Schwerpunktfach Physik und Mathematik
Wie in allen Schwerpunktfächern ist das erste Ziel eine breite Allgemeinbildung sowie gute Sprachkenntnisse. Darüber hinaus wirst du im Schwerpunkt Physik und Mathematik besonders gut auf Studienrichtungen mit mathematisch-naturwissenschaftlicher Ausrichtung vorbereitet. Auch in vielen anderen Studienrichtungen spielt die Mathematik, insbesondere die Statistik, oder die Physik eine bedeutende Rolle.
Was zeichnet den Schwerpunkt aus?
- Natur in ihrer Vielfalt beobachten
- Experimente durchführen und auswerten
- Gesetzmässigkeiten vermuten und beweisen
- Abläufe simulieren und vorhersagen
- Beschreibungsformen entwickeln in Worten, mit Zahlen, Formeln und Figuren
- technische Nutzungen kennenlernen
- Verantwortungsbewusstsein im Spannungsfeld von natürlicher Umwelt und Technik entwickeln
Welche Studien und Berufe stehen im Vordergrund?
Grundsätzlich stehen alle Studienrichtungen offen. Besonders gut wird aber auf Studien an den Eidgenössischen Technischen Hochschulen (ETH) in Zürich und Lausanne und an den Universitäten in Richtung Mathematik und Naturwissenschaften sowie Medizin vorbereitet. Im Vordergrund stehen Berufsziele und Studienrichtungen wie:
- Mathematikerin/Mathematiker, rechnergestützte Wissenschaften, Physikerin/Physiker
- Maschineningenieurin/Maschineningenieur, Elektroingenieurin/Elektroingenieur, Umweltingenieurin/Umweltingenieur
- Mikrotechnik-Ingenieurin/-ingenieur, Werkstoffingenieurin/Werkstoffingeniuer, Nanowissenschaftlerin/Nanowissenschaftler
- Architektin/Architekt, Bauingenieurin/Bauingenieur
- Geomatik, Verkehrs-, Umwelt- und Raumplanung
- Agrar-, Erd- und Klimawissenschaften
- Gesundheits-, Bewegungs- und Sportwissenschaften
- Ärztin/Arzt, Apothekerin/Apotheker
- Lehrberufe in mathematisch-naturwissenschaftlichen Richtungen, auf Sekundarschul stufe oder Mittelschulstufe
Hinzu kommt eine Vielzahl anderer Berufe, für welche die mathematischnaturwissenschaftlichen Schwerpunktrichtungen gute Voraussetzungen schaffen, z. B. als Informatikerin/Informatiker, Chemie-Ingenieurin/Chemie-Ingenieur oder als Lebensmittelwissenschafterin/Lebensmittelwissenschafter
Welche Voraussetzungen braucht es?
- Freude an der Natur und Interesse an ihrer Beobachtung
- Interesse an Fragestellungen aus dem Bereich der Mathematik und der Naturwissenschaften
- Bereitschaft, an kniffligen Problemen zu arbeiten und der Wille, eine Lösung zu finden
- Ausdauer, Lösungen exakt und gründlich auszuarbeiten
Die Mädchen sind gefragt! Mathematisch naturwissenschaftliche Studienrichtungen werden vermehrt auch von Frauen gewählt. Gymnasium und Hochschule sind daran interessiert, dass sich Schülerinnen vermehrt für Studien im Bereich des Ingenieurwesens oder der Naturwissenschaften entscheiden.
Themen aus der Physik
Mechanik: Das Prinzip des Rückstosses (z. B. bei Raketen) und die Drehbewegung von rotierenden Körpern (z. B. bei einer Frisbeescheibe oder einer Eiskunstläuferin) beschreiben.
Wechselströme: Vorteile des Wechselstromes gegenüber dem Gleichstrom erkennen und wichtige technische Anwendungen (Handy, Dynamo) kennenlernen.
Feld-Begriff: Verschiedene Felder (magnetisches und elektrisches Feld, Gravitationsfeld) verstehen, Bedeutung dieser Felder in unserem Alltag (z. B. Blitz, Fernseher, schwarze Löcher) erkennen.
Moderne Physik: Wichtige Konsequenzen der Relativitätstheorie und revolutionäre Konzepte der Quantenmechanik kennenlernen. Entstehung des Universums, Aufbau der Materie, Radioaktivität.
Themen aus der Mathematik
Raumgeometrie: Räumliche Situationen geeignet darstellen, entwickeln des Vorstellungsvermögens zum Verstehen von Bildern (z. B. Schnittbilder durch den menschlichen Körper).
Algebra: Mathematische Formelsprache (Matrizen, komplexe Zahlen) zum Lösen von Problemen in der Geometrie, Physik, Wirtschaft usw.
Analysis: Lösen komplexer, realitätsnaher Fragestellungen mit den Methoden der Mathematik.
Stochastik: Grundbegriffe der Statistik bei der Auswertung von Experimenten anwenden, mathematisches Handwerkszeug für den Umgang mit dem Zufall