Mindestanforderungskatalog Physik (Web-Version oder PDF-Version herunterladen)

Die Wege, die an eine Hochschule führen, sind allein in Baden-Württemberg sehr vielfältig und die erworbenen Hochschulzugangsberechtigungen nicht alle gleichwertig. Im Fach Physik kommt erschwerend hinzu, dass dieses nicht immer belegt werden muss. Die Kenntnisstände angehender Studierender differieren somit stark. Dies und die Abnahme der Vorkenntnisse angehender Studierender zeigen auch die Beobachtungen von Hochschullehrenden als auch einige Studien und Kenntnistests zu Studienbeginn (1, 2). Zudem sind die Lehrangebote in der Physik an Hochschulen oft studiengangs- und hochschulspezifisch. Aus diesem Grund wurde der Mindestanforderungskatalog Physik definiert. Er beschreibt die
Kenntnisse, Fertigkeiten und Fähigkeiten, die zu einem erfolgreichen Start eines WiMINT-Studiums an einer Hochschule für Angewandte Wissenschaften beitragen.

(1) Buschhüter, D.; Spoden, Chr.; Borowski, A. (2017): Physics knowledge of first semester physics students in Germany. A comparison of 1978 and 2013 cohorts. In: International Journal of Science Education, 39 (9), p.1109-1132
(2) Krause, F.; Reiners-Logothetidou, A. (1978): Der bundesweite Studieneingangstest Physik 1978; Phys. Blätter 35, Heft 11, S. 495 ff.

In der Physik wird eine Teststrategie entwickelt, um Fachwissen und Methodenkönnen systematisch abzuprüfen. Daher werden unterschiedliche Tests zu verschiedenen Themengebieten konzipiert. Umgesetzt wurden bisher ein Orientierungstest Physik und ein Test „elektrische Felder“. Die Tests werden in Papierformat erstellt und auf dieser Grundlage digitalisiert, sodass beide Varianten Teilnehmenden zugänglich sind.

Bisher umgesetzt wurden:

1. Der Orientierungstest umfasst das methodische Können, das die SchülerInnen Ende der Sekundarstufe 1 in der Physik anwenden.
2. Der Test „elektrische Felder“ ist systematisch nach dem Anforderungsprofil der Aufgaben aufgebaut, damit die SchülerInnen ihr Fachwissen und die Anwendung von Methodenkönnen überprüfen können.

Beide Tests liegen in Papierformat vor. Der Orientierungstest ist digitalisiert und kann auch online durchgeführt werden. Der aktuelle Stand findet sich auf dem externen Moodle der HfT Stuttgart. 

Bei Interesse wenden Sie sich gerne an die Mitarbeitenden von cosh-Physik der Hochschule Esslingen.

D. Commeßmann: Abiturtraining FOS 11 BOS 12 Technik Physik 1: Kinematik, Dynamik, Energie; Stark Verlag, 2019 In diesem Heft werden in nur knapp 100 Seiten die wichtigsten Grundbegriffe der Kinematik, Dynamik und Energie zusammengefasst, anhand von Beispielen erklärt und mit Hilfe von Übungen vertieft.

C. Fischer, R. Hübner, H. Karsten: Physik für Fachoberschulen, Berufsoberschulen, Berufliche Gymnasien und Gymnasien (Schülerband); Bildungsverlag EINS, 2014 Das Schulbuch bietet auf über 600 Seiten zuerst einen Einführungsteil zu elementaren Grundlagen der Naturwissenschaft Physik. Dieses Kapitel bildet die Basis zu folgenden speziellen Fachinhalten: Geradlinige Bewegungen, Kraft und Masse, Kreisbewegung, Energie- und Impulserhaltungssatz, Harmonische Schwingungen, Gravitation, elektrische und magnetische Felder, Wechselspannung und Schwingkreis, mechanische und elektromagnetische Wellen. Das Buch ermöglicht exemplarisches und selbständiges Lernen, da primär von Beispielen ausgegangen wird bzw. Erklärungen anhand von zahlreichen Beispielen veranschaulicht werden. Jedes Kapitel enthält zahlreiche Aufgaben, deren Kurz-Lösungen unter BuchPlusWeb auf der Website des Westermann-Verlags zum Download zu finden sind.

D. C. Giancoli: Physik Lehr- und Übungsbuch; Pearson Studium, 2019 Das Buch bietet zu einer Vielzahl von Themen der Physik eine verständliche Enführung mit passenden Abbildungen, Beispielen (oft mit Alltagsbezug), Verständnisfragen und Aufgaben. Dazu enthält es viele durchgerechnete Beispiele, Problemlösungskästen, Anwendungen der gezeigten Inhalte und sehr viele Übungsbeispiele mit Lösungen am Ende jedes Kapitels. Die Fachinhalte werden etwas weniger ausführlich als im Tipler behandelt. Umfassendes Werk mit 45 Kapiteln und über 1500 Seiten.

H. Kuchling: Taschenbuch der Physik Hanser Fachbuch, 2014 Dieses Werk ist kein Lehrbuch, aber ein bekannter, bewährter und hervorragend zusammengestellter Klassiker unter den Formelsammlungen. Zu allen Größen und Formeln wird der wesentliche Inhalt teils in Stichworten, teils in Merksätzen angegeben. Das Buch ist inzwischen in der 21. Auflage erschienen.

Gerrit Nandi: Vorkurs Physik für Ingenieure 2. Auflage, utb 4646, expert Verlag Tübingen, 2020 In diesem Buch werden auf gut 200 Seiten die zu Beginn eines Ingenieurstudiums wichtigsten Inhalte der Physik wiederholt. Es besteht eine hohe thematische Übereinstimmung mit den Mindestanforderungen in dem vorliegenden Katalog. Das Buch ist  ansprechend gestaltet und bietet eine Vielzahl von Beispiel- und Übungsaufgaben.

P. A. Tipler, G. Mosca: Physik für Studierende der Naturwissenschaften und Technik; Springer Verlag, 2019 Die einzelnen Kapitel und deren Themengebiete sind didaktisch gut aufbereitet und illustriert. Die Inhalte werden verständlich dargestellt und durch Beispiele verdeutlicht. Am Ende jedes Kapitels wird das Wichtigste in einer Zusammenfassung präsentiert. Jedes Kapitel schließt ab mit einer  Aufgabensammlung, mit der das Verständnis eines Themas durch Rechnen von passenden Aufgaben vertieft werden kann. Hierzu stehen verschiedene Aufgabentypen zur Verfügung: Verständnisaufgaben, Schätzungs- und Näherungsaufgaben, konzeptionelle Aufgaben, allgemeine Aufgaben. 41 Kapitel, über 1300 Seiten

J. Zeitler, G. Simon: Physik für Techniker Hanser Fachbuch, 2016 Das Buch ist für die Aus- und Weiterbildung in technischen Berufen konzipiert, es kann auch zur selbständigen Wiederholung und Vertiefung verwendet werden. Es stellt in 16 Kapiteln auf ca. 500 Seiten das physikalische Grundwissen aus der Mechanik,  Thermodynamik, Elektrik, Schwingungs- und Wellenlehre, sowie zur Atom- und Kernphysik in anschaulicher, leicht verständlicher Weise vor. Die Anschaulichkeit und die Verständlichkeit werden in den einzelnen Kapiteln durch Anwendungs- und Aufgabenbeispiele unterstützt. Am Ende des Buches gibt es eine Aufgabensammlung von über 300 Übungsaufgaben mit Ergebnissen und Hinweisen zu den Lösungswegen.

LEIFIphysik: www.leifiphysik.de Auf diesen Webseiten werden alle Themen der Schulphysik abgedeckt, aufbereitet nach Jahrgang und Bundesland. Zu den Themenbereichen gibt es Grundwissen, Aufgaben mit Lösungen und Versuche, zum Beispiel in Form von Simulationen.

Online-Brückenkurs Physik und Varianten In einer bundesweiten Kooperation von 14 Hochschulen wurde ein Online-Brückenkurs Physik erstellt, der insbesondere beim Einstieg in ein Ingenieurstudium mit Physik im Nebenfach Unterstützung anbietet. Zu den Gebieten Mechanik, Elektromagnetismus, Optik und Wärme gibt es Eingangstests mit Bearbeitungsempfehlungen. Die Themenschwerpunkte der Teilgebiete werden jeweils mit Basiswissen, Texten, Videos, Animationen und interaktiven Aufgaben behandelt. Abschlusstests dienen der Überprüfung des Lernerfolgs. Bei den Inhalten ndet sich eine Einschätzung, ob diese als besonders wichtig, empfehlenswert oder als über das Erwartbare hinausgehend angesehen werden. Zu Rechentechniken wird auf den Online-Brückenkurs Mathematik verlinkt. Beide Kurse werden von der TU9-Allianz empfohlen. Die Inhalte der Brückenkurse werden mit den Katalogen der jeweiligen cosh-Gruppen abgestimmt.

Unter www.brückenkurs-physik.de ist die gemeinsame Kursversion ohne Anmeldung frei verfügbar. Die für den Online-Brückenkurs Physik erstellten Inhalte stehen unter der freien Lizenz CC BY-SA zur Verfügung. Teilweise stellen die kooperierenden Einrichtungen in die jeweiligen Plattformen integrierte Kursvarianten zur Verfügung:

Für Hamburg ist eine Kursversion in www.mintfit.hamburg integriert, die sich durch ein themenübergreifendes Kapitel Energie von der gemeinsamen Version unterscheidet.

Für Nordrhein-Westfalen ist eine Kursversion in dem neuen Landesportal ORCA.nrw integriert. Dieses soll insbesondere eine tutorielle Betreuung anbieten.

Der Kurs wird inhaltlich und technisch weiter überarbeitet und wird derzeit ins Englische übersetzt.

POWER-Kurs der OPEN vhb Die virtuelle Hochschule Bayern bietet den allgemein zugänglichen Kurs Physik Online Warm-Up für Erstsemester an:
  www.vhb.org . Gegenüber dem kooperierenden Online-Brückenkurs Physik sind die Themen reduziert, um eine
Bearbeitungszeit von 60 Stunden zu erreichen. Die Lernziele sind am Mindestanforderungskatalog Physik orientiert. Insbesondere die Themen Kräften, Kinematik und Energie werden nach Erkenntnissen der Physics Education Research behandelt. Hierbei liegen die Schwerpunkte auf Konzepverständnis und Aktivierung.

viaMINT: viamint.haw-hamburg.de Dieser online-Physikkurs legt den Fokus auf die Themen Physikalische Größen und Maßeinheiten, Diagramme und Skalen, Bewegung und Kraft, Arbeit, Energie und Leistung, Wärmelehre, Elektrizität und Optik. Zusätzlich werden Kapitel zur Erstellung von Protokollen und zur Einführung in experimentelles Arbeiten gegeben. Die Vermittlung der Inhalte erfolgt anhand von Erklärvideos und Übungsaufgaben in Form von Selbsttests.

• Boin, M.; Schütter-Kerndl, B.; Oder, B.; Boger, A.; Lunde, K. (2022): Die WiMINT-AGs Mathematik und Physik. In: PhyDid B-Didaktik der Physik-Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung.
  ( Link)
• Käß, H.; Berger, T.; Boin, M.; Fujan, K.; Güßmann, M.; Edme, H.; Karsten, F.; Nandi, G.; Nawrodt, R.; Raudzis, C; Rieck, I.; Schifferer1, F.; Schwarzwälder, S.; Walz, S. (2022): Mindestanforderungskatalog Physik. In: PhyDid B-Didaktik der Physik-Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung
  ( Link)
• Schütter-Kerndl, B.; Lunde, K.; Boin, M. (2020): cosh-vor-Ort-Projekt „WiMINT-AG Mathematik/Physik“. In: Wismarer Frege Reihe, Heft 02/2020, S. 33-38. ( Link)
• Käß, H., Boin, M., Braunmiller, U., Dambacher, K. H., Giel, D., Harten, U., Jödicke, B., Kurz, G., Löffler, A., Pitsch, S., Sum, J., Vinzelberg, S., Wenzel, T., Werner J. (2019): Mindestanforderungskatalog Physik-ein Vorschlag. In: PhyDid B – Didaktik der Physik – Beiträge zur DPG Frühjahrstagung Aachen 2019; Hrsg.: Nordmeier, V.; Grötzebauch, H. 2019, S. 73-78
  ( Link)
  
  

• Poster zur Vorstellung der WiMINT-AGs auf der Trafo MINT-Ideenbörse am 21. September 2021
• Poster zur Präsentation der Fortschritte im cosh-Verbundprojekt auf der Herbsttagung der Landesstrategie “Eignung und Auswahl” am 19. November 2021
• Poster zur Herbsttagung der Landesstrategie “Eignung und Auswahl” am 12. September 2019