von/nach) von: Fakultät 8 / FB Physik
nach: Fakultät 8 / FB Physik
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Grundlagen der Experimentalphysik für Lehramt III Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Grundlagen der Experimentalphysik für Lehramt III Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1500 015
Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 6 SWS
Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus jährlich, jeweils im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. T. Pfau; 5. Physikalisches Institut, Pfaffenwaldring 57, Tel.: 68025
e-mail: [email protected] Dozenten Prof. Dr. M. Dressel, Prof, Dr. C. Bechinger, Prof. Dr. J. Wrachtrup,
Prof. Dr. H. Gießen, Prof. Dr. T. Pfau, Prof. Dr. G. Denninger, Prof. Dr. P. Michler, Prof. Dr. U. Stroth
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Pflichtmodul, 3. Fachsemester
Voraussetzungen Modul Grundlagen der Experimentalphysik für Lehramt I+II Lernziele Die Studierenden verfügen über ein gründliches Verständnis der fundamentalen
experimentellen Befunde der Strahlen- und Wellenoptik. Sie können experimentelle Methoden in der modernen Optik anwenden. Durch Übungsgruppen ist die Kommunikationsfähigkeit und die Methodenkompetenz bei der Umsetzung von Fachwissen gestärkt.
Inhalt • Elektromagnetische Wellen im Medium • Geometrische Optik • Wellenoptik • Welle und Teilchen • Laserprinzip und Lasertypen
Literatur/Lernmaterialien • Demtröder, "Experimentalphysik 2, Elektrizität und Optik", Springer Verlag
• Halliday, Resnick, Walker, "Physik", Wiley-VCH • Bergmann, Schaefer, "Lehrbuch der Experimentalphysik", Band 2,
Elektromagnetismus; Band , Optik, De Gruyter Verlag • Paus, "Physik in Experimenten und Beispielen", Hanser Verlag • Gerthsen, "Physik", Springer Verlag
Lehrveranstaltung und Lehrformen
Grundlagen der Experimentalphysik III: Optik Vorlesung, 4 SWS, und Übungen für Lehramt, 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 1/4 h pro Präsenzstunde Übungen Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 3/4 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
42 h52,5 h
21 h36,5 h
28 h180 h
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Studien- und Prüfungsleistungen
Studienleistungen: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltunsbegleitende Prüfung Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.
Grundlage für ... weiterführende Experimentalphysik-Module Medienform Overhead, Projektion, Tafel, Demonstration Import-Export (von/nach) von: Fakultät 8 / FB Physik
nach: Fakultät 8 / FB Physik
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
8
Physikalisches Praktikum für Lehramt I Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Physikalisches Praktikum für Lehramt I Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1100 304
Leistungspunkte (LP) 6 Semesterwochenstunden (SWS) 3 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus jedes Sommersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Dr. A. Grupp; 2. Phys. Institut, Pfaffenwaldring 57, 5.546, Tel.: 65222
1.151, Tel.: 64810 e-mail: [email protected]
Dozenten Dr. A. Grupp Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Lehramtsstudiengang Physik, Pflichtmodul, 2. Fachsemester
Voraussetzungen Modul Grundlagen der Experimentalphysik I + II: Teil I (Mechanik und Wärmelehre)
Lernziele Die Studierenden können wesentliche physikalische Grundgesetze anhand ausgesuchter Experimente erfassen und anwenden. Die Studierenden lernen, einzelne Experimente unter Anleitung durchzuführen, die Messdaten zu protokollieren und auszuwerten. Sie sind in der Lage, jedes Experiment mit seinen Ergebnissen in einem schriftlichen Bericht zusammenzufassen.
Inhalt Gebiete der Experimentalphysik: Mechanik, Wärmelehre, Strömungslehre,
Akustik Literatur/Lernmaterialien • Dobrinski, Krakau, Vogel; Physik für Ingenieure; Teubner Verlag
• Demtröder, Wolfgang; Experimentalphysik Bände 1 und 2; Springer Verlag
• Paus, Hans J.; Physik in Experimenten und Beispielen; Hanser Verlag • Halliday, Resnick, Walker; Physik; Wiley-VCH • Bergmann-Schaefer; Lehrbuch der Experimentalphysik; De Gruyter • Paul A. Tipler: Physik, Spektrum Verlag • Cutnell & Johnson; Physics; Wiley-VCH • Linder; Physik für Ingenieure; Hanser Verlag • Kuypers; Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VHC • Anleitungstexte zum Praktikum, darin aufgeführte Literatur
Lehrveranstaltung und Lehrformen
Physikalisches Praktikum LA I Praktikum, 3 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Präsenzstunden: 10 Versuche a 3 h Vor- u. Nachbereitung: 15 h pro Versuch Summe:
30 h 150 h180 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistung: 10 Versuche, Prüfungsleistung: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung: schriftliche Ausarbeitung der Versuche und Kolloquium
Grundlage für ... Modul Physikalisches Praktikum LA II
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Grundlagen der Theoretischen Physik für Lehramt I Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Theoretische Physik für Lehramt I: Mechanik/Quantenmechanik Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1100 305
Leistungspunkte (LP) 9 LP Semesterwochenstunden (SWS) 6 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus jährlich im Sommersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. A. Muramatsu, 3. Institut für Theoretische Physik,
Pfaffenwaldring 57, 5.353, Tel. 685 65203; e-mail: [email protected]
Dozenten Prof. Dr. H.-P. Büchler, Prof. Dr. S. Dietrich, Prof, Dr. M. Fähnle, Prof. Dr. R. Hilfer, Prof. Dr. J. Main, Prof. Dr. A. Muramatsu, Prof. Dr. U. Seifert, Prof. Dr. G. Wunner
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Pflichtmodul, 3. Fachsemester
Voraussetzungen Modul: Mathematische Methoden der Physik für Lehramt Lernziele Die Studierenden verfügen über gründliche Verständnisse der fundamentalen
Begriffe der klassischen Mechanik und der Quantenmechanik. Sie können Probleme der klassischen Mechanik und der Quantenmechanik mathematisch behandeln und lösen.
Inhalt Mechanik: 1. Newtonsche Gleichungen 2. Zwangsbedingungen und generalisierte Koordinaten 3. Variationsprinzipien 4. Lagrangesche und Hamiltonsche Gleichungen 5. Zentralkraftprobleme
Qauntenmechanik: 1. Welle-Teilchen Dualismus 2. Schrödingergleichung 3. Freies Teilchen, Wellenpakete 4. Eindimensionale Potentiale 5. Harmonischer Oszillator 6. Coulombproblem
Literatur/Lernmaterialien • Goldstein, "Klassische Mechanik", AULA-Verlag • Landau-Lifshitz, "Mechanik", Akademie Verlag • Cohen-Tannoudji, "Quantenmechanik", 2 Bände, Gruyter Verlag • Messiah, "Quantenmechanik I und II", Gruyter Verlag • Landau-Lifshitz, "Lehrbuch der Theoretischen Physik", Band III, Deutsch
Verlag Lehrveranstaltung und Lehrformen
Grundlagen der Theoretischen Physik für Lehramt I: Mechanik und Quantenmechanik, Vorlesung, 4 SWS und Übungen, 2 SWS
Abschätzung des Vorlesung
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
10
Arbeitsaufwandes Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 2 h pro Präsenzstunde Übungen für LA: Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 3 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
42 h84 h
21 h63 h
60 h270 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistungen: Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben Modulabschlussprüfung, 120-minütige Klausur
Grundlage für ... Weiterführende Theoretische Physik-Module Medienform Tafelanschrieb Import-Export (von/nach) von: Fakultät 8 / FB Physik
nach: Fakultät 8 / FB Physik
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Grundlagen der Theoretischen Physik für Lehramt II Modulbeschreibung Erläuterung
Modulname (Untertitel) Grundlagen der Theoretischen Physik für Lehramt II: Elektrodynamik und Thermodynamik
Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1800 306
Leistungspunkte (LP) 9 LP Semesterwochenstunden (SWS) 6 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus jährlich im Sommersemester Sprache deutsch
Modulverantwortlicher Prof. Dr. A. Muramatsu, 3. Institut für Theoretische Physik, Pfaffenwaldring 57, 5.353, Tel. 685 65203; e-mail: [email protected]
Dozenten Prof. Dr. H.-P. Büchler, Prof. Dr. S. Dietrich, Prof, Dr. M. Fähnle, Prof. Dr. R. Hilfer, Prof. Dr. J. Main, Prof. Dr. A. Muramatsu, Prof. Dr. U. Seifert, Prof. Dr. G. Wunner
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Pflichtmodul, 4. Fachsemester
Voraussetzungen Modul Grundlagen der Theoretischen Physik für Lehramt I : Klassische Mechanik und Quantenmechanik
Lernziele
Die Studierenden verfügen über gründliche Verständnisse der mathematisch-quantitativen Beschreibung der Elektro- und Thermodynamik. Sie können Probleme der Elektro- und Thermodynamik selbstständig mathematisch behandeln und dabei die erlernten Rechenmethoden anwenden.
Inhalt
A. Elektrodynamik 1. Maxwellsche Gleichungen 2. Elektrodynamische Potentiale 3. Strahlungstheorie 4. Elektrostatik und Magnetostatik 5. Elektromagnetische Wellen
B. Thermostatistik 1. Grundlagen der statistischen Physik 2. Ensemble Theorie 3. Entropie und Informationstheorie
C. Thermodynamik 1. Hauptsätze 2. Thermodynamische Potentiale
Literatur/Lernmaterialien • Jackson, „Klassische Elektrodynamik“ • Landau-Lifschitz: „Lehrbuch der Theoretischen Physik“, Band 2:
Klassische Feldtheorie, Band 8: Elektrodynamik der Kontinua
Lehrveranstaltung und Lehrformen
Grundlagen der Theoretischen Physik für Lehramt II: Elektrodynamik und Thermodynamik, Vorlesung, 4 SWS, und Übung, 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 2 h pro Präsenzstunde
42 h84 h
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
12
Übungen für LA: Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 3 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
21 h63 h
60 h270 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistungen: Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
Grundlage für ... Weiterführende Theoretische Physik-Module
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Grundlagen der Fachdidaktik - Physik Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Grundlagen der Fachdidaktik - Physik Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1100 307
Leistungspunkte (LP) 4 LP Semesterwochenstunden (SWS) 2 SWS
Moduldauer 1 Semester Turnus jährlich Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. F. Kranzinger; Staatliches Seminar für Didaktik und Lehrerbildung
(Gymnasium) Hospitalstr. 22-24 70174 Stuttgart
Dozenten Prof. Dr. F. Kranzinger Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Lehramtsstudiengang Physik, Pflichtmodul, 4. Fachsemester Vorbereitung des Schulpraxissemesters
Voraussetzungen Vorlesungen und Seminare aus dem Bildungswissenschaftlichen Begleitstudium der ersten 3 Semester zur Pädagogischen Psychologie, Didaktik und Methodik, und zu Lehr- / Lernprozessen
Lernziele Die Studierenden 1) lernen – bei einer konsequenten Fokussierung auf das
Handlungsfeld Gymnasium - ein Spektrum an fachdidaktischen Konzepten inklusive methodischer Ansätze und einschlägiger Ergebnisse der Lehr- und Lernforschung kennen
2) erwerben die Fähigkeit, diese Modelle / Theorien in der Praxis anzuwenden und dabei kritisch zu überprüfen
Inhalt 1) Begriffsbildung im Physikunterricht 2) Modellvorstellungen und Modellbildung im Physikunterricht 3) Fachdidaktische Positionen und Ansätze zum Physikunterricht 4) Auf Physikunterricht bezogene Lehr-Lern-Forschung:
Lernvoraussetzungen, Lernschwierigkeiten und Lernprozesse im Physikunterricht, fachbezogene Präkonzepte von Schülerinnen und Schülern, Interessen von Schülerinnen und Schülern mit Genderaspekten, Heterogenität der Schülerschaft im Hinblick auf Planung und Durchführung von Physikunterricht , Evaluierung von Physikunterricht (HF)
Literatur/Lernmaterialien • Kircher, Girwitz, Häußler: Physikdidaktik – Theorie und Praxis, Springer• Paus, Physik in Experimenten und Beispielen, Hanser Verlag (1995)
Lehrveranstaltung und Lehrformen Vorlesung 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Nachbereitung: je 3 h pro Präsenzstunde Schriftliche Ausarbeitung
21 h63 h
36 h120 h
Studien- und Studienleistung (unbenotet): Präsentation
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
14
Prüfungsleistungen Prüfungsleistung (benotet): Erstellung einer schriftlichen Arbeit (z.B. Lehranalyse; Unterrichtsentwurf)
Grundlage für ... Schulpraxissemester
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
15
Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramt Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramt Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 308
Leistungspunkte (LP) 12 LP Semesterwochenstunden (SWS) 12 SWS
Moduldauer (Anzahl der Semester) 2 Semester
Turnus jährlich, beginnend jeweils im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Dressel; 1.Phys.Institut, Pfaffenwaldring 57, 3.549, Tel.: 64946
e-mail: [email protected] Dozenten Prof. Dr. M. Dressel, Prof, Dr. C. Bechinger, Prof. Dr. J. Wrachtrup,
Prof. Dr. H. Gießen, Prof. Dr. T. Pfau, Prof. Dr. G. Denninger, Prof. Dr. P. Michler, Prof. Dr. U. Stroth
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Pflichtmodul, 6. und 7. Fachsemester
Voraussetzungen Module Grundlagen der Experimentalphysik Lehramt I + II, III Lernziele Die Studierenden verfügen über ein gründliches Verständnis der Struktur der
Materie bis zur atomaren Skala. Sie kennen die grundlegenden Konzepte der Molekül- und Festkörperphysik und verstehen Molekül- und Materialeigenschaften. Sie verfügen über Grundlagen der Materialwissenschaften. Durch die Teilnahme an den Übungsgruppen ist die Kommunikationsfähigkeit und die Methodenkompetenz bei der Umsetzung von Fachwissen gestärkt.
Inhalt Atome und Kerne: • Struktur der Materie: Elementarteilchen und fundamentale Kräfte • Aufbau und Struktur der Atomhülle, des Atomkerns und der
Nukleonen • Spin, Drehimpulsaddition, Atome in äußeren Feldern (Feinstruktur,
Hyperfeinstruktur, Zeeman- und Stark-Effekt) • Mehrelektronenatome und Aufbau des Periodensystems • Spektroskopische Methoden der Atom- und Kernphysik
Molekülphysik • Elektrische und magnetische Eigenschaften der Moleküle • Chemische Bindung • Molekülspektroskopie (Rotation- und Schwingungsspektren) • Elektronenzustände und Molekülspektren (Franck-Condon Prinzip,
Auswahlregeln) Festkörperphysik
• Bindungsverhältnisse in Kristallen • Reziprokes Gitter und Kristallstrukturanalyse • Kristallwachstum und Fehlordnung in Kristallen • Gitterdynamik (Phononenspektroskopie, Spezifische Wärme,
Wärmeleitung)
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
16
• Fermi-Gas freier Elektronen • Energiebänder • Halbleiterkristalle
Literatur/Lernmaterialien Atome und Kerne: • Haken/Wolf, "Physik der Atome und Quanten", Springer Verlag • Mayer-Kuckuk, "Atomphysik", Teubner Verlag • Mayer-Kuckuk, "Kernphysik", Teubner Verlag • Demtröder, "Experimentalphysik 3", Springer Verlag • Frauenfelder, Henley, "Subatomic Physics", Oldenburg Verlag • Stierstadt, "Physik der Materie", Wiley-VCH • Hering, "Angewandte Kernphysik", Teubner Verlag
Molekülphysik: • Haken Wolf, Molekülphysik und Quantenchemie, Springer • Atkins, Friedmann, Molecular Quantum Mechanics, Oxford
Festkörperphysik: • Kittel, „Einführung in die Festkörperphysik“, Oldenbourg-Verlag • Ibach/Lüth, „Festkörperphysik, Einführung in die Grundlagen“,
Springer-Verlag • Ashcroft/Mermin: „Festkörperphysik“, Oldenbourg-Verlag • Kopitzki/Herzog, „Einführung in die Festkörperphysik“, Teubner
Lehrveranstaltung und Lehrformen
Teil I - Atome und Kerne: Vorlesung 4 SWS, und Übung 2 SWS Teil II – Molekül- u. Festkörperphysik: Vorlesung 4 SWS und Übung 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*28Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 1/4 h pro Präsenzstunde Übungen für Lehramt: Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*28 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 3/4 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
84 h 105 h
42 h73 h
56 h 360 h
Studien- und Prüfungsleistungen
Studienleistungen: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
Grundlage für ... weiterführende Experimentalphysik-Module Medienform Overhead, Projektion, Tafel, Demonstration Import-Export (von/nach) von: Fakultät 8 / FB Physik
nach: Fakultät 8 / FB Physik
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
17
Vertiefungsmodul für Lehramt I Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Vertiefungsmodul Lehramt I – Relativitätstheorie, Astrophysik, Kosmologie Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 309
Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 6 SWS
Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus Jährlich im Sommersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. G. Wunner; 1. Institut für Theor. Physik, Pfaffenwaldring 57, 4.353,
Tel.: 64992; e-mail: [email protected] Dozenten Prof. Dr. G. Wunner, Prof. Dr. J. Main, PD. Dr. St. Weßel, Prof. Dr. A.
Muramatsu Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik, Pflichtmodul 6. Fachsemester
Voraussetzungen Module der ersten 4 Fachsemester Lernziele Die Studierenden verfügen über ein Verständnis der Relativitätstheorie und
der grundlegenden physikalischen Vorgänge im Kosmos.
Inhalt 1. Grundlagen der Sternentstehung und Sternentwicklung, Endstadien von Sternen, Zustandsgleichungen normaler und entarteter Materie, Theorie der Weissen Zwergsterne und der Neutronensterne.
2. Pulsare und Neutronensterne: Beobachtungen und spektakuläre Physik.
3. Steilkurs in Allgemeiner Relativitätstheorie und klassische Tests der ART im Sonnensystem.
4. Das Prunkstück der ART: der Doppelpulsar 1913+16, Gravitationswellen.
5. Kosmologie auf der Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie (Lösung der Gravitationsgleichungen, kosmologische Rotverschiebung, Weltmodelle mit kosmologischer Konstante)
6. Supernovae und Kosmologie (Abschätzung des Zustands des Universums)
7. Das frühe Universum (Szenarien für die Evolution des Universums) Literatur/Lernmaterialien • Spatschek: Astrophysik (Teubner, 2003)
• Bascheck/Unsöld: Der neue Kosmos (Springer, 1991) • Weigert, Wendker, Wisotzki: Astronomie und Astrophysik (VCH, 2005) • Berry: Kosmologie und Gravitation (Teubner, 1990) • Kaler: Sterne (Spektrum Akad. V. 2000) • Layzer: Das Universum (Spektrum Akad. V. 1998) • Keller: Astrowissen (Franckh Kosmos 2000) • Sexl: Weiße Zwerge, schwarze Löcher (Vieweg 1975) • Rebhan: Theoretische Physik Band 1 ... Relativitätstheorie,
Kosmologie Spektrum Akademischer Verlag (1999) • Goenner: Einführung in die Kosmologie Spektrum Akad. Verlag (1994) • Silk: Die Geschichte des Kosmos Spektrum Akad. Verlag (1999)
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
18
Lehrveranstaltung und Lehrformen
Vertiefungsmodul Lehramt 1: Relativitätstheorie, Astronomie und Astrophysik, Vorlesung 4 SWS und Übung 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 1/4 h pro Präsenzstunde Übungen Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 3/4 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
42 h52,5 h
21 h36,5 h
28 h 180 h
Studien- und Prüfungsleistungen
Studienleistung: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistung: mündliche Modulabschlussprüfung, 45 Minuten
Grundlage für ... Weiterführende Module
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
19
Physikalisches Praktikum für Lehramt II Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Physikalisches Praktikum für Lehramt II Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 310
Leistungspunkte (LP) 3 LP Semesterwochenstunden (SWS) 1, 5 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus jedes Sommersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Dr. A. Grupp; 2. Phys. Institut, Pfaffenwaldring 57, 5.546, Tel.: 65222
1.151, Tel.: 64810 e-mail: [email protected]
Dozenten Dr. A. Grupp Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Lehramtsstudiengang Physik, Pflichtmodul, 6. Fachsemester
Voraussetzungen Module Grundlagen der Experimentalphysik der ersten 4 Fachsemester Lernziele Die Studierenden können wesentliche physikalische Grundgesetze anhand
ausgesuchter Experimente erfassen und anwenden. Die Studierenden lernen, einzelne Experimente unter Anleitung durchzuführen, die Messdaten zu protokollieren und auszuwerten. Sie sind in der Lage, jedes Experiment mit seinen Ergebnissen in einem schriftlichen Bericht zusammenzufassen.
Inhalt Experimente zu den Grundlagen der Gebiete:
Optik, Elektrodynamik, Atomphysik, Kernphysik
Literatur/Lernmaterialien • Dobrinski, Krakau, Vogel; Physik für Ingenieure; Teubner Verlag • Demtröder, Wolfgang; Experimentalphysik Bände 2, 3 und 4; Springer
Verlag • Paus, Hans J.; Physik in Experimenten und Beispielen; Hanser Verlag • Halliday, Resnick, Walker; Physik; Wiley-VCH • Bergmann-Schaefer; Lehrbuch der Experimentalphysik; De Gruyter • Paul A. Tipler: Physik, Spektrum Verlag • Cutnell & Johnson; Physics; Wiley-VCH • Linder; Physik für Ingenieure; Hanser Verlag • Kuypers; Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VHC • Anleitungstexte zum Praktikum, darin aufgeführte Literatur
Lehrveranstaltung und Lehrformen Physikalisches Praktikum LA I Praktikum, 1,5 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Präsenzstunden: 5 Versuche a 3 h Vor- u. Nachbereitung: 15 h pro Versuch Summe:
15 h75 h90 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistung: 5 Versuche, Prüfungsleistung: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung: schriftliche Ausarbeitung der 5 Versuche und Kolloquium
Grundlage für ... Modul Physikalisches Praktikum LA III
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Physikalisches Praktikum für Lehramt III Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Physikalisches Praktikum für Lehramt III Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 311
Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 2 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 2 Semester
Turnus Teil I jedes Wintersemester, Teil II jedes Sommersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Dr. Wolf Wölfel; 2. Phys. Institut, Pfaffenwaldring 57, 4.555, Tel.: 65106
e-mail: [email protected]; 1.552, Tel.: 64812 Dozenten Dr. Wolf Wölfel Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Lehramtsstudiengang Physik, 7. und 8. Fachsemester
Voraussetzungen Module Grundlagen der Experimentalphysik und Fortgeschrittene Experimentalphysik
Lernziele Die Studierenden können einfache elektronische Schaltungen aufbauen, sowie Experimente an komplexen physikalischen Apparaturen durchführen. Sie sind in der Lage, Messdaten zu erfassen, diese auszuwerten und dies zu protokollieren. Die Studierenden können ein überschaubares wissenschaftliches Projekt einschließlich theoretischer Vorbereitung, Durchführung, Auswertung und Präsentation bearbeiten. Sie beherrschen die Präsentationsformen Poster, Vortrag und schriftliche wissenschaftliche Arbeit.
Inhalt Auswahl aus 15 bis 20 grundlegenden, aber komplexeren Experimenten folgender Gebiete der Physik: • Atom- und Kernphysik • Molekül- und Festkörperphysik • Resonanzphänomene • Optik • Tieftemperaturphysik
Literatur/Lernmaterialien • Dobrinski, Krakau, Vogel; Physik für Ingenieure; Teubner Verlag • Demtröder, Wolfgang; Experimentalphysik Bände 2, 3 und 4; Springer
Verlag • Paus, Hans J.; Physik in Experimenten und Beispielen; Hanser Verlag • Halliday, Resnick, Walker; Physik; Wiley-VCH • Bergmann-Schaefer; Lehrbuch der Experimentalphysik; De Gruyter • Paul A. Tipler: Physik, Spektrum Verlag • Cutnell & Johnson; Physics; Wiley-VCH • Linder; Physik für Ingenieure; Hanser Verlag • Kuypers; Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VHC • Anleitungstexte zum Praktikum, darin aufgeführte Literatur
Lehrveranstaltung und Lehrformen Physikalisches Praktikum LA III, Teil I+ Teil II Praktikum, jeweils 1 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Präsenzstunden: 6 Versuche a 6 h Vor- u. Nachbereitung: 24 h pro Versuch
36 h144 h
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
21
180 hStudien- und Prüfungsleistungen Studienleistung : Teil I und II insgesamt 6 Versuche,
Prüfungsleistung: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung: schriftliche Ausarbeitung der 6 Versuche; Kolloquium, alternativ Vortrag oder Poster.
Grundlage für ... Modul Wissenschaftliche Arbeit und Staatsexamen
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Hauptseminar Lehramt - Physik im Alltagsbezug Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Hauptseminar Lehramt – Physik im Alltagsbezug Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 313
Leistungspunkte (LP) 4 LP Semesterwochenstunden (SWS) 2 SWS
Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus Jährlich im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Dressel; 1.Phys.Institut, Pfaffenwaldring 57, 3.549, Tel.: 64946
e-mail: [email protected] Dozenten Prof. Dr. M. Dressel, Prof, Dr. C. Bechinger, Prof. Dr. J. Wrachtrup,
Prof. Dr. H. Gießen, Prof. Dr. T. Pfau, Prof. Dr. G. Denninger Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik, Pflichtmodul 8. Fachsemester
Voraussetzungen Module der ersten 7 Fachsemester Lernziele Die Studierenden können physikalische Grundlagen auf die Erklärung von
Alltagsphänomenen anwenden. Sie verfügen über geeignete Recherche-, Präsentations- und Vortragstechniken.
Inhalt Phänomene der Mechanik, Elektrodynamik, Thermodynamik, Statistik und Quantenmechanik im Alltag
Literatur/Lernmaterialien • Kircher, Girwitz, Häußler: Physikdidaktik – Theorie und Praxis, Springer• Paus, Physik in Experimenten und Beispielen, Hanser Verlag (1995)
Lehrveranstaltung und Lehrformen Hauptseminar Lehramt – Physik im Alltagsbezug, Seminar, 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Nachbereitung: je 1 h pro Präsenzstunde Vorbereitung des eigenen Seminarvortrags Schriftliche Ausarbeitung
21 h21 h42 h
36 h 120 h
Studien- und Prüfungsleistungen
Studienleistung: Präsentation Prüfungsleistung: Bewertung des Vortrags und der schriftlichen Ausarbeitung
Grundlage für ... Schulpraxis
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Vertiefungsmodul Lehramt II - Fortgeschrittene Theoretische Physik oder Experimentalphysik
a) Fortgeschrittene Theoretische Physik Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Vertiefungsmodul Lehramt II – Fortgeschrittene Theoretische Physik Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 314
Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 6 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus Jährlich im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. A. Muramatsu, 3. Institut für Theoretische Physik,
Pfaffenwaldring 57, 5.353, Tel. 685 65203; e-mail: [email protected]
Dozenten Prof. Dr. A. Muramatsu, Prof. Dr. U. Seifert, Prof. Dr. P. Büchler, Prof. Dr. C. Holm, Prof. Dr. G. Wunner, Prof. Dr. M. Fähnle, Prof. Dr. J. Main, Prof. Dr. R. Hilfer
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Beifach, Wahlmodul 9. Fachsemester
Voraussetzungen Theoriemodule der vorhergehenden Fachsemester Lernziele Die Studierenden verfügen über vertiefte und formale Kenntnisse der
Quantentheorie und der Phänomene der Vielteilchenphysik. Sie sind in der Lage, Lösungsansätze in aktuellen Bereichen der Physik selbständig zu entwickeln.
Inhalt Fortgeschrittene Quantentheorie: • Identische Teilchen • Feldquantisierung • Streutheorie • Quantendynamik
Literatur/Lernmaterialien • Fetter-Walecka, QuantumTheory of Many-Particle Systems, McGraw-Hill • Negele-Orland, Quantum Man-Particle Systems, Addison-Wesley • Sakurai, Advanced Quantum Mechanics, Addison-Wesley • Sakurai, Napolitano, Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley
Lehrveranstaltung und Lehrformen Vorlesung 4 SWS und Übungen für LA 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 1/4 h pro Präsenzstunde Übungen für LA Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 3/4 h pro Präsenzstunde
42 h52,5 h
21 h36,5 h
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Prüfung incl. Vorbereitung 28 h180 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistungen: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.
Grundlage für ... Wissenschaftliche Arbeit und Staatsexamen
b) Fortgeschrittene Experimentalphysik Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Vertiefungsmodul Lehramt II – Fortgeschrittene Experimentalphysik Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 315
Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 6 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus Jährlich im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Dressel; 1.Phys.Institut, Pfaffenwaldring 57, 3.549, Tel.: 64946
e-mail: [email protected] Dozenten Prof. Dr. M. Dressel, Prof, Dr. C. Bechinger, Prof. Dr. J. Wrachtrup,
Prof. Dr. H. Gießen, Prof. Dr. T. Pfau, Prof. Dr. G. Denninger, Prof. Dr. P. Michler, Prof. Dr. U. Stroth
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Beifach, Wahlmodul 9. Fachsemester
Voraussetzungen Experimentalphysikmodule der vorhergehenden Fachsemester Lernziele Die Studierenden verfügen über ein gründliches Verständnis der
fortgeschrittenen Molekül- und Festkörperphysik. Durch die aktive Teilnahme an den Übungsgruppen ist die Kommunikationsfähigkeit und die Methodenkompetenz bei der Umsetzung von Fachwissen gestärkt.
Inhalt Fortgeschrittene Molekül- und Festkörperphysik • Magnetische Eigenschaften des Festkörpers, Ferromagnetismus,
Spintronics • Supraleitung, Supraflüssigkeit, Kohärenzeffekte, BCS-Theorie,
Hochtemperatur-Supraleiter • Niedrigdimensionale Phänomene, Grenzflächen, Oberflächenphysik
und -technologie, Nanostrukturen • Aktuelle Themen der Physik der kondensierten Materie: korrelierte
Elektronensysteme, organische Materialien • Struktur und Bindungen von Molekülen: Symmetrie, theoretische
Ansätze, Anregungen der Moleküle, Makromoleküle • Experimentelle Methoden der Molekül- und Festkörperphysik
Literatur/Lernmaterialien • Atkins: Physikalische Chemie, VCH-Verlag • Atkins/Friedman: Molecular Quantum Mechanics, Oxford University
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Press • Ashcroft/Mermin: Festkörperphysik, Oldenbourg-Verlag • Ibach/Lüth, Festkörperphysik, Einführung in die Grundlagen,
Springer-Verlag • Kittel, Einführung in die Festkörperphysik, Oldenbourg-Verlag • Ziman, Prinzipien der Festkörpertheorie, Deutsch-Verlag
Lehrveranstaltung und Lehrformen Vorlesung 4 SWS und Übungen für LA 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 1/4 h pro Präsenzstunde Übungen für LA Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 3/4 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
42 h52,5 h
21 h36,5 h
28 h180 h
Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistungen: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.
Grundlage für ... Wissenschaftliche Arbeit und Staatsexamen
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Fachdidaktisches Seminar Physik mit Demonstrationsversuchen Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Fachdidaktisches Seminar Physik mit Demonstrationsversuchen Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 315
Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 4 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus Jährlich im Wintersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. F. Kranzinger; Staatliches Seminar für Didaktik und Lehrerbildung
(Gymnasium) Hospitalstr. 22-24 70174 Stuttgart
Dozenten Prof. Dr. F. Kranzinger Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Nachbereitung des Schulpraxissemesters / Vorbereitung der Zweiten Phase der Lehramtsausbildung (Referendariat)
Voraussetzungen Empfehlung: Vorlesungen und Seminare aus dem Bildungswissenschaftlichen Begleitstudium des Hauptstudiums
Lernziele Die Studierenden 1) erwerben die Fähigkeit fachdidaktische Theorien / Konzepte in der
Praxis anzuwenden und dabei kritisch zu überprüfen; 2) erwerben die Fähigkeit, ihr eigens praktisches Tun mit kritischer
Distanz zu reflektieren; 3) können für den jeweiligen pädagogischen Kontext (z.B.
Rahmenbedingungen, Voraussetzungen der Schüler/innen) die Orientierungshilfen, die aus der Theorie zu gewinnen sind, nutzen und können ihre Entscheidungen sowohl in normativer Perspektive, als auch im Hinblick auf die Ziel- / Mittelrelation im Rückgriff auf wissenschaftliche Erkenntnisse begründen.
Inhalt 1. Experimentieren und Computereinsatz im Physikuntericht (Messen, Auswerten, Modellierung)
2. Fachdidaktische Rekonstruktion von Fachinhalten 3. Begriffsbildung im Physikunterricht 4. Modellvorstellungen und Modellbildung iim Physikunterricht 5. Fachdidaktische Positionen und Ansätze zum Physikunterricht 6. Auf Physikunterricht bezogene Lehr-Lern-Forschung:
Lernvoraussetzungen, Lernschwierigkeiten und Lernprozesse im Physikunterricht, fachbezogene Präkonzepte von Schülerinnen und Schülern, Interessen von Schülerinnen und Schülern mit Genderaspekten, Heterogenität der Schülerschaft im Hinblick auf Planung und Durchführung von Physikunterricht, Evaluierung von Physikunterricht
Literatur/Lernmaterialien • Kircher, Girwitz, Häußler: Physikdidaktik – Theorie und Praxis, Springer
• Paus, Physik in Experimenten und Beispielen, Hanser Verlag (1995)
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Lehrveranstaltung und Lehrformen Seminar, 2 SWS und Demonstrationsübungen 2 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Seminar: Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 2 pro Präsenzstunde Demonstrationsübungen: Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 3 pro Präsenzstunde Schriftliche Arbeit
21 h42 h
21 h63 h
33 h 180 h
Studien- und Prüfungsleistungen Präsentation Erstellung einer schriftlichen Arbeit (z.B. Lehranalyse; Unterrichtsentwurf)
Grundlage für ... Schulpraxis
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Physikalisches Praktikum für Lehramt Beifach Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Physikalisches Praktikum für Lehramt Beifach Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1100 317
Leistungspunkte (LP) 9 LP Semesterwochenstunden (SWS) 4,0 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 2 Semester
Turnus jedes Sommersemester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Dr. A. Grupp; 2. Phys. Institut, Pfaffenwaldring 57, 5.546, Tel.: 65222
1.151, Tel.: 64810 e-mail: [email protected]
Dozenten Dr. A. Grupp Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Lehramtsstudiengang Physik Beifach, Pflichtmodul, 2. Fachsemester
Voraussetzungen Modul Grundlagen der Experimentalphysik I + II: Teil I (Mechanik und Wärmelehre)
Lernziele Die Studierenden können wesentliche physikalische Grundgesetze anhand ausgesuchter Experimente erfassen und anwenden. Die Studierenden lernen, einzelne Experimente unter Anleitung durchzuführen, die Messdaten zu protokollieren und auszuwerten. Sie sind in der Lage, jedes Experiment mit seinen Ergebnissen in einem schriftlichen Bericht zusammenzufassen.
Inhalt Gebiete der Experimentalphysik:Mechanik, Wärmelehre, Strömungslehre, Akustik
Literatur/Lernmaterialien • Dobrinski, Krakau, Vogel; Physik für Ingenieure; Teubner Verlag • Demtröder, Wolfgang; Experimentalphysik Bände 1 und 2; Springer
Verlag • Paus, Hans J.; Physik in Experimenten und Beispielen; Hanser
Verlag • Halliday, Resnick, Walker; Physik; Wiley-VCH • Bergmann-Schaefer; Lehrbuch der Experimentalphysik; De Gruyter • Paul A. Tipler: Physik, Spektrum Verlag • Cutnell & Johnson; Physics; Wiley-VCH • Linder; Physik für Ingenieure; Hanser Verlag • Kuypers; Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VHC • Anleitungstexte zum Praktikum, darin aufgeführte Literatur
Lehrveranstaltung und Lehrformen
Physikalisches Praktikum LA I Praktikum, 4 SWS
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Teil I: Präsenzstunden: 10 Versuche a 3 h Vor- u. Nachbereitung: 15 h pro Versuch Teil II: Präsenzstunden: 5 Versuche a 3 h Vor- u. Nachbereitung: 15 h pro Versuch Summe:
30 h 150 h
15 h75 h
270 h
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Studien- und Prüfungsleistungen Studienleistung: 15 Versuche, Prüfungsleistung: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung: schriftliche Ausarbeitung der 15 Versuche und Kolloquium
Grundlage für ... Schulpraxis, Staatsexamen
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramt Beifach Modulbeschreibung Erläuterung Modulname (Untertitel) Fortgeschrittene für Lehramt Beifach Kürzel (z.B. x-Stellen für Studiengang) 08 1000 318
Leistungspunkte (LP) 6 LP Semesterwochenstunden (SWS) 6 SWS Moduldauer (Anzahl der Semester) 1 Semester
Turnus Jedes Semester Sprache deutsch Modulverantwortlicher Prof. Dr. M. Dressel; 1.Phys.Institut, Pfaffenwaldring 57, 3.549, Tel.: 64946
e-mail: [email protected] Dozenten Prof. Dr. M. Dressel, Prof, Dr. C. Bechinger, Prof. Dr. J. Wrachtrup,
Prof. Dr. H. Gießen, Prof. Dr. T. Pfau, Prof. Dr. G. Denninger, Prof. Dr. P. Michler, Prof. Dr. U. Stroth
Verwendbarkeit/Zuordnung zum Curriculum
Gymnasiales Lehramt im Fach Physik Pflichtmodul, 6. und 7. Fachsemester
Voraussetzungen Module Grundlagen der Experimentalphysik Lehramt I + II, III Lernziele Die Studierenden verfügen über ein gründliches Verständnis der Struktur der
Materie bis zur atomaren Skala. Sie kennen die grundlegenden Konzepte der Molekül- und Festkörperphysik und verstehen Molekül- und Materialeigenschaften. Sie verfügen über Kenntnisse der Grundlagen der Materialwissenschaften. Durch die Teilnahme an den Übungsgruppen ist die Kommunikationsfähigkeit und die Methodenkompetenz bei der Umsetzung von Fachwissen gestärkt.
Inhalt Atome und Kerne: • Struktur der Materie: Elementarteilchen und fundamentale Kräfte • Aufbau und Struktur der Atomhülle, des Atomkerns und der Nukleonen • Spin, Drehimpulsaddition, Atome in äußeren Feldern (Feinstruktur,
Hyperfeinstruktur, Zeeman- und Stark-Effekt) • Mehrelektronenatome und Aufbau des Periodensystems • Spektroskopische Methoden der Atom- und Kernphysik
Molekülphysik • Elektrische und magnetische Eigenschaften der Moleküle • Chemische Bindung • Molekülspektroskopie (Rotation- und Schwingungsspektren) • Elektronenzustände und Molekülspektren (Franck-Condon Prinzip,
Auswahlregeln) Festkörperphysik
• Bindungsverhältnisse in Kristallen • Reziprokes Gitter und Kristallstrukturanalyse • Kristallwachstum und Fehlordnung in Kristallen • Gitterdynamik (Phononenspektroskopie, Spezifische Wärme,
Wärmeleitung) • Fermi-Gas freier Elektronen
Modulhandbuch Lehramt Physik, Vorlage für Senatsausschuss Lehre, 30.04.2010
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• Energiebänder • Halbleiterkristalle
Literatur/Lernmaterialien Atome und Kerne: • Haken/Wolf, "Physik der Atome und Quanten", Springer Verlag • Mayer-Kuckuk, "Atomphysik", Teubner Verlag • Mayer-Kuckuk, "Kernphysik", Teubner Verlag • Demtröder, "Experimentalphysik 3", Springer Verlag • Frauenfelder, Henley, "Subatomic Physics", Oldenburg Verlag • Stierstadt, "Physik der Materie", Wiley-VCH • Hering, "Angewandte Kernphysik", Teubner Verlag
Molekülphysik: • Haken Wolf, Molekülphysik und Quantenchemie, Springer • Atkins, Friedmann, Molecular Quantum Mechanics, Oxford
Festkörperphysik: • Kittel, „Einführung in die Festkörperphysik“, Oldenbourg-Verlag • Ibach/Lüth, „Festkörperphysik, Einführung in die Grundlagen“, Springer-
Verlag • Ashcroft/Mermin: „Festkörperphysik“, Oldenbourg-Verlag • Kopitzki/Herzog, „Einführung in die Festkörperphysik“, Teubner
Lehrveranstaltung und Lehrformen
Teil I - Atome und Kerne: Vorlesung (4 SWS), und Übung (2 SWS) ODER Teil II – Molekül- u. Festkörperphysik: Vorlesung (4 SWS) und Übung (2 SWS)
Abschätzung des Arbeitsaufwandes
Vorlesung Präsenzstunden: 3 h (4 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 1/4 h pro Präsenzstunde Übungen für Lehramt: Präsenzstunden: 1,5 h (2 SWS)*14 Wochen Vor- u. Nachbereitung: 1 3/4 h pro Präsenzstunde Prüfung incl. Vorbereitung
42 h 52,5 h
21 h36,5 h
28 h180 h
Studien- und Prüfungsleistungen
Studienleistungen: Lösung von Übungsaufgaben Prüfungsleistungen: lehrveranstaltungsbegleitende Prüfung, Art und Umfang der LBP wird vom Dozenten zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
Grundlage für ... Staatsexamen Medienform Overhead, Projektion, Tafel, Demonstration Import-Export (von/nach) von: Fakultät 8 / FB Physik
nach: Fakultät 8 / FB Physik