Lehramtsstudium Physik. Studieninformation WS 2010/11

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1 Lehramtsstudium Physik Studieninformation WS 010/11 Inhalt: o Ansprechpartner o Modulhandbuch Physik o Prüfungsordnung BA Lehramt o Fachspezifischer Anhang zur Prüfungsordnung

2 Liebe Lehramtsstudierende, die Fachstudienberatung für die Lehramtsstudiengänge wird in unserem Fachbereich durchgeführt von: OStR. Dr. rer. nat. Bodo Eckert Gebäude 46 Zimmer 5 Telefon: eckert@physik.uni-kl.de Vorsitzender des Fachprüfungsausschusses ist: Prof. Dr. Herbert M. Urbassek Gebäude 46 Zimmer 36 Telefon: urbassek@rhrk.uni-kl.de Sollten irgendwelche Fragen und/oder Probleme auftreten, scheuen Sie sich bitte nicht, die Herren anzusprechen!

3 Modulgesamtübersicht Lehramt Physik (Gym, RS+: 1. oder. Fach; BBS:. Fach) Modul Kennnummer Kürzel Titel / Bezeichnung des Moduls 1 EP1 Experimentalphysik 1: Mechanik, Thermodynamik EP Experimentalphysik : Elektrodynamik, Optik 3 FD1 Fachdidaktik 1: Fachdidaktische Vertiefungen zur Experimentalphysik 4 GP1 Experimentelles Grundpraktikum 1: Mechanik, Thermodynamik 5 GP Experimentelles Grundpraktikum : Elektrodynamik, Optik 6 EP3 Experimentalphysik 3: Atom- und Quantenphysik 7 FD Fachdidaktik : Physikunterricht Konzeptionen und Praxis 8 EP4 Experimentalphysik 4: Festkörperphysik, Kernphysik, Elementarteilchenphysik, Kosmologie 9 TP1 Theoretische Physik 1: Theoretische Mechanik, Elektrodynamik 10 TP Theoretische Physik : Quantentheorie, Statistische Physik und Thermodynamik 11 FD3 Fachdidaktik 3: Physikunterricht - Forschung und Praxis 1 FD3 Fachdidaktik 3: Physikunterricht - Forschung und Praxis 13 EP4 Experimentalphysik 4: Festkörper-, Kernphysik, Elementarteilchenphysik, Kosmologie Studiengang für LA an Angebot im Gym RS+ BBS WS SS x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 14 FP Fortgeschrittenen-Praktikum x x 15 GKA Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen 16 GKA Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen x x x Sem. x x Prakt. x x x 17 NW Bereichsfach Naturwissenschaften x x 1) 1) Das Modul NW Bereichsfach Naturwissenschaften wird hier vorbehaltlich künftiger Regelungen am FB Physik bzw. an der TU Kaiserslautern aufgeführt. x x x Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

4 Übersicht über die Module für den Studiengang Lehramt Physik an Gymnasien (1. oder. Fach) Studienteil Semester # Semester # Bachelorstudiengang Bachelorstudiengang Masterstudiengang Semester Modul Kennnummer Titel Lehrveranstaltungen 1 Experimentalphysik 1 Experimentalphysik 1 Mathematik für Physik 1 Experimentalphysik Experimentalphysik Mathematik für Physik 3 Fachdidaktik 1 Fachdidaktische Vertiefungen 1 Fachdidaktische Vertiefungen 4 Experimentelles Grundpraktikum 1 5 Experimentelles Grundpraktikum 6 Experimentalphysik 3 Experimentalphysik 3 Mathematik für Physik 3 7 Fachdidaktik Schulorientiertes Experimentieren 1 Grundlagen der Physikdidaktik Credits (Lp) SWS* Workload Theoretische Physik Bachelor-Arbeit Theoretische Physik Fachdidaktik 3 Schulorientiertes Experimentieren Theoriebild. und fachdid. Forschung Experimentalphysik Fortgeschrittenen-Praktikum Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen Strukturen und Konzepte d. Physik Angewandte und technische Physik Master-Arbeit * Semesterwochenstunden (SWS) Kontaktzeit # Abweichungen können sich durch Studienbeginn im Sommersemester ergeben In der folgenden farbigen grafischen Übersicht ist der zeitliche Ablauf des Studiums, d. h. die Platzierung der Module und Lehrveranstaltungen, von Semester 1 bis 10 dargestellt. Der Übersichtlichkeit wegen sind hier nur die SWS Kontaktzeit der jeweiligen Lehrveranstaltungen eingetragen. Lehrveranstaltungen, die zusammen ein Modul bilden, sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet (vgl. elektronische Version). Um die inhaltliche Ausrichtung der Lehrveranstaltungen zu verdeutlichen, sind die einzelnen Lehrveranstaltungen eines Moduls entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu den Bereichen Experimentalphysik, Theoretische Physik und Fachdidaktik in Spalten angeordnet. Bei den Lehrveranstaltungen Schulorientiertes Experimentieren (Teile der Module 7 und 1) ist die Aufteilung der SWS etwa hälftig der Fachwissenschaft (FW) und der Fachdidaktik (FD) zuzuordnen. Das Modul 16 (Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen) enthält auch fachdidaktische Anteile, die nicht speziell ausgewiesen sind (vgl. hierzu die Beschreibung des Moduls). Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept. 010

5 Studienverlaufsplan für das Lehramt an Gymnasien - Studienbeginn im Wintersemester Semester Experimentalphysik Theoretische Physik Praktika Fachdidaktik 1 WS Experimentalphysik 1 Mathematik f. Physik 1 Mechanik Thermodynamik V: 4 SWS Ü: SWS SS Experimentalphysik Elektrodynamik Optik V: 4 SWS Ü: SWS V: SWS Ü: 1 SWS Mathematik f. Physik V: SWS Ü: 1 SWS Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 K: SWS a) 3 WS Experimentelles Grundpraktikum 1 Mechanik Thermodynamik P: 4 SWS b) Fachdidaktische Vertiefungen zur EP K: SWS a) 4 SS Experimentelles Grundpraktikum Elektrodynamik Optik P: 4 SWS c) 5 WS Experimentalphysik 3 Quantenphysik V: 4 SWS Ü: SWS d) Mathematik f. Physik 3 V: 1 SWS Ü: 1 SWS d) Schulorientiertes Experimentieren 1 P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Grundlagen der Physikdidaktik K: SWS 6 SS Theoretische Physik 1 Theoretische Mechanik Elektrodynamik (BA-Arbeit) V: 4 SWS Ü: SWS 7 WS Theoretische Physik Quantenmechanik, Statistische Physik, Thermodynamik V: 4 SWS Ü: SWS 8 SS Experimentalphysik 4 Festkörper-, Kern- und Elementarteilchenphysik, Kosmologie V: 4 SWS Ü: SWS Schulorientiertes Experimentieren P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) 9 WS Fortgeschrittenenpraktikum 10 SS (MA-Arbeit) Angewandte und technische Physik K: 4 SWS oder V: 3 SWS, Ü: 1 SWS Strukturen und Konzepte der Physik K: SWS P: 5 SWS S: 1 SWS Theoriebildung und fachdidaktische Forschung K: SWS e) Studienstruktur für das Lehramt an Gymnasien (Beginn im WS, Semester 1-10, Lehrveranstaltungen eines Moduls sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet), V = Vorlesung, Ü = Übung, K = Kurs, P = Praktikum, S = Seminar. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

6 Hinweise (LAG - Beginn im WS): a) Die beiden Lehrveranstaltungen Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 & EP (Modul FD1) werden i. d. R. zusammen im WS als eine Veranstaltung angeboten. b) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum 1 (Modul GP1) kann - je nach Angebot bereits auch im 1. Semester im Anschluss an EP1 absolviert werden. c) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum (Modul GP) kann - je nach Angebot - bereits auch im. Semester im Anschluss an EP absolviert werden. (Das experimentelle Grundpraktikum 1 sollte zuvor absolviert worden sein.) d) Die beiden Lehrveranstaltungen Experimentalphysik 3 & Mathematik für Physik 3 (Modul EP3) können bereits auch im 3. Semester belegt werden. (Je nach Angebot können die Lehrveranstaltungen auch im 4. Semester belegt werden.) e) Die Lehrveranstaltung Theoriebildung und fachdidaktische Forschung (Teil des Moduls FD3) kann bereits auch im 7. Semester belegt werden. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

7 Studienverlaufsplan für das Lehramt an Gymnasien - Studienbeginn im Sommersemester Semester Experimentalphysik Theoretische Physik Praktika Fachdidaktik 1 SS Experimentalphysik 1 Mechanik Thermodynamik WS V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik 1 V: SWS Ü: 1 SWS Experimentelles Grundpraktikum 1 Mechanik Thermodynamik P: 4 SWS a) 3 SS Experimentalphysik Elektrodynamik Optik V: 4 SWS Ü: SWS 4 WS Experimentalphysik 3 Quantenphysik V: 4 SWS Ü: SWS c) Mathematik f. Physik V: SWS Ü: 1 SWS Mathematik f. Physik 3 V: 1 SWS Ü: 1 SWS c) Fachdidaktische Vertiefungen 1 K: SWS b) Fachdidaktische Vertiefungen K: SWS b) 5 SS Theoretische Physik 1 Klassische Mechanik Elektrodynamik 6 WS (BA-Arbeit) 7 SS Experimentalphysik 4 Festkörper-, Kern- und Elementarteilchenphysik, Kosmologie V: 4 SWS Ü: SWS V: 4 SWS Ü: SWS 8 WS Theoretische Physik Quantenmechanik, Statistische Physik, Thermodynamik V: 4 SWS Ü: SWS 9 SS Angewandte und technische Physik K: 4 SWS oder V: 3 SWS, Ü: 1 SWS Strukturen und Konzepte der Physik K: SWS Experimentelles Grundpraktikum Elektrodynamik Optik P: 4 SWS d) Schulorientiertes Experimentieren 1 P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Schulorientiertes Experimentieren P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Grundlagen der Physikdidaktik K: SWS Theoriebildung und fachdidaktische Forschung K: SWS 10 WS Fortgeschrittenenpraktikum P: 5 SWS (MA-Arbeit) S: 1 SWS e) Studienstruktur für das Lehramt an Gymnasien (Beginn im SS, Semester 1-10, Lehrveranstaltungen eines Moduls sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet), V = Vorlesung, Ü = Übung, K = Kurs, P = Praktikum, S = Seminar. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

8 Hinweise (LAG - Beginn im SS): a) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum 1 (Modul GP1) kann - je nach Angebot - bereits auch im 1. Semester im Anschluss an EP1 absolviert werden. b) Die beiden Lehrveranstaltungen Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 & EP (Modul FD1) werden i. d. R. zusammen im WS als eine Lehrveranstaltung angeboten. c) Die beiden Lehrveranstaltungen Experimentalphysik 3 & Mathematik für Physik 3 (Modul EP3) können auch erst im 6. Semester belegt werden. (Je nach Angebot können die Lehrveranstaltungen auch im 5. Semester belegt werden.) d) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum (Modul GP) kann - je nach Angebot - bereits auch im 3. Semester im Anschluss an EP absolviert werden. e) Die Lehrveranstaltungen zum Fortgeschrittenenpraktikum (Modul FP) können bereits auch im 8. Semester absolviert werden. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

9 Übersicht über die Module für den Studiengang Lehramt Physik an Realschule plus (1. oder. Fach) Studienteil Semester # Bachelorstudiengang Bachelorstudiengang Semester Modul Kennnummer Titel Lehrveranstaltungen 1 Experimentalphysik 1 Experimentalphysik 1 Mathematik für Physik 1 Experimentalphysik Experimentalphysik Mathematik für Physik 3 Fachdidaktik 1 Fachdidaktische Vertiefungen 1 Fachdidaktische Vertiefungen Credits (Lp) SWS* Workload 4 Experimentelles Grundpraktikum Experimentelles Grundpraktikum Experimentalphysik 3 Experimentalphysik 3 Mathematik für Physik 3 7 Fachdidaktik Schulorientiertes Experimentieren 1 Grundlagen der Physikdidaktik 8 Experimentalphysik # Bachelor-Arbeit 8 40 Masterstudiengang Semester 11 Fachdidaktik 3 Schulorientiertes Experimentieren Theoriebild. und fachdid. Forschung 15 Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen Strukturen und Konzepte d. Physik Angewandte und technische Physik 17 Bereichsfach Naturwissenschaften Master-Arbeit * Semesterwochenstunden (SWS) Kontaktzeit # Abweichungen können sich durch Studienbeginn im SS ergeben In der folgenden farbigen grafischen Übersicht ist der zeitliche Ablauf des Studiums, d. h. die Platzierung der Module und Lehrveranstaltungen, von Semester 1 bis 9 dargestellt. Der Übersichtlichkeit wegen sind hier nur die SWS Kontaktzeit der jeweiligen Lehrveranstaltungen eingetragen. Lehrveranstaltungen, die zusammen ein Modul bilden, sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet (vgl. elektronische Version). Um die inhaltliche Ausrichtung der Lehrveranstaltungen zu verdeutlichen, sind die einzelnen Lehrveranstaltungen eines Moduls entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu den Bereichen Experimentalphysik, Theoretische Physik und Fachdidaktik in Spalten angeordnet. Die Praktika nehmen eine Mittelstellung ein. Bei den Lehrveranstaltungen Schulorientiertes Experimentieren (Teile der Module 7 und 11) ist die Aufteilung der SWS etwa hälftig der Fachwissenschaft (FW) und der Fachdidaktik (FD) zuzuordnen. Das Modul 15 (Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen) enthält auch fachdidaktische Anteile, die nicht speziell ausgewiesen sind (vgl. hierzu die Beschreibung des Moduls). Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

10 Studienverlaufsplan für das Lehramt an Realschule plus - Studienbeginn im Wintersemester Semester Experimentalphysik Theoretische Physik Praktika Fachdidaktik 1 WS Experimentalphysik 1 Mathematik f. Physik 1 Mechanik Thermodynamik V: 4 SWS Ü: SWS SS Experimentalphysik Elektrodynamik Optik 3 WS V: 4 SWS Ü: SWS V: SWS Ü: 1 SWS Mathematik f. Physik V: SWS Ü: 1 SWS Experimentelles Grundpraktikum 1 Mechanik Thermodynamik P: 4 SWS b) Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 K: SWS a) Fachdidaktische Vertiefungen zur EP K: SWS a) 4 SS Experimentelles Grundpraktikum Elektrodynamik Optik P: 4 SWS c) 5 WS Experimentalphysik 3 Quantenphysik V: 4 SWS Ü: SWS d) Mathematik f. Physik 3 V: 1 SWS Ü: 1 SWS d) Schulorientiertes Experimentieren 1 P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) e) Grundlagen der Physikdidaktik K: SWS e) 6 SS Experimentalphysik 4 Festkörper-, Kern- und Elementarteilchenphysik, Kosmologie (BA-Arbeit) 7 WS V: SWS, Ü: 1 SWS P: 1 SWS Schulorientiertes Experimentieren P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Theoriebildung und fachdidaktische Forschung K: SWS 8 SS Angewandte und technische Physik K: 4 SWS oder V: 3 SWS, Ü: 1 SWS Strukturen und Konzepte der Physik K: SWS Bereichsfach Naturwissenschaften 5 SWS f) 9 WS (MA-Arbeit) Studienstruktur für das Lehramt an Realschule plus (Semester 1-9, Lehrveranstaltungen eines Moduls sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet), V = Vorlesung, Ü = Übung, K = Kurs, P = Praktikum, S = Seminar. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

11 Hinweise (LAR+ - Beginn im WS): a) Die beiden Lehrveranstaltungen Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 & EP (Modul FD1) werden i. d. R. zusammen im WS als eine Lehrveranstaltung angeboten. b) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum 1 (Modul GP1) kann bereits auch im 1. Semester im Anschluss an EP1 absolviert werden. c) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum (Modul GP) kann bereits auch im. Semester im Anschluss an EP absolviert werden. (Das Experimentelle Grundpraktikum 1 sollte zuvor absolviert worden sein.) d) Die beiden Lehrveranstaltungen Experimentalphysik 3 & Mathematik für Physik 3 (Modul EP3) können bereits auch im 3. Semester belegt werden. (Je nach Angebot können die Lehrveranstaltungen auch im 4. Semester belegt werden.) e) Die Lehrveranstaltungen des Moduls FD können je nach Angebot auch bereits im 4. Semester absolviert werden. f) Das Modul NW Bereichsfach Naturwissenschaften wird vorbehaltlich künftiger Regelungen am FB Physik bzw. an der TU Kaiserslautern hier mit aufgeführt. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

12 Studienverlaufsplan für das Lehramt an Realschule plus - Studienbeginn im Sommersemester Semester Experimentalphysik Theoretische Physik Praktika Fachdidaktik 1 SS Experimentalphysik 1 Mechanik Thermodynamik WS V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik 1 V: SWS Ü: 1 SWS Experimentelles Grundpraktikum 1 Mechanik Thermodynamik P: 4 SWS a) 3 SS Experimentalphysik Elektrodynamik Optik V: 4 SWS Ü: SWS 4 WS Experimentalphysik 3 Quantenphysik V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik V: SWS Ü: 1 SWS Mathematik f. Physik 3 V: 1 SWS Ü: 1 SWS Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 K: SWS b) Fachdidaktische Vertiefungen zur EP K: SWS b) 5 SS Experimentalphysik 4 Festkörper-, Kern- und Elementarteilchenphysik, Kosmologie V: SWS, Ü: 1 SWS P: 1 SWS 6 WS (BA-Arbeit) Experimentelles Grundpraktikum Elektrodynamik Optik P: 4 SWS b) Schulorientiertes Experimentieren 1 P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Grundlagen der Physikdidaktik K: SWS 7 SS Angewandte und technische Physik K: 4 SWS oder V: 3 SWS, Ü: 1 SWS Strukturen und Konzepte der Physik K: SWS 8 WS 9 SS (MA-Arbeit) Schulorientiertes Experimentieren P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) d) Theoriebildung und fachdidaktische Forschung K: SWS Bereichsfach Naturwissenschaften 5 SWS e) Studienstruktur für das Lehramt an Realschule plus (Semester 1-9, Lehrveranstaltungen eines Moduls sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet), V = Vorlesung, Ü = Übung, K = Kurs, P = Praktikum, S = Seminar. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

13 Hinweise (LAR+ - Beginn im SS): a) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum 1 (Modul GP1) kann je nach Angebot - bereits auch im 1. Semester im Anschluss an EP1 absolviert werden. b) Die beiden Lehrveranstaltungen Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 & EP (Modul FD1) werden i. d. R. zusammen im WS als eine Lehrveranstaltung angeboten. c) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum (Modul GP) kann je nach Angebot - bereits auch im 3. Semester im Anschluss an EP absolviert werden. d) Die Lehrveranstaltung Schulorientiertes Experimentieren (aus Modul FD3) kann je nach Angebot bereits auch im 7. Semester absolviert werden. e) Das Modul NW Bereichsfach Naturwissenschaften wird vorbehaltlich künftiger Regelungen am FB Physik bzw. an der TU Kaiserslautern hier mit aufgeführt. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

14 Übersicht über die Module für den Studiengang Lehramt Physik an Berufsbildenden Schulen (. Fach) Studienteil Semester Bachelorstudiengang Masterstudiengang Semester Modul Kennnummer Titel Lehrveranstaltungen 1 Experimentalphysik 1 Experimentalphysik 1 Mathematik für Physik 1 Experimentalphysik Experimentalphysik Mathematik für Physik 3 Fachdidaktik 1 Fachdidaktische Vertiefungen 1 Fachdidaktische Vertiefungen Credits (Lp) SWS* Workload 4 Experimentelles Grundpraktikum Fachdidaktik Schulorientiertes Experimentieren 1 Grundlagen der Physikdidaktik Bachelor-Arbeit Experimentelles Grundpraktikum Experimentalphysik 3 Experimentalphysik 3 Mathematik für Physik 3 8 Experimentalphysik Fachdidaktik 3 Schulorientiertes Experimentieren Theoriebild. und fachdid. Forschung 15 Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen Strukturen und Konzepte d. Physik Angewandte und technische Physik Master-Arbeit * Semesterwochenstunden (SWS) Kontaktzeit In der folgenden farbigen grafischen Übersicht ist der zeitliche Ablauf des Studiums, d. h. die Platzierung der Module und Lehrveranstaltungen, von Semester 1 bis 10 dargestellt. Der Übersichtlichkeit wegen sind hier nur die SWS Kontaktzeit der jeweiligen Lehrveranstaltungen eingetragen. Lehrveranstaltungen, die zusammen ein Modul bilden, sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet (vgl. elektronische Version). Bei den Lehrveranstaltungen Schulorientiertes Experimentieren (Teile der Module 7 und 11) ist die Aufteilung der SWS etwa hälftig der Fachwissenschaft (FW) und der Fachdidaktik (FD) zuzuordnen. Das Modul 15 (Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen) enthält auch fachdidaktische Anteile, die nicht speziell ausgewiesen sind (vgl. hierzu die Beschreibung im Modulhandbuch). Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

15 Studienverlaufsplan für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen - Studienbeginn im Wintersemester Semester Experimentalphysik Theoretische Physik Praktika Fachdidaktik 1 WS Experimentalphysik 1 Mathematik f. Physik 1 Mechanik Thermodynamik SS V: 4 SWS Ü: SWS V: SWS Ü: 1 SWS 3 WS Experimentelles Grundpraktikum 1 Mechanik Thermodynamik P: 4 SWS a) 4 SS Experimentalphysik Elektrodynamik Optik 5 WS 6 SS V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik V: SWS Ü: 1 SWS Schulorientiertes Experimentieren 1 P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 K: SWS b) Fachdidaktische Vertiefungen zur EP K: SWS b) Grundlagen der Physikdidaktik K: SWS (BA-Arbeit) 7 WS Experimentalphysik 3 Quantenphysik V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik 3 V: 1 SWS Ü: 1 SWS 8 SS Experimentalphysik 4 Festkörper-, Kern- und Elementarteilchenphysik, Kosmologie V: SWS, Ü: 1 SWS P: 1 SWS Experimentelles Grundpraktikum Elektrodynamik, Optik P: 4 SWS c) 9 WS Schulorientiertes Experimentieren P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Theoriebildung und fachdidaktische Forschung K: SWS 10 SS (MA-Arbeit) Angewandte und technische Physik K: 4 SWS oder V: 3 SWS, Ü: 1 SWS Strukturen und Konzepte der Physik K: SWS Studienstruktur für das Lehramt Physik an Berufsbildenden Schulen (Semester 1-10, Lehrveranstaltungen eines Moduls sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet). Es bedeuten: V = Vorlesung, Ü = Übung, K = Kurs, P = Praktikum, S = Seminar. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

16 Hinweise (LABBS - Beginn im WS): a) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum 1 (Modul GP1) kann - je nach Angebot - bereits auch im 1. Semester im Anschluss an EP1 absolviert werden. b) Die beiden Lehrveranstaltungen Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 & EP (Modul FD1) werden i. d. R. zusammen im WS als eine Lehrveranstaltung angeboten. c) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum (Modul GP) kann - je nach Angebot - bereits auch im 7. Semester absolviert werden. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

17 Studienverlaufsplan für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen - Studienbeginn im Sommersemester Semester Experimentalphysik Theoretische Physik Praktika Fachdidaktik 1 SS Experimentalphysik 1 Mechanik Thermodynamik WS V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik 1 V: SWS Ü: 1 SWS Experimentelles Grundpraktikum 1 Mechanik Thermodynamik P: 4 SWS a) 3 SS Experimentalphysik Elektrodynamik Optik 4 WS V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik V: SWS Ü: 1 SWS Fachdidaktische Vertiefungen 1 K: SWS b) Fachdidaktische Vertiefungen K: SWS b) 5 SS 6 WS (BA-Arbeit) Schulorientiertes Experimentieren 1 P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) Grundlagen der Physikdidaktik K: SWS 7 SS Experimentelles Grundpraktikum Elektrodynamik Optik P: 4 SWS 8 WS Experimentalphysik 3 Quantenphysik V: 4 SWS Ü: SWS Mathematik f. Physik 3 V: 1 SWS Ü: 1 SWS Schulorientiertes Experimentieren P: 4 SWS (FW: SWS, FD: SWS) c) Theoriebildung und fachdid. Forschung K: SWS c) 9 SS 10 WS (MA-Arbeit) Experimentalphysik 4 Festkörper-, Kern- und Elementarteilchenphysik, Kosmologie V: SWS, Ü: 1 SWS P: 1 SWS Angewandte und technische Physik K: 4 SWS oder V: 3 SWS, Ü: 1 SWS Strukturen und Konzepte der Physik K: SWS Studienstruktur für das Lehramt Physik an Berufsbildenden Schulen (Semester 1-10, Lehrveranstaltungen eines Moduls sind durch gleiche Farbe gekennzeichnet). Es bedeuten: V = Vorlesung, Ü = Übung, K = Kurs, P = Praktikum, S = Seminar. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

18 Hinweise (LABBS - Beginn im SS): a) Die Lehrveranstaltung Experimentelles Grundpraktikum 1 (Modul GP1) kann je nach Angebot - bereits auch im 1. Semester im Anschluss an EP1 absolviert werden. b) Die beiden Lehrveranstaltungen Fachdidaktische Vertiefungen zur EP1 & EP (Modul FD 1) werden i. d. R. zusammen im WS als eine Lehrveranstaltung angeboten. c) Die beiden Lehrveranstaltungen Schulorientiertes Experimentieren & Theoriebildung und fachdidaktische Forschung (Modul FD 3) können je nach Angebot - auch erst im 9. oder 10. Semester belegt werden. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

19 EP1 Experimentalphysik 1: Mechanik, Thermodynamik Kennnummer: 1 work load 360 h Kreditpunkte 1 Lp Studiensemester 1. Semester 1 Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium a) Experimentalphysik 1 (V) 4 SWS 4 h b) Experimentalphysik 1 (Ü) SWS h c) Mathematik für Physik 1 (V) SWS h d) Mathematik für Physik 1 (Ü) 1 SWS 1 h Dauer 1 Semester Kreditpunkte a) + b) 8 Lp c) + d) 4 Lp Lehrformen Vorlesung (V) + Übung (Ü) b) Die Konzeption der Übungen sollte schulartspezifisch ausgearbeitet werden; die Übungen werden von Personen betreut, die mit den Spezifika von lehramtsspezifischen Übungen vertraut sind. Übungen inhaltlich lehramtsbezogen: Gym, RS+, BBS (mögliche Kopplungen Gym & RS+ & BBS). 3 Gruppengröße (V), 15-0 (Ü) 4 Qualifikationsziele a) + b) sicheres und strukturiertes Wissen zu den genannten Begriffen Kenntnis der einschlägigen Kerngedanken und Schlüsselexperimente Kenntnis der Messmethoden und Größenordnungen der zentralen Größen Fähigkeit zur Anwendung und quantitativen Behandlung einschlägiger Probleme c) + d) Kenntnis und sicherer Umgang mit den mathematischen Begriffen und Methoden Anwendung mathematischer Formalismen zur Lösung physikalischer Problemstellungen Kompetenzstandards Die Studierenden verfügen über ein strukturiertes Fachwissen (Verfügungswissen) zu den grundlegenden insbesondere zu den schulrelevanten Teilgebieten der Physik verfügen über hinreichendes Fachwissen aus den Nachbardisziplinen, um fächerübergreifenden Unterricht zu gestalten. sind vertraut mit den Erkenntnismethoden des Faches (Reduktion, Induktion, Deduktion, Idealisierung, Modellierung, Mathematisierung, experimentelle Überprüfung) und verfügen über Erfahrungen in der exemplarischen Anwendung dieser Methoden in zentralen Bereichen der Physik 5 Inhalte a) + b) Einführung, Allgemeines Theorie und Experiment, Mathematisierung, Verhältnis zu anderen Wissenschaften; Begriffe und Größen, Messen und Maßeinheiten, Standards von Masse/Länge/Zeit, SI-Einheiten Mechanik Mechanik von Massenpunkten und Systemen von Massenpunkten: Kinematik; Statik und Dynamik; Impuls u. Energie und deren Erhaltung; Gravitation und Himmelsmechanik; Bezugssysteme Mechanik des starren Körpers: Drehimpuls und Drehimpulserhaltung; Kreisel Mechanik der Kontinua/deformierbarer Körper: Festkörper: Elastische und plastische Eigenschaften; Flüssigkeiten und Gase: Statik und Dynamik der Fluide Schwingungen und Wellen; Akustik: freie, gedämpfte und erzwungene Schwingungen, Resonanz, Wellengleichung Ausblick: Grenzen der klassischen Mechanik (Nichtlineare Dynamik, Spezielle Relativitätstheorie, Quanten) Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

20 Thermodynamik Phänomenologische Thermodynamik: Zustandsgrößen und Prozessgrößen, thermodynamische Systeme; Zustandsgleichungen; Thermische Kenngrößen der Materie; Energie und Entropie; Hauptsätze der Thermodynamik; Wärmetransport; Zustandsänderungen und Kreisprozesse; Aggregatzustände und Phasenübergänge; Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen, Wirkungsgrad Kinetische Gastheorie: Atomismus und kinetische Gastheorie, Druck und innere Energie in kinetischer Deutung; Boltzmann- und Maxwellverteilung; Transportprozesse in kinetischer Deutung Ausblick: Bedeutung (Evolution und Kosmologie) und Grenzen (Statistische Mechanik, Nichtgleichgewichtsthermodynamik) c) + d) Vektoralgebra I (Vektoren): Skalare und Vektoren, Skalar- und Vektorprodukte, Differentiation von Vektoren Koordinaten: kartesische und krummlinige Koordinaten, Koordinatentransformation Komplexe Zahlen (trigonometrische, graphische und Exponentialdarstellung) Integration und Differentiation (Funktionen mehrerer Veränderlicher) Vektoranalysis I: Gradient, Divergenz, Rotation Grundprobleme der Dynamik: Gradientenfelder, Zentralkraftfelder, Energie-, Impuls- und Drehimpulserhaltung, effektives Potential und Kepler-Problem Vektoralgebra II (Matrizen und Tensoren): Rechenregeln, Drehmatrizen, Diagonalisierung und Matrix-Funktion, Determinanten und Gleichungssysteme Lineare Differentialgleichungen: homogene und inhomogene lineare Differentialgleichungen, Gleichungen 1. und. Ordnung, Anwendungen: harmonischer Oszillator, gekoppelte Oszillatoren 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS) Studiengang Physik Studiengang Biophysik 7 Teilnahmevoraussetzungen keine 8 Prüfungsformen Übungsblätter, Klausur 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Modulprüfung Kreditpunkten 10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp 11 Häufigkeit des Angebots x pro Studienjahr 1 Modulbeauftragter und hauptamtlich N.N. (Rotationsprinzip) Lehrende 13 Sonstige Informationen a) + b) Inhaltlich wird vorausgesetzt: Wissensstand gemäß Grundkursen Physik und Mathematik. c) + d) Inhaltlich wird vorausgesetzt: Elementare Funktionen (Funktionenbegriff, algebraische und transzendente Funktionen), Elementare Differentiation und Integration (bestimmte und unbestimmte Integrale, Rechenregeln) Ein mathematischer Vorkurs, der u. a. die Schulmathematik studienvorbereitend wiederholt, wird dringend empfohlen. Die Übungen zur LV Mathematik für Physik 1 können in die Übungen zur LV Experimentalphysik 1 integriert werden. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

21 EP Experimentalphysik : Elektrodynamik, Optik Kennnummer: work load 360 h 1 Lehrveranstaltungen a) Experimentalphysik (V) b) Experimentalphysik (Ü) c) Mathematische Ergänzungen (V) d) Mathematische Ergänzungen (Ü) Kreditpunkte 1 Lp Kontaktzeit 4 SWS SWS SWS 1 SWS Studiensemester Gym, RS+:. Semester BBS: 4. Semester Selbststudium 4 h h h 1 h Dauer 1 Semester Kreditpunkte a) + b) 8 Lp b) + d) 4 Lp Lehrformen Vorlesung (V) + Übung (Ü) b) Die Konzeption der Übungen sollte lehramtsspezifisch ausgearbeitet werden; die Übungen werden von Personen betreut, die mit den Spezifika der lehramtsspezifischen Übungen vertraut sind. Übungen inhaltlich lehramtsbezogen: Gym, RS+, BBS (mögliche Kopplungen Gym & RS+ & BBS). 3 Gruppengröße (V), 15-0 (Ü) 4 Qualifikationsziele a) + b) sicheres und strukturiertes Wissen zu den genannten Begriffen Kenntnis der einschlägigen Kerngedanken und Schlüsselexperimente Kenntnis der Messmethoden und Größenordnungen der zentralen Größen Fähigkeit zur Anwendung und quantitativen Behandlung einschlägiger Probleme c) + d) Kenntnis und sicherer Umgang mit den mathematischen Begriffen und Methoden, Anwendung mathematischer Formalismen zur Lösung physikalischer Problemstellungen Kompetenzstandards Die Studierenden verfügen über ein strukturiertes Fachwissen (Verfügungswissen) zu den grundlegenden insbesondere zu den schulrelevanten Teilgebieten der Physik verfügen über hinreichendes Fachwissen aus den Nachbardisziplinen, um fächerübergreifenden Unterricht zu gestalten sind vertraut mit den Erkenntnismethoden des Faches (Reduktion, Induktion, Deduktion, Idealisierung, Modellierung, Mathematisierung, experimentelle Überprüfung) und verfügen über Erfahrungen in der exemplarischen Anwendung dieser Methoden in zentralen Bereichen der Physik 5 Inhalte a) + b) Elektrodynamik Elektrostatik und Elektrizitätslehre: Grundgrößen; Gleichstromkreise; elektrisches Feld und Potential; Gaußscher Satz; Kapazität/Kondensator; Wechselwirkung elektrisches Feld - Materie; Elektrochemie Magnetostatik: Magnetismus und Elektromagnetismus, Wechselwirkung magnetisches Feld Materie, Geomagnetismus Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern Zeitabhängige elektromagnetische Felder: Induktion; Wechselstromkreise; Verschiebungsstrom u. Vervollständigung der Maxwell-Gleichungen; Elektromagnetische Wellen; Energie und Energiedichte in elektromagnetischen Feldern Ausblick: Relativität der Felder; Grenzen der Elektrodynamik (Photonen) Exkurse, Vertiefungsthemen: z.b. aktuelle Entwicklungen der Elektrodynamik (z.b. Elektrosmog), historischer Exkurs (z.b. Faraday und die Entwicklung der Elektrodynamik) o. ä. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

22 Optik Strahlenoptik: Lichtbündel, Lichtstrahlen, Schatten, Blenden; Reflexion; Refraktion; Fermatsches Prinzip; Auge und Sehhilfen; Optische Instrumente, Technische Optik Wellenoptik: Beugung, Interferenz; Interferenzfarben; Interferometrie; Kohärenz, Laser; Polarisation; Auflösungsvermögen Lichtmessung und Ausblick auf Quantenoptik: Photometrie und Farbmetrik, Spektroskopie, Linienspektren, Photoeffekt, Photonen c) + d) Vektoranalysis II: Integrale über Vektorfelder, Integraldarstellung von Divergenz und Rotation, Integralsätze von Gauß und Stokes Spezielle Funktionen der mathematischen Physik: Delta-Funktion, Heavyside-Funktion Partielle Differentialgleichungen: Poisson-Gleichung, Wellengleichung, Diffusionsgleichung Reihenentwicklungen und orthogonale Funktionen: Taylor-Reihe, orthogonale Polynome, Fourier-Reihen und Fourier-Transformation Grundbegriffe und -werkzeuge der Statistik (Verteilungen, Momente, zentraler Grenzwertsatz, Stirlingformel, Normal-, Binomial-, Poissonverteilung) 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS) Studiengang Physik Studiengang Biophysik 7 Teilnahmevoraussetzungen Klausurzulassung für EP1 8 Prüfungsformen Übungsblätter, Klausur 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Modulprüfung Kreditpunkten 10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp 11 Häufigkeit des Angebots 1x pro Studienjahr 1 Modulbeauftragter und hauptamtlich N.N. (Rotationsprinzip) Lehrende 13 Sonstige Informationen Exkurse und Vertiefungsthemen sind für alle vier Teilgebiete von EP 1 und sinnvoll; sie wurden hier beispielhaft für die Elektrodynamik angegeben. Die Übungen zur LV Mathematik für Physik können in die Übungen zur LV Experimentalphysik integriert werden. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

23 FD1 Fachdidaktik 1: Fachdidaktische Vertiefungen zur Experimentalphysik Kennnummer: 3 work load 10 h 1 Lehrveranstaltungen a) Fachdidaktische Vertiefung zur EP1 b) Fachdidaktische Vertiefung zur EP Lehrformen Kreditpunkte 4 Lp Kontaktzeit SWS SWS Studiensemester Gym, RS+: Semester BBS: Sem. Selbststudium h h Dauer Semester Kreditpunkte a) Lp b) Lp Kurs (d.h. Kombination aus Vorlesung, Übung und Seminar) In der Veranstaltung und im Zusammenhang mit den Schulpraktika sollen Unterrichtsminiaturen durchgeführt werden. Eine vielfältige methodische Gestaltung des Kurses soll den Studierenden zu einem frühen Zeitpunkt ihres Studiums Alternativen zu frontaler Instruktion aufzeigen. 3 Gruppengröße Qualifikationsziele Reflexion des eigenen fachlichen Lernprozesses (begriffliches Verständnis) Erläuterung themenspezifischer und themenübergreifender Elemente des Schülervorverständnisses Gegenüberstellen von Alltagsvorstellungen und physikalischen Konzepten Erklären physikalischer Sachverhalte unter Berücksichtigung des Vorverständnisses von Schülern und Schülerinnen Erläuterung von Möglichkeiten zur Steigerung der Motivation des Physiklernens Auswahl von Medien zur Veranschaulichung zentraler Inhalte der Experimentalphysik Kompetenzstandards Die Studierenden haben fundierte Kenntnisse über Schülervorstellungen, typische Verständnishürden und Fehler in verschiedenen Themengebieten des Physikunterrichts kennen Wirkung und Einsatz von Fachmedien (Unterrichtsmaterialien, Präsentationsmedien, Lehr- Lernsoftware, Informationssysteme etc.). 5 Inhalte Schülervorstellungen und -interessen in schulrelevanten Themengebieten der Physik Schülervorstellungen zu Zielen und Arbeitsweisen der Physik typische Verständnishürden schülergemäßes Erklären themenspezifische Medien Motivierung (z.b. Alltagsanwendungen, Experimente) interessante und instruktive Aufgabenstellungen 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS) 7 Teilnahmevoraussetzungen a) EP1, b) EP 8 Prüfungsformen Klausur und Präsentationsleistung (Seminarvortrag oder Unterrichtsminiatur) 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Modulprüfung Kreditpunkten 10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp 11 Häufigkeit des Angebots 1x pro Studienjahr 1 Modulbeauftragter und hauptamtlich N.N. (Dozent der Fachdidaktik) Lehrende 13 Sonstige Informationen Die beiden Lehrveranstaltungen können auch begleitend zu EP1 und EP im 1. und. Semester oder als kombinierte Einheit im 3. Semester angeboten werden. BBS: analog oder kombiniert im 5./4. Semester. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

24 GP1 Experimentelles Grundpraktikum 1: Mechanik, Thermodynamik Kennnummer: 4 work load 150 h 1 Lehrveranstaltungen Experimentelles Grundpraktikum 1 (P) Kreditpunkte 5 Lp Kontaktzeit 4 SWS Studiensemester Gym, RS+: 3. Semester BBS: 5. Semester Selbststudium 4 h Dauer 1 Semester Kreditpunkte 5 Lp Lehrformen Praktikum (P) 3 Gruppengröße Qualifikationsziele Beherrschung der wichtigsten einschlägigen Messverfahren Erfahrungen im selbsttätigen Experimentieren einschließlich Planung, Datenaufnahme, Auswertung, Berücksichtigung von Fehlerquellen und Überwindung praktischer Schwierigkeiten sicheres Verständnis der Vor- und Nachteile verschiedener Bestimmungsverfahren (statische oder dynamische Messung, Fehlervermeidung, Methodenvielfalt) Beherrschung der Fehlerrechnung bei schrittweise steigendem Anforderungsniveau in der Fehlerbetrachtung Kenntnis der Labor- und Sicherheitsbestimmungen Kompetenzstandards Die Studierenden verfügen über anschlussfähiges Fachwissen kennen Erkenntnis- und Arbeitsmethoden des Faches 5 Inhalte Die Auswahl der Experimente und deren Aufbereitung sollte so erfolgen, dass spezifische Aspekte des Experimentierens exemplarisch deutlich werden: Messverfahren grundlegender physikalischer Größen; Hypothesenbildung und bestätigung; analoges und digitales Messen mit Fehlerminimierung; Datenaufnahme und analyse; Theorie und Anwendbarkeit von Messgeräten; Nutzung handelsüblicher moderner Geräte; Einüben handwerklich-experimenteller Fertigkeiten; Funktionen physikalischer Experimente. Grundlegende Experimente aus der Mechanik beispielsweise zu den Themen Stöße, Rotation, Trägheitsmomente, Flüssigkeitsmechanik, Mechanische Schwingungen Grundlegende Experimente aus der Thermodynamik beispielsweise zu den Themen Thermodynamische Prozesse, Kalorimetrie, Phasenumwandlung, Wärmetransportprozesse Grundlegendes zur Theorie und Praxis der Fehler Ablesefehler, zufällige und systematische Fehler, Mittelwerte, empirische Standardabweichung für einfache Messreihen, gewichtete Messreihen, Kurvenanpassung, Statistik 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS) Studiengang Physik Studiengang Biophysik 7 Teilnahmevoraussetzungen Kausurzulassung für EP1 8 Prüfungsformen Bestehen einer bestimmten Anzahl von Testaten; Abschlussprüfung: diskursives Prüfungsgespräch 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Modulprüfung 10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp 11 Häufigkeit des Angebots x pro Studienjahr 1 Modulbeauftragter und hauptamtlich Dr. H.-J. Foth (AD) Lehrende 13 Sonstige Informationen / Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept. 010

25 GP Experimentelles Grundpraktikum : Elektrodynamik, Optik Kennnummer: 5 work load 150 h Kreditpunkte 5 Lp Studiensemester Gym, RS+: 4. Semester 1 Lehrveranstaltungen Experimentelles Grundpraktikum (P) Kontaktzeit 4 SWS BBS: 8. Semester Selbststudium 4 h Dauer 1 Semester Kreditpunkte 5 Lp Lehrformen Praktikum (P) 3 Gruppengröße Qualifikationsziele zusätzlich zu den Qualifikationszielen des Experimentellen Grundpraktikums 1: erste Erfahrungen in computergestützter Messwerterfassung und Kenntnis ihrer Vor- und Nachteile erste Erfahrungen (mindestens ein Versuch pro Semester) mit gängigen Schülerexperimentiersystemen im Regelunterricht mit Klassen oder Studierendengruppen (Unterrichtsminiaturen) erste Kenntnisse und Beachtung wesentlicher Elemente des experimentellen Unterrichts (Motivation, Einbindung der Schüler und Schülerinnen/Kommilitonen und Kommilitoninnen durch Fragestellungen/Aufgaben, überzeugende Erklärung des Versuches, gemeinsame Auswertung) Kompetenzstandards Die Studierenden verfügen über anschlussfähiges Fachwissen kennen Erkenntnis- und Arbeitsmethoden des Faches 5 Inhalte Die Auswahl der Experimente und deren Aufbereitung sollte so erfolgen, dass spezifische Aspekte des Experimentierens exemplarisch deutlich werden, nämlich: Messverfahren grundlegender physikalischer Größen, Hypothesenbildung und bestätigung, analoges und digitales Messen mit Fehlerminimierung, Datenaufnahme und analyse Theorie und Anwendbarkeit von Messgeräten, Nutzung handelsüblicher moderner Geräte Einübung handwerklich-experimenteller Fertigkeiten Funktionen physikalischer Experimente Grundlegende Experimente aus der Elektrodynamik beispielsweise zu den Themen Elektrische Stromkreise, Magnetisches Feld, Induktion, Wechselstrom, elektrische Ausgleichsvorgänge und Schwingungen, elektromagnetische Wellen, Halbleiterbauteile Grundlegende Experimente aus der Optik beispielsweise zu den Themen Strahlenoptik, Abbildung durch Linsen, optische Instrumente, stehende Wellen, Interferenz und Polarisation, Beugung Vertiefendes zur Theorie und Praxis der Fehler 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS) Studiengang Physik Studiengang Biophysik 7 Teilnahmevoraussetzungen Klausurzulassung für EP 8 Prüfungsformen Bestehen einer bestimmten Anzahl von Testaten; Präsentation eines ausgewählten Experiments; Abschlussprüfung: diskursives Prüfungsgespräch 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Modulprüfung 10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp 11 Häufigkeit des Angebots x pro Studienjahr 1 Modulbeauftragter und hauptamtlich Dr. H.-J. Foth (AD) Lehrende 13 Sonstige Informationen / Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

26 EP3 Experimentalphysik 3: Quantenphysik Kennnummer: 6 1 Lehrveranstaltungen a) Experimentalphysik 3 (V) b) Experimentalphysik 3 (Ü) c) Mathematik für Physik 3 (V) d) Mathematik für Physik 3 (Ü) work load 360 h Kreditpunkte 1 Lp Kontaktzeit 4 SWS SWS 1 SWS 1 SWS Studiensemester Gym, RS+: 4. Semester BBS: 8. Semester Selbststudium 4 h h 1 h 1 h Dauer 1 Semester Kreditpunkte a) + b) 9 Lp c) + d) 3 Lp Lehrformen Vorlesung (V) und Übung (Ü) 3 Gruppengröße (V), 15-0 (Ü) 4 Qualifikationsziele a) + b) Einblick in die grundlegenden Unterschiede zwischen klassischer und quantenphysikalischer Beschreibung sicheres und strukturiertes Wissen zu den genannten Begriffen Kenntnis der einschlägigen Kerngedanken und Schlüsselexperimente Kenntnis der Messmethoden und Größenordnungen der zentralen Größen Fähigkeit zur Anwendung und quantitativen Behandlung einschlägiger Probleme c) + d) Kenntnis der mathematischen Begriffe und Methoden Anwendung der mathematischen Formalismen zur Lösung physikalischer Problemstellungen Kompetenzstandards Die Studierenden verfügen über anschlussfähiges Fachwissen kennen Erkenntnis- und Arbeitsmethoden des Faches 5 Inhalte a) + b) Grundlegende Experimente Atome: Bestimmung von Masse und Größe der Atome, Rutherford-Streuung Photonen: Strahlungsgesetze, Photoeffekt, Comptoneffekt Elektronen: Elementarladung, e/m-bestimmung, Interferenzexperimente Nichtrelativistische Quantenmechanik Materiewellen Schrödingergleichung Unbestimmtheitsrelation Einfache quantenmechanische Systeme Interpretationsfragen, neuere Experimente Atom- und Molekülphysik Quantenmechanik des Wasserstoffatoms Magnetisches Moment und Spin Atombau, Periodensystem Molekülphysik (Bindung, Spektren) Quantenstatistik Bosonen, Fermionen c) + d) Vektorräume und Operatoren Operatoren im Hilbert-Raum Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

27 Wahrscheinlichkeiten und Erwartungswerte Vertauschungsrelationen Eigenwertprobleme Spezielle Funktionen Legendre-Polynome, Kugelflächenfunktionen Hermitesche und Laguerresche Polynome Elemente der Gruppentheorie Gruppen, Symmetrien, Darstellungen Wellenfunktionen (Symmetrien) Rechen- und Näherungsmethoden Variations- und Störungsrechnung Monte-Carlo-Methoden 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS) Studiengang Physik Studiengang Biophysik 7 Teilnahmevoraussetzungen EP1 und EP 8 Prüfungsformen Übungsblätter, Klausur 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Modulprüfung 10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp 11 Häufigkeit des Angebots 1x pro Studienjahr 1 Modulbeauftragter und hauptamtlich N.N. (Rotationsprinzip) Lehrende 13 Sonstige Informationen a) + b) Die Veranstaltung bringt nicht nur eine experimentell orientierte Einführung in die Quantenphänomene, sondern ist auch Vorstufe zur stärker mathematisch orientierten Quantentheorie. Dabei wird auf die mathematischen Methoden aus der Veranstaltung Mathematische Ergänzungen 3 zurückgegriffen. c) + d) Es werden die für die LV Experimentalphysik 3 benötigten mathematischen Hilfsmittel bereitgestellt. Die Inhalte der LV Mathematik für Physik 1 und werden vorausgesetzt. Die Übungen zur LV Mathematik für Physik 3 können in die Übungen zur LV Experimentalphysik 3 integriert werden. Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

28 FD Fachdidaktik : Physikunterricht Konzeptionen und Praxis Kennnummer: 7 work load 10 h Kreditpunkte 7 Lp Studiensemester 5. Semester Dauer 1 Semester 1 Lehrveranstaltungen a) Schulorientiertes Experimentieren 1 (P) b) Grundlagen der Physikdidaktik (K) Kontaktzeit 4 SWS SWS Selbststudium 4 h h Kreditpunkte a) 5 Lp b) Lp Lehrformen Praktikum (P), Kurs (K; Seminar, Übung, Vortrag) a) Die Studierenden sollen alle Aspekte des schulischen Experimentierens üben: didaktische Analyse Einbindung in Lehr-/Lernprozesse Planung, Aufbau, Durchführung und Auswertung methodische Variation Die Experimentiersituationen sind so zu gestalten, dass die angehenden Physiklehrerinnen und lehrer dabei mit den Rahmenbedingungen des schulischen Experimentierens konfrontiert werden: Gerätekunde, Fehleranalyse, Gerätesammlungen, Experimentierliteratur, Sicherheitsvorschriften etc. Schwerpunkte sind: Demonstrationsexperimente und Gerätekunde. b) Die Veranstaltung soll neben fachdidaktischen Inhalten in Vorlesungsform auch Verarbeitungsphasen umfassen, in denen Unterrichtswerkzeuge implizit eingeführt werden (z. B. Metaplantechnik, Mind- und Concept Maps). 3 Gruppengröße 10 4 Qualifikationsziele a) Kompetenter Umgang mit handels- und schulüblichen Lehrgeräten und Experimentiermaterialien Strategien zur systematischen Analyse von Fehlerquellen beim eigenen Experimentieren Kenntnis der Kategorien von Experimenten, ihre Funktion und ihr didaktisches Potenzial erste Erfahrungen, Experimente lernziel- und schülerorientiert auszuwählen, aufzubauen und zu präsentieren Erfahrungen mit rechnergestützten Demonstrations- und Schülerexperimenten Kenntnis und Nutzung der typischen Experimentierliteratur Beherrschung der wichtigsten Sicherheitsvorschriften im Physikunterricht b) Bedeutung der Physik für das Weltverständnis und die gesellschaftliche Entwicklung darlegen und im Unterricht sowie in der (Schul-) Öffentlichkeit reflektiert vertreten grundlegende Ziele und Inhalte des Physikunterrichts benennen spezifische Maßnahmen zur Förderung von Mädchen und Jungen im Physikunterricht erläutern Defizite der Gestaltung des Physikunterrichts empirisch begründet erläutern und konkrete Lösungsansätze beschreiben physikalische Themen für den Unterricht exemplarisch aufbereiten Kompetenzstandards a) Die Studierenden sind vertraut mit den Arbeitsmethoden des Faches (Beobachten, Klassifizieren, Messen, Daten erfassen und interpretieren, Hypothesen und Modelle aufstellen) und verfügen über Erfahrungen in der Anwendung dieser Methoden in zentralen Bereichen der Physik Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

29 verfügen über Erfahrungen in der Beschaffung fachbezogener Informationen und im eigenständigen Umgang mit Fachliteratur (auch englischsprachig) b) Die Studierenden verfügen über ein solides und strukturiertes Wissen über fachdidaktische Positionen und Strukturierungsansätze und vertreten diese begründend können die Sinnhaftigkeit und den Stellenwert fachlicher Bildung kommunizieren 5 Inhalte a) Grundlegende Experimente des Physikunterrichts der Sekundarstufe I Gerätekunde schultypischer Geräte Zielsetzung und didaktisches Potenzial von Demonstrationsexperimenten, Schülerexperimenten, Freihandexperimenten, Modellexperimenten, Gedankenexperimenten etc. Methodik des Experimentierens Rechner gestütztes Experimentieren: Messdatenerfassung, Simulation, Hypermedia, interaktive Bildschirmexperimente, Modellbildungssysteme etc. Präsentation von Experimenten Experimentelle Schülerwettbewerbe: Jugend forscht, Schüler experimentieren Sicherheit im Physikunterricht b) Bedeutung und Legitimation physikalischer Bildung Ziele des Physikunterrichts Curriculumentwicklung, Bildungsstandards für den Physikunterricht Physikunterricht im Spiegel internationaler und nationaler empirischer Studien Unterrichtsskripte zum Physikunterricht vorherrschende Praxis und Entwicklungsmöglichkeiten geschlechtssensitiver Physikunterricht konzeptionelle Ansätze für den Physikunterricht (insbes. kontextorientierter Physikunterricht) Elementarisierung, didaktische Reduktion Einführung in die Planung von Physikunterricht 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS) 7 Teilnahmevoraussetzungen b) Gym, RS+, BBS: EP1, EP a) Gym, RS+: zusätzlich GP1, GP BBS: zusätzlich GP1 8 Prüfungsformen Studienleistungen: a) Verbindung von Testaten, schriftlichen Ausarbeitungen und Kurzpräsentationen von Experimenten; b) Seminarvortrag 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene Studienleistungen 10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp 11 Häufigkeit des Angebots 1x pro Studienjahr 1 Modulbeauftragter und hauptamtlich N.N. (Dozent der Fachdidaktik) Lehrende 13 Sonstige Informationen / Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept

30 EP4 Experimentalphysik 4: Festkörper-, Kern-, Elementarteilchenphysik (RS+, BBS) Kennnummer: 8 1 Lehrveranstaltungen a) Experimentalphysik 4 (V) b) Experimentalphysik 4 (Ü) c) Experimentalphysik 4 (P) Lehrformen work load 40 h Kreditpunkte 8 Lp Kontaktzeit SWS 1 SWS 1 SWS Studiensemester RS+: 6. Semester BBS: 10. Semester Selbststudium h 1 h 1 h Dauer 1 Semester Kreditpunkte 8 Lp Vorlesung (V) + Übung (Ü) + Praktikum (P) Die Betonung liegt auf konzeptuellem Wissen und Orientierungswissen. Die Veranstaltung soll strukturiert werden durch die grundlegenden Konzepte und Methoden der Experimentalphysik. Ein zentrales Ziel ist die Befähigung zur Elementarisierung der Sachgebiete für den Physikunterricht der Sekundarstufe I. 3 Gruppengröße < 10 4 Qualifikationsziele strukturiertes Wissen zu den grundlegenden Inhalten Kenntnis der einschlägigen Kerngedanken und Schlüsselexperimente Kenntnis der Messmethoden und Größenordnungen der zentralen Größen Fähigkeit zur quantitativen Behandlung einfacher einschlägiger Problemstellungen Kompetenzstandards Die Studierenden verfügen über ein strukturiertes Fachwissen (Verfügungswissen) zu den grundlegenden insbesondere zu den schulrelevanten Teilgebieten der Physik verfügen über ein Überblickswissen (Orientierungswissen) zu den aktuellen, grundlegenden Fragestellungen der Teilgebiete der Physik kennen Erkenntnis- und Arbeitsmethoden der Teilgebiete verfügen über Strategien des Erklärens fachlicher Zusammenhänge im Spannungsfeld zwischen formaler fachlicher Korrektheit und schülergemäßer Vereinfachung 5 Inhalte a) + b) In dieser Übersichtsveranstaltung werden wesentliche Resultate der modernen physikalischen Forschung auf phänomenologischem Niveau vermittelt. Wiederholung Atom- und Molekülphysik Festkörperphysik Kristallstruktur, Bindungsmechanismen; mechanische, thermische, elektrische und optische Eigenschaften; Halbleiter Kernphysik experimentelle Methoden, Detektoren; Aufbau des Atomkerns; Radioaktivität; Kernspaltung und Kernfusion; technische und medizinische Anwendungen; Strahlenschutz Elementarteilchenphysik und Kosmologie Teilchenbeschleuniger; Klassifizierung der Elementarteilchen; fundamentale Wechselwirkungen; Standardmodell c) 1 bis Experimente aus dem Kanon des Fortgeschrittenen-Praktikums 6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (RS+, BBS) 7 Teilnahmevoraussetzungen EP3 8 Prüfungsformen Übungsblätter, Klausur 9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Modulprüfung Modulhandbuch FB Physik TU Kaiserslautern Fassung Sept