Allgemeine Informationen
Ein physikalisches
Praktikum ist Bestandteil vieler natur- und ingenieurwissenschaftlicher
Studiengänge. Da dabei Wissen über allgemeine Methoden und Techniken wissenschaftlichen
Experimentierens erworben werden kann, ist es oft ein ganz wesentlicher Teil
experimenteller Grundausbildung – eben
nicht nur des Physikstudiums!
Unsere Erfahrungen
zeigen leider, dass die schulische experimentell-praktische Vorbildung in
naturwissenschaftlichen Gebieten meistens unzureichend ist. Dafür gibt es
vielfältige und sehr verschiedene Gründe. Im Studium sehen sich dann sehr viele
Studienanfänger zum ersten Mal damit konfrontiert, weitgehend selbständig experimentieren
zu müssen.
Besonders in der
„Nebenfachausbildung“ (aber auch im Physikstudium selbst) zeigt sich aber, dass
die von Studierenden als hochgradig kompliziert und formalisiert empfundene
Physik mit ihren vielen Abstraktionen, Idealisierungen,
Modellen, Formeln etc. im Praktikum bei den dort exemplarisch behandelten
Themen häufig besser verstanden wird als in den Vorlesungen und Übungen. Das
ist nicht weiter verwunderlich, bekommen Studienanfänger die „schöne Physik“
doch dort oft als „fertig aufgebautes Gebäude“ von Grundwissen präsentiert, das
so bereits hochgradig formalisiert aufgebaut bzw. strukturiert ist. Zudem fehlt
meist leider die Zeit, alles wirklich schrittweise zu erklären und
Verständnisprobleme eingehend zu klären. So wird es für Studienanfänger sehr
schwer, tatsächlich die notwendige Struktur bzw. Systematik in ihr schrittweise
aufzubauendes Wissen zu bringen. Es wird auch leider meist nicht deutlich, dass
es zum heute selbstverständlichen Wissen der Physik in ihrer geschichtlichen
Entwicklung oft lange Zeit, viele Irrwege und heftige Auseinandersetzungen
brauchte. Das verstärkt den sich aufbauenden Frust bei der ersten tieferen
Beschäftigung mit Physik bei vielen sehr…
Das Praktikum
bietet Ihnen die Möglichkeit, Physik als Naturwissenschaft unmittelbar in „eigenhändig“
durchgeführten Experimenten zu erleben und dabei grundlegende Zusammenhänge
zwischen Ursachen und Wirkungen in beobachteten Naturerscheinungen bzw. –gesetzen zu erkennen und Ihnen meist schon bekannte
physikalische Gesetze in der Praxis zu überprüfen. Dazu lernen Sie die
spezifische Denk- und Herangehensweise der Physiker/innen näher kennen als
bisher.
Sie gewinnen für
sich wertvolle praktische Kenntnisse und Erfahrungen im Umgang mit Messgeräten
und -verfahren sowie Methoden der Versuchsauswertung als unverzichtbaren
Bestandteilen experimenteller wissenschaftlicher Arbeit, die über die eigentliche
Physik weit hinausgehen.
Sie erwerben
Grundfertigkeiten eines wissenschaftlichen Arbeitsstils für die Erfassung,
Auswertung und Darstellung experimenteller Ergebnisse als Vorstufe für
wissenschaftliche Publikationen bzw. Präsentationen.
Es entwickelt sich
die notwendige Routine und Erfahrung für die sachgerechte gewissenhafte
Protokollführung und die methodische Auswertung von gewonnenen Messergebnissen
mit grafischen und numerischen Hilfsmittel, einschließlich der Anwendung
geeigneter Präsentationsformen in Grafiken.
Zudem eignen Sie
sich eine Methodik zur kritischen Analyse der eingesetzten Messverfahren und
–mittel sowie der damit erzielten Ergebnisse hinsichtlich auftretender
Fehlerquellen an, einschließlich ihrer Quantifizierung und Bewertung.
Auch wenn ein
Physikpraktikum unstrittig sehr viel Schweiß und Zeitaufwand von Ihnen verlangt
und zu Beginn ganz enormes „Frustpotenzial“ hat (das wollen und können wir als
Lehrende nicht verschweigen): Ihr Engagement lohnt sich am Ende immer für Sie!
Und auf unsere wohlwollende und verantwortungsbewusste Unterstützung können Sie
zählen!
Im Physikalischen Grundpraktikum wurden bzw. werden für die Studierenden unterschiedliche Kurse entsprechend ihrer Fachrichtung und vorbehaltlich den dafür geltenden Studienordnungen – die sich immer noch laufend verändern (können) - angeboten.
In den ausgelaufenen Diplomstudiengängen Physik (bei Immatrikulation vor dem Wintersemester 2005/06) und Lehramt Physik (bei Immatrikulation vor dem Wintersemester 2004/05) waren entsprechend den dafür geltenden Studienordnungen insgesamt drei einsemestrige Kurse zu absolvieren:
· Physikalisches Grundpraktikum I mit 6 Einführungsversuchen und dem Schwerpunkt der Fehlerrechnung
· Physikalisches Grundpraktikum II mit 10 Versuchen aus den Gebieten Mechanik und Thermodynamik
· Physikalisches Grundpraktikum III mit 10 Versuchen aus den Gebieten Elektrodynamik und Optik
Im neuen Studiengang B. Sc. Physik (Monobachelor) mit Immatrikulation ab dem Wintersemester 2005/06 (erster Jahrgang des neuen konsekutiven Studiengangs Physik) waren zunächst entsprechend der Studienordnung im Modul P4 gleich innerhalb der ersten beiden Fachsemester zu absolvieren:
· Physikalisches Grundpraktikum I mit Versuchen aus den Gebieten Mechanik und Thermodynamik (davon ein Hörsaalversuch)
· Physikalisches Grundpraktikum II mit Versuchen aus den Gebieten Elektrodynamik und Optik
Die ganz großen
Probleme (klare Überforderung der meisten Studienanfänger), die sich mit dieser
Variante zeigten, verlangten unvermeidlich eine Lösung bzw. Neustrukturierung.
Zu Beginn des Wintersemesters 2007/08 wurde mit der veränderten Studienordnung auch das Grundpraktikum umstrukturiert. Es besteht seitdem für alle ab diesem Zeitpunkt immatrikulierten Studierenden aus:
· Einführungspraktikum in den letzten Wochen des 1. Fachsemesters, mit einer Vorlesungsreihe und Elementarversuchen zur Vermittlung der notwendigen Grundkenntnisse für die experimentell-praktische Arbeit
· Physikalisches Grundpraktikum I mit 10 Versuchen aus den Gebieten Mechanik und Thermodynamik (nur im SS)
· Physikalisches Grundpraktikum II mit 10 Versuchen aus den Gebieten Elektrodynamik und Optik (nur im WS)
Das (vorsätzlich unbenotete) Einführungspraktikum ist obligatorischer
Bestandteil des Moduls P0 für das 1. Fachsemester und zugleich inhaltliche
Voraussetzung für das (jeweils benotete) Physikalische Grundpraktikum I und II
(Module P6.1 und P6.2). Das hat sich bisher (trotz weiteren inhaltlichen
Verbesserungsbedarfs) bewährt.
Inzwischen haben wir
Teile des Grundpraktikums II (namentlich die Optik) in das Zwischensemester
(erste Märzhälfte) als zweiwöchiges Blockpraktikum (am Vormittag) ausgelagert.
Das war aus zeitlichen Gründen (zur Entlastung im WS) und
strukturell-organisatorisch (wegen des nötigen Vorlaufs durch die erst im WS
laufende Vorlesung des eigenständigen Optik-Moduls) erforderlich. Auch das hat
sich prinzipiell bewährt und wird von den Studierenden weit überwiegend positiv
angenommen.
Im Studiengang B.
Sc. Physik mit Kernfach bzw. Zweitfach Physik (Kombinationsbachelor
mit Lehramtsoption) gibt es ebenfalls drei verschiedene Kurse:
Am Ende des 1.
Fachsemesters ist als Bestandteil des Moduls PK1 (Physik I) das (unbenotete) sog. Vorpraktikum in der ersten Märzhälfte als zweiwöchige
Blockveranstaltung (werktags am Vormittag) zu absolvieren. Hier geht es darum, sich
(wie bei den Monobachelor) zunächst erst einmal die Methodik experimenteller
Arbeit und ihrer Auswertung anzueignen. Unterstützt werden wir hier personell
und materiell-technisch von der Arbeitsgruppe „Didaktik der Physik“.
Im späteren Studienverlauf sind entsprechend der dafür geltenden Studienordnungen insgesamt zwei weitere (aber nun benotete) jeweils einsemestrige Kurse zu absolvieren:
· Physikalisches Grundpraktikum A mit 10 Versuchen aus den Gebieten Mechanik und Thermodynamik
· Physikalisches Grundpraktikum B mit 10 Versuchen aus den Gebieten Elektrodynamik und Optik
Wegen Änderung der
Studienordnung wurde das Physikalische Grundpraktikum B vom 3. auf das 4.
Fachsemester verlegt, so dass seit dem Sommersemester 2007 beide Kurse grundsätzlich
nur noch im Sommersemester angeboten werden.
In den Studiengängen mit Physik im Neben- bzw. als Beifach besteht das Physikpraktikum i.d.R. aus einem einsemestrigen Kurs mit Experimenten aus verschiedenen Gebieten, angepasst an die jeweiligen Voraussetzungen und Anforderungen. Fachrichtungsspezifisch und entsprechend den jeweils gültigen Studienordnungen und Nebenfachvereinbarungen wird ein Physikpraktikum für Studierende angeboten
· im Winter- und im Sommersemester für die Bachelor-Studiengänge Mathematik und Informatik sowie im Grundstudium Agrarwissenschaften/Gartenbau als rein fakultatives Angebot (Auswahl und Anzahl der Versuche nach Absprache)
· im Wintersemester im Studiengang Kombinationsbachelor Chemie (kern- und Zweitfach) mit Lehramtsoption als obligatorisches Angebot (6 Versuche)
· im Sommersemester für den Bachelor-Studiengänge Biophysik (dass. wie Grundpraktikum A, 10 Versuche) als obligatorisches Angebot
Weitere
Veränderungen werden auch in Zukunft notwendig sein, um auf die sich stetig
entwickelnden Anforderungen angemessen zu reagieren und ein qualitativ gutes
Physikpraktikum anbieten zu können. Das ist nicht immer so einfach, wie es
Studierenden manchmal (auf den ersten Blick) erscheint…
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Aktualisierung: 25.11.2019