Modulhandbuch

für den

Bachelor of Education Physik

15. Juli 2026

Inhaltsverzeichnis

1 Wichtige Anmerkungen 5

1.1 Studienverlaufspläne ...................................... 5

1.2 Besuch von Master-Vorlesungen während des Bachelorstudiums . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3 AnerkennungvonLeistungen ................................. 5

1.3.1 Allgemein........................................ 5

1.3.2 Anerkennung von Studienleistungen bei Wechsel des Studiengangs . . . . . . . . 5

1.4 Bewertungskriterien für Bachelorarbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2 Studienverlaufspläne 11

2.1 Oﬃzielle Studienverlaufspläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.1 Oﬃzieller Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Wintersemester . . . . . . . 12

2.1.2 Oﬃzieller Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Sommersemester . . . . . . 13

2.2 Beispiele für alternative Studienverlaufspläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen 19

3.1 Mathematischer Brückenkurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2 Experimentalphysik ...................................... 21

3.3 TheoretischePhysik ...................................... 28

3.4 PhysikalischePraktika..................................... 30

3.5 Fachdidaktik .......................................... 34

1 Wichtige Anmerkungen

1.1 Studienverlaufspläne

Die Studienverlaufspläne in Kapitel 2 stellen nur Beispiele dar und sind weder verpﬂichtend noch

abschliessend! Formal können die Module in beliebiger Reihenfolge besucht werden und müssen auch

nicht innerhalb eines oder zwei Semestern abgeschlossen werden. Trotzdem empﬁehlt es sich natürlich

eine gewisse Reihenfolge einzuhalten und im Besonderen die empfohlenen Voraussetzungen aus den

jeweiligen Modulbeschreibungen einzuhalten.

1.2 Besuch von Master-Vorlesungen während des Bachelorstudiums

Es ist möglich bereits in den letzten Semestern eines Bachelor-Studiengangs Veranstaltungen aus dem

Master zu belegen. Die Anmeldung zu diesen Master-Veranstaltungen muss zwingend über den Be-

reich „vorgezogene Masterveranstaltungen“ in Jogustine erfolgen. Nur auf diese Weise können die

entsprechenden Veranstaltungen später entsprechend zugeordnet werden. Alternativ ist eine vorzeiti-

ge Einschreibung zum Master möglich, falls mindestens 135 LP im Bachelorstudium zum Zeitpunkt

der Bewerbung erreicht wurden. Zum Zeitpunkt des Beginns des Masterstudiums dürfen maximal 27

LP zum Bachelorabschluss fehlen. Werden diese fehlenden Leistungspunkte nicht im ersten Master-

semester erreicht, wird der oder die Studierende zwangsexmatrikuliert. Dies führt in der Regel zu

Verzögerungen im Studium. Aus diesem Grund empfehlen wir diese Alternative nicht. Wenn anderer-

seits das Bachelorstudium bei erfolgreichen Prüfungen im Bewerbungssemester abgeschlossen werden

kann, sollten sich die Studierenden für den Master bewerben, ansonsten würden Sie nach einem erfolg-

reichen Bachelorabschluss exmatrikuliert. Zu beachten ist, dass die Studierenden ihre Zulassung zum

Masterstudium formal annehmen müssen.

1.3 Anerkennung von Leistungen

1.3.1 Allgemein

Beim Wechsel von Studiengängen in Mainz und beim Wechsel nach Mainz werden Leistungen aner-

kannt, falls kein wesentlicher Unterschied bezogen auf entsprechende Leistungen im BEd-Studiengang

Physik in Mainz besteht. Dabei können Leistungen zusammengefasst bzw. aufteilt werden, sodass for-

male Hürden durch die Anzahl von Leistungspunkten vermieden werden. Jeder Fall wird dabei indivi-

duell bearbeitet, mit den Antragsstellern diskutiert um anschließend gemeinsam ein Anerkennungsfor-

mulat auszufüllen (http://www.studium.fb08.uni-mainz.de/downloadcenter-physik/. In einigen

Fällen sind Einschränkungen in der Anerkennung leider unvermeidlich.

1.3.2 Anerkennung von Studienleistungen bei Wechsel des Studiengangs

Bei einem Wechsel vom einem Science-Studiengang Physik oder Angewandte Physik zu einem Lehr-

amts-Studiengang Physik (B.Ed./M.Ed.) können Leistungen anerkannt werden. Dabei wird jeder Ein-

zelfall durch die Studienfachberatung gesondert geprüft. Aufgrund der Verschiedenheit der Möglich-

keiten können im Folgenden nur häuﬁg auftretende Fälle bei einem Wechsel innerhalb der Universität

Mainz beschrieben werden. Es empﬁehlt sich, möglichst frühzeitig ein Gespräch mit der Studienfach-

beratung zu vereinbaren.

1 Wichtige Anmerkungen

In der folgenden Liste beziehen sich die Modulnamen auf die Module im Lehramts-Studiengang.

Möglichkeiten zur Anerkennung von Leistungen für die Module in den Lehramtsstudiengängen B.Ed.

und M.Ed. Physik sind in den jeweils dazugehörigen Modulhandbüchern dargestellt.

•Für die Zulassung zur Klausur zum Modul „Experimentalphysik 1“ (B.Ed.) muss die aktive

Teilnahme sowohl an den Übungen zur Vorlesung Experimentalphysik 1 (B.Ed.) als auch an den

Übungen zur Vorlesung Mathematische Rechenmethoden 1 (B.Ed.) vorliegen. Dabei können die

aktive Teilnahme an den Übungen zur Experimentalphysik 1 (B.Ed.) durch die aktive Teilnahme

an den Übungen zu Experimentalphysik 1 (B.Sc. Physik oder Angewandte Physik) und die aktive

Teilnahme an den Übungen zu Mathematischen Rechenmethoden 1 (B.Ed.) durch die aktive

Teilnahme an den Übungen zu Mathematischen Rechenmethoden (B.Sc. Physik oder Angewandte

Physik) ersetzt werden.

•Die Modul-Prüfungsleistung im Modul „Experimentalphysik 1“ (B.Ed.) ist eine Klausur zu den

Inhalten der Vorlesungen Experimentalphysik 1 und Mathematische Rechenmethoden 1, wobei

beide Teilbereiche im Verhältnis 2:1 gewichtet werden. Für den Teilbereich zur Experimental-

physik 1 kann die Note aus der bestandenen Klausur zur Vorlesung Experimentalphysik 1 (B.Sc.

Physik oder Angewandte Physik) anerkannt werden. Für den Teilbereich zu den Rechenmethoden

1 kann die Note aus einer der folgenden bestandenen Klausuren anerkannt werden:

–Klausur zum Modul „Theoretische Methoden“ (B.Sc. Physik, PO ab WiSe23/24) oder

–Klausur zur Vorlesung Mathematische Rechenmethoden (B.Sc. Physik, PO bis SoSe23) oder

–Klausur zum Modul „Mathematische Rechenmethoden“ (B.Sc. Angewandte Physik).

Die Modulabschlussnote zum Modul „Experimentalphysik 1“ (B.Ed.) wird aus dem im Verhältnis

2:1 gewichteten Mittel der Noten zur Experimentalphysik 1 und zu Rechenmethoden 1 bestimmt,

wobei die Note auf das Notenschema (1,0; 1,3; 1,7; 2,0; ...) gerundet wird. Beide Einzelleistun-

gen müssen mindestens mit der Note 4,0 bewertet worden sein. Liegt nur für einen der beiden

Teilbereiche eine Klausurnote vor, die anerkannt werden kann, dann muss für den anderen Teil-

bereich noch der entsprechende Teil einer Klausur zum Modul „Experimentalphysik 1“ (B.Ed.)

nachgeholt werden.

•Für die Zulassung zur mündlichen Prüfung zum Modul „Experimentalphysik 2“ (B.Ed.) muss

die aktive Teilnahme sowohl an den Übungen zur Vorlesung Experimentalphysik 2 (B.Ed.) als

auch an den Übungen zur Vorlesung Mathematische Rechenmethoden 2 (B.Ed.) vorliegen. Dabei

können die aktive Teilnahme an den Übungen zu Experimentalphysik 2 (B.Ed.) durch die aktive

Teilnahme an den Übungen zu Experimentalphysik 2 (B.Sc. Physik oder Angewandte Physik)

und die aktive Teilnahme an den Übungen zu Mathematischen Rechenmethoden 2 (B.Ed.) durch

die aktive Teilnahme an den Übungen zu Mathematischen Rechenmethoden (B.Sc. Physik oder

Angewandte Physik) ersetzt werden.

•Die Modul-Prüfungsleistung im Modul „Experimentalphysik 2“ (B.Ed.) ist eine mündliche Prü-

fung zu den Inhalten der Vorlesungen Experimentalphysik 2 und Mathematische Rechenmetho-

den 2. Für den Teilbereich zur Experimentalphysik 2 kann die Note aus der bestandenen Klausur

zur Vorlesung Experimentalphysik 2 (B.Sc. Physik oder Angewandte Physik) anerkannt werden.

Für den Teilbereich zu den Rechenmethoden 2 kann die Note aus einer der folgenden bestandenen

Klausuren anerkannt werden:

–Klausur zum Modul „Theoretische Methoden“ (B.Sc. Physik, PO ab WiSe23/24); Voraus-

setzung dafür ist, dass zusätzlich eine bestandene Klausur zur Vorlesung Mathematik für

die Physik 1 (B.Sc. Physik, PO ab WiSe23/24) oder eine vergleichbare Leistung vorliegt,

oder

1.3 Anerkennung von Leistungen

–Klausur zur Vorlesung Mathematische Rechenmethoden (B.Sc. Physik, PO bis SoSe23);

Voraussetzung dafür ist, dass zusätzlich eine bestandene Klausur zum Modul „Mathematik

1“ (B.Sc. Physik, PO bis SoSe23) oder eine vergleichbare Leistung vorliegt, oder

–Klausur zum Modul „Mathematische Rechenmethoden“ (B.Sc. Angewandte Physik); Vor-

aussetzung dafür ist, dass zusätzlich eine bestandene Klausur zum Modul „Mathematik in

den Naturwissenschaften 1“ (B.Sc. Angewandte Physik) oder eine vergleichbare Leistung

vorliegt.

Die Modulabschlussnote zum Modul „Experimentalphysik 2“ (B.Ed.) wird aus dem im Verhältnis

2:1 gewichteten Mittel der Noten zur Experimentalphysik 2 und zu Rechenmethoden 2 bestimmt,

wobei die Note auf das Notenschema (1,0; 1,3; 1,7; 2,0; ...) gerundet wird. Beide Einzelleistungen

müssen mindestens mit der Note 4,0 bewertet worden sein. Liegt nur für einen der beiden Teil-

bereiche eine Klausurnote vor, die anerkannt werden kann, dann muss die gesamte mündliche

Prüfung zum Modul „Experimentalphysik 2“ (B.Ed.) nachgeholt werden. Die Note der münd-

lichen Abschlussprüfung zum Modul „Experimentalphysik 2“ (B.Sc. Physik oder Angewandte

Physik) bleibt bei der Anerkennung in allen oben beschriebenen Fällen unberücksichtigt.

•Für die Zulassung zur Klausur zum Modul „Experimentalphysik 3“ (B.Ed.) kann die Klausur-

zulassung zum Modul „Experimentalphysik 3“ aus dem Studiengang B.Sc. Physik oder B.Sc.

Angewandte Physik anerkannt werden.

•Für die Modul-Prüfungsleistung zum Modul „Experimentalphysik 3“ (B.Ed.) kann die bestan-

dene Modul-Prüfungsleistung zum Modul „Experimentalphysik 3“ aus dem Studiengang B.Sc.

Physik oder B.Sc. Angewandte Physik anerkannt werden.

•Die Modulprüfung zum Modul „Theoretische Physik 1: Theoretische Mechanik, Elektrodynamik“

(B.Ed.) umfasst zwei Modulteilprüfungen, bestehend aus je einer Klausur zu den Themenberei-

chen „Theoretische Mechanik“ und „Theoretische Elektrodynamik“, die beide bestanden sein

müssen und im Verhältnis 1:1 gewichtet werden. Für die Klausurzulassung / Modulteilprüfung

zum Themenbereich „Theoretische Mechanik“ kann anerkannt werden:

–die entsprechende Klausurzulassung / Modulteilprüfung zum Themenbereich „Theoretische

Mechanik“ aus dem Modul „Theoretische Physik“ (B.Sc. Angewandte Physik) oder

–die Klausurzulassung / Modulabschlussprüfung zum Modul „Theoretische Physik 1“ (B.Sc.

Physik, PO ab WiSe23/24) oder

–die Klausurzulassung / Modulabschlussprüfung zum Modul „Theoretische Physik 1“ (B.Sc.

Physik, PO bis SoSe23); bei Anerkennung der Modulabschlussprüfung wird die Note unver-

ändert übernommen.

Für die Klausurzulassung / Modulteilprüfung zum Themenbereich „Theoretische Elektrodyna-

mik“ kann anerkannt werden:

–die entsprechende Klausurzulassung / Modulteilprüfung zum Themenbereich „Theoretische

Elektrodynamik“ aus dem Modul „Theoretische Physik“ (M.Sc. Angewandte Physik) oder

–die Klausurzulassung / Modulabschlussprüfung zum Modul „Theoretische Physik 2“ (B.Sc.

Physik).

•Für das Modul „Experimentelles Grundpraktikum 1“ (B.Ed.) kann das bestandene Grundprakti-

kum 1 aus dem Studiengang B.Sc. Physik oder B.Sc. Angewandte Physik anerkannt werden. Als

Note wird die Note genommen, die sich aus dem Mittelwert der Noten zu den Einzelversuchen

im Grundpraktikum 1 ergibt (gerundet auf das Notenschema 1,0; 1,3; 1,7; 2,0; ...).

•Für das Modul „Experimentelles Grundpraktikum 2“ (B.Ed.) kann das bestandene Grundprakti-

kum 2 aus dem Studiengang B.Sc. Physik oder B.Sc. Angewandte Physik anerkannt werden. Als

1 Wichtige Anmerkungen

Note wird die Note genommen, die sich aus dem Mittelwert der Noten zu den Einzelversuchen

im Grundpraktikum 2 ergibt (gerundet auf das Notenschema 1,0; 1,3; 1,7; 2,0; ...).

•Für die Modul- und und Modulteilprüfungen zu den Modulen „Fachdidaktik 1“ und „Fachdidak-

tik 2“ (B.Ed.) gibt es keine Leistungen, die aus den Science-Studiengängen Physik oder Ange-

wandte Physik anerkannt werden können (es sei denn, genau diese Veranstaltungen wurden im

Rahmen eines Science-Studiengangs, z. B. im Modul „Erweiterte Kompetenzen“ (B.Sc. Physik)

oder als freiwillige Zusatzleistung belegt und die dazugehörige Modulprüfung bestanden, oder

eine vergleichbare Leistung wurde anderweitig, z. B. an einer anderen Universität, erbracht).

•Eine bestandene Bachelor- oder Masterarbeit aus den Studiengängen B.Sc. Physik, M.Sc. Physik,

B.Sc. Angewandte Physik oder M.Sc. Angewandte Physik oder eine vergleichbare oder höherwer-

tige Leistung (z. B. eine Promotion in Physik oder Angewandter Physik) kann als Bachelorarbeit

im Fach Physik (B.Ed. Physik) anerkannt werden.

1.4 Bewertungskriterien für Bachelorarbeiten

Es gibt einige universelle Bewertungskriterien und Kriterien die von der Art der Arbeit (theoretisch,

experimentell, informatiknah...) und der zur Verfügung stehenden Zeit (Bachelor-, Master-, Doktor-

arbeit) abhängen. Auch sind kaum alle Kriterien gleichzeitig zu erfüllen. Am wichtigsten sind die

Qualität der wissenschaftlichen Arbeit, der persönliche Einsatz und ein korrektes wissenschaftliches

Verhalten. Auf die Einhaltung der Regeln „guter wissenschaftlicher Praxis“(http://www.kfp-physik.

de/dokument/index.html, 16.6.2016) ist selbstverständlich zu achten. Je besser die erwünschte Note,

desto mehr Kriterien, darunter vermehr auch solche formeller Art, sollten eingehalten werden. Die

folgenden Kriterien wurden innerhalb des Fachbereichs zusammengestellt:

Schriftliche Form

Mindeststandards: korrekte Rechtsschreibung, Grammatik und Interpunktion, kor-

rekte Zitiertechnik, qualitativ angemessene Quellen.

Herausragende Qualitätsmerkmale: besondere Stilsicherheit und Klarheit des Ausdrucks, besonderes

Erscheinungsbild, z.B. durch aussagekräftige, durchdachte oder

aufwändige Graﬁken, aktuelle, über die Standardliteratur hinaus-

gehende Quellen.

Logische Struktur der Arbeit

Mindeststandards: klare und ausgewogene Gliederung, Unterscheidung von Wichti-

gem und Unwichtigem, Einführung in alle relevanten für das The-

ma der Arbeit relevanten Sachverhalte und Begriﬀe.

Herausragende Qualitätsmerkmale: eigenständige, originelle und aktuelle Hinführung zum Thema, be-

sonders gelungene Einordnung des Themas in den wissenschaftli-

chen Kontext, Darstellung von Wechselwirkungen mit anderen

Forschungsgebieten oder Anwendungen, aussagekräftiger Aus-

blick.

Methoden und Techniken

Mindeststandards: Begründung und korrekte Anwendung der verwendeten Methoden

und Techniken, nachvollziehbare Dokumentation der eigenen Ar-

1.4 Bewertungskriterien für Bachelorarbeiten

beiten (Reproduzierbarkeit), korrekte Angabe von Hilfestellungen

(z.B. durch Mitarbeiter der Arbeitsgruppe).

Herausragende Qualitätsmerkmale: besonderer Schwierigkeitsgrad der Aufgaben/Techniken unter Be-

rücksichtigung des Abschlusses, kritisches Hinterfragen der ver-

wendeten Techniken und Methoden, besonders originelle und ge-

schickte praktische Umsetzung, herausragende Eigenleistung und

besonders persönlicher Einsatz.

Ergebnisse der Arbeit

Mindeststandards: präzise und korrekte Beschreibung der selbst erzielten Ergebnis-

se, Herstellung einer klaren Verbindung zwischen Einzelleistungen

und eines Bezugs zur Fragestellung bzw. zur Ausgangslage.

Herausragende Qualitätsmerkmale: eigenständige Untersuchung von Aspekten, die über das eigentli-

che Thema hinausgehen, detaillierte Diskussion verbliebener oﬀe-

ner Fragen, kritische Reﬂexion der Ergebnisse und aussagekräfti-

ger Ausblick, Bedeutsamkeit des Ergebnisses für die Entwicklung

des Fachgebiets bzw. direkte Anwendung des Ergebnisses, externe

Präsentation der Ergebnisse auf Fachtagungen bzw. Publikation

(in Vorbereitung).

2 Studienverlaufspläne

Für das Physik-Lehramtsstudium werden im Folgenden Studienverlaufspläne angegeben, in denen gra-

phisch dargestellt wird, welche Veranstaltungen aus welchen Modulen in welchem Studiensemester

belegt werden.

Im folgenden Kapitel werden zunächst die oﬃziellen Studienverlaufspläne gezeigt. Zusätzlich dazu

werden danach exemplarisch auch noch weitere, alternative Möglichkeiten für den Ablauf eines Physik-

Lehramtsstudiums gezeigt.

2.1 Ofﬁzielle Studienverlaufspläne

Aus inhaltlichen Gründen sollten im Physik-Studium manche Veranstaltungen vor anderen absolviert

werden.

Für das Bachelor- und das Masterstudium muss für den Studienbeginn im Winter- und im Sommer-

semester jeweils genau ein oﬃzieller Studienverlaufsplan angegeben werden, der abgesehen von den

inhaltlichen Erwägungen eine Vielzahl an zusätzlichen formalen Vorgaben einhalten muss. Wichtig

zu wissen ist, dass diese Vorgaben zwar für den oﬃziellen Studienverlaufsplan gelten, dieser oﬃzielle

Studienverlaufsplan wiederum aber nur einen Vorschlag für den tatsächlichen Studienverlauf darstellt.

Individuelle Studienverläufe können ohne weiteres davon abweichen, um das Studium den eigenen Be-

dürfnissen anzupassen, z. B. auch um einen Auslandsaufenthalt sinnvoll in das Studium zu integrieren.

Das ist insbesondere bei Studienbeginn im Sommersemester wichtig, denn es ist sinnvoller, Theoreti-

sche Mechanik als erste Theorie-Vorlesung zu belegen, auch wenn die Theoretische Elektrodynamik

formal nicht auf der Theoretischen Mechanik aufbaut; dies kann aufgrund der formalen Vorgaben in

den oﬃziellen Studienverlaufsplänen allerdings nicht abgebildet werden.

Wer zur Gestaltung des eigenen Studiums Fragen hat, kann sich gerne jederzeit an die Studienfach-

beratung wenden.

2 Studienverlaufspläne

2.1.1 Ofﬁzieller Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Wintersemester

Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Wintersemester

Fachse-

mes-

ter



(SoSe)

Theorie 1

Theoretische Elektrodynamik

(2V + 1Ü) 4 LP

Theoretische Mechanik

(2V + 1Ü) 4 LP

Bachelorarbeit

10 LP

Fachdidaktik 2

Lehr-Lern-Labor

(2P) 3 LP

Demonstrationspraktikum 1

(4P) 6 LP

Grundlagen der Fachdidaktik

(1V) 1 LP

Bildungswissenschaften,

Schulpraktika bzw.

zweites Fach

Bildungswissenschaften

30 LP

Schulpraktika

10 LP

zweites Fach

65 LP

∼30 LP

(WiSe) ∼30 LP

(SoSe)

Experimentalphysik 3

(4V + 2Ü) 8 LP

Grundpraktikum 2

(3P) 6 LP ∼30 LP

(WiSe)

Grundpraktikum 1

(5P) 6 LP

Fachdidaktik 1

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 2

(2S) 2 LP

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 1

(2S) 2 LP

∼30 LP

(SoSe)

Experimentalphysik 2

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 2

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 2

(2S) 0,5 LP

∼30 LP

(WiSe)

Experimentalphysik 1

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 1

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 1

(2S) 0,5 LP

∼30 LP

180 LP

2.1 Oﬃzielle Studienverlaufspläne

2.1.2 Ofﬁzieller Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Sommersemester

Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Sommersemester

Fachse-

mes-

ter



(WiSe)

Experimentalphysik 3

(4V + 2Ü) 8 LP

Theorie 1

Theoretische Mechanik

(2V + 1Ü) 4 LP

Theoretische Elektrodynamik

(2V + 1Ü) 4 LP

Bachelorarbeit

10 LP

Bildungswissenschaften,

Schulpraktika bzw.

zweites Fach

Bildungswissenschaften

30 LP

Schulpraktika

10 LP

zweites Fach

65 LP

∼30 LP

(SoSe)

Fachdidaktik 2

Lehr-Lern-Labor

(2P) 3 LP

Demonstrationspraktikum 1

(4P) 6 LP

Grundlagen der Fachdidaktik

(1V) 1 LP

∼30 LP

(WiSe)

Grundpraktikum 2

(3P) 6 LP ∼30 LP

(SoSe)

Grundpraktikum 1

(5P) 6 LP

Fachdidaktik 1

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 2

(2S) 2 LP

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 1

(2S) 2 LP

∼30 LP

(WiSe)

Experimentalphysik 2

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 2

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 2

(2S) 0,5 LP

∼30 LP

(SoSe)

Experimentalphysik 1

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 1

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 1

(2S) 0,5 LP

∼30 LP

180 LP

2 Studienverlaufspläne

2.2 Beispiele für alternative Studienverlaufspläne

Um zu zeigen, welche Variationsmöglichkeiten es gibt, werden im Folgenden exemplarisch zwei al-

ternative Studienverlaufspläne vorgestellt. Dabei wird jeweils das gesamte Studium dargestellt, denn

in der Physik können Master-Veranstaltungen bereits während des Bachelorstudiums belegt werden,

wenn es inhaltlich sinnvoll ist. Überlegungen wie die folgenden könnten dem eigenen, individuellen

Studienverlaufsplan zugrunde liegen:

•Die Grundpraktika werden auch als Blockpraktika in den Semesterferien zwischen den Vorle-

sungszeiten von Sommer- und Wintersemester angeboten. Dies ist eine Alternative, wenn in

denselben Semesterferien kein Orientierendes Schulpraktikum absolviert wird.

•Es kann eine Überlegung sein, die Experimentalphysik 3 bereits im dritten Semester zu belegen,

um mit Studierenden aus den Science-Studiengängen zusammen weiterzustudieren. Gleiches gilt

für die Vorlesung zur Theoretischen Mechanik, die die Studierenden aus der Angewandten Physik

üblicherweise im dritten Semester belegen.

•Module dürfen im oﬃziellen Studienverlaufsplan nicht länger als zwei Semester dauern; für den

tatsächlichen Studienverlauf ist dies nicht vorgeschrieben. Zum Beispiel ergibt es Sinn, die Vorle-

sung „Grundlagen der Fachdidaktik“ bei Studienbeginn im Wintersemester bereits im Semester

vor dem „Demonstrationspraktikum 1“ zu belegen.

•Aus inhaltlichen Erwägungen ergibt es Sinn, die Vorlesungen zur Theoretischen Physik auf je-

den Fall mit der „Theoretischen Mechanik“ zu beginnen. Vorgeschlagen wird, die Theoretische

Physik vorzugsweise in der Abfolge „Theoretische Mechanik – Theoretische Quantenmechanik

– Theoretische Elektrodynamik – Relativitätstheorie und Statistische Physik“, wie sie auch für

den Studiengang Angewandte Physik vorgesehen ist, zu belegen, und dafür die „Theoretische

Quantenmechanik“ bereits im Bachelor-Studium zu belegen. Inhaltlich ebenfalls sinnvoll ist die

Reihenfolge „Theoretische Mechanik – Theoretische Elektrodynamik – Theoretische Quanten-

mechanik – Relativitätstheorie und Statistische Physik“.

•Veranstaltungen aus dem Master of Education, z. B. Experimentalphysik 4, Theoretische Quan-

tenmechanik oder das Demonstrationspraktikum 2, dürfen belegt und abgeschlossen werden,

auch wenn der Bachelor of Education noch nicht abgeschlossen ist. Es sollten nur die inhaltli-

chen Voraussetzungen erfüllt sein (z. B. sollte Experimentalphysik 3 abgeschlossen sein, bevor

Experimentalphysik 4 belegt wird).

•Im Modul „Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen“ im Master of Education ist eine

Wahlpﬂicht-Veranstaltung „Vertiefendes physikalisches Thema“ vorgesehen. Hierzu werden in

verschiedenen Semestern verschiedene Veranstaltungen angeboten, so dass es sinnvoll ist, zu

schauen, in welchem Semester eine Veranstaltung angeboten wird, die den persönlichen Interessen

besonders entspricht. Es ist auch möglich, z. B. Veranstaltungen aus dem Science-Studium zu

belegen; hierfür ist eine vorherige Absprache mit der Studienfachberatung, ob eine Anerkennung

möglich ist, sinnvoll.

•Selbstverständlich ist es im Studium erlaubt und durchaus auch erwünscht, auch einmal „über

den Tellerrand“ hinaus zu schauen und Veranstaltungen zu belegen, die für das eigene Studienfach

nicht vorgeschrieben sind.

2.2 Beispiele für alternative Studienverlaufspläne

In Beispiel 1 (gezeigt wird ein im Wintersemester beginnender Studienverlauf) werden ...

•... das Grundpraktikum 2 als Blockpraktikum belegt

•... die Grundlagen der Fachdidaktik bereits vor dem Demonstrationspraktikum 1 und die Theo-

riebildung und fachdidaktische Forschung bereits vor dem Demonstrationspraktikum 2 belegt

•... die Theorie-Vorlesungen in der Reihenfolge belegt, wie sie für das Studium der Angewandten

Physik (Science) vorgeschlagen ist, und mit Theoretischer Mechanik im 3. Semester zusammen

mit Studierenden aus der Angewandten Physik begonnen

•... die Theoretische Quantenmechanik aus dem Master of Education bereits im Bachelor-Studium

belegt, und damit Theoretische Quantenmechanik vor der experimentellen Quantenmechanik,

die Teil des Moduls „Experimentalphysik 3“ ist, gehört (dies ist sinnvoll, wenn ein theoretischer

Zugang zur Quantenmechanik als einfacher empfunden wird als ein Zugang über Experimente

und Analogien zur Wellenoptik)

•... eine komplett freiwillige Veranstaltung zusätzlich belegt

•... die zwei Teile des Fortgeschrittenen-Praktikums in verschiedenen Semestern belegt

•... die beiden Veranstaltungen im Modul „Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen“ in

verschiedenen Semestern belegt.

In Beispiel 2 (gezeigt wird ein im Sommersemester beginnender Studienverlauf) werden ...

•... das Grundpraktikum 1 als Blockpraktikum belegt

•... die Experimentalphysik 3 bereits im 3. Semester und damit zusammen mit Studierenden aus

dem Science-Studiengang Physik belegt

•... die Theorie-Vorlesungen in der Reihenfolge belegt, wie sie für das Studium der Angewandten

Physik (Science) vorgeschlagen ist

•... die Theoretische Quantenmechanik aus dem Master of Education bereits im Bachelor-Studium

belegt, aber nach der experimentellen Quantenmechanik, die Teil des Moduls „Experimental-

physik 3“ ist (dies ist sinnvoll, wenn ein Zugang zur Quantenmechanik über Experimente und

Analogien zur Wellenoptik als hilfreicher empfunden wird als ein theoretischer Zugang)

•... die zwei Teile des Fortgeschrittenen-Praktikums in verschiedenen Semestern belegt

•... die beiden Veranstaltungen im Modul „Gebietsübergreifende Konzepte und Anwendungen“ in

verschiedenen Semestern belegt.

In Beispiel 2 wird das gesamte Studium (Bachelor+Master) zwar in der Regelstudienzeit absolviert,

der Bachelor aber erst nach dem 7. Studiensemester abgeschlossen.

In beiden alternativen Studienverlaufsplänen werden die Module in den Bildungswissenschaften der

Übersicht halber nicht dargestellt.

2 Studienverlaufspläne

Beispiel 1: Alternativer Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Wintersemester

(SoSe)

M.Ed.: Masterarbeit

Masterarbeit

20 LP

M.Ed.: Gebietsübergreifende

Konzepte / Anwendungen

Teil 1

Gebietsübergreifende Konzepte

(4V) 5 LP

(WiSe)

M.Ed.: Gebietsübergreifende

Konzepte / Anwendungen

Teil 2

Vertiefendes physikal. Thema

(2V) 3 LP

M.Ed.: F-Praktikum, Teil B

F-Praktikum (Teil B)

(3P) 4 LP

M.Ed.: Fachdidaktik 3,

Teil 2b

Physikunterricht in der

Sekundarstufe II

(2S) 2 LP

(SoSe)

M.Ed.: F-Praktikum, Teil A

F-Praktikum (Teil A)

(4P) 5 LP

M.Ed.: Fachdidaktik 3,

Teil 1

Demonstrationspraktikum 2

(4P) 6 LP

(WiSe)

M.Ed.:

Experimentalphysik 4

(4V + 2Ü) 8 LP

M.Ed.: Theorie 2, Teil 2

Relativitätsth., statist. Physik

(2V + 1Ü) 4 LP

M.Ed.: Fachdidaktik 3,

Teil 2a

Theoriebildung und fachdidak-

tische Forschung

(1V) 1 LP

(SoSe)

B.Ed.: Bachelorarbeit

Bachelorarbeit

10 LP

B.Ed.: Theorie 1, Teil 2

Theoretische Elektrodynamik

(2V + 1Ü) 4 LP

B.Ed.: Fachdidaktik 2,

Teil 2b

Lehr-Lern-Labor

(2P) 3 LP

(WiSe)

B.Ed.: Experimentalphysik 3

Experimentalphysik 3

(4V + 2Ü) 8 LP

B.Ed.: Fachdidaktik 2,

Teil 1

Demonstrationspraktikum 1

(4P) 6 LP

(SoSe)

Physik Pur

(komplett freiwillig)

Physik Pur

(1P) 0 LP

M.Ed.: Theorie 2, Teil 1

Theoretische Quantenphysik

(2V + 1Ü) 4 LP

B.Ed.: Grundpraktikum 2

Grundpraktikum 2

(3P) 6 LP B.Ed.: Fachdidaktik 2,

Teil 2a

Grundlagen der Fachdidaktik

(1V) 1 LP

(WiSe)

B.Ed.: Theorie 1, Teil 1

Theoretische Mechanik

(2V + 1Ü) 4 LP

B.Ed.: Grundpraktikum 1

Grundpraktikum 1

(5P) 6 LP

B.Ed.: Fachdidaktik 1, Teil 2

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 2

(2S) 2 LP

(SoSe)

B.Ed.: Experimentalphysik 2

Experimentalphysik 2

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 2

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 2

(2S) 0,5 LP

B.Ed.: Fachdidaktik 1, Teil 1

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 1

(2S) 2 LP

(WiSe)

B.Ed.: Experimentalphysik 1

Experimentalphysik 1

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 1

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 1

(2S) 0,5 LP

2.2 Beispiele für alternative Studienverlaufspläne

Beispiel 2: Alternativer Studienverlaufsplan bei Studienbeginn im Sommersemester

(WiSe)

M.Ed.: Masterarbeit

Masterarbeit

20 LP

M.Ed.: Gebietsübergreifende

Konzepte / Anwendungen

Teil 2

Vertiefendes physikal. Thema

(2V) 3 LP

M.Ed.: F-Praktikum, Teil B

F-Praktikum (Teil B)

(3P) 4 LP

(SoSe)

M.Ed.: Gebietsübergreifende

Konzepte / Anwendungen

Teil 1

Gebietsübergreifende Konzepte

(4V) 5 LP

M.Ed.: F-Praktikum, Teil A

F-Praktikum (Teil A)

(4P) 5 LP

(WiSe)

M.Ed.: Theorie 2, Teil 2

Relativitätsth., statist. Physik

(2V + 1Ü) 4 LP

M.Ed.: Fachdidaktik 3,

Teil 2b

Physikunterricht in der

Sekundarstufe II

(2S) 2 LP

(SoSe)

B.Ed.: Theorie 1, Teil 2

Theoretische Elektrodynamik

(2V + 1Ü) 4 LP

M.Ed.: Fachdidaktik 3,

Teile 1+2a

Demonstrationspraktikum 2

(4P) 6 LP

Theoriebildung und fachdidak-

tische Forschung

(1V) 1 LP

(WiSe)

M.Ed.:

Experimentalphysik 4

(4V + 2Ü) 8 LP

B.Ed.: Bachelorarbeit

Bachelorarbeit

10 LP

(SoSe)

M.Ed.: Theorie 2, Teil 1

Theoretische Quantenphysik

(2V + 1Ü) 4 LP

B.Ed.: Grundpraktikum 2

Grundpraktikum 2

(3P) 6 LP

B.Ed.: Fachdidaktik 2,

Teil 2b

Lehr-Lern-Labor

(2P) 3 LP

(WiSe)

B.Ed.: Theorie 1, Teil 1

Theoretische Mechanik

(2V + 1Ü) 4 LP

B.Ed.: Fachdidaktik 2,

Teile 1+2a

Demonstrationspraktikum 1

(4P) 6 LP

Grundlagen der Fachdidaktik

(1V) 1 LP

(SoSe)

B.Ed.: Experimentalphysik 3

Experimentalphysik 3

(4V + 2Ü) 8 LP

B.Ed.: Fachdidaktik 1, Teil 2

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 2

(2S) 2 LP

(WiSe)

B.Ed.: Experimentalphysik 2

Experimentalphysik 2

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 2

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 2

(2S) 0,5 LP

B.Ed.: Grundpraktikum 1

Grundpraktikum 1

(5P) 6 LP B.Ed.: Fachdidaktik 1, Teil 1

Fachdidaktische Vertiefungen

zur Experimentalphysik 1

(2S) 2 LP

(SoSe)

B.Ed.: Experimentalphysik 1

Experimentalphysik 1

(4V + 2Ü) 8 LP

Rechenmethoden 1

(2V + 2Ü) 3 LP

Tutorium 1

(2S) 0,5 LP

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit

Lehrveranstaltungen

3.1 Mathematischer Brückenkurs

Modul 100a Mathematischer Brückenkurs

(freiwillig)

M.08.128.100a

Pre-course in mathematics

(voluntary)

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul W

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 0 LP = 0 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 1

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

Vorlesung mit Übung

„Mathematischer Brückenkurs“ 0 W 0 LP

Vorlesung V 3 SWS

Übung Ü 2 SWS

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit

Aktive Teilnahme

Studienleistung(en)

Modulprüfung

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Hauptziel des Kurses ist die Angleichung des mathematischen Leistungsniveaus der Studienanfänger und -

anfängerinnen bzw. die Auﬀrischung vorhandener Kenntnisse. Die Kurse bieten als Nebeneﬀekt eine bewähr-

te Möglichkeit zur frühzeitigen Vernetzung der Studierenden untereinander, z.B. um Lerngruppen zu bilden.

Der Mathematik-Brückenkurs der Physik dient vornehmlich der Wiederholung des Schulstoﬀes der Mathematik-

Leistungskurse und der Einübung von Rechenfertigkeiten in begleitenden Übungen.

Inhalte

Die folgenden Themen werden u.a. behandelt:

•Notationen und Zahlbegriﬀ (natürliche, rationale, reelle Zahlen)

•Lösung von linearen Gleichungssystemen, Matrizen

•Rechenregeln mit Vektoren und deren Komponentendarstellung in kartesischen Koordinaten; Skalarprodukt

und Kreuzprodukt

•Polynome, Exponentialfunktion und Logarithmus, trigonometrische Funktionen

•Folgen und Reihen

•Diﬀerentialrechnung und Integralrechnung in einer Veränderlichen

Im Vorgriﬀ auf die Mathematik des ersten Studienjahres können optional zusätzliche Themen behandelt werden,

insbesondere solche, die für das erste Semester wichtig sind, z.B. Taylorreihen.

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 0/180

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

Modul 100a Mathematischer Brückenkurs

(freiwillig)

M.08.128.100a

Pre-course in mathematics

(voluntary)

Häuﬁgkeit des Angebots Jedes Semester

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Dozent/innen: Dozierende der theoretischen

und experimentellen Physik

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen B.Sc. Physik, B.Sc. Meteorologie

Sonstiges Freiwillige Veranstaltung

3.2 Experimentalphysik

Modul 1 Experimentalphysik 1: Mechanik, Ther-

modynamik

M.08.128.018

Experimental physics 1: mechanics, thermo-

dynamics

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 11,5 LP = 345 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 1

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

Vorlesung mit Übung und Tutorium

„Experimentalphysik 1“ 1 (1) P 177 h 8,5 LP

Vorlesung V 4 SWS

Übung Ü 2 SWS

Tutorium S 2 SWS

Vorlesung mit Übung „Mathematische

Rechenmethoden 1“ 1 (1) P 48 h 3 LP

Vorlesung V 2 SWS

Übung Ü 2 SWS

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit

Aktive Teilnahme Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben.

Studienleistung(en) keine

Modulprüfung Klausur (Umfang 120 Minuten, Bearbeitungszeit maximal 180 Minu-

ten).

In Umfang und Wichtung umfasst die Klausur die Inhalte der Vorlesun-

gen Experimentalphysik 1 und Mathematische Rechenmethoden 1 im

Verhältnis 2:1. Beide Teile der Klausur müssen individuell bestanden

werden.

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

Modul 1 Experimentalphysik 1: Mechanik, Ther-

modynamik

M.08.128.018

Experimental physics 1: mechanics, thermo-

dynamics

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Die Studierenden verfügen über ein sicheres und strukturiertes Wissen zu den genannten Begriﬀen und kennen

die einschlägigen Kerngedanken und Schlüsselexperimente; kennen die Messmethoden und Größenordnungen der

zentralen Größen und verfügen über die Fähigkeit zur Anwendung und quantitativer Behandlung einschlägiger

Probleme; kennen mathematische Begriﬀe und Methoden und können sicher mit ihnen umgehen; können mathe-

matische Formalismen zur Lösung physikalischer Problemstellungen anwenden.

Das Modul Experimentalphysik 1 umfasst insbesondere die folgenden drei wichtigen Teilgebiete der klassischen

Physik: Mechanik, Schwingungen und Wellen sowie die Wärmelehre. Die Studierenden sollen nach Abschluss des

Moduls u.a.:

•in das physikalische Denken und Arbeiten, als Grundlage für das gesamte weitere Physikstudium, eingeübt

sein,

•ein möglichst sicheres und strukturiertes Wissen zu den unter Inhalt aufgeführten Teilgebieten erlangt haben

und

•die Fähigkeit zur quantitativen Behandlung einschlägiger Probleme durch das eigenständige Bearbeiten von

Übungsaufgaben erworben haben.

Die zum Verständnis erforderlichen mathematischen Hilfsmittel werden in der parallel laufenden Veranstaltung

Mathematische Rechenmethoden 1 bereitgestellt. Das inhaltlich mit der Vorlesung stark verzahnte Tutorium

bietet die Möglichkeit,

•die zugrunde liegenden Hintergründe und Eﬀekte, die in den Vorlesungen und Praktika eingeführt werden,

vertiefend zu wiederholen, an Beispielen zu erläutern bzw. im Detail zu erarbeiten,

•die Studierenden auf die Grundlagen des experimentellen Arbeitens vorzubereiten und in der Gewinnung von

Selbstkompetenzen zu unterstützen,

•allgemeinen Fragen zu Studium und Lehre zu stellen und die Studierenden in der Gruppe oder in Einzelge-

sprächen zu beraten.

•Lehramts-Studierenden stehen alle Tutoriumsgruppen oﬀen. In einer Tutoriumsgruppe, die speziell für Lehr-

amtsstudierende konzipiert ist, wird konkreter auf mögliche Verständnishürden bei der Lösung der Übungs-

aufgaben zur Experimentalphysik 1 eingegangen.

3.2 Experimentalphysik

Modul 1 Experimentalphysik 1: Mechanik, Ther-

modynamik

M.08.128.018

Experimental physics 1: mechanics, thermo-

dynamics

Inhalte

Die Veranstaltung „Experimentalphysik 1“ umfasst die folgenden Themen:

•Einführung, Allgemeines: Theorie und Experiment, Mathematisierung, Verhältnisse zu anderen Wissenschaf-

ten; Begriﬀe und Größen, Messen und Maßeinheiten, Standards von Masse, Länge, Zeit.

•Mechanik: Mechanik von Massenpunkten und Systemen von Massenpunkten, Mechanik des starren Körpers,

Mechanik der Kontinua / deformierbarer Körper, Schwingungen und Wellen; Akustik, Ausblick: Grenzen der

klassischen Mechanik

•Thermodynamik: Phänomenologische Thermodynamik, Kinetische Gastheorie

•Ausblick: Bedeutung (Evolution und Kosmologie) und Grenzen (Statistische Mechanik, Nichtgleichgewichts-

thermodynamik)

Die „Experimentalphysik 1“ wird gemeinsam mit den Studierenden der Science-Studiengänge besucht. Insbeson-

dere werden behandelt:

•Einführung: Einheiten, Basisgrößen, Größenordnungen, Bezugzsysteme, Vektoren.

•Mechanik von Massenpunkten: Kinematik von Massenpunkten, Newtonsches Kraftgesetz, Energie u. Impuls

und deren Erhaltung, Mehr-Teilchen-Systeme, Schwerpunkt, Reibung, Scheinkräfte in beschleunigten Syste-

men, Galilei-Transformationen, Einführung Relativität, Lorentz-Transformationen.

•Gravitation, Potential, Drehimpuls, Drehmoment, Trägheitsmoment, Kreisel.

•Oszillationen und Wellen: Mathematisches und physikalisches Pendel, freie gedämpfte und erzwungene Schwin-

gungen, Wellengleichung und Eigenschaften von Wellen, Schall.

•Mechanik deformierbarer Körper: Ruhende und strömende Flüssigkeiten und Gase, Bernoullische Gleichung,

Phänomene an Flüssigkeitsgrenzﬂächen.

•Wärmelehre: Zustandsgrößen und Prozessgrößen, Zustandsgleichungen, Hauptsätze der Wärmelehre, Car-

not’scher Kreisprozess, Entropie, Grundzüge der kinetischen Gastheorie, Stoﬀe in verschiedenen Aggregat-

zuständen.

Es wird eine Tutoriumsgruppe eingerichtet, in der speziell auf die Belange von Lehramtsstudierenden eingegangen

wird, auch was die Konzepte bei Rechnungwegen zur Lösung von Übungsaufgaben angeht; dies rechtfertigt die

im Vergleich zu den Science-Studiengängen leicht verminderte Zahl an Leistungspunkten. Lehramtsstudierende

können auch an anderen Tutoriumsgruppen teilnehmen, wenn sie es wünschen. Bei einem Studienfachwechsel

(B.Ed. zu B.Sc. Physik) wird die Teilnahme an der Lehramts-Tutoriumsgruppe wie eine reguläre Tutoriumsgrup-

pe anerkannt.

In der Veranstaltung „Mathematische Rechenmethoden 1“ werden die Themen Vektoralgebra, komplexe Zahlen,

Integration und Diﬀerentiation, Vektoranalysis 1, Grundprobleme der Dynamik, sowie lineare Diﬀerentialglei-

chungen behandelt.

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls Besuch des mathematischen Brückenkurses

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 11,5/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jedes Semester

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Studiengangsbeauftragte(r)

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen

BEd Physik; die Lehrveranstaltung „Experi-

mentalphysik 1“ kann auch für die Studien-

gänge BSc Physik, BSc Angewandte Physik

und BSc Physik der Atmosphäre anerkannt

werden

Sonstiges

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

Modul 2 Experimentalphysik 2: Elektrodynamik,

Optik

M.08.128.290

Experimental physics 2: elektrodynamics,

optics

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 11,5 LP = 345 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 1

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

Vorlesung mit Übung „Experimental-

physik 2“ 2 (2) P 177 h 8,5 LP

Vorlesung V 4 SWS

Übung Ü 2 SWS

Tutorium S 2 SWS

Vorlesung mit Übung „Mathematische

Rechenmethoden 2“ 2 (2) P 58,5 h 3 LP

Vorlesung V 2 SWS

Übung Ü 1 SWS

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit

Aktive Teilnahme Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben.

Studienleistung(en) keine

Modulprüfung Mündl. Prüfung (30 Min.)

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Die Studierenden verfügen über ein sicheres und strukturiertes Wissen zu den genannten Begriﬀen und kennen

die einschlägigen Kerngedanken und Schlüsselexperimente; kennen die Messmethoden und Größenordnungen der

zentralen Größen und verfügen über die Fähigkeit zur Anwendung und quantitativer Behandlung einschlägiger

Probleme; kennen mathematische Begriﬀe und Methoden und können sicher mit ihnen umgehen; können mathe-

matische Formalismen zur Lösung physikalischer Problemstellungen anwenden.

Das Modul Experimentalphysik 2 umfasst die folgenden drei wichtigen Teilgebiete der klassischen Physik: Elek-

trizitätslehre, Magnetismus und Optik. Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls u.a.:

•in das physikalische Denken und Arbeiten, als Grundlage für das gesamte weitere Physikstudium, eingeübt

sein,

•ein möglichst sicheres und strukturiertes Wissen zu den unter Inhalt aufgeführten Teilgebieten erlangt haben

und

•die Fähigkeit zur quantitativen Behandlung einschlägiger Probleme durch das eigenständige Bearbeiten von

Übungsaufgaben erworben haben.

Die zum Verständnis erforderlichen mathematischen Hilfsmittel werden in der parallel laufenden Veranstaltung

Mathematische Rechenmethoden 2 bereitgestellt. Das inhaltlich mit der Vorlesung stark verzahnte Tutorium

bietet die Möglichkeit,

•die zugrunde liegenden Hintergründe und Eﬀekte, die in den Vorlesungen und Praktika eingeführt werden,

vertiefend zu wiederholen, an Beispielen zu erläutern bzw. im Detail zu

•erarbeiten,

•die Studierenden auf die Grundlagen des experimentellen Arbeitens vorzubereiten und in der Gewinnung von

Selbstkompetenzen zu unterstützen,

•allgemeinen Fragen zu Studium und Lehre zu stellen und die Studierenden in der Gruppe oder in Einzelge-

sprächen zu beraten.

•Lehramts-Studierenden stehen alle Tutoriumsgruppen oﬀen. In einer Tutoriumsgruppe, die speziell für Lehr-

amtsstudierende konzipiert ist, wird konkreter auf mögliche Verständnishürden bei der Lösung der Übungs-

aufgaben zur Experimentalphysik 2 eingegangen.

3.2 Experimentalphysik

Modul 2 Experimentalphysik 2: Elektrodynamik,

Optik

M.08.128.290

Experimental physics 2: elektrodynamics,

optics

Inhalte

Die Veranstaltung „Experimentalphysik 2“ umfasst die folgenden Themen:

•Elektrodynamik: Elektrostatik und Elektrizitätslehre, Magnetostatik, Teilchen in elektrischen und magnetischen

Feldern, zeitabhängige elektromagnetische Felder, aktuelle Entwicklungen.

•Optik: Strahlenoptik, Wellenoptik, Lichtmessung und Ausblick auf Quantenoptik

Die „Experimentalphysik 2“ wird gemeinsam mit den Studierenden der Science-Studiengänge besucht. Schwer-

punktmäßig werden behandelt:

•Elektrostatik: Grundgrößen, Coulomb-Gesetz, Gauß’scher Satz, Inﬂuenz, Kondensator, elektrischer Dipol, Di-

elektrika.

•Stationäre Ströme: Gleichstromkreise, Kirchhoﬀsche Regeln, Messverfahren elektrische Größen.

•Magnetostatik: stationäre Magnetfelder, Kräfte auf Ladungen und Leiter im Magnetfeld, magnetischer Dipol,

Materie im Magnetfeld.

•Zeitabhängige elektromagnetische Felder: Induktion, stationäre Wechselströme, Impedanz, aktive Bauelemente,

Verschiebungsstrom und Maxwell’sche Gleichungen, Energie in elektromagnetischen Feldern, Dipolstrahlung,

Eigenschaften von elektromagnetischen Wellen.

•Optik: Natur und Eigenschaften des Lichtes, Messung von c, Reﬂexion und Brechung, Strahlenoptik, Abbildung

mit Linsen.

Es wird eine Tutoriumsgruppe eingerichtet, in der speziell auf die Belange von Lehramtsstudierenden eingegangen

wird, auch was die Konzepte bei Rechnungwegen zur Lösung von Übungsaufgaben angeht; dies rechtfertigt die

im Vergleich zu den Science-Studiengängen leicht verminderte Zahl an Leistungspunkten. Lehramtsstudierende

können auch an anderen Tutoriumsgruppen teilnehmen, wenn sie es wünschen. Bei einem Studienfachwechsel

(B.Ed. zu B.Sc. Physik) wird die Teilnahme an der Lehramts-Tutoriumsgruppe wie eine reguläre Tutoriumsgrup-

pe anerkannt.

In der Veranstaltung „Mathematische Rechenmethoden 2“ werden die Themen Vektoranalysis 2, spezielle Funk-

tionen der mathematischen Physik, partielle Diﬀerentialgleichungen, Reihenentwicklungen und orthogonale Funk-

tionen sowie Grundbegriﬀe und Werkzeuge der Statistik behandelt.

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls Modul 1 „Experimentalphysik 1“

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 11,5/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jedes Semester

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Studiengangsbeauftragte(r)

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen

BEd Physik; die Lehrveranstaltung „Experi-

mentalphysik 2“ kann auch für die Studien-

gänge BSc Physik, BSc Angewandte Physik

und BSc Physik der Atmosphäre anerkannt

werden

Sonstiges

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

Modul 6 Experimentalphysik 3: Atom- und Quan-

tenphysik

M.08.128.030

Experimental physics 3: atomic and quan-

tum physics

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 8 LP = 240 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 1

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

Vorlesung mit Übung „Wellen und

Quantenphysik“ 4 (6) P 177 h 8 LP

Vorlesung V 4 SWS

Übung Ü 2 SWS

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit

Aktive Teilnahme Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben.

Studienleistung(en)

Modulprüfung Klausur (Umfang 120 Min., Bearbeitungszeit maximal 180 Min.)

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Nach Abschluss des Moduls „Experimentalphysik 3“ sollen die Studierenden die Grundlagen der Wellenphäno-

mene anhand von Lichtwellen und Materiewellen erlernen. Im ersten Teil der Vorlesung sollen dabei vertiefte

Konzepte der Wellentheorie von Licht besprochen werden um diese dann auf die Quantenphysik übertragen zu

können. In der Vorlesung sollen darüber hinaus wichtige weitergehende Konzepte der Quantenphysik an einfachen

Modellsystemen eingeführt werden.

Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls u.a.:

•die grundlegenden Konzepte von Wellen- und Quantenphänomenen verstanden haben,

•ein möglichst sicheres und strukturiertes Wissen zu den unter Ïnhaltäufgeführten Teilgebieten erworben haben,

•einschlägige Probleme selbständig in den Übungen lösen können sowie

•Parallelen in den theoretischen Konzepten (z. B. Wellen, quantenmechanische Zustände) erkannt haben und

diese nutzen können, um neuartige Probleme anzugehen.

Die Studierenden erreichen somit folgende Qualiﬁkationsziele, Lernergebnisse und Kompetenzen: Sie

•gewinnen einen Einblick in die grundlegenden Unterschiede zwischen klassischer und quantenphysikalischer

Beschreibung, sie haben sicheres und strukturiertes Wissen zu den genannten Inhalten;

•haben Kenntnis der einschlägigen Kerngedanken und Schlüsselexperimente sowie der Messmethoden und Grö-

ßenordnungen der zentralen Größen und verfügen über die Fähigkeit zur Anwendung und quantitativen Be-

handlung einschlägiger Probleme;

•kennen die mathematischen Begriﬀe, Methoden sowie Formalismen und können diese zur Lösung physikalischer

Problemstellungen anwenden.

3.2 Experimentalphysik

Modul 6 Experimentalphysik 3: Atom- und Quan-

tenphysik

M.08.128.030

Experimental physics 3: atomic and quan-

tum physics

Inhalte

Inhalte der Veranstaltung sind:

•Grundlegende Experimente: Atome: Bestimmung von atomaren Größen, Massen u. Energien, Rutherford-

Streuung; Photonen: Strahlungsgesetze, Photoeﬀekt, Comptoneﬀekt; Elektronen: Elementarladung, e/m-

Bestimmung, Interferenzexperimente

•Nichtrelativistische Quantenmechanik: Materiewellen, Schrödingergleichung, Unbestimmtheitsrelation, einfa-

che quantenmechanische Systeme, Interpretationsfragen, neuere Experimente

•Atom- und Molekülphysik: Quantenmechanik des Wasserstoﬀatoms, Magnetisches Moment und Spin, Atom-

bau, Periodensystem, Molekülphysik (Bindung, Spektren)

•Quantenstatistik: Bosonen, Fermionen

•Mathematik für Physik 3: Vektorräume und Operatoren, Spezielle Funktionen, Elemente der Gruppentheorie,

Rechen- und Näherungsmethoden

Zur Vermittlung dieser Kenntnisse behandelt die Veranstaltung die folgenden Themen:

•Wellenoptik: Polarisation, Beugung, Interferenz, Elementare Fourier-Optik (optische Filterung, Bildentste-

hung), Kohärenz, Optische Interferometer (Mach-Zehnder, Sagnac, Michelson- Morley), Evaneszente Wellen,

Resonatoren (Fabry-Perot-Interferometer), Gauss’sche Strahloptik, Photoeﬀekt, Schwarzkörperstrahlung

•Materiewellen: Ebene Wellen, Wellenpakete, Dispersionsrelation, Propagation, Messprozess / Interpretation

der Wellenfunktion, Beugung/Interferenz von Materiewellen, Atominterferometer, Neutroneninterferometer

•Elementare Quantenmechanik: Spin, Stern-Gerlach-Experiment, Spin ⇔Polarisation, verschränkte Systeme

(Photonenpaare), welcher Weg Experimente

•Einige quantenmechanische Systeme: Harmonischer Oszillator, Tunneleﬀekt, H-Atom (Grundlagen), Spektro-

skopie (Grundlagen).

Literatur

•Demtröder, Experimentalphysik 2 & 3;

•Otten, Repetitorium Experimentalphysik;

•Hecht, Optik;

•Bergmann & Schäfer 3, Optik

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls Experimentalphysik 1-2, Mathematik 1-2

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 8/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jedes Semester

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Prof. Dr. J. Walz

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen BEd Physik, BSc Physik, BSc Angewandte

Physik m.S.I.

Sonstiges

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

3.3 Theoretische Physik

Modul 8 Theoretische Physik 1: Theoretische Me-

chanik, Elektrodynamik

M.08.128.340

Theoretical physics 1: theoretical mechanics,

elektrodynamics

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 8 LP = 240 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 2

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

Vorlesung mit Übung „Theoretische

Mechanik“ 5 (6) P 88 h 4 LP

Vorlesung V 2 SWS

Übung Ü 1 SWS

Vorlesung mit Übung „Theoretische

Elektrodynamik“ 6 (5) P 88 h 4 LP

Vorlesung V 2 SWS

Übung Ü 1 SWS

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit

Aktive Teilnahme Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben

Studienleistung(en)

Modulprüfung Zwei Modulteilprüfungen, bestehend aus je einer Klausur (Umfang 120

Min., Bearbeitungszeit maximal 180 Min.) zu den Themenbereichen

„Theoretische Mechanik“ und „Theoretische Elektrodynamik“. Regel-

semester für die Klausuren ist jeweils das Semester, in dem die entspre-

chende Lehrveranstaltung belegt wird.

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Die Studierenden beherrschen die grundlegenden Konzepte, Methoden und Denkweisen der theoretischen Physik;

verstehen das Wechselspiel von Theoretischer Physik und Experimentalphysik, den Beitrag der Theoretischen

Physik zu Begriﬀsbildung und Begriﬀsgeschichte, die wichtigsten Arbeitsstrategien und Denkformen der Theore-

tischen Physik sowie die Kulturverﬂechtung und des Kultur- und Zivilisationsbeitrags der Theoretischen Physik;

entwickeln die Fähigkeit, die speziﬁsche Rolle der Theorie im Aufbau der Physik, ihr gedankliches Arsenal, Ar-

beitsstrategien und Denkformen und ihre Kulturverﬂechtung an schulrelevanten Beispielen zu verdeutlichen.

Inhalte

Das Modul soll (zusammen mit der „Theoretischen Physik 2“) vermitteln, wie theoretische Physiker und Phy-

sikerinnen denken. Die Ausbildung in Theoretischer Physik verfolgt ein doppeltes Ziel: zum einen Beherrschung

der grundlegenden Konzepte, Methoden und Denkweisen, zum anderen Verständnis für die speziﬁsche Rolle der

Theorie im Aufbau der Physik, ihr gedankliches Arsenal an Arbeitsstrategien und Denkformen und ihre Kulturver-

ﬂechtung. Gerade das zweite Ziel ist für die Lehramtsausbildung fundamental. Es verlangt neben der Behandlung

bekannter Einzelthemen entlang der Fachstruktur der Theoretischen Physik (Hauptthemen: Mechanik, Elektro-

dynamik, Quantenmechanik) eine übergeordnete Perspektive, um das Wesen von Physik zu verstehen.

•Theoretische Mechanik: Elementare Newton’sche Mechanik, Lagrange-Mechanik, Hamilton-Mechanik, Drehun-

gen, Tensoren und Tensorfelder

•Fermatsches Prinzip; optional: Nichtlineare Dynamik und chaotische Systeme, Allgemeine Relativitätstheorie

•Theoretische Elektrodynamik: Elektro- und Magnetotstatik, Elektrodynamik

•Maxwellgleichungen, elektromagnetische Wellen, Poynting-Vektor, Strahlung von bewegten Ladungsverteilun-

gen

3.3 Theoretische Physik

Modul 8 Theoretische Physik 1: Theoretische Me-

chanik, Elektrodynamik

M.08.128.340

Theoretical physics 1: theoretical mechanics,

elektrodynamics

Literatur

Mathematik:

•P. van Dongen, Einführungskurs Mathematik und Rechenmethoden (Springer, 2015)

•I. N. Bronstein et al., Taschenbuch der Mathematik (Wissenschaftlicher Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am

Main, 2008)

•F. Embacher, Mathematische Grundlagen für das Lehramtsstudium Physik (Vieweg + Teubner, Wiesbaden,

2008)

•K.-H. Goldhorn und H. P. Heinz, Mathematik für Physiker 1 - 3 (Springer, Berlin, Heidelberg, 2007 (1 und 2),

2008 (3))

•K. Heﬀt, Mathematischer Vorkurs zum Studium der Physik (Elsevier - Spektrum Akademischer Verlag, Hei-

delberg, 2006)

•H. J. Korsch, Mathematische Ergänzungen zur Einführung in die Physik (Binomi-Verlag, Barsinghausen, 2007)

Theoretische Mechanik:

•T. Fließbach, Mechanik (Elsevier - Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2007)

•P. van Dongen, Klassische Mechanik (Springer, 2021)

•H. Goldstein et al., Klassische Mechanik (WILEY-VCH, Weinheim, 2006)

•F. Kuypers, Klassische Mechanik (WILEY-VCH, Weinheim, 2008)

•L. D. Landau und E. M. Lifschitz, Mechanik (Wissenschaftlicher Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main,

2004)

•F. Scheck, Theoretische Physik 1, Mechanik (Springer, Berlin, Heidelberg, 2007)

•A. Sommerfeld, Mechanik (Verlag Harri Deutsch, Thun, Frankfurt am Main, 1994)

Elektrodynamik und klassische Feldtheorie:

•S. Brandt und H. D. Dahmen, Elektrodynamik (4. Auﬂage, Springer, Berlin, Heidelberg, 2005)

•T. Fließbach, Elektrodynamik (Elsevier - Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2005)

•J. D. Jackson, Classical Electrodynamics (John Wiley & Sons, New York, 1975)

•L. D. Landau und E. M. Lifschitz, Klassische Feldtheorie (Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt am Main,

1997)

•F. Scheck, Theoretische Physik 3, Klassische Feldtheorie (Springer, Berlin, Heidelberg, 2004)

Kombiniertes Lehrbuch:

•K. Schilcher, Theoretische Physik kompakt für das Lehramt (Oldenbourg, München, 2010)

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls

Es wird empfohlen, vor Antritt des Mo-

duls die Module „Experimentalphysik 1“ und

„Experimentalphysik 2“ zu absolvieren.

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 8/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jährlich

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Prof. Dr. Stefan Scherer

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen

BEd Physik; die einzelnen Lehrveranstaltun-

gen können auch für den Studiengang BSc

Angewandte Physik anerkannt werden

Sonstiges

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

3.4 Physikalische Praktika

Modul 4 Experimentelles Grundpraktikum 1: Me-

chanik, Thermodynamik

M.08.128.310

Basic experimental lab course 1: mechanics,

thermodynamics

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 6 LP = 180 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 1

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

Praktikum: Experimentelles Grund-

praktikum 1 (Mechanik, Thermodyna-

mik)

Pr 3 (3) P 4 SWS 138 h 6 LP

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit Pr

Aktive Teilnahme

Studienleistung(en)

Modulprüfung Portfolio von Testaten zu den durchgeführten Versuchen

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Die Studierenden beherrschen die wichtigsten einschlägigen Messverfahren; verfügen über Erfahrungen im selbst-

tätigen Experimentieren einschließlich der Planung, Datenaufnahme, Auswertung, Berücksichtigung von Fehler-

quellen und Überwindung praktischer Schwierigkeiten; haben ein sicheres Verständnis der Vor- und Nachteile

verschiedener Bestimmungsverfahren (statische oder dynamische Messung, Fehlervermeidung, Methodenvielfalt)

auch mit digitalen Ressourcen; beherrschen die Fehlerrechnung bei schrittweise steigendem Anforderungsniveau

in der Fehlerbetrachtung; kennen Labor- und Sicherheitsbestimmungen.

Im physikalischen Grundpraktikum 1 und 2 erlernen die Studierenden konkret

•das experimentelle Arbeiten in allen Bereichen der Physik durch den selbständigen Aufbau und der Durchfüh-

rung von einfachen Versuchen in Kleingruppen unter Betreuung von erfahrenen Assistenten,

•die jedem einzelnen Experiment zugrunde liegenden Hintergründe und Eﬀekte in eingeschränkter Zeit zu

verstehen und die Messprinzipien sowie die physikalischen Grundlagen und Zusammenhänge mündlich und an

der Tafel überzeugend darzustellen,

•den Einsatz und die Genauigkeit von Messgeräten und Messdatenerfassungssystemen mit konventionellen Tech-

niken und Computerauswertungsverfahren, Methoden der Datenanalyse sowie das Führen eines Protokollheftes

und Regeln guter wissenschaftlicher Praxis.

Nach erfolgreichem Abschluss beider Module

•sind die Studierenden mit den Grundprinzipien des Experimentierens, mit der Funktionsweise, Genauigkeit

und Bedienung verschiedener Messgeräte sowie mit der computergestützten Messdatenerfassung vertraut,

•können Messdaten richtig interpretieren, angemessene Fehlerabschätzungen ausführen und beherrschen die

Berechnung der Fehlerfortpﬂanzung;

•sind die Studierenden mit der Anpassung von Funktionen an Messdaten (lineare Regression, Fitprozeduren

etc.) vertraut, beherrschen die saubere und vollständige Protokollierung von Messdaten und sind in der Lage,

Messergebnisse in tabellarischer und graphischer Form übersichtlich darzustellen;

•haben sie die Anwendung von theoretischen Grundlagen auf konkrete Experimente eingeübt, eine anschauliche

Vorstellung physikalischer Phänomene erworben und sind in der Lage, in anschaulicher Weise über physikali-

sche Sachverhalte des Gebietes zu kommunizieren.

Die Studierenden machen zudem Erfahrungen mit

•dem Zeitmanagement durch die nötige Einteilung des Praktikumstags,

•der Schreibkompetenz (Anfertigung der Protokolle im Grundpraktikum 2) und üben ihre Teamfähigkeit durch

die gemeinsame Durchführung der Versuche.

In den mündlichen Vortestaten verbessern die Studierenden ihre Kommunikations- und Ausdrucksfähigkeit, da

Wert auf klare und präzise Erklärungen gelegt wird.

3.4 Physikalische Praktika

Modul 4 Experimentelles Grundpraktikum 1: Me-

chanik, Thermodynamik

M.08.128.310

Basic experimental lab course 1: mechanics,

thermodynamics

Inhalte

Das experimentelle Grundpraktikum 1 ist inhaltlich und zeitlich auf das Modul „Experimentalphysik 1“ abge-

stimmt. Die Auswahl der Experimente und deren Aufbereitung erfolgt so, dass speziﬁsche Aspekte des Experi-

mentierens exemplarisch deutlich werden:

•Messverfahren grundlegender physikalischer Größen; Hypothesenbildung und –bestätigung; analoges und digi-

tales Messen mit Fehlerminimierung; Datenaufnahme und –analyse; Theorie und Anwendbarkeit von Messge-

räten; Nutzung handelsüblicher moderner Geräte; Einübung handwerklich-experimenteller Fertigkeiten; Funk-

tionen physikalischer Experimente.

•Grundlegende Experimente aus der Mechanik zu den Themen Stöße, Rotation, Flüssigkeitsmechanik, Mecha-

nische Schwingungen

•Grundlegende Experimente aus der Thermodynamik zu den Themen: Thermodynamische Prozesse, Kalorime-

trie, Phasenumwandlung; Temperaturmessung, Wärmeleitung und Wärmestrahlung

•Grundlegendes zur Theorie und Praxis der Fehlerrechnung

Konkret werden in 4 Vorversuchen und 7 Hauptversuchen Auswerteverfahren und physikalische Themen aus den

folgenden Bereichen behandelt:

•Messprozess: Datenanalyse, Fehlerrechnung, Statistik

•Mechanik: Translation und Rotation, Schwingungen und Wellen

•Thermodynamik: Kalorimetrie, Gasgesetze, Wärmekraftmaschine

Literatur

Standardlehrbücher der Experimentalphysik

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls

Es wird empfohlen, vor Antritt des Moduls

das Modul „Experimentalphysik 1“ zu absol-

vieren.

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 6/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jedes Semester

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen §5 Abs. 5

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Prof. Dr. K. Wendt

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen BEd Physik, BSc Physik, BSc Angewandte

Physik m.S.I., BSc Meteorologie

Sonstiges

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

Modul 5 Experimentelles Grundpraktikum 2:

Elektrodynamik, Optik

M.08.128.320

Basic experimental lab course 2: electrody-

namics, opticsk

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 6 LP = 180 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 1

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

Praktikum: Experimentelles Grund-

praktikum 2 (Elektrodynamik, Optik) Pr 4 (4) P 4 SWS 138 h 6 LP

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit Pr

Aktive Teilnahme

Studienleistung(en)

Modulprüfung Portfolio von Testaten zu den durchgeführten Versuchen

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Zusätzlich zu den Kompetenzen des Experimentellen Grundpraktikums 1:

Die Studierenden gewinnen erste Erfahrungen in digitaler Messwerterfassung und -auswertung und kennen ihre

Vor- und Nachteile; gewinnen erste Erfahrungen mit gängigen Schülerexperimentiersystemen im Regelunterricht

mit Klassen (mindestens ein Versuch pro Semester) oder mit Studierendengruppen (Unterrichtsminiaturen); haben

erste Kenntnisse wesentlicher Elemente des experimentellen Unterrichts (Motivation, Einbindung der Schüler und

Schülerinnen/Kommilitonen und Kommilitoninnen durch Fragestellungen/Aufgaben, überzeugende Erklärung des

Versuches, gemeinsame Auswertung) und beachten sie; reﬂektieren den sinnvollen Einsatz digitaler Ressourcen

beim Experimentieren.

Inhalte

Das experimentelle Grundpraktikum 1 ist inhaltlich und zeitlich auf das Modul „Experimentalphysik 2“ abge-

stimmt. Die Auswahl der Experimente und deren Aufbereitung erfolgt so, dass speziﬁsche Aspekte des Experi-

mentierens exemplarisch deutlich werden:

•Messverfahren grundlegender physikalischer Größen; Hypothesenbildung und –bestätigung; analoges und digi-

tales Messen mit Fehlerminimierung; Datenaufnahme und –analyse; Theorie und Anwendbarkeit von Messge-

räten; Nutzung handelsüblicher moderner Geräte; Einübung handwerklich-experimenteller Fertigkeiten; Funk-

tionen physikalischer Experimente.

•Grundlegende Experimente aus der Elektrodynamik zu den Themen Elektrische Stromkreise, Magnetisches

Feld, Induktion, Wechselstrom, elektrische Ausgleichsvorgänge und Schwingungen, elektromagnetische Wellen,

Halbleiterbauteile.

•Grundlegende Experimente aus der Optik zu den Themen: Strahlenoptik, Abbildung durch Linsen, optische

Instrumente, stehende Wellen, Interferenz und Polarisation, Beugung

•Vertiefendes zur Theorie und Praxis der Fehler

Konkret werden in 10 Versuchen physikalische Themen aus den folgenden Gebieten behandelt:

•Elektrizität: Stromkreise, Induktion, Potentialfelder, Oszilloskop

•Optik: Beugung, Interferenz, Polarisation, Spektrometrie

•Radioaktivität: alpha-, beta- und gamma-Strahlung

Literatur

Standardlehrbücher der Experimentalphysik

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls

Es wird empfohlen, vor Antritt des Mo-

duls die Module „Experimentalphysik 2“ und

„Experimentelles Grundpraktikum 1“zu ab-

solvieren.

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

3.4 Physikalische Praktika

Modul 5 Experimentelles Grundpraktikum 2:

Elektrodynamik, Optik

M.08.128.320

Basic experimental lab course 2: electrody-

namics, opticsk

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 6/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jedes Semester

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen §5 Abs. 5

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Prof. Dr. K. Wendt

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen BEd Physik, BSc Physik, BSc Angewandte

Physik m.S.I., BSc Meteorologie

Sonstiges

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

3.5 Fachdidaktik

Modul 3 Fachdidaktik 1: Fachdidaktische Vertie-

fungen zur Experimentalphysik

M.08.128.300

Physics didaktics 1: didactical extenisons to

experimental physicsk

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 4 LP = 120 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 2

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

a) Seminar „Fachdidaktische Vertiefun-

gen zur Experimentalphysik 1“ S 2 (2) P 2 SWS 39 h 2 LP

b) Seminar „Fachdidaktische Vertiefun-

gen zur Experimentalphysik 2“ S 3 (3) P 2 SWS 39 h 2 LP

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit beide Lehrveranstaltungen

Aktive Teilnahme Präsentation eigenständiger Beiträge

Studienleistung(en)

Modulprüfung Mündl. Prüfung (30 Min.)

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Die Studierenden reﬂektieren den eigenen fachlichen Lernprozess (begriﬄiches Verständnis); sie können themen-

speziﬁsche und -übergreifende Elemente des Schülervorverständnisses erläutern, können Alltagsvorstellungen und

physikalische Konzepte gegenüberstellen; können physikalische Sachverhalte unter Berücksichtigung individueller

Lernvoraussetzungen in heterogenen und inklusiven Lerngruppen erklären und nutzen dazu auch (oﬀene) fach-

bezogene digitale Bildungsressourcen; können Möglichkeiten zur Steigerung der Motivation des Physiklernens

erläutern und eine gezielte Auswahl von Medien zur Veranschaulichung zentraler Inhalte der Experimentalphysik

treﬀen und modiﬁzieren dazu auch angemessene digitale Bildungsressourcen fach- und schülerbezogen und sind

sensibilisiert hinsichtlich Barrierefreiheit.

Inhalte

•Schülervorstellungen und -interessen in den schulrelevanten Themengebieten der Physik

–Schülervorstellungen zu Zielen und Arbeitsweise der Physik

–typische Verständnishürden

•schülergemäßes Erklären, Elementarisierungen der fachwissenschaftlichen Grundlagen

–themenspeziﬁsche analoge und digitale Ressourcen (auch Schulbuch)

–Motivierung (Alltagsanwendungen, Experimente, Software)

•interessante und instruktive Aufgabenstellungen

Literatur

Schecker, Horst et al. (2018). Schülervorstellungen und Physikunterricht. Springer Spektrum: Berlin.

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls

Die Seminare beziehen sich inhaltlich auf die

unter 1. genannten Veranstaltungen. Es wird

daher empfohlen, die Seminare in dem auf

die jeweilige Veranstaltung folgenden Semes-

ter zu besuchen

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 4/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jedes Semester

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen §5 Abs. 5

3.5 Fachdidaktik

Modul 3 Fachdidaktik 1: Fachdidaktische Vertie-

fungen zur Experimentalphysik

M.08.128.300

Physics didaktics 1: didactical extenisons to

experimental physicsk

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Prof. Dr. F. Fiedler, A. Pysik

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen BEd Physik

Sonstiges

3 Detailierte Modulbeschreibungen mit Lehrveranstaltungen

Modul 7 Fachdidaktik 2: Physikunterricht – Kon-

zeptionen und Praxis

M.08.128.330

Physics didaktics 2: physics education – con-

cepts and practice

Pﬂicht- oder Wahlpﬂichtmodul P

Leistungspunkte (LP) und

Arbeitsaufwand (workload) 10 LP = 300 h

Moduldauer

(laut Studienverlaufsplan) 2

Lehrveranstaltungen/

Lernformen Art

Regelsemester

bei Studienbeginn

WiSe (SoSe)

Verpﬂich-

tungsgrad

Kontakt-

zeit(SWS)

Selbst-

studium

Leistungs-

punkte

a) Vorlesung „Grundlagen der Fachdi-

daktik“ V 5 (4) P 1 SWS 19,5 h 1 LP

b) Seminar „Demonstrationspraktikum

1“ S 5 (4) P 4 SWS 138 h 6 LP

c) Seminar „Lehr-Lern-Labor“ S 6 (5) P 2 SWS 59 h 3 LP

Um das Modul abschließen zu können sind folgende Leistungen zu erbringen:

Anwesenheit S

Aktive Teilnahme Aufbau, Durchführung und Auswertung von Versuchen

Studienleistung(en)

Modulprüfung Abschlussprüfung mit einem praktischen Teil (45 Min.) und einem

mündlichen Teil (20 Min.)

Qualiﬁkationsziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

Die Studierenden können die Bedeutung der Physik für das Weltverständnis und die gesellschaftliche Entwicklung

darlegen und im Unterricht sowie in der (Schul-) Öﬀentlichkeit reﬂektiert vertreten; können grundlegende Ziele

und Inhalte des Physikunterrichts benennen; kennen speziﬁsche Maßnahmen zum Umgang mit Heterogenität im

Physikunterricht, z.B. gender-speziﬁsche Förderung, und können Formate der Anleitung und Hilfestellung auch

in digitaler Form entwickeln und implementieren; können empirisch begründete Theorien des Physikunterrichts

erläutern und darauf aufbauend diﬀerenzierte Lernarrangements für heterogene und inklusive Lerngruppen ge-

stalten sowie Themen für den Unterricht exemplarisch aufbereiten, auch mit digitalen Ressourcen; planen und

gestalten den Einsatz von Geräten und Materialien (auch digitale) im Unterricht, um so eine hohe Eﬀektivität

von Lehrinterventionen und Interaktion mit den Lernenden auf individueller Ebene und als Gruppe (kollabora-

tive Lernstrategien), innerhalb und außerhalb des Unterrichts, zu erreichen und selbstgesteuerte Lernprozesse zu

fördern; beherrschen den kompetenten Umgang mit handels- und schulüblichen Lehrgeräten und Experimentier-

materialien, sie wenden Strategien zur systematischen Analyse von Fehlerquellen beim eigenen Experimentieren

an und kennen die Kategorien von Experimenten, ihre Funktion und ihr didaktisches Potenzial; verfügen über

exemplarische Erfahrungen, Experimente lernziel- und schülerorientiert auszuwählen, aufzubauen und zu präsen-

tieren sowie Demonstrations- und Schülerexperimente einzusetzen, auch mit digitalen Ressourcen; berücksichtigen

Lernintentionen, Kontext, didaktischen Ansatz und die Heterogenität der Lerngruppe bei der Auswahl digitaler

Ressourcen und der Planung ihrer Nutzung; beherrschen die wichtigsten Sicherheitsvorschriften im Physikunter-

richt.

3.5 Fachdidaktik

Modul 7 Fachdidaktik 2: Physikunterricht – Kon-

zeptionen und Praxis

M.08.128.330

Physics didaktics 2: physics education – con-

cepts and practice

Inhalte

•Bedeutung und Legitimation physikalischer Bildung, Ziele des Physikunterrichts; konzeptionelle Ansätze für

den Physikunterricht (insbes. kontextorientierter Physikunterricht); Elementarisierung, didaktische Reduktion

und Rekonstruktion

•Curriculumentwicklung, Bildungsstandards für den Physikunterricht, Physikunterricht im Spiegel internatio-

naler und nationaler empirischer Studien; Unterrichtsskripte zum Physikunterricht

•diﬀerenzierende Lernarrangements im Physikunterricht unter dem besonderen Gesichtspunkt heterogener Lern-

voraussetzungen (z.B. mit Blick auf Geschlecht, Sprachkompetenz und individuelle Förderbedarfe)

•Grundlegende Experimente des Physikunterrichts der Sekundarstufe I, Gerätekunde schultypischer Geräte;

Zielsetzung und didaktisches Potential von Demonstrationsexperimenten, Schülerexperimenten, Freihandexpe-

rimenten, Modellexperimenten, Gedankenexperimenten etc., Methodik des Experimentierens; digital gestütztes

Experimentieren (z. B. Messdatenerfassung, Simulation, Modellbildungssysteme)

•Präsentation von Experimenten, experimentorientierte Schülerwettbewerbe: Jugend forscht, Schüler experi-

mentieren

•Sicherheit im Physikunterricht

Literatur

•Standardliteratur der Experimentalphysik.

•Kircher et al (2015). Physikdidaktik. Theorie und Praxis. Springer Spektrum.

Zugangsvoraussetzungen

Empfohlene Teilnahmevoraussetzung(en) für das Modul

bzw. für einzelne Lehrveranstaltungen des Moduls

Es wird empfohlen, vor Antritt des Moduls

die Module „Experimentalphysik 1“, Experi-

mentalphysik 2“, „Fachdidaktik 1“, und „Ex-

perimentelles Grundpraktikum 1“ zu absol-

vieren. Es wird empfohlen, die Veranstaltun-

gen „Grundlagen der Fachdidaktik“ und „De-

monstrationspraktikum 1“ vor der Veranstal-

tung „Lehr-Lern-Labor“ zu absolvieren.

Unterrichtssprache(n) und Prüfungssprache(n) Unterrichtssprache Deutsch

Prüfungssprache Deutsch

Stellenwert der Modulnote in der Gesamtnote 10/180

Häuﬁgkeit des Angebots Jährlich

Begründung der Anwesenheitspﬂicht Veranstaltungen §5 Abs. 5

Modulbeauftragte oder Modulbeauftragter Prof. Dr. F. Fiedler, A. Pysik

Verwendbarkeit des Moduls in anderen Studiengängen BEd Physik

Sonstiges