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Physik

„Die Physik untersucht die grundlegenden Phänomene in der Natur.“

So oder ähnlich versuchen Nachschlagewerke, die Physik – als eine der klassischen Naturwissenschaften – zu definieren.

Im Gegensatz also zur Biologie, die sich mit der naturwissenschaftlichen Untersuchung des Lebens beschäftigt, und auch zur Chemie, die sich vor allem
dem Aufbau und der Umwandlung von Stoffen widmet, studiert der Physiker andersgeartete natürliche Phänomene, etwa das fundamentale
Zusammenspiel von Materie und Energie, den Gegensatz von Wellen und Teilchen und die Eigenschaften von Raum und Zeit.
Mehr als alle anderen Wissenschaften benötigt der Physiker Methoden der Mathematik, um seine Erkenntnisse zu ordnen und zu systematisieren;
dieser Teil der Physik wird als „theoretische Physik“ bezeichnet. Demgegenüber versucht die „experimentelle Physik“, durch Versuche (also durch die
methodische Beobachtung, Messung und Beeinflussung der Natur) Wissen zu erlangen.

Der technische Fortschritt der vergangenen Jahrhunderte ist zu einem wesentlichen Teil der Physik zu verdanken. Moderne Informationstechnologie
(Computer, Internet, Handy) ebenso wie Transportmittel (Auto, Flugzeug, Raumschiffe) sind ohne physikalische Erkenntnisse ebenso undenkbar wie
neueste medizinische Technologie (CT, MRT, Strahlentherapie). Allerdings bildet physikalisches Wissen auch die Grundlage zahlreicher gefährlicher
Entwicklungen, etwa in der Waffenindustrie (→ Kernwaffen).
Die Allgegenwart der Physik in unserer modernen Gesellschaft erfordert die Kompetenz, physikalische Konzepte im täglichen Leben zu erkennen,
ebenso wie die Kompetenz, den Nutzen und die Grenzen physikalischer Methoden realisieren und, ganz allgemein, einen kritischen Standpunkt
einnehmen zu können. Der Vermittlung dieser Kompetenzen dient der Physikunterricht.

Am Westfalen-Kolleg Dortmund vermittelt der Physikunterricht sowohl einen Einblick in die theoretische wie auch in die experimentelle Physik.
Zahlreiche Teilgebiete und Konzepte der Physik werden ausführlich behandelt:

•    Klassische Mechanik (Energie, Kraft, Gravitation, ...)
•    Elektromagnetismus (Elektrostatik, Elektrodynamik, Magnetfelder, Induktion, ...)
•    Schwingungen und Wellen (elektromagnetische Wellen, Materiewellen, ...)
•    Moderne Physik (Atom- und Kernphysik, Quantenphysik, Spezielle Relativitätstheorie, ...)

Zur Gestaltung des Physikunterrichts am Westfalen-Kolleg kommen neben dem wichtigsten „Hilfsmittel“ des Physikers, dem Experiment, auch moderne
Medien zum Einsatz, etwa Beamer, elektronische Whiteboards und Software zur computergestützten Modellierung.
Der Physikunterricht am Westfalen-Kolleg setzt dabei keine Vorkenntnisse voraus: In der Einführungsphase (1. und 2. Semester) findet eine erste
Einführung in die Mechanik statt, bei der grundlegende Konzepte, wie Energie und Bewegung, thematisiert werden. Und auch in der Qualifikationsphase
(3. bis 6. Semester) wird nur das Wissen der Einführungsphase vorausgesetzt.

Die Studierenden werden zudem erst allmählich daran gewöhnt, Phänomene fachsprachlich zu formulieren und zu diskutieren; in den ersten Semestern
kann es durchaus ausreichend und sogar fruchtbar sein, physikalische Zusammenhänge umgangssprachlich zu beschreiben. Auch der Einsatz der
Mathematik wird auf das Notwendige beschränkt.