Lehramtstudium Physik für Gymnasien. Modulhandbuch Wintersemester 2008/09

Transkript

1 Lehramtstudium Physik für Gymnasien Modulhandbuch Wintersemester 2008/09

2 Fachsemester 1

3 WS 2008/09 Experimentalphysik 1: Mechanik 1 EPL-1 (Lehramt für Gymnasien) 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung Experimentalphysik 1 (4 SWS) Übungen zur Vorlesung (2 SWS) Das Modul ist identisch zum Modul EP-1 des Bachelorstudiengangs Physik. 3 Dozentin Prof. Dr. Gisela Anton 7.5 ECTS 5.0 ECTS 2.5 ECTS 4 Modulverantwortliche Die Dozenten der Experimentalphysik 5 Inhalt Kinematik eines Massepunktes Bewegungsgleichungen und Newtonsche Gesetze Energie- und Impulserhaltung Bewegte Bezugssysteme, spezielle Relativitätstheorie Systeme von Massenpunkten Starre Körper, Rotationen, Kreisel Verformungen elastischer Körper Mechanik ruhender Flüssigkeiten und Gase Mechanische Oberflächenphänomene Strömungen von Flüssigkeiten und Gasen Kinetische Gastheorie Temperatur und Wärme, Wärmetransport Zustandsgrößen, Zustandsänderungen, Kreisprozesse Hauptsätze der Wärmelehre Reale Gase, Phasenübergänge 6 Lernziele und Die Studierenden erlernen Kompetenzen die quantitativ-mathematische Beschreibung mechanischer Vorgänge; die Anwendung physikalischer Gesetze und der jeweiligen mathematischen Methoden in Beispielen und Übungsaufgaben; die Argumentation auf der Grundlage weniger, abstrakter physikalische Gesetze. 7 Voraussetzungen für Keine die Teilnahme 8 Einpassung in Fachsemester 1 Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Lehramtstudium Physik/Gymn. (Pflichtbereich) 10 Studien- und Prüfungsleistungen 90-minütige Abschlussklausur; aktive Teilnahme an den Übungen ist notwendig. 11 Berechnung Klausurnote Modulnote 12 Turnus des Jährlich im Wintersemester Angebots 13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 h Eigenstudium: 135 h 14 Dauer des Moduls 1 Semester 1

4 WS 2008/09 15 Unterrichtssprache Deutsch 16 Vorbereitende W. Demtröder, Experimentalphysik 1, Springer Literatur R. Feynman, R. Leighton, M. Sands, Feynman Lectures Band 1, Addison-Wesley D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Physik, Wiley D. Giancoli, Physik, Pearson Hinweis: Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einer Zeitstunde (60 min.) angesetzt. Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochen angesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90 Stunden. Diese entsprechen 3 ECTS-Punkten. 2

5 WS 2008/09 und SS 2009 Grundpraktikum 1 1 GPL-1 (Lehramt für Gymnasien) 2 Lehrveranstaltungen Praktikum Teil 1 (2 SWS, Wintersemester) Praktikum Teil 2 (3 SWS, Sommersemester) Kurs zur Datenanalyse (4 Doppelstunden) Das Modul ist identisch zum Modul GP-1 des Bachelorstudiengangs Physik. 3 Dozenten Prof. Dr. Gisela Anton Prof. Dr. Christian Stegmann 5.0 ECTS 2.0 ECTS 2.0 ECTS 1.0 ECTS 4 Modulverantwortliche Die Dozenten der Experimentalphysik 5 Inhalt Grundlagen des Experimentierens Typische Geräte und Messmethoden aus den Bereichen Mechanik, Wärme, Elektrizität, Magnetismus, Elektronik, Optik, Protokollieren von Messungen Beschreibung von Versuchsaufbauten und Versuchsabläufen, Analyse von Messdaten, Interpretation von Messergebnissen Fehlerrechnung und statistische Methoden der Datenanalyse: statistische und systematische Fehler, Wahrscheinlichkeitsdichten, Kovarianz-Matrix, Hypothesentests 6 Lernziele und Die Studierenden lernen Kompetenzen Durchführung von Messungen Handhabung typischer Geräte Auswertung von Messungen mit Fehleranalyse Kritische Bewertung von Messergebnissen Protokollführung und Präsentation von Ergebnissen Teamarbeit 7 Voraussetzungen für keine die Teilnahme 8 Einpassung in Teil 1 im 1. Fachsemester, Teil 2 im 2. Fachsemester Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Lehramtstudium Physik/Gymn. (Pflichtbereich) Moduls 10 Studienleistungen Teilnahme an den Praktikumsterminen und Durchführung der Versuche Testate der Protokolle und Kolloquien Teilnahme am Kurs zur Datenanalyse 11 Berechnung Das Modul ist unbenotet. Modulnote 12 Turnus des Jährlich Angebots 13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 83 h Eigenstudium: 67 h 14 Dauer des Moduls 2 Semester 15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch 1

6 WS 2008/09 und SS Vorbereitende Literatur Vorbereitende Literatur wird zu jedem Versuch angegeben. Weitere Informationen auf Hinweis: Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einer Zeitstunde (60 min.) angesetzt. Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochen angesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90 Stunden. Diese entsprechen 3 ECTS-Punkten. 2

7 Fachsemester 3

8 WS 2008/09 Experimentalphysik 3: 1 EPL-3 Optik und Quantenphänomene (Lehramt für Gymnasien) 2 Lehrveranstaltungen Vorlesung (4 SWS) Übungen dazu (2 SWS) Das Modul ist identisch zum Modul EP-3 des Bachelorstudiengangs Physik. 3 Dozenten Prof. Dr. Ulf Peschel 7.5 ECTS 5.0 ECTS 2.5 ECTS 4 Modulverantwortliche Dozenten der Experimentalphysik 5 Inhalt Das Modul behandelt folgende Bereiche der Physik: Maxwell-Gleichungen und Wellenausbreitung optische Eigenschaften von Materialien Strahlenoptik Beugungsphänomene Abbildungseigenschaften optischer Systeme Polarisationseigenschaften elektromagnetischer Felder Kohärenzeigenschaften des Lichtes Wellencharakter von Teilchen Interferenzen von Teilchenwellen Vielteilchensysteme 6 Lernziele und Die Studierenden Kompetenzen erwerben fundamentale Kenntnisse der Optik lernen die quantenphysikalische Denkweise kennen erwerben die Fähigkeit, selbstständig Aufgaben aus den Bereichen der Vorlesung zu lösen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme Empfohlen: Module Experimentalphysik I und II (EP-1, EP-2), Theoretische Physik I (TP-1), Mathematik für Physiker I und II (MP-1 und MP-2) 8 Einpassung in Studiensemester 3 Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Moduls Lehramtstudium Physik/Gymn. 10 Studien- und Prüfungsleistungen 90-minütige Abschlussklausur; aktive Teilnahme an den Übungen ist notwendig. 11 Berechnung Klausurnote Modulnote 12 Turnus des Jährlich im Wintersemester Angebots 13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 90 h Eigenstudium: 135 h 14 Dauer des Moduls 1 Semester 15 Unterrichtssprache Deutsch 16 Vorbereitende Literatur W. Demtröder, Experimentalphysik 2 - Elektrizität und Optik, Springer R.Feynman, R.Leighton, M.Sands, Feynman Vorlesungen über Physik, Band III: Quantenmechanik, Oldenbourg 1

9 WS 2008/09 Verlag Hinweise: Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einer Zeitstunde (60 min.) angesetzt. Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochen angesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90 Stunden. Diese entsprechen 3 ECTS-Punkten. 2

10 WS2008/09 Grundpraktikum 2 1 GPL-2 (Lehramt für Gymnasien) 2 Lehrveranstaltungen Praktikum (5 SWS) Das Modul ist identisch zum Modul GP-2 im Bachelorstudium Physik. 3 Dozenten Prof. Dr. Gisela Anton 5.0 ECTS 5.0 ECTS 4 Modulverantwortliche Dozenten der Experimentalphysik 5 Inhalt Das Praktikum kann wahlweise als Standardpraktikum oder als Projektpraktikum durchgeführt werden. 6 Lernziele und Kompetenzen 7 Voraussetzungen für die Teilnahme Standardpraktikum: Durchführung und Auswertung von vorgegebenen Versuchen z.b. zur Bestimmung von physikalischen Konstanten und zur Untersuchung von Quantenphänomenen Projektpraktikum: Entwerfen, Aufbauen, Durchführen und Auswerten von selbst vorgeschlagenen Versuchen Beide Varianten beinhalten: Grundlagen des Experimentierens, Funktion typischer Geräte Protokollieren von Messungen Analyse von Messdaten, Interpretation von Messergebnissen Die Studierenden lernen Vorbereitung und Durchführung von Messungen Handhabung typischer Geräte Auswertung von Messungen mit detaillierter Fehleranalyse Kritische Bewertung von Messergebnissen Protokollführung und Präsentation von Ergebnissen Teamarbeit Mindestens eines der Module Experimentalphysik I (EPL-1) und Experimentalphysik II (EPL-2) 8 Einpassung in 3. Semester Musterstudienplan 9 Verwendbarkeit des Lehramtstudium Physik/Gymn. (Pflichtbereich) Moduls 10 Studienleistungen Teilnahme an den Praktikumsterminen Testate der Protokolle und Kolloquien 11 Berechnung Das Modul ist unbenotet Modulnote 12 Turnus des Jährlich im Wintersemester Angebots 13 Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 75h Eigenstudium: 75 h 14 Dauer des Moduls 1 Semester 1

11 WS2008/09 15 Unterrichtssprache Deutsch und Englisch 16 Vorbereitende Vorbereitende Literatur wird zu jedem Versuch angegeben. Literatur Weitere Informationen auf Hinweis: Eine akademische Stunde (45 min.) wird bei der Workload-Berechnung mit einer Zeitstunde (60 min.) angesetzt. Für die Berechnung der Präsenzzeit wird die Vorlesungszeit mit 15 Wochen angesetzt. Demnach ergibt eine SWS 15 Stunden, sechs SWS ergeben 90 Stunden. Diese entsprechen 3 ECTS-Punkten. 2