Optik in der Vertretungsstunde – Physik Sek I ohne Aufbau

Für eine Vertretungsstunde in Physik Sek I eignet sich Optik, weil sich Licht, Schatten und Reflexion mit Zeichnung, Geodreieck und Papier bearbeiten lassen. Sinnvoll ist eine Stunde mit einer klaren Leitfrage, drei Aufgaben in aufsteigender Schwierigkeit und einem Ergebnis, das die Fachlehrkraft weiterverwenden kann. Rechnen Sie mit zehn Minuten Einstieg, 25 Minuten Arbeitszeit und zehn Minuten Sicherung. Geräte, Verdunkelung und Fachraum sind dafür nicht nötig.

Material zu diesem Artikel

Die im Text erwähnten Unterrichtsmaterialien auf einen Blick. Digitaler Download, sofort einsetzbar.

Optik: Licht, Brechung und Linsen – Unterrichtsreihe Physik €24,99Ansehen Elektrische Stromkreise – Unterrichtsreihe Physik Sek I €24,99Ansehen Magnetismus und Induktion – Unterrichtsreihe Physik €24,99Ansehen

Eine Leitfrage statt eines Arbeitsblattstapels

Vertretungsstunden scheitern selten am Thema, sondern an fehlender Zielangabe. Wenn die Klasse nicht weiß, worauf die Stunde hinausläuft, wird das Blatt abgearbeitet und nichts bleibt hängen. Eine tragfähige Leitfrage für die Optik lautet etwa: Warum hat ein Schatten manchmal einen scharfen und manchmal einen weichen Rand? Sie lässt sich in Klasse 7 und 8 ohne Vorwissen bearbeiten und führt direkt zur geradlinigen Ausbreitung des Lichts.

Notieren Sie die Frage an der Tafel und lassen Sie zwei Minuten lang Vermutungen sammeln, ohne sie zu bewerten. Die Vermutungen sind später der Bezugspunkt der Sicherung: Welche Vermutung hat sich bestätigt, welche nicht? Damit hat die Stunde ein sichtbares Ergebnis, auch wenn Sie das Fach nicht unterrichten.

Drei Aufgaben ohne Geräte

Die folgenden Formate kommen mit Lineal, Bleistift und Geodreieck aus und lassen sich in beliebiger Reihenfolge einsetzen:

• Schattenkonstruktion: Eine punktförmige Lampe und eine ausgedehnte Lampe leuchten dieselbe Kugel an. Die Lernenden zeichnen die Randstrahlen und markieren Kern- und Halbschatten.
• Reflexionsgesetz: Auf einem vorgegebenen Spiegelbild wird der Einfallswinkel gemessen und der reflektierte Strahl eingezeichnet. Kontrolle über die Winkelsumme, nicht über die Lösungsfolie.
• Lochkamera: Ein Strahlengang wird auf Papier konstruiert, dann wird begründet, warum das Bild auf dem Kopf steht und wie sich die Bildgröße mit dem Abstand ändert.

Erfahrungsgemäß braucht die Schattenaufgabe zwölf Minuten, die Reflexionsaufgabe acht, die Lochkamera fünfzehn. Wer früh fertig ist, bearbeitet eine Zusatzfrage zur Mondfinsternis, die mit demselben Strahlenmodell auskommt.

Typische Fehler und ihre Korrektur

Beim Zeichnen tauchen immer dieselben Stellen auf. Strahlen werden ohne Lineal gezogen und treffen den Rand nicht genau, der Winkel wird zur Spiegelfläche statt zum Lot gemessen, und der Halbschatten wird als schmaler Streifen statt als Bereich zwischen den Randstrahlen markiert. Weisen Sie vor der Arbeitsphase auf das Lot hin, das spart später zehn Minuten Korrektur.

Für die Sicherung genügt eine Zeichnung an der Tafel, die eine Schülerin oder ein Schüler erklärt. Sammeln Sie die Blätter ein und legen Sie sie der Fachlehrkraft ins Fach. Wenn die Reihe später regulär unterrichtet wird, sind die Stunden nicht verloren, sondern die Vorentlastung. Die Unterrichtsreihe Optik: Licht, Brechung und Linsen enthält passende Anschlussstunden zu Brechung und Linsenabbildung, die auf denselben Konstruktionsregeln aufbauen.

Vertretungsstunden in die Jahresplanung einbauen

Wer im Fachbereich einen Vorrat an geräteunabhängigen Stunden anlegt, verliert bei Ausfällen weniger Zeit. Zwei Stunden je Themenfeld reichen aus. Neben der Optik funktionieren dafür Aufgaben zu Stromkreisen mit vorgegebenen Messwerten, wie sie die Reihe Elektrische Stromkreise für Physik Sek I enthält, sowie Zeichenaufgaben zum Magnetfeld aus der Reihe Magnetismus und Induktion. Als Sparpaket Strom, Magnetismus und Optik kosten die drei Reihen 49,99 Euro als Einzellizenz statt 74,97 Euro einzeln. Weitere Reihen für beide Stufen führt die Themenseite Physik-Unterrichtsreihen für Sek I und Sek II.

Wenn die Vertretungsstunde in eine laufende Reihe fällt, lässt sie sich auch als Übungsstunde auf verschiedenen Niveaus anlegen, wie es der Beitrag zur Differenzierung bei Stromkreisen beschreibt. In der Oberstufe tragen dieselben Zeichenaufgaben weiter, etwa beim Übergang zur Mechanik, den der Text zur Überleitung in die Oberstufenmechanik behandelt.

Häufige Fragen

Funktioniert die Stunde auch ohne Physikkenntnisse der Vertretungskraft?

Ja, wenn die Aufgaben Konstruktionen sind und die Lösungen als Zeichnung beiliegen. Die Vertretungskraft muss keine Fachbegriffe erklären, sondern auf das Lot, das Lineal und die vollständige Beschriftung achten. Fachliche Rückfragen notieren Sie an der Tafel und geben sie an die Fachlehrkraft weiter, statt sie spontan zu beantworten.

Wie halte ich eine unruhige Klasse bei einer Zeichenaufgabe?

Setzen Sie eine Zwischenkontrolle nach zehn Minuten an, bei der zwei Blätter kurz gezeigt werden. Diese kurze Unterbrechung strukturiert die Arbeitszeit stärker als Ermahnungen. Hilfreich ist außerdem, die Zusatzaufgabe von Anfang an anzukündigen, damit schnelle Lernende nicht auf das Ende der Arbeitsphase warten.

Lässt sich das Material auch für eine Doppelstunde nutzen?

In einer Doppelstunde kommt die Konstruktion der Brechung an einer Wasseroberfläche dazu. Die Lernenden zeichnen den Strahlenverlauf für drei Einfallswinkel und beschreiben, wie sich der Brechungswinkel ändert. Damit ist die Stunde inhaltlich vorbereitet für die spätere Behandlung des Brechungsgesetzes im regulären Unterricht.