Besondere Bestimmungen der Prüfungsordnung für den Bachelorstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit dem Unterrichtsfach Physik an der Universität Paderborn: vom 29. Juli 2016

amtliche mitteilungen verkündungsblatt der universität paderborn am.uni.pb ausgabe 146.16 vom 29. juli 2016 besondere bestimmungen der prüfungsordnung für den bachelorstudiengang lehramt an berufskollegs mit dem unterrichtsfach physik an der universität paderborn vom 29. juli 2016 herausgeber: präsidium der universität paderborn -2- Besondere Bestimmungen der Prüfungsordnung für den Bachelorstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit dem Unterrichtsfach Physik an der Universität Paderborn vom 29. Juli 2016 Aufgrund des § 2 Absatz 4 und des § 64 Absatz 1 des Gesetzes über die Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen (Hochschulgesetz – HG) vom 16. September 2014 (GV.NRW. S. 547) hat die Universität Paderborn folgende Ordnung erlassen: INHALTSÜBERSICHT Teil I Allgemeines § 34 Zugangs- und Studienvoraussetzungen ....................................................................... 3 § 35 Studienbeginn ............................................................................................................... 3 § 36 Studienumfang ............................................................................................................. 3 § 37 Erwerb von Kompetenzen ............................................................................................ 3 § 38 Module .......................................................................................................................... 4 § 39 Praxisphasen ............................................................................................................... 6 § 40 Profilbildung .................................................................................................................. 6 Teil II Art und Umfang der Prüfungsleistungen § 41 Zulassung zur Bachelorprüfung .................................................................................... 6 § 42 Prüfungsleistungen und Formen der Leistungserbringung ........................................... 6 § 43 Bachelorarbeit .............................................................................................................. 7 § 44 Bildung der Fachnote.................................................................................................... 7 Teil III Schlussbestimmungen § 45 Übergangsbestimmungen ............................................................................................. 8 § 46 Inkrafttreten, Außerkrafttreten und Veröffentlichung ..................................................... 8 Anhang Studienverlaufsplan Modulbeschreibungen -3- Teil I Allgemeines § 34 Zugangs- und Studienvoraussetzungen Über die in § 5 Allgemeine Bestimmungen genannten Vorgaben hinaus gibt es keine weiteren. § 35 Studienbeginn Für das Studium des Unterrichtsfaches Physik ist ein Beginn zum Wintersemester und zum Sommersemester möglich. § 36 Studienumfang Das Studienvolumen des Unterrichtsfaches Physik umfasst 72 Leistungspunkte (LP), davon sind 12 LP fachdidaktische Studien nachzuweisen. § 37 Erwerb von Kompetenzen (1) In den fachwissenschaftlichen Studien des Unterrichtsfaches Physik sollen die Studierenden folgende Kompetenzen erwerben:  physikalische Fragestellungen verstehen sowie solche Fragestellungen selbst entwickeln,  Methoden der Experimentalphysik, der Angewandten Physik und der Theoretischen Physik verstehen und bei der Bearbeitung von grundlegenden Problemstellungen aus den genannten Bereichen anwenden,  physikalische Theorien und Prozesse der Begriffs- und Theoriebildung verstehen sowie deren Struktur und Systematik erkennen,  physikalische Forschungsergebnisse verstehen und ihre Bedeutung einschätzen,  neue bzw. zukünftige Entwicklungen physikalischer Forschung nachvollziehen,  die technologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung der Physik – auch im Vergleich zu anderen Fächern – reflektieren. (2) In den fachdidaktischen Studien des Unterrichtsfaches Physik sollen die Studierenden folgende Kompetenzen erwerben:  Kenntnisse über die Geschichte und die Grundlagen des Schulfachs Physik und seine Abgrenzung zur Disziplin Physik  die Fähigkeit, den Beitrag des Physikunterrichts zur naturwissenschaftlichen Grundbildung, zur schulischen Allgemeinbildung und zur Schulentwicklung darzustellen und zu bewerten  einen Überblick über Konzepte, Methoden und Medien zum Lehren und Lernen von Physik als Grundlage der Analyse und Bewertung von Unterricht  die Fähigkeit, exemplarisch Inhalte für eine Lerngruppe im Physikunterricht auszuwählen, zu elementarisieren, curricular anzuordnen und ihre Angemessenheit im Hinblick auf die affektiven und kognitiven Voraussetzungen (Schülervorverständnis) zu beurteilen -4-  die Fähigkeit, ausgewählte Konzepte, Methoden und Medien zum Lehren und Lernen von Physik sowie zugehörige Ergebnisse fachdidaktischer Forschung zur Analyse und Bewertung konkreter Unterrichtsbeispiele anzuwenden. § 38 Module (1) Das Studienangebot im Umfang von 72 LP, davon 12 LP fachdidaktische Studien, ist modularisiert und umfasst 9 Module. (2) Die Module bestehen aus Pflicht- und/oder Wahlpflichtveranstaltungen. Die Wahlpflichtveranstaltungen können aus einem Veranstaltungskatalog gewählt werden. (3) Die Studierenden erwerben die in § 37 genannten Kompetenzen im Rahmen folgender Module: 1 Experimentalphysik A (Mechanik und Thermodynamik) 11 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 1. Sem. Vorlesung Übung Praktikum P P WP 120 90 120 2 Experimentalphysik B (Elektrodynamik und Optik I) 11 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 2. Sem. Vorlesung Übung Praktikum P P WP 120 90 120 3 Experimentalphysik C (Quantenphysik und Optik II) 10 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 3. Sem. Vorlesung Übung Praktikum P P WP 90 90 120 4 Struktur der Materie (Lehramt) 7 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 4. Sem. Vorlesung Übung P P 90 120 5 Theoretische Physik für das Lehramt (Theoretische Mechanik, Elektrodynamik) 8 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 5. Sem. Vorlesung Übung P P 120 120 -5- 6 Theoretische Physik C (Quantenmechanik) 8 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 6. Sem. Vorlesung Übung P P 120 120 7 Physik im Kontext 5 LP Zeitpunkt (Sem.) Es ist entweder die Variante A oder die Variante B zu wählen: P/WP Workload (h) 6. Sem. Variante A Es ist eine Veranstaltung (Vorlesung und Übung) zu einem der folgenden Themen zu wählen:  Astronomie/Astrophysik  Physik und Umwelt Variante B Es ist je eine Veranstaltung zu folgenden Themen zu wählen:  Wissenschaft u. Ethik  Physik in Experimenten WP WP WP 150 90 60 8 Grundlagen der Physikdidaktik 5 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 1.-2.. Sem. Einführung in das Lehramtsstudium Physik Einführung in die Physikdidaktik P P 60 90 9 Sachstrukturen und Unterrichtsmethoden der Physik 7 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 3.-4.. Sem. Didaktische Rekonstruktion Grundlagenseminar Physikdidaktik aus folgendem Veranstaltungskatalog:  Experimentieren im Physikunterricht  Moderne Unterrichtsmethoden  Kontextorientierter Physikunterricht P WP 90 120 (4) Die Beschreibungen der einzelnen Module sind den Modulbeschreibungen im Anhang zu entnehmen. Die Modulbeschreibungen enthalten insbesondere die Qualifikationsziele bzw. Standards, Inhalte, Lehr- und Lernformen sowie die Prüfungsmodalitäten und Prüfungsformen. § 39 Praxisphasen (1) Das Bachelorstudium im Lehramt an Berufskollegs umfasst gemäß § 7 Abs. 3 und § 11 Abs. 2 und Abs. 4 Allgemeine Bestimmungen ein mindestens vierwöchiges außerschulisches oder schulisches Berufsfeldpraktikum, das den Studierenden konkretere berufliche Perspektiven innerhalb oder außerhalb des Schuldienstes eröffnet. (2) Das Berufsfeldpraktikum wird in der Regel in Zusammenhang mit dem berufspädagogischen Modul absolviert. (3) Das Nähere zu den Praxisphasen wird in einer gesonderten Ordnung geregelt. -6- § 40 Profilbildung Das Fach Physik beteiligt sich am Lehrveranstaltungsangebot zu den standortspezifischen berufsfeldbezogenen Profilen gemäß § 12 Allgemeine Bestimmungen. Die Beiträge des Faches können den semesterweisen Übersichten entnommen werden, die einen Überblick über die Angebote aller Fächer geben. Teil II Art und Umfang der Prüfungsleistungen § 41 Zulassung zur Bachelorprüfung Die über § 17 Allgemeine Bestimmungen hinausgehenden Vorgaben für die Teilnahme an Prüfungsleistungen im Fach Physik sind den Modulbeschreibungen im Anhang zu entnehmen. § 42 Prüfungsleistungen und Formen der Leistungserbringung (1) Im Unterrichtsfach Physik werden folgende Prüfungsleistungen, die in die Abschlussnote der Bachelorprüfung eingehen, erbracht, durch das Leistungspunktesystem gewichtet und bewertet:  Experimentalphysik A (Klausur im Umfang von 3 Zeitstunden zu Vorlesung und Übung; Portfolio zum Praktikum)  Experimentalphysik B (Klausur im Umfang von 3 Zeitstunden zu Vorlesung und Übung; Portfolio zum Praktikum)  Experimentalphysik C (Klausur im Umfang von 3 Zeitstunden zu Vorlesung und Übung; Portfolio zum Praktikum)  Struktur der Materie (Lehramt) (Modulabschlussklausur im Umfang von 3 Zeitstunden) oder einer mündlichen Prüfung im Umfang von ca. 45 Minuten)  Theoretische Physik für das Lehramt (Theoretische Mechanik, Elektrodynamik) (Klausur im Umfang von 3 Zeitstunden oder mündliche Prüfung im Umfang von ca. 45 Minuten als Modulabschlussprüfung)  Theoretische Physik C (Modulabschlussklausur im Umfang von 3 Zeitstunden)  Physik im Kontext (Klausur im Umfang von 2 Zeitstunden oder mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten als Modulabschlussprüfung)  Grundlagen der Physikdidaktik (Klausur im Umfang von 2 Zeitstunden als Modulabschlussprüfung)  Sachstrukturen und Unterrichtsmethoden des Physikunterrichts (mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten als Modulabschlussprüfung). (2) Darüber hinaus ist der Nachweis der qualifizierten Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des Moduls entsprechend den Modulbeschreibungen zu erbringen. (3) Sofern in der Modulbeschreibung Rahmenvorgaben zu Form und/oder Dauer/Umfang von Prüfungsleistungen enthalten sind, wird vom jeweiligen Lehrenden bzw. Modulbeauftragten spätestens in den ersten drei Wochen der Vorlesungszeit bekannt gegeben, wie die -7- Prüfungsleistung konkret zu erbringen ist. Dies gilt entsprechend für den Nachweis der qualifizierten Teilnahme. (4) Die zweite Wiederholung einer Prüfung gemäß § 25 Abs. 3 Allgemeine Bestimmungen in Klausurform wird als mündliche Ersatzprüfung abgehalten. Die Dauer beträgt bei einer Klausur von zwei Zeitstunden ca. 30 min. und bei einer Klausur von 3 Zeitstunden ca. 45 min. Für die Ersatzprüfung gelten die Bestimmungen von § 19 entsprechend. Die Ersatzprüfung kann nur mit den Noten „ausreichend“ (4,0) oder „nicht ausreichend“ (5,0) bewertet werden. § 43 Bachelorarbeit (1) Wird die Bachelorarbeit gemäß §§17 und 21 Allgemeine Bestimmungen im Unterrichtsfach Physik verfasst, so hat sie einen Umfang, der 10 LP entspricht. Sie soll zeigen, dass die Kandidatin bzw. der Kandidat in der Lage ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist ein für das künftige Berufsfeld relevantes Thema bzw. Problem aus dem Fach Physik mit wissenschaftlichen Methoden selbständig zu bearbeiten und die Ergebnisse sachgerecht darzustellen. Die Bachelorarbeit kann wahlweise in der Fachwissenschaft oder der Fachdidaktik verfasst werden. Sie soll einen Umfang von etwa 30-40 Seiten nicht überschreiten. (2) Wird die Bachelorarbeit im Fach Physik nach Abschluss des Bewertungsverfahrens mit mindestens ausreichender Leistung angenommen, so wird gemäß § 23 Allgemeine Bestimmungen eine mündliche Verteidigung der Bachelorarbeit anberaumt. Die Verteidigung dauert ca. 30 Minuten. Auf die Verteidigung entfallen 2 LP. § 44 Bildung der Fachnote Gemäß § 24 Abs. 3 Allgemeine Bestimmungen wird eine Gesamtnote für das Fach Physikgebildet. Sie ergibt sich aus dem nach Leistungspunkten gewichteten arithmetischen Mittel der Modulnoten. Ausgenommen ist die Note der Bachelorarbeit, auch wenn sie im Fach Physik geschrieben wird. Für die Berechnung der Fachnote gilt § 24 Abs. 2 entsprechend. Teil III Schlussbestimmungen § 45 Übergangsbestimmungen (1) Diese Besonderen Bestimmungen gelten für alle Studierenden, die ab dem Wintersemester 2016/2017 erstmalig für den Bachelorstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit dem Unterrichtsfach Physik an der Universität Paderborn eingeschrieben werden. (2) Studierende, die bereits vor dem Wintersemester 2016/2017 an der Universität Paderborn für den Bachelorstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit dem Unterrichtsfach Physik eingeschrieben worden sind, legen ihre Bachelorprüfung einschließlich Wiederholungsprüfungen letztmalig im Wintersemester 2020/2021 nach den Besonderen Bestimmungen in der Fassung vom 28. September 2011 (AM.Uni.PB 93/11), geändert durch Satzung vom 31. Januar 2014 (AM.Uni.PB 06/14) ab. Ab dem Sommersemester 2021 wird die Bachelorprüfung einschließlich Wiederholungsprüfungen nach diesen Besonderen Bestimmungen abgelegt. -8- § 46 Inkrafttreten, Außerkrafttreten und Veröffentlichung (1) Diese Besonderen Bestimmungen treten am 01. Oktober 2016 in Kraft. Gleichzeitig treten die Besonderen Bestimmungen der Prüfungsordnung für den Bachelorstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit dem Unterrichtsfach Physik an der Universität Paderborn vom 28. September 2011 (AM.Uni.PB 93/11), geändert durch Satzung vom 31. Januar 2014 (AM.Uni.PB 06/14), außer Kraft. § 45 bleibt unberührt. (2) Diese Besonderen Bestimmungen werden in den Amtlichen Mitteilungen der Universität Paderborn veröffentlicht. Ausgefertigt aufgrund des Beschlusses des Fakultätsrats der Fakultät für Naturwissenschaften vom 17. Juni 2015 im Benehmen mit dem Ausschuss für Lehrerbildung (AfL) vom 21. Mai 2015 sowie nach Prüfung der Rechtmäßigkeit durch das Präsidium der Universität Paderborn vom 24. Juni 2015. Paderborn, den 29. Juli 2016 Für den Präsidenten Die Vizepräsidentin für Wirtschafts- und Personalverwaltung der Universität Paderborn Simone Probst -9- Anhang Studienverlaufsplan Sem Fach Fachdidaktik LP 1. Experimentalphysik A (Mechanik und Thermodynamik) 11 LP Vorlesung(120 h, 4 SWS), Übung (90 h, 2SWS), Praktikum (120 h, 2 SWS) Grundlagen der Physikdidaktik 5 LP Einführung in das Lehramtsstudium Physik (60 h, 1 SWS) Einführung in die Physikdidaktik (90 h, 2 SWS) 14 2. Experimentalphysik B (Elektrodynamik und Optik I) 11 LP Vorlesung(120 h, 4 SWS), Übung (90 h, 2SWS), Praktikum (120 h, 2 SWS) 13 3. Experimentalphysik C (Quantenpyhsik, Optik II) 10 LP Vorlesung(90 h, 3 SWS), Übung (90 h, 2SWS), Praktikum (120 h, 2 SWS) Sachstrukturen und Unterrichtsmethoden des Physikunterrichts 7 LP Didaktische Rekonstruktion (90 h, 2 SWS) Grundlagenseminar zur Physikdidaktik (120 h, 2 SWS) (z.B, Experimentieren im PhU, Moderne Unterrichtsmethoden, Kontextorientierter PhU) 13 4. Struktur der Materie 7 LP Vorlesung (90 h, 3 SWS), Übung (120 h, 2SWS) 11 5. Theoretische Physik LA (Theoret. Mechanik, Elektrodynamik) 8 LP Vorlesung (120 h, 4 SWS), Übung (120 h, 2SWS) 8 6. Theoretische Physik C (Quantenmechanik) 8 LP Physik im Kontext 5 LP Variante A Astronomie/ Astrophysik oder Physik und Umwelt, (150 h, 4 SWS) Variante B: Wissenschaft u. Ethik (90 h, 2 SWS) und Physik in Experimenten 60h, 2 SWS) 13 60 LP 12 LP 72 -16- Struktur der Materie (Lehramt) Modulnummer 4 Workload 210h Credits 7 Studiensemester 4. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Sommersemester Dauer 1 Semester 1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Übung Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 2 SWS / 30 h Selbststudium 45 h 60 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Fachliche Kompetenzen: Vorlesung: Beherrschung der grundlegenden Konzepte und Theorien der Molekül- und Kernphysik. Verfestigung des mathematischen Könnens und Wissens. Mathematische Formulierung physikalischer Sachverhalte Übung : die in den Aufgaben gestellten Probleme erkennen, den Bezug zum Vorlesungsstoff herstellen, das Problem mathematisch formulieren, und das Ergebnis diskutieren. Spezifische Schlüsselkompetenzen: • Fähigkeit zu konzeptionellem, analytischem und logischem Denken und das Können, das erworbene Wissen auf unterschiedlichen Gebieten einzusetzen • Präsentationskompetenz durch Darstellen von Problemlösungen im Rahmen der Übung • Teamfähigkeit durch die Bearbeitung von Problemstellungen in Kleingruppen 3 Inhalte Atom-, Kern-, Molekülphysik • Elementarteilchen • Kernmodelle • Kernspaltung und Kernfusion • Quantenmechanik des Wasserstoff-Atoms • Chemische Bindung Festkörper- und Halbleiterphysik • Struktur der Kristalle, Beugung, reziprokes Gitter • Fehlstellen (Punktdefekte), Versetzungen • Phononen und thermische Eigenschaften • Freies Elektronengas, Bändermodell • Halbleiter, Dotierung, Ladungsträgertransport, Optische Eigenschaften • Physikalische Grundlagen der Halbleiter-Bauelemente • Niederdimensionale Strukturen • Kollektive Phänomene: Supraleitung, Magnetismus, Ferroelektrizität • Dielektrische Festkörper 4 Lehrformen Vorlesung und Übung 5 Gruppengröße Vorlesung 120 TN, Übung 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Das Modul wird auch im Lehramt Bachelor Bk Physik verwendet. 7 Teilnahmevoraussetzungen Erwartet wird der Besuch der Module Experimentalphysik A-C 8 Prüfungsformen Modulabschlussprüfung als Klausur im Umfang von 2 Zeitstunden oder als mündliche Prüfung im Umfang von ca. 45 Minuten 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreich erbrachte Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragte/r: N.N. -17- Theoretische Physik für das Lehramt (Theoretische Mechanik, Elektrodynamik) Modulnummer 5 Workload 240 h Credits 8 Studiensemester 5. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Wintersemester Dauer 1 Semester 1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Übung Kontaktzeit 4 SWS / 60 h 2 SWS / 30 h Selbststudium 60 h 90 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Fachliche Kompetenzen: Vorlesung: Verständnis grundlegender Prinzipien der Theoretischen Physik sowie ihrer formalen und konzeptionellen Einheit, Beherrschung der gängigen mathematischen Methoden zur Beschreibung und Modellierung von physikalischen Systemen in der Mechanik und Elektrodynamik. Übung : Befähigung zur selbstständigen Anwendung des Vorlesungsstoffs auf konkrete physikalische Probleme, Darstellung und Diskussion der Ergebnisse. Spezifische Schlüsselkompetenzen: • Fähigkeit zu konzeptionellem, analytischem und logischem Denken und das Können, das erworbene Wissen auf unterschiedlichen Gebieten einzusetzen • Präsentationskompetenz durch Darstellen von Problemlösungen im Rahmen der Übung • Teamfähigkeit durch die Bearbeitung von Problemstellungen in Kleingruppen 3 Inhalte Vorlesung : Einführung in die theoretischen Grundlagen der Mechanik und Elektrodynamik. Im Zentrum der Vorlesung stehen die abstrakte Formulierung physikalischer Probleme sowie Methoden zu ihrer mathematischen Behandlung. Übung: Anwendung des Vorlesungsstoffs auf konkrete Probleme. • Newtonsche Bewegungsgleichungen, Kräfte, Zwangsbedingungen • Verallgemeinerte Koordinaten, Lagrange-Funktion • Symmetrien und Erhaltungssätze • Bewegung im Zentralfeld, Kepler-Problem • Maxwell-Gleichungen • Elektrostatik, Multipolentwicklung, Magnetostatik • Elektromagnetische Felder, Potentiale und Eichtransformationen • Grundlagen der Relativitätstheorie, Lorentz-Transformation 4 Lehrformen Vorlesung, Übung 5 Gruppengröße Vorlesung 120 TN, Übung 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Das Modul wird speziell für die Lehrämter Bachelor GyGe und BK Physik angeboten. 7 Teilnahmevoraussetzungen Erwartet wird der Besuch der Experimentalphysik A (Mechanik und Thermodynamik) und B (Elektrodynamik und Optik I) 8 Prüfungsformen Modulabschlussprüfung in Form einer Klausur im Umfang von 3 Zeitstunden oder einer mündlichen Prüfung im Umfang von ca. 45 Minuten 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreich erbrachte Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende/r T. Meier, A. Schindlmayr, W.-G. Schmidt 11 Sonstige Informationen Literatur • Schilcher „Theoretische Physik kompakt für das Lehramt“ • Lehrbücher der Theoretischen Physik, z.B. Landau/Lifschitz, Nolting, Greiner -18- Theoretische Physik C (Quantenmechanik) Modulnummer 6 Workload 240 h Credits 8 Studiensemester 6. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Sommersemester Dauer 1 Semester 1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Übung Kontaktzeit 4 SWS / 60 h 2 SWS / 30 h Selbststudium 60 h 90 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Fachliche Kompetenzen: Vorlesung: Beherrschung der theoretischen Grundlagen und Methoden der Quantenmechanik, Modellbildung und abstrakte mathematische Formulierung physikalischer Sachverhalte, Festigung des mathematischen Könnens und Wissens. Übung: Befähigung zur selbstständig en Anwendung des Vorlesungsstoffs auf konkrete physikalische Probleme, Darstellung und Diskussion der Ergebnisse. Spezifische Schlüsselkompetenzen: • Fähigkeit zu konzeptionellem, analytischem und logischem Denken und das Können, das erworbene Wissen auf unterschiedlichen Gebieten einzusetzen • Präsentationskompetenz durch Darstellen von Problemlösungen im Rahmen der Übung • Teamfähigkeit durch die Bearbeitung von Problemstellungen in Kleingruppen 3 Inhalte Vorlesung: Einführung in die theoretischen Grundlagen der Quantenmechanik. Im Zentrum der Vorlesung stehen die abstrakte Formulierung physikalischer Probleme sowie Methoden zu ihrer mathematischen Behandlung. Übung: Anwendung des Vorlesungsstoffs auf ausgewählte Problemstellungen. • Schrödinger-Gleichung, Interpretation der Wellenfunktion, Operatoren • Eindimensionale Probleme, harmonischer Oszillator • Näherungsverfahren, Variationsmethode, Störungstheorie • Schrödinger- und Heisenberg-Bild, Zustandsvektoren • Symmetrien und Erhaltungssätze • Drehimpuls, Spin, Addition von Drehimpulsen • Zentralpotential, Coulomb-Potential • Spektrum des Wasserstoff-Atoms, Feinstruktur, Zeeman- und Stark-Effekt • Streuzustände • Quantenmechanische Vielteilchensysteme 4 Lehrformen Vorlesung, Übung 5 Gruppengröße Vorlesung 120 TN, Übung 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Die Vorlesung wird auch im Bachelor Physik verwendet; die Übung wird speziell für die Lehrämter Bachelor GyGe und BK Physik angeboten. 7 Teilnahmevoraussetzungen Erwartet wird der Besuch der Experimentalphysik C (Quantenmechanik und Optik II) und der Theoretischen Physik für das Lehramt sollten 8 Prüfungsformen Modulabschlussprüfung als Klausur im Umfang von 3 Zeitstunden 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreich erbrachte Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende/r T. Meier, A. Schindlmayr, W.-G. Schmidt 11 Sonstige Informationen Literatur • Nolting: "Quantenmechanik" • Landau/Lifshitz: "Quantenmechanik" • Reineker/Schulz/Schulz: "Quantenmechanik" -19- Physik im Kontext Modulnummer 7 Workload 150h Credits 5 Studiensemester 6. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Semester Dauer 1 Semester 1 Lehrveranstaltungen (Es ist Variante A oder B zu wählen) Variante A Es ist eine Veranstaltung zu einem der aus folgenden Themen zu wählen:  Astronomie/Astrophysik  Physik und Umwelt Variante B Es ist je eine Veranstaltung zu jedem der folgenden Themen zu wählen:  Wissenschaft u. Ethik  Physik in Experimenten Kontaktzeit 4 SWS / 60 h 2 SWS / 30 h 2 SWS / 30 h Selbststudium 90 h 60 h 30 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Fachliche Kompetenzen: Überblick über die theoretischen Grundlagen, Konzepte, Modelle und Methoden des gewählten Themas. Befähigungzur selbstständigen Anwendung des Vorlesungsstoffs auf ausgewählte physikalische Probleme des gewählten Themas, Darstellung und Diskussion der Ergebnisse. Spezifische Schlüsselkompetenzen: • Fähigkeit zu konzeptionellem, analytischem und logischem Denken und das Können, das erworbene Wissen auf unterschiedlichen Gebieten einzusetzen • Präsentationskompetenz durch Darstellen von Problemlösungen im Rahmen der Übung • Teamfähigkeit durch die Bearbeitung von Problemstellungen in Kleingruppen 3 Inhalte  Astronomie/Astrophysik  Physik und Umwelt  Wissenschaft u. Ethik  Physik in Experimenten 4 Lehrformen Vorlesung und Übung, Seminar 5 Gruppengröße Vorlesung 120 TN, Übung 15 TN, Seminar 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Das Modul wird auch im Lehramt Bachelor GyGe Physik und Bachelor HRGe Physik verwendet. 7 Teilnahmevoraussetzungen Erwartet wird der Besuch der Module Experimentalphysik A-C 8 Prüfungsformen Modulabschlussprüfung als Klausur im Umfang von 2 Zeitstunden oder als mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreich erbrachte Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragte/r: P. Reinhold -20- Grundlagen der Physikdidaktik Modulnummer 8 Workload 150 h Credits 5 Studiensemester 1.-2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Semester Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen a) Einführung in das Lehramtsstudium b) Einführung in die Physikdidaktik Kontaktzeit 1 SWS / 15 h 2 SWS / 30 h Selbststudium 45 h 60 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Fachliche Kompetenzen: • Grundlagen im wissenschaftlichen Arbeiten • Kenntnisse über die Geschichte und die Grundlagen des Schulfachs Physik und seine Abgrenzung zur Disziplin Physik • die Fähigkeit, den Beitrag des Physikunterrichts zur naturwissenschaftlichen Grundbildung, zur schulischen Allgemeinbildung und zur Schulentwicklung darzustellen und zu bewerten • Kenntnis aktueller Debatten physikalischer Bildung und kritische Auseinandersetzung • Kenntnisse über das Modell der Didaktischen Rekonstruktion • einen Überblick über Konzepte, Methoden und Medien zum Lehren und Lernen von Physik als Grundlage der Analyse und Bewertung von Unterricht Spezifische Schlüsselkompetenzen: • Grundlagen in Lern- und Arbeitstechniken, • Grundlagen des wissenschaftlichen Arbeitens 3 Inhalte a) Einführung in das Lehramtsstudium • Wissenschaftliche Arbeitsweisen (Literaturrecherche, wissenschaftliches Schreiben), Fachbücher, Schulbücher und Schulzeitschriften, • Verhältnis zwischen Fachwissenschaft und Didaktik (Begründung von Studieninhalten, Relevanz für die spätere Unterrichtstätigkeit) • Erfahrungen mit und Selbstreflexion von eigenen fachbezogenen Handlungs-, Denk- und Lernprozessen b) Einführung in die Physikdidaktik • Geschichte des Physikunterrichts • Ziele und Begründungen des Physikunterrichts, Lehrplan- und Rahmenvorgaben (KMK, Bildungsstandards) • Modell der didaktischen Rekonstruktion • Methoden im Physikunterricht (Prinzipien der Unterrichtsgestaltung und methodische Zugangsweisen, Unterrichtskonzepte (genetisch, exemplarisch, entdeckend, darbietend) Artikulationsschemata) • Ziele und Einsatzformen des Experiments im Physikunterricht • Medien im Physikunterricht (Medieneinsatz, Bilder, Texte, klassische Medien (Buch, Tafel, OH- Projektor), digitale Medien) 4 Lehrformen Seminar 5 Gruppengröße Seminar 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Lehramt Bachelor GyGe Physik; die Veranstaltung „Einführung in die Physikdidaktik“ wird auch im Lehramt Bachelor HRGe Physik verwendet. 7 Teilnahmevoraussetzungen keine 8 Prüfungsformen Qualifizierte Teilnahme durch Gruppenarbeit oder Präsentation in den Veranstaltungen Modulabschlussprüfung als Klausur im Umfang von 2 Zeitstunden 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreich erbrachte Modulabschlussprüfung sowie qualifizierte Teilnahme an den Veranstaltungen 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende/r P. Reinhold Sachstrukturen und Unterrichtsmethoden des Physikunterrichts Modulnummer 9 Workload 210 h Credits 7 Studiensemester 3.-4.. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Semester Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen a) Didaktische Rekonstruktion b) ein Grundlagenseminar zur Physikdidaktik aus folgendem Veranstaltungskatalog: • Experimentieren im Physikunterricht • Moderne Unterrichtsmethoden • Kontextorientierter Physikunterricht Kontaktzeit 2 SWS / 30 h 2 SWS / 30 h Selbststudium 60 h 90 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Fachliche Kompetenzen: • exemplarische Kenntnis empirischer Befunde zu Schülervorstellungen und zur Interessensentwicklung von Schülern • die Fähigkeit, exemplarisch Inhalte für eine Lerngruppe im Physikunterricht auszuwählen, zu elementarisieren, curricular anzuordnen und ihre Angemessenheit im Hinblick auf die affektiven und kognitiven Voraussetzungen (Schülervorverständnis) zu beurteilen • die Fähigkeit, ausgewählte Konzepte und Methoden zum Lehren und Lernen von Physik sowie zugehörige Ergebnisse fachdidaktischer Forschung zur Analyse und Bewertung konkreter Unterrichtsbeispiele anzuwenden • die Fähigkeit, Unterrichtsmethoden für eine Lerngruppe im Physikunterricht auszuwählen und ihre Angemessenheit im Hinblick auf die affektiven und kognitiven Voraussetzungen (Schülervorverständnis) zu beurteilen • geeignete Medien auszuwählen und hinsichtlich ihrer spezifischen Einsatzbedingungen und Wirkungen im Lehr-Lernprozess zu beurteilen Spezifische Schlüsselkompetenzen: • die Fähigkeit zur Präsentation, • Grundlagen wissenschaftlicher Praxis, insbesondere des wissenschaftlichen Schreibens und der Informationsbeschaffung, • einen Überblick über Zeit- und Projektmanagement. 3 Inhalte a) Didaktische Rekonstruktion • Das Modell der didaktischen Rekonstruktion • Zielbezug und Bildungsqualität physikalischer Inhalte • Grundlegende Kenntnisse schulspezifischer fachlicher Aspekte zu ausgewählten Themenfeldern • Ausgewählte Schülervorstellungen und typischer Erhebungsmethoden • Verschiedene Kriterien und Verfahren didaktischer Reduktion und deren Anwendung • Analogien und Modelle • Basiskonzepte, kumulatives Lernen, vertikale und horizontale Vernetzung • Elementarisierung ausgewählter Inhalte für eine Lerngruppe im Physikunterricht und Beurteilung der Angemessenheit im Hinblick auf die affektiven und kognitiven Voraussetzungen der Schüler und das Lernziel • Reflexion eigener fachbezogener Denk- und Lernprozesse • Analysen von vorgegebenem Unterrichtsmaterial b) ein Grundlagenseminar zur Physikdidaktik aus folgendem Veranstaltungskatalog: • Experimentieren im Physikunterricht • Wissenschafts- und Erkenntnistheoretische Grundlagen • Natur der Naturwissenschaften, Theorie- und Modellbildung • Ziele und Funktionen des Experiments, Arten von Experimenten • Kognitive Anforderungen und Potential von Experimenten, lernwirksamer Einsatz von Experimenten, typische Schülerfehler und Schwierigkeiten in der Handhabung beim Experimentieren • Vorgehensweisen beim Experimentieren im Physikunterricht, Mess- und Auswerteverfahren, Arbeitsweisen, Reflexion, Bewertungskriterien • Planung des Vorgehens beim Experimentieren im Physikunterricht, Planen möglicher Handlungsalternativen, sinnvolle Einbettung von Experimenten in den Unterrichtsablauf, Zeitplanung , didaktisches Normalverfahren • Verschiedene experimentelle Zugänge, Wissen über didaktisch adäquates Anordnen von Experimenten • Offenes Experimentieren • Moderne Unterrichtsmethoden o Einsatzformen digitaler Medien im Physikunterricht o Fachdidaktische Funktionen digitaler Medien, analog zu den Funktionen von Experimenten o Lern- und medienpsychologische Grundlagen, u.a. generative Theorie von multimedialen Lernens, Theorien zum Lernen mit multiplen Repräsentationen, Theorie der kognitiven Belastung o Planung von Unterricht mit neuen Medien o Formen des kooperativen Lernens im Physikunterricht o Theoretische Grundlagen der gemeinsamen Wissenskonstruktion, u.a. soziogenetische Perspektive, Perspektive der kognitiven Elaboration, soziokulturelle und situierte Perspektiven o Rahmenbedingungen für das kooperative Lernen • Kontextorientierter Physikunterricht Situiertes Lernen, Interessenforschung, Lernen in sinnstiftenden Kontexten, Fächerübergreifender und Fächerverbindender Unterricht 4 Lehrformen Seminar 5 Gruppengröße Seminar 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Lehramt Bachelor GyGe Physik; die angebotenen Veranstaltungen werden auch im Lehramt Bachelor HRGe Physik verwendet. 7 Teilnahmevoraussetzungen Erwartet wird der Besuch des Moduls Grundlagen der Physikdidaktik 8 Prüfungsformen Qualifizierte Teilnahme durch Gruppenarbeit oder Präsentation in den gewählten Veranstaltungen Modulabschlussprüfung als mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreich erbrachte Modulabschlussprüfung sowie qualifizierte Teilnahme an den gewählten Veranstaltungen 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende/r P. Reinhold herausgeber präsidium der universität paderborn warburger str. 100 33098 paderborn http://www.uni-paderborn.de Issn 2199-2819