Zugriff auf die fachspezifischen Materialien nur nach Anmeldung im Schulportal!
Lehrplan
Oberschule
Physik
2004/2009/2019
Die überarbeiteten Lehrpläne für die Oberschule treten am 1. August 2019 in Kraft.
Für den Lehrplan im Fach Gemeinschaftskunde/Rechtserziehung (GK) gilt folgende Regelung:
| für die Klassenstufen 7 und 8 | am 1. August 2019 |
| für die Klassenstufe 9 | am 1. August 2020 |
| für die Klassenstufe 10 | am 1. August 2021 |
Die Lehrpläne traten 2004 bis 2007 in Kraft und wurden durch Lehrerinnen und Lehrer der Mittelschulen in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Staatsinstitut für Bildung und Schulentwicklung - Comenius- Institut - erstellt.
Eine teilweise Überarbeitung der Lehrpläne von Lehrerinnen und Lehrern der Oberschulen erfolgte nach Abschluss der Phase der begleiteten Lehrplaneinführung 2009 sowie 2019 in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Bildungsinstitut bzw. dem
Landesamt für Schule und Bildung
Standort Radebeul
Dresdner Straße 78 c
01445 Radebeul
https://www.lasub.smk.sachsen.de/
Herausgeber Sächsisches Staatsministerium für Kultus
Carolaplatz 1
01097 Dresden
www.smk.sachsen.de
Im Teil Grundlagen enthält der Lehrplan Ziele und Aufgaben der Oberschule, Aussagen zum fächerverbindenden Unterricht sowie zur Entwicklung von Lernkompetenz.
Im fachspezifischen Teil werden für das Fach die allgemeinen fachlichen Ziele ausgewiesen, die für eine Klassenstufe oder für mehrere Klassenstufen als spezielle fachliche Ziele differenziert beschrieben sind und dabei die Prozess- und Ergebnisorientierung sowie die Progression des schulischen Lernens ausweisen.
In jeder Klassenstufe sind in der Regel Lernbereiche mit Pflichtcharakter im Umfang von 25 Wochen verbindlich festgeschrieben. Zusätzlich kann in jeder Klassenstufe ein Lernbereich mit Wahlcharakter im Umfang von zwei Wochen bearbeitet werden.
Entscheidungen über eine zweckmäßige zeitliche Reihenfolge der Lernbereiche innerhalb einer Klassenstufe bzw. zu Schwerpunkten innerhalb eines Lernbereiches liegen in der Verantwortung des Lehrers. Zeitrichtwerte können, soweit das Erreichen der Ziele gewährleistet ist, variiert werden.
Die Gestaltung der Lernbereiche erfolgt in tabellarischer Darstellungsweise.
| Bezeichnung des Lernbereiches | Zeitrichtwert |
|---|---|
Lernziele und Lerninhalte |
Bemerkungen |
Lernziele und Lerninhalte sind verbindlich. Sie kennzeichnen grundlegende Anforderungen in den Bereichen Wissenserwerb, Kompetenzentwicklung, Werteorientierung.
Im Sinne der Vergleichbarkeit von Lernprozessen erfolgt die Beschreibung der Lernziele in der Regel unter Verwendung einheitlicher Begriffe. Diese verdeutlichen bei zunehmendem Umfang und steigender Komplexität der Lernanforderungen didaktische Schwerpunktsetzungen für die unterrichtliche Erarbeitung der Lerninhalte.
Bemerkungen haben Empfehlungscharakter. Gegenstand der Bemerkungen sind inhaltliche Erläuterungen, Hinweise auf geeignete Lehr- und Lernmethoden und Beispiele für Möglichkeiten einer differenzierten Förderung der Schüler. Sie umfassen Bezüge zu Lernzielen und Lerninhalten des gleichen Faches, zu anderen Fächern und zu den überfachlichen Bildungs- und Erziehungszielen der Oberschule.
Verweise auf Lernbereiche des gleichen Faches und anderer Fächer sowie auf überfachliche Ziele werden mit Hilfe folgender grafischer Elemente veranschaulicht:
➔ LB 2
Verweis auf Lernbereich des gleichen Faches der gleichen Klassenstufe
➔ Kl. 5, LB 2
Verweis auf Lernbereich des gleichen Faches einer anderen Klassenstufe
➔ MU, Kl. 5, LB 2
Verweis auf Klassenstufe, Lernbereich eines anderen Faches
⇒ Sozialkompetenz
Verweise auf ein Bildungs- und Erziehungsziel der Oberschule (s. Ziele und Aufgaben der Oberschule)
Das Angebot zum Erwerb einer 2. Fremdsprache ist abschlussorientiert. Die Ausgestaltung der Angebote zur individuellen Förderung und der Komplexen Lernleistung liegen in der Verantwortung der Schule.
Begegnung mit einem Gegenstandsbereich/Wirklichkeitsbereich oder mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden als grundlegende Orientierung, ohne tiefere Reflexion
über Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, zu Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden sowie zu typischen Anwendungsmustern aus einem begrenzten Gebiet im gelernten Kontext verfügen
Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, im Umgang mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden in vergleichbaren Kontexten verwenden
Handlungs- und Verfahrensweisen routinemäßig gebrauchen
Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, im Umgang mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden durch Abstraktion und Transfer in unbekannten Kontexten verwenden
begründete Sach- und/oder Werturteile entwickeln und darstellen, Sach- und/oder Wertvorstellungen in Toleranz gegenüber anderen annehmen oder ablehnen, vertreten, kritisch reflektieren und ggf. revidieren
Handlungen/Aufgaben auf der Grundlage von Wissen zu komplexen Sachverhalten und Zusammenhängen, Lern- und Arbeitstechniken, geeigneten Fachmethoden sowie begründeten Sach- und/oder Werturteilen selbstständig planen, durchführen, kontrollieren sowie zu neuen Deutungen und Folgerungen gelangen
In den Lehrplänen der Oberschule werden folgende Abkürzungen verwendet:
| GS | Grundschule |
| OS | Oberschule |
| LB | Lernbereich |
| LBW | Lernbereich mit Wahlcharakter |
| Ustd. | Unterrichtsstunden |
| HS/RS | Hauptschulbildungsgang/Realschulbildungsgang |
| BIO | Biologie |
| CH | Chemie |
| DaZ | Deutsch als Zweitsprache |
| DE | Deutsch |
| EN | Englisch |
| ETH | Ethik |
| GK | Gemeinschaftskunde/Rechtserziehung |
| GEO | Geographie |
| GE | Geschichte |
| HU | Herkunftssprache |
| KU | Kunst |
| MA | Mathematik |
| MU | Musik |
| PH | Physik |
| RE/e | Evangelische Religion |
| RE/j | Jüdische Religion |
| RE/k | Katholische Religion |
| SOR | Sorbisch |
| SPO | Sport |
| TC | Technik/Computer |
| WTH | Wirtschaft-Technik-Haushalt/Soziales |
| 2. FS | Zweite Fremdsprache |
Die Bezeichnungen Schüler und Lehrer werden im Lehrplan allgemein für Schülerinnen und Schüler bzw. Lehrerinnen und Lehrer gebraucht.
Die Oberschule ist eine differenzierte Schulart der Sekundarstufe I, die den Bildungs- und Erziehungsprozess der Grundschule auf der Grundlage von Fachlehrplänen systematisch fortführt. Sie integriert Hauptschulbildungsgang und Realschulbildungsgang und umfasst die Klassenstufen 5 bis 9 bzw. 5 bis 10.
Für die Oberschule ist als Leistungsauftrag bestimmt, dass sie eine allgemeine und berufsvorbereitende Bildung vermittelt und Voraussetzungen beruflicher Qualifizierung schafft. Sie bildet einen flexiblen Rahmen für individuelle Leistungsförderung, spezifische Interessen- und Neigungsentwicklung der Schüler, die Entwicklung der Ausbildungsfähigkeit und die Schaffung von Grundlagen für lebenslanges Lernen. Als Sozialraum bietet sie verlässliche Bezugspersonen und erzieherische Unterstützung für die Heranwachsenden.
Die Klassenstufen 5 und 6 orientieren dabei auf den weiteren Bildungsgang bzw. Bildungsweg (orientierende Funktion). In den Klassenstufen 7 bis 9 stehen eine auf Leistungsentwicklung und Abschlüsse bezogene Differenzierung sowie eine verstärkte individuelle Förderung im Mittelpunkt (Differenzierungsfunktion). Die Klassenstufe 10 zielt auf eine Vertiefung und Erweiterung der Bildung (Vertiefungsfunktion).
Diesen Auftrag erfüllt die Oberschule, indem sie Wissenserwerb und Kompetenzentwicklung sowie Werteorientierung und deren Verknüpfung miteinander in allen fachlichen und überfachlichen Zielen sichert.
Die überfachlichen Ziele beschreiben darüber hinaus Intentionen, die auf die Persönlichkeitsentwicklung der Schüler gerichtet sind und in jedem Fach konkretisiert und umgesetzt werden müssen.
Eine besondere Bedeutung kommt dabei der politischen Bildung als aktivem Beitrag zur Mündigkeit junger Menschen und zur Stärkung der Zivilgesellschaft zu. Im Vordergrund stehen dabei die Fähigkeit und Bereitschaft, sich vor dem Hintergrund demokratischer Handlungsoptionen aktiv in die freiheitliche Demokratie einzubringen.
Als ein übergeordnetes Bildungs- und Erziehungsziel der Oberschule ist politische Bildung im Sächsischen Schulgesetz verankert und muss in allen Fächern angemessen Beachtung finden. Zudem ist sie integrativ insbesondere in den überfachlichen Zielen Werteorientierung und Bildung für nachhaltige Entwicklung sowie Sozialkompetenz enthalten.
In der Oberschule eignen sich die Schüler Wissen an, mit dem sie sich die wesentlichen Bereiche der Gesellschaft und Kultur erschließen, um Anforderungen in Schule und künftigem Erwachsenenleben gerecht zu werden. Sie erwerben strukturiertes und anschlussfähiges Wissen, das sie flexibel und gezielt anwenden können. [Wissen]
Die Schüler beherrschen zunehmend die Kulturtechniken. In allen Fächern entwickeln sie ihre Sprachfähigkeit und ihre Fähigkeit zur situationsangemessenen, partnerbezogenen Kommunikation. Sie eignen sich grundlegende Ausdrucks- und Argumentationsweisen der jeweiligen Fachsprache an und verwenden sachgerecht grundlegende Begriffe. [Kommunikationsfähigkeit]
Die Schüler der Oberschule nutzen zunehmend selbstständig Methoden des Wissenserwerbs und des Umgangs mit Wissen. Sie wenden zielorientiert Lern- und Arbeitstechniken an und lernen, planvoll mit Zeit, Material und Arbeitskraft umzugehen und Arbeitsabläufe effektiv zu gestalten. [Methodenkompetenz]
Die Schüler sind zunehmend in der Lage, sich individuelle Ziele zu setzen, das eigene Lernen selbstständig und in Zusammenarbeit mit anderen zu organisieren und zu kontrollieren. [Lernkompetenz]
In der Auseinandersetzung mit Personen und Problemen prägen die Schüler ihre Sensibilität, Intelligenz und Kreativität aus. Sie werden sich ihrer individuellen Stärken und Schwächen bewusst und lernen damit umzugehen. Gleichzeitig stärken sie ihre Leistungsbereitschaft. [Bewusstsein für individuelle Stärken und Schwächen]
Im Prozess der Auseinandersetzung mit Kunst und Kultur bilden die Schüler ihr ästhetisches Empfinden weiter aus und entwickeln Achtung vor der Leistung anderer. [ästhetisches Empfinden]
Die Schüler entwickeln Fähigkeiten, Informationen zu beschaffen und zu bewerten sowie moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sicher, sachgerecht, situativ-zweckmäßig und verantwortungsbewusst zu nutzen. Sie kennen deren Funktionsweisen und nutzen diese zur kreativen Lösung von Problemen. [informatische Bildung]
Die Schüler erwerben Kenntnisse zum sicheren, sachgerechten, kritischen und verantwortungsvollen Umgang mit vielfältigen Medien. In der Auseinandersetzung mit Medien lernen sie, diese im Hinblick auf eigene Bedürfnisse und insbesondere zum selbstständigen Lernen, funktionsbezogen auszuwählen, zu nutzen und selbst herzustellen. Sie erkennen bei sich selbst und anderen, dass Medien sowie das eigene mediale Handeln Einfluss auf Vorstellungen, Gefühle und Verhaltensweisen ausüben.[Medienbildung]
Die Schüler lernen, Themen und Probleme mehrperspektivisch zu erfassen. [Mehrperspektivität]
Die Schüler entwickeln eigene Wertvorstellungen auf der Grundlage der freiheitlichen demokratischen Grundordnung, indem sie Werte im schulischen Alltag erleben, kritisch reflektieren und diskutieren. Dazu gehören insbesondere Erfahrungen der Toleranz, der Akzeptanz, der Anerkennung und der Wertschätzung im Umgang mit Vielfalt sowie Respekt vor dem Leben, dem Menschen und vor zukünftigen Generationen. Sie entwickeln die Fähigkeit und Bereitschaft, sich vor dem Hintergrund demokratischer Handlungsoptionen aktiv in die freiheitliche Demokratie einzubringen. [Werteorientierung]
Ausgehend von der eigenen Lebenswelt, einschließlich ihrer Erfahrungen mit der Vielfalt und Einzigartigkeit der Natur, setzen sich die Schüler zunehmend mit lokalen, regionalen und globalen Entwicklungen auseinander. Dabei lernen sie, Auswirkungen von Entscheidungen auf das eigene Leben, das Leben anderer Menschen, die Umwelt und die Wirtschaft zu erkennen und zu bewerten. Sie sind zunehmend in der Lage, sich bewusst für Nachhaltigkeit einzusetzen und gestaltend daran mitzuwirken. Sie lernen dabei Partizipationsmöglichkeiten zu nutzen. [Bildung für nachhaltige Entwicklung]
In der Oberschule erleben die Schüler im sozialen Miteinander Regeln und Normen, erkennen deren Sinnhaftigkeit und streben deren Einhaltung an. Sie lernen dabei verlässlich zu handeln, Verantwortung zu übernehmen, Kritik zu üben und konstruktiv mit Kritik umzugehen. [Sozialkompetenz]
Spezifisch für die Oberschule sind Lehr- und Lernverfahren, die ein angemessenes Verhältnis zwischen fachsystematischem Lernen und praktischem Umgang mit lebensbezogenen Problemen schaffen. Lehren und Lernen an der Oberschule ist daher eher konkret und praxisbezogen - weniger abstrakt und theoriebezogen. Dabei sind die Schüler als handelnde und lernende Individuen zu aktivieren sowie in die Unterrichtsplanung und -gestaltung einzubeziehen. Erforderlich sind differenzierte Lernangebote, die vorrangig an die Erfahrungswelt der Schüler anknüpfen, die Verbindung von Kognition und Emotion berücksichtigen sowie Schüler Lerngegenstände aus mehreren Perspektiven und in vielfältigen Anwendungszusammenhängen betrachten lassen. Verschiedene Kooperationsformen beim Lernen müssen in allen Fächern intensiv genutzt werden. Intensive methodisch vielfältige Phasen von Übung, Wiederholung und Systematisierung sowie sinnvolle Hausaufgaben festigen die erreichten Lernerfolge.
Ein vielfältiger Einsatz von traditionellen und digitalen Medien befähigt die Schüler, diese kritisch für das selbstständige Lernen zu nutzen.
Eine Rhythmisierung des Unterrichts, mit der zusammenhängende Lerneinheiten und ein Wechsel von Anspannung und Entspannung, Bewegung und Ruhe organisiert sowie individuelle Lernzeiten berücksichtigt werden, ist von zunehmender Bedeutung. Die Oberschule bietet den Bewegungsaktivitäten der Schüler entsprechenden Raum.
Ganztägige Bildung und Erziehung bietet vielfältige Möglichkeiten, auf Kinder und Jugendliche und deren Interessen, Begabungen und Bedürfnisse individuell einzugehen und die Persönlichkeitsentwicklung zu fördern. Die Oberschule entwickelt eigenverantwortlich und gemeinsam mit außerschulischen Partnern ein Ganztagskonzept als Teil des Schulprogrammes.
Die Inhalte der Ganztagsangebote orientieren sich an den schulspezifischen Schwerpunkten und Zielen. Sie können unterrichtsergänzende leistungsdifferenzierte Bildungsangebote, freizeitpädagogische Angebote und offene Angebote im Rahmen der Schulclubarbeit umfassen. Gerade im sportlichen und musisch-künstlerischen Bereich können pädagogisch wertvolle unterrichtsergänzende Angebote in Kooperation mit regionalen Verbänden und Vereinen einen wichtigen Beitrag zur ganzheitlichen Bildung leisten. Ganztagsangebote sollen schülerorientiert und bedarfsgerecht gestaltet werden. Sie berücksichtigen die Heterogenität der Schüler und knüpfen an deren individuelle Interessen und Bedürfnisse an.
Für die Oberschule ist die Zusammenarbeit mit Unternehmen und Handwerksbetrieben der Region von besonderer Bedeutung. Kontakte zu anderen Schulen, Vereinen, Organisationen, Beratungsstellen geben neue Impulse und schaffen Partner für die schulische Arbeit. Feste, Ausstellungs- und Wettbewerbsteilnahmen sowie Schülerfirmen fördern die Identifikation mit der Schule, die Schaffung neuer Lernräume und die Öffnung der Schule in die Region.
Toleranz, Transparenz, Verlässlichkeit sind handlungsleitende Prinzipien schulischer Arbeit. Regeln und Normen des Verhaltens in der Schule werden gemeinschaftlich erarbeitet. Im besonderen Maße richtet sich der Blick auf die Bedeutung authentischer Bezugspersonen für Heranwachsende.
Während fachübergreifendes Arbeiten durchgängiges Unterrichtsprinzip ist, setzt fächerverbindender Unterricht ein Thema voraus, das von einzelnen Fächern nicht oder nur teilweise erfasst werden kann.
Das Thema wird unter Anwendung von Fragestellungen und Verfahrensweisen verschiedener Fächer bearbeitet. Bezugspunkte für die Themenfindung sind Perspektiven und thematische Bereiche. Perspektiven beinhalten Grundfragen und Grundkonstanten des menschlichen Lebens:
Raum und Zeit
Sprache und Denken
Individualität und Sozialität
Natur und Kultur
Die thematischen Bereiche umfassen:
Verkehr
Medien
Kommunikation
Kunst
Verhältnis der Generationen
Gerechtigkeit
Eine Welt
Arbeit
Beruf
Gesundheit
Umwelt
Wirtschaft
Technik
Politische Bildung, Medienbildung und Digitalisierung sowie Bildung für nachhaltige Entwicklung sind besonders geeignet für den fächerverbindenden Unterricht.
Jede Schule kann zur Realisierung des fächerverbindenden Unterrichts eine Konzeption entwickeln. Ausgangspunkt dafür können folgende Überlegungen sein:
Nach diesen Festlegungen werden Ziele, Inhalte und geeignete Organisationsformen bestimmt.
Die Entwicklung von Lernkompetenz zielt darauf, das Lernen zu lernen. Unter Lernkompetenz wird die Fähigkeit verstanden, selbstständig Lernvorgänge zu planen, zu strukturieren, durchzuführen, zu überwachen, ggf. zu korrigieren und abschließend auszuwerten. Zur Lernkompetenz gehören als motivationale Komponente das eigene Interesse am Lernen und die Fähigkeit, das eigene Lernen zu steuern.
Im Mittelpunkt der Entwicklung von Lernkompetenz stehen Lernstrategien. Diese umfassen:
Um diese genannten Strategien einsetzen zu können, müssen die Schüler konkrete Lern- und Arbeitstechniken erwerben. Diese sind:
Ziel der Entwicklung von Lernkompetenz ist es, dass Schüler ihre eigenen Lernvoraussetzungen realistisch einschätzen können und in der Lage sind, individuell geeignete Techniken und Medien situationsgerecht zu nutzen und für das selbstbestimmte Lernen einzusetzen.
Schulen entwickeln eigenverantwortlich eine Konzeption zur Lernkompetenzförderung und realisieren diese in Schulorganisation und Unterricht.
Für eine nachhaltige Wirksamkeit muss der Lernprozess selbst zum Unterrichtsgegenstand werden. Gebunden an Fachinhalte sollte ein Teil der Unterrichtszeit dem Lernen des Lernens gewidmet sein. Die Lehrpläne bieten dazu Ansatzpunkte und Anregungen.
Das Fach Physik leistet im Zusammenspiel mit den naturwissenschaftlichen Fächern Biologie und Chemie seinen Beitrag zum Verständnis komplexer Naturerscheinungen, indem es die physikalischen Aspekte dieser Erscheinungen aufgreift und mit physikalischen Methoden untersucht.
Im Physikunterricht erarbeiten sich die Schüler grundlegendes physikalisches und astronomisches Wissen, um ihre natürliche und technische Umwelt bewusst zu erfassen und in unserer modernen, von Naturwissenschaft und Technik geprägten Welt verantwortungsbewusst zu handeln.
Der Physikunterricht trägt zur Persönlichkeitsentwicklung bei. Gemeinsames Experimentieren und Problemlösen fördern sowohl Kommunikations- und Teamfähigkeit als auch Kreativität und Fantasie. Bei der Auseinandersetzung mit physikalischen und astronomischen Inhalten entwickeln die Schüler mit Zielstrebigkeit, Gewissenhaftigkeit, Selbstdisziplin, logischem Denken und kritischem Werten Voraussetzungen, die für Ausbildungsfähigkeit und Berufsvorbereitung von Bedeutung sind.
Weiterhin gibt das Fach Physik durch die Beschäftigung mit Themen aus Natur, Technik und Politik Impulse für die Entwicklung von Interessen und Neigungen und fördert so das Bewusstsein für lokale, regionale und globale Herausforderungen unserer Zeit. Lösungsansätze sollen eine nachhaltige Entwicklung ermöglichen und damit zu zukunftsfähigem Denken und Handeln anregen. Beim Nutzen traditioneller und digitaler Medien erwerben die Schüler Grundlagen für ein lebenslanges Lernen.
Abgeleitet aus dem Beitrag des Faches zur allgemeinen Bildung werden folgende allgemeine fachliche Ziele formuliert:
Für die Umsetzung der allgemeinen fachlichen Ziele wurden grundlegende Inhalte ausgewählt. Die Gliederung der Lernbereiche erfolgte nicht mehr nur in Orientierung an der Fachsystematik der Physik. Gebietsübergreifende Betrachtungen dienen der Vernetzung von Wissen. Inhalte in den Lernbereichen sind so angelegt, dass Lernen in anwendungsbezogenen Kontexten gefördert wird. Themenorientierte Wahlbereiche ermöglichen die Vertiefung grundlegenden Wissens.
Hauptschul- und Realschulbildungsgang sind hinsichtlich Lernzielen, Lerninhalten und Systematik abgestimmt. Kriterien der Differenzierung sind Anspruchshöhe der Lernanforderungen, Umfang der Lerninhalte, Komplexität der Methoden sowie Grad der Selbstständigkeit und Eigenverantwortlichkeit beim Lernen. Zur Förderung interessierter Schüler werden in den Lernbereichen Differenzierungshinweise gegeben.
Bei der Betrachtung komplexer Sachbezüge in der Klassenstufe 10 werden Kenntnisse und Fähigkeiten aus vergangenen Schuljahren vertieft und weiterentwickelt. Das Praktikum dient als eigenständiger Lernbereich der Förderung des selbstständigen komplexen experimentellen Arbeitens der Schüler.
Im Lehrplan werden Abkürzungen und Begriffe in folgender Weise verwendet:
| SE | Schülerexperiment |
| BA | Beobachtungsaufgabe |
| physikalische Größe | Bedeutung, Formelzeichen, Einheit |
| Je-desto-Aussage | halbquantitative Stufe einer physikalischen Größe bzw. eines Gesetzes; Angabe der Abhängigkeit bzw. Bedingung mit Worten, ohne mathematischen Zusammenhang |
Für ein Lernen im ausgewogenen Verhältnis von lebensweltbezogenen und fachsystematischen Betrachtungen geht der Physikunterricht an der Oberschule von Beobachtungen und Erfahrungen der Schüler in Natur, Technik und Alltag aus und ermöglicht einen Wissensaufbau in fachlogischen Strukturen und anwendungsbezogenen Kontexten.
Die Öffnung des Physikunterrichts auf Fragestellungen aus der Lebenswelt der Schüler leistet einen wesentlichen Beitrag, die Sinnhaftigkeit physikalischer Bildung einsichtig zu machen und Interesse an der Auseinandersetzung mit physikalischen Fragestellungen zu wecken und zu erhalten.
Im handlungsorientierten Unterricht sind vielfältige Situationen zu schaffen, in denen die Schüler aktiv ihr Wissen und ihre Fähigkeiten entwickeln können. Dabei erkennen sie auch, ob sich ihr Wissen in einem bestimmten Kontext bewährt. Durch innere Differenzierung, Fördern und Fordern sollte jeder Schüler zu einem subjektiv befriedigenden Lernergebnis geführt werden. Bei der Wahl der Kontexte sind Erfahrungen und Erwartungen von Mädchen und Jungen gleichermaßen zu beachten.
Im Rahmen einer neuen Aufgabenkultur zur Entwicklung von Kreativität und Problemlösefähigkeit sind Aufgaben wertvoll, die das Gelernte vernetzen, sich auf lebenspraktische Situationen beziehen und unterschiedliche Lösungswege, auch unter Einsatz experimenteller Mittel, erlauben.
Physikalische Experimente werden als typisches Mittel der Erkenntnisgewinnung und zur Veranschaulichung physikalischer Sachverhalte eingesetzt. Bei ihrer Auswahl und Gestaltung ist ein enger Lebensweltbezug anzustreben. Dazu können Alltagsgegenstände und Spielzeug genutzt sowie vertraute Vorgänge aus der Umwelt untersucht werden. Die Schüler sind in Planung, Vorbereitung, Durchführung und Auswertung der Experimente einzubeziehen.
Bei der Untersuchung von Phänomenen, Vorgängen und Zusammenhängen werden einfache Modelle entwickelt und zur Deutung der Ergebnisse eingesetzt.
Im Umgang mit physikalischen Größen sind Merkmale und Größenvorstellungen deutlich herauszuarbeiten. Erkannte Zusammenhänge werden in der Regel in eine Je-desto-Aussage überführt und deren Gültigkeitsbedingungen untersucht. Für ausgewählte Gesetze erfolgt eine altersgemäße mathematische Darstellung mit Diagrammen, Proportionalitäten und Gleichungen.
Zweckmäßige Methoden des Strukturierens und Wiederholens bewirken kumulatives Lernen, wobei eine systematische Langzeit-Wiederholung von besonderer Bedeutung ist.
Dem allgemeinen didaktischen Prinzip der Kontroversität folgend, müssen bei Inhalten mit politischem Gehalt auch die damit in Verbindung stehenden fachspezifischen Arbeitsmethoden der politischen Bildung eingesetzt werden. Dafür eignen sich u. a. Rollen- und Planspiele, Streitgespräche, Pround Kontra-Debatten, Podiumsdiskussionen oder kriterienorientierte Fall-, Konflikt- und Problemanalysen. Bei Inhalten mit Anknüpfungspunkten zur Bildung für nachhaltige Entwicklung eignen sich insbesondere die didaktischen Prinzipien der Visionsorientierung, des vernetzenden Lernens sowie der Partizipation. Vernetztes Denken bedeutet hier die Verbindung von Gegenwart und Zukunft einerseits und ökologischen, ökonomischen und sozialen Dimensionen des eigenen Handelns andererseits.
Zeitrichtwert |
||
Klassenstufe 6 |
||
| Lernbereich 1 | Licht und seine Eigenschaften | 18 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Bewegungen von Körpern, Dichte von Stoffen | 14 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Temperatur und der Zustand von Körpern | 13 Ustd. |
| Lernbereich 4 | Elektrische Stromkreise | 5 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Märchenhafte Physik | |
| Wahlbereich 2 | Orientierung bei Tag und Nacht | |
| Wahlbereich 3 | Die Geschichte der Zeitmessung | |
Hauptschulbildungsgang |
||
Klassenstufe 7 - Hauptschulbildungsgang |
||
| Lernbereich 1 | Kraft und ihre Wirkungen | 20 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Energie, Umwelt, Mensch | 8 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Elektrische Leitungsvorgänge | 22 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Kraftübertragung am Fahrrad | |
| Wahlbereich 2 | Wasserräder und Windräder gestern und heute | |
| Wahlbereich 3 | Naturgewalten Blitz und Donner | |
Klassenstufe 8 - Hauptschulbildungsgang |
||
| Lernbereich 1 | Leitungsvorgänge in Metallen | 15 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Druck und seine Wirkungen | 10 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Wärme und Wärmekraftmaschinen | 25 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Grundlagen der Ballonfahrt | |
| Wahlbereich 2 | Physik an Kraftfahrzeugen | |
| Wahlbereich 3 | Kleine Wetterkunde | |
Klassenstufe 9 - Hauptschulbildungsgang |
||
| Lernbereich 1 | Halbleiterbauelemente und ihre Anwendung | 8 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Erzeugung und Umformung elektrischer Energie | 7 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Kernumwandlungen – Nutzen und Gefahren | 7 Ustd. |
| Lernbereich 4 | Kosmos, Erde und Mensch | 14 Ustd. |
| Lernbereich 5 | Bewegungen und ihre Ursachen | 14 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Vielfalt der Musikinstrumente | |
| Wahlbereich 2 | Wie die Bilder laufen lernten | |
| Wahlbereich 3 | Welt der Farben | |
Realschulbildungsgang |
||
Klassenstufe 7 - Realschulbildungsgang |
||
| Lernbereich 1 | Kraft und ihre Wirkungen | 22 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Energie, Umwelt, Mensch | 8 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Elektrische Leitungsvorgänge | 20 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Naturgewalten Blitz und Donner | |
| Wahlbereich 2 | Einfache Maschinen | |
| Wahlbereich 3 | Körper im Gleichgewicht | |
Klassenstufe 8 - Realschulbildungsgang |
||
| Lernbereich 1 | Leitungsvorgänge in Metallen | 15 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Druck und seine Wirkungen | 10 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Wärme und Wärmekraftmaschinen | 25 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Physik des Fliegens | |
| Wahlbereich 2 | Elektrisches Messen nichtelektrischer Größen | |
| Wahlbereich 3 | Physik an Kraftfahrzeugen | |
Klassenstufe 9 - Realschulbildungsgang |
||
| Lernbereich 1 | Leitungsvorgänge in Halbleitern | 10 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Kernumwandlungen – Nutzen und Gefahren | 6 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Kosmos, Erde und Mensch | 14 Ustd. |
| Lernbereich 4 | Bewegungen und ihre Ursachen | 20 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Utopische Physik | |
| Wahlbereich 2 | Leitungsvorgänge in Röhren | |
| Wahlbereich 3 | Werfen und Springen – zusammengesetzte Bewegungen | |
Klassenstufe 10 - Realschulbildungsgang |
||
| Lernbereich 1 | Erzeugung und Umformung elektrischer Energie | 12 Ustd. |
| Lernbereich 2 | Grundlagen der Informationsübertragung | 12 Ustd. |
| Lernbereich 3 | Licht und Farben | 8 Ustd. |
| Lernbereich 4 | Praktikum | 8 Ustd. |
Lernbereiche mit Wahlcharakter |
||
| Wahlbereich 1 | Moderne Physik | |
| Wahlbereich 2 | Reise zu den Sternen | |
| Wahlbereich 3 | Sinnliche Physik | |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Die Schüler lernen die Physik als eine Naturwissenschaft kennen, die ausgehend von Phänomenen und deren Beschreibung mit physikalischen Größen Naturgesetze formuliert. Sie verstehen, dass diese Naturgesetze unabhängig vom Menschen existieren und wirken. Sie erkennen, dass der Mensch physikalisches Wissen beim Bau von technischen Geräten anwendet, um dadurch seine Lebensbedingungen zu verbessern.
Die Schüler wenden bewusst die Gesetze der Lichtausbreitung auf bekannte Alltagserscheinungen an. Sie setzen sich mit Bewegungen und Eigenschaften von Körpern auseinander und entwickeln praxisorientierte Größenvorstellungen über die behandelten physikalischen Größen. Am Beispiel der Dichte lernen sie, dass es stoffspezifische Größen gibt. Die Schüler systematisieren und erweitern ihr Wissen aus dem Sachunterricht zum thermischen Verhalten von Körpern. Sie können verschiedene Stromkreisarten aufbauen und diese in ihrer Umwelt wiedererkennen.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler wenden die ihnen bekannten geistigen Tätigkeiten Beobachten, Beschreiben, Erklären, Vergleichen und Voraussagen auf einfache Vorgänge aus physikalischer Sicht an. Sie verstehen das Experimentieren als vereinfachtes Nachstellen der Natur und üben dabei den sorgsamen und sicheren Umgang mit Mess- und Arbeitsgeräten. Die Schüler wenden Kurz- und Langzeitbeobachtungen als wichtige astronomische Arbeitsweisen an. Exemplarisch lernen die Schüler Modelle zur Veranschaulichung physikalischer Sachverhalte kennen. Sie ermitteln physikalische Größen vorwiegend durch inhaltliches Lösen oder mithilfe des Dreisatzes. An ausgewählten Beispielen nutzen sie auch Gleichungen.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler nutzen zunehmend physikalischen Größen, um Phänomene zu beschreiben. Sie lernen Formelzeichen, Einheitenzeichen und Schaltzeichen als Symbole zum Darstellen physikalischer Sachverhalte kennen. Sie gewinnen einen Einblick in den unterschiedlichen Gebrauch von Alltags- und Fachsprache. Die Schüler können Werte physikalischer Größen aus vorgegebenen Tabellen und Diagrammen entnehmen bzw. in Tabellen und Diagrammen darstellen. Die Schüler üben kontinuierlich die sprachliche Darstellung von Lernergebnissen und entwickeln das Leseverständnis fachbezogener Texte. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Einblick gewinnen in die Physik und die Astronomie |
Naturbeobachtung, Naturgesetze, nutzbringende Forschung; Teilgebiete der Physik |
Kennen der Phänomene der Lichtausbreitung |
|
Lichtquellen und beleuchtete Körper |
historische Betrachtungen, heutige Lichtquellen und deren Anwendung, Lichtverschmutzung |
Ausbreitungseigenschaften des Lichtes |
|
Allseitigkeit, Geradlinigkeit |
|
Lichtgeschwindigkeit |
Zeit des Lichtes von der Sonne zur Erde |
Kern- und Halbschatten mit SE |
Lichtdurchlässigkeit |
Übertragen der Kenntnisse auf die Reflexion des Lichtes |
Eiskristalle, Wasseroberflächen, Schmuck |
Reflexionsgesetz am ebenen Spiegel: mit SE |
Zusammenarbeit mit anderen naturwissenschaftlichen Fächern beim Protokollieren Differenzierung: Betrachtung der Strahlenebene |
Zeichnen von Strahlenverläufen |
Differenzierung: Reflektoren |
Hohlspiegel |
Scheinwerfer, Sonnenofen, SE |
Anwenden der Kenntnisse über die Brechung des Lichtes auf einfache optische Geräte |
auch Phänomene im Alltag |
Brechungsgesetz beim Übergang des Lichtes von Luft in Glas und Wasser und umgekehrt mit SE |
Umkehrbarkeit des Lichtweges |
Sammellinsen mit SE |
|
Brennpunkt und Brennweite |
Hinweis auf Zerstreuungslinsen |
Bildentstehung mithilfe der Hauptstrahlen |
vergrößerte und verkleinerte Bilder reelle und virtuelle Bilder |
Fotoapparat, Projektoren |
Auge, Lupe, Brille |
Übertragen der Kenntnisse auf astronomische Sachverhalte |
Besuch eines Planetariums und/oder einer Schulsternwarte |
Aufbau unseres Sonnensystems |
|
Sonne, Erde, Mond |
Langzeitbeobachtungen |
Anordnung der Planeten |
Größenvorstellungen; Modell |
Mondphasen mit BA |
Finsternisse |
Gestalten eines Projektes |
Sonnenuhr, Periskop, Kaleidoskop, Lochkamera nach Anleitung auch als Hausarbeit möglich Schülervortrag unter Nutzung traditioneller und digitaler Medien für Recherche und Präsentation |
Beurteilen von Bewegungen |
|
Merkmale |
|
geradlinige Bewegung, Kreisbewegung, Schwingung |
|
gleichförmig und ungleichförmig |
|
physikalische Größe Geschwindigkeit |
Einheiten und ; Größenvorstellung zu Geschwindigkeiten in Technik, Natur und Weltall |
Zusammenhänge zwischen Weg, Zeit und Geschwindigkeit bei gleichförmigen Bewegungen |
Je-desto-Aussagen |
inhaltliches Lösen von Aufgaben an Beispielen aus dem Straßenverkehr |
Dreisatz, Grundeinheiten |
|
Berechnen von Geschwindigkeiten |
|
gleichförmige Bewegung mit SE und Diagramm |
|
Durchschnittsgeschwindigkeit |
vereinfachte Beschreibung komplizierter Bewegungsabläufe |
Beherrschen der Volumen- und Massebestimmung von Körpern |
|
Körper und Stoff |
|
physikalische Größe Volumen |
Einheiten cm3 , ml und l |
Volumenbestimmung flüssiger und fester Körper mit SE |
Differenz- und Überlaufverfahren |
physikalische Größe Masse |
Masse als Schwere der Körper; |
Massebestimmung fester und flüssiger Körper mit SE |
Arbeiten mit verschiedenen Waagen |
Anwenden der Kenntnisse auf die Dichte von Stoffen |
|
Zusammenhänge zwischen Masse, Volumen und Dichte |
gleiches Volumen – unterschiedliche Masse |
physikalische Größe Dichte |
Dichte von Wasser und von anderen Stoffen |
Masseberechnung von Körpern |
inhaltliches Lösen |
SE Dichte |
Beherrschen der Temperaturmessung |
|
physikalische Größe Temperatur |
Größenvorstellung von Temperaturen in Natur und Technik |
Aufbau des Flüssigkeitsthermometers mit Celsiusskala und Festpunkten |
weitere Thermometerarten und Temperaturskalen |
Temperaturmessung mit SE und Diagramm |
|
Kennen der Aggregatzustandsänderungen |
auch spezielle Bezeichnungen beim Wasser |
Aggregatzustände |
|
Teilchenvorstellung als Modell |
kleinste Teilchen, Atome, Moleküle |
Unterschiede zwischen festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen |
Abstand und Bewegung der Teilchen Kräfte zwischen den Teilchen |
Aggregatzustandsänderungen |
|
Schmelzen, Erstarren, Verdampfen und Kondensieren |
Hausexperimente Polkappen- und Gletscherschmelze, Erderwärmung |
Umwandlungstemperaturen |
Arbeiten mit Tabellen |
Verdunsten und Sieden |
Parfüm; Abhängigkeiten beim Verdunsten |
Anwenden der Kenntnisse auf Volumenänderung bei Temperaturänderung |
Freihandexperimente |
feste, flüssige und gasförmige Körper |
|
Dehnungsfugen, Flüssigkeitsthermometer |
Ausdehnungsgefäße, Thermostate |
Anomalie des Wassers |
Leben in Gewässern |
größte Dichte bei 4 °C |
|
Ausdehnung beim Erstarren |
Hausexperimente |
Sich positionieren zur Bedeutung des elektrischen Stromes |
Beispiele aus Natur und Technik, Strom als Voraussetzung zum Betreiben elektrischer Geräte |
Wirkungen und Anwendungen |
|
Gefahren und Regeln beim Umgang mit elektrischen Geräten |
Brandschutz |
einfache Modellvorstellung |
Wasserkreislaufmodell, ohne Teilchenmodell |
Leiter und Isolatoren |
Untersuchung auf Leitfähigkeit, SE |
Beherrschen des Aufbaus von Stromkreisen nach Schaltplänen |
|
Bestandteile |
Zeichnen von Schaltplänen |
Arten von Stromkreisen mit SE |
Stromkreise im Haushalt und am Fahrrad |
einfacher Stromkreis |
|
unverzweigte und verzweigte Stromkreise |
Differenzierung: UND- und ODER-Schaltung |
Einblick gewinnen in die Darstellung physikalischer Sachverhalte in Märchen und Geschichten |
|
Finden physikalischer Sachverhalte |
Hans im Glück, Froschkönig, Der kleine Muck, Harry Potter, Dagobert Duck, Asterix und Obelix Textanalyse |
physikalische Größen |
Weg, Zeit, Geschwindigkeit |
Realitätsbezug bewerten |
Beurteilen von Orientierungshilfen |
|
Notwendigkeit |
historische Betrachtungen; See- und Landreisen |
physikalische und astronomische Grundlagen zur Orientierung |
Kompass, Karte einnorden |
Erde, Sonne, Sterne |
Polarstern, Sternbilder |
Satelliten |
Navigationssysteme |
Nutzen ausgewählter Orientierungsmöglichkeiten |
Exkursion |
Beurteilen von Zeitmessverfahren |
|
Notwendigkeit und Möglichkeiten |
Zeitgefühl; periodische Vorgänge |
Prinzip der Zeitmessung und Messverfahren |
Sonnenuhren, Sanduhren, Tropfenflasche, mechanische und elektronische Uhren, Funkuhren |
Fehlerbetrachtungen |
|
historische Einordnung |
Nutzung regionaler Angebote: |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Die Schüler erkennen, dass physikalische Gesetze bewusst und zielgerichtet zum Vorteil der Menschen eingesetzt werden können. Mithilfe von Erkundungsaufgaben finden die Schüler Beispiele für physikalische Sachverhalte in ihrem Lebensumfeld. Beim Bau von einfachen Geräten wenden die Schüler ihr Wissen praktisch an.
Die Schüler erwerben Wissen über Kräfte und deren Wirkungen und wenden dieses auf kraftumformende Einrichtungen an. Sie kennen unterschiedliche Energieträger sowie deren Nutzung und gewinnen Einsicht in die Notwendigkeit eines zweckmäßigen und umweltbewussten Umgangs mit Energie. Die Schüler lernen geltende Gesetze in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen kennen.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler entwickeln ihrer Fähigkeiten bei bekannten geistigen Tätigkeiten weiter. Sie verstehen das Experiment als Mittel zum Gewinnen und Sichern von Erkenntnissen. Dabei lernen sie Planen, Durchführen und Auswerten als Arbeitsschritte kennen. Neben dem inhaltlichen Lösen nutzen die Schüler exemplarisch einfache Gleichungen.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler erweitern ihr Wissen zu Symbolen und erhalten einen Einblick in den Umgang mit Tabellen- und Formelsammlungen. Die Schüler erkennen an ausgewählten Beispielen, dass zum Erfassen physikalischer Erscheinungen Fachbegriffe erforderlich sind, die sich vom umgangssprachlichen Gebrauch unterscheiden. Sie nutzen Schaltpläne und entnehmen Informationen aus Tabellen sowie Diagrammen. Die Schüler lernen Je-desto-Aussagen als Darstellungsform von physikalischen Gesetzen kennen. Die Schüler üben kontinuierlich die sprachliche Darstellung von Lernergebnissen und verbessern das Leseverständnis fachbezogener Texte. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Beurteilen von Kräften |
Erkundungsaufgaben; Lebensweltbezug |
Form- und Bewegungsänderungen |
|
Gewichtskraft, Federkraft |
Muskelkraft, Magnetkraft |
SE Kraftwirkungen und Kraftarten |
|
physikalische Größe Kraft |
|
Größenvorstellungen |
Beziehung zwischen 100 g und 1 N |
Darstellung durch Pfeile |
Je-desto-Aussagen |
SE Kraftmessung |
Bau eines Federkraftmessers |
Kennen der Reibung |
|
erwünschte und unerwünschte Reibung |
Maschinen, Sport, Winter Straßenverkehr: Kraftstoffverbrauch und Materialverschleiß, Abrieb von Reifen, Kupplungen, Bremsen als Ursache von Umweltverschmutzung |
Vergrößern und Verkleinern der Reibung |
Pro- und Kontra-Debatten |
SE Reibung |
|
Kennen der mechanischen Arbeit |
Abgrenzung zum Alltagsbegriff |
Arten |
Erkundungsaufgaben zu Hubarbeit und Verformungsarbeit |
physikalische Größe mechanische Arbeit |
|
Zusammenhänge zwischen Arbeit, Kraft und Weg |
Je-desto-Aussagen unter Lebensweltbezug Differenzierung: |
Kennen der mechanischen Leistung |
|
physikalische Größe mechanische Leistung |
Größenvorstellungen unter Lebensweltbezug |
Zusammenhänge zwischen Leistung, Arbeit und Zeit |
Je-desto-Aussagen bei praktischen Tätigkeiten Differenzierung: |
Anwenden der Kenntnisse auf kraftumformende Einrichtungen |
Notwendigkeit und Möglichkeiten |
Arten |
Rollen, Hebel, geneigte Ebene, Schraube, Fahrradgangschaltung |
Goldene Regel der Mechanik |
|
SE kraftumformende Einrichtung |
Kennen der Energie als Eigenschaft von Körpern |
Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben, Licht auszusenden |
Energieformen |
mechanische, thermische, elektrische und chemische Energie, Lage- und Bewegungsenergie, Kernenergie, Sonnenenergie |
fossile und regenerative Energieträger |
begrenzte Vorräte; regionaler Bezug |
Beurteilen von Prozessen der Übertragung und Umwandlung von Energie |
Bau eines Energiewandlers; Exkursion |
einfache Beispiele |
Pfeil und Bogen, Achterbahn, Kerze, Lautsprecher, Solarzelle |
Prinzip der Erhaltung der Energie |
|
Arten und Prinzip von Kraftwerken |
regionaler Bezug; Wind-, Wasser-, Solar-, Wärme-, Kernkraftwerke Streitgespräch |
bewusster und rationeller Umgang mit Energie |
Auswirkungen auf das eigene Leben und das Leben anderer Schlussfolgerung für das eigene Handeln |
Einblick gewinnen in die Ladungstrennung durch Reibung |
Beispiele aus der Erfahrungswelt |
elektrisch geladene Körper |
Elektronenüberschuss und -mangel |
Kraftwirkungen |
Elektroskop |
Ladungsausgleich |
|
SE Ladungstrennung durch Reibung |
|
Kennen der elektrischen Stromstärke |
|
Strom als gerichtete Bewegung elektrischer Ladungsträger |
Leitungsmodell |
physikalische Größe elektrische Stromstärke |
Stromstärken in Haushaltsgeräten und Spielzeugen |
SE Stromstärkemessung |
Arbeit mit Schaltplänen |
Kennen der elektrischen Spannung |
Antrieb des Stromes durch die Spannungsquelle; Hinweis auf Gefahren |
physikalische Größe elektrische Spannung |
Erkundungsaufgabe zu Spannungsquellen |
SE Spannungsmessung |
|
Gleich- und Wechselspannung |
Gleich- und Wechselstrom |
Kennen der Gesetze für Stromstärke und Spannung |
Reihen- und Parallelschaltung von Batterien |
unverzweigter Stromkreis mit SE |
jeweils Messen von nur einer Größe Deuten mithilfe der elektrischen Ladungen Lichterkette |
verzweigter Stromkreis mit SE |
Deuten mithilfe der elektrischen Ladungen |
Anwenden der Kenntnisse auf die elektrische Leistung |
Lebensweltbezug; Erkundungsaufgabe zu Leistungen elektrischer Geräte |
physikalische Größe elektrische Leistung mit SE |
|
Einfluss von Spannung und Stromstärke auf die elektrische Leistung |
Haushaltsglühlampe und Kfz-Lampe |
sinnvoller Einsatz elektrischer Geräte |
Auswahl geeigneter Leistungsstufen |
Beurteilen von Elektroenergiekosten |
|
physikalische Größe elektrische Energie |
„Stromzähler“ |
Einfluss von Leistung und Zeit auf die elektrische Energie |
Je-desto-Aussagen |
|
Berechnung in kWh |
|
Berechnung von Energiekosten |
Ablesen kWh-Zähler |
Stromrechnungen |
|
Vergleich Batterie- und Netzbetrieb |
|
bewusster und rationeller Umgang mit Energie |
Sparmaßnahmen, Stand-by-Betrieb |
Einblick gewinnen in die Kraftübertragung am Fahrrad |
|
Notwendigkeit und Möglichkeiten |
historische Betrachtungen |
Tretkurbel |
Hebelwirkung |
Zahnräder |
Übersetzungsverhältnisse, effektive Gänge |
Bremshebel |
Reibung |
praktisches Fahren |
Selbsterleben der Kraftübertragung |
Einblick gewinnen in die Nutzung der Energie von Wasser und Wind |
|
Notwendigkeit und Möglichkeiten |
|
Wasser- und Windmühlen |
|
Wasserturbinen und Windkraftanlagen |
regionale Besonderheiten, Exkursion |
Bau eines Wasser- oder Windrades |
Einblick gewinnen in elektrische Vorgänge in der Erdatmosphäre |
Recherche in traditionellen und digitalen Medien |
Entstehung von Blitz und Donner |
Größenvorstellung zu Spannungen |
Bestimmung der Entfernung von Gewittern |
Faustregel |
Schutzmaßnahmen |
Gefahren durch Blitzschlag |
Verhalten bei Gewitter |
Belehrungen, Maßnahmen der ersten Hilfe |
Blitzableiter |
historische Betrachtungen |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Durch Erkundungsaufgaben und praktisches Selbsterleben verbinden die Schüler ihr physikalisches Wissen mit Erscheinungen des Alltags. Sie setzen sich mit Fragen des wissenschaftlich-technischen Fortschritts auseinander.
Aufbauend auf die Kenntnisse über Spannung und Stromstärke verstehen die Schüler die physikalische Größe Widerstand und deren praktische Bedeutung. Sie lernen den Druck als ein Phänomen bei festen, flüssigen und gasförmigen Körpern kennen und können dessen Eigenschaften auf vielseitige praktische Anwendungen übertragen. Sie wenden ihre Kenntnisse über die Wärme auf einfache natürliche Erscheinungen und auf Wärmekraftmaschinen an. Sie vertiefen ihr Verständnis für stoffabhängige Größen.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler vertiefen ihre Fähigkeiten bei bekannten geistigen Tätigkeiten und wenden komplexere wie Erläutern und Werten an. Die Schüler festigen die bekannten Arbeitsschritte beim Experimentieren. Dabei üben sie den sicheren Umgang mit Messgeräten und Schaltplänen. Die Schüler nutzen Modelle, um physikalische Sachverhalte zu veranschaulichen. Sie erleben Möglichkeiten und Grenzen von Modellen und verstehen, dass Funktionsmodelle wesentliche Eigenschaften realer Objekte vereinfacht widerspiegeln. Die Schüler festigen das Verständnis von Zusammenhängen zwischen physikalischen Größen und nutzen exemplarisch einfache Gleichungen.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler verwenden Symbole zum Darstellen von Sachverhalten. Exemplarisch stellen sie Alltags- und Fachbegriffe gegenüber. Die Schüler nutzen Diagramme zur Deutung physikalischer Sachverhalte. Sie festigen den Umgang mit Tabellen- und Formelsammlungen. Die Schüler vertiefen ihr Leseverständnis einfacher fachbezogener Texte und ihre sprachlichen Fähigkeiten zur Darstellung von Lernergebnissen. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Kennen des elektrischen Leitungsmodells für Metalle |
Anschaulichkeit durch traditionelle und digitale Modelle |
Aufbau der Metalle |
Atommodell; Metallgitter mit frei beweglichen Elektronen |
Strom als gerichtete Bewegung freier Elektronen |
Spannungsquelle als Antrieb |
Kennen des elektrischen Widerstandes |
Differenzierung: Ohm’sches Gesetz |
Zusammenhang zwischen Stromstärke, Spannung, Widerstand mit SE |
Je-desto-Aussagen |
physikalische Größe elektrischer Widerstand |
Maß für die Behinderung der Bewegung von Ladungsträgern |
|
einfache Berechnungen |
|
Temperaturabhängigkeit |
|
Deutung mit dem Leitungsmodell |
Rollenspiele |
Anwenden der Kenntnisse auf elektrische Bauelemente und Phänomene |
|
metallische Leiter |
Verbindungsleiter, Spulen, Drahtwiderstände |
Abhängigkeit des Widerstandes von der Länge und der Querschnittsfläche mit SE |
Je-desto-Aussagen |
Abhängigkeit des Widerstandes vom Stoff |
nur qualitative Aussagen |
Kurzschluss, Sicherungen |
Einblick gewinnen in Arten des Drucks |
Differenzierung: Druck eingeschlossener Flüssigkeiten |
Auflagedruck |
Druck als Maß für den Zusammenhang zwischen Kraft und Fläche |
Einfluss von Kraft und Fläche |
Je-desto-Aussagen |
Anwendungen |
praktisches Selbsterleben |
Druck eingeschlossener Gase |
Druck als Folge der Teilchenbewegung |
Kolbendruck |
|
Allseitigkeit, Gleichmäßigkeit |
|
Möglichkeiten der Änderung des Druckes |
praktisches Selbsterleben |
Luftdruck |
Gewichtskraft der Luft |
Eigenschaften |
allseitig; abhängig von der Höhe |
Experimente zum Nachweis |
Magdeburger Halbkugeln |
Anwendungen |
Barometer, Vakuumverpackung, Saughaken, Trinkhalm |
Schweredruck in Flüssigkeiten |
Gewichtskraft der Flüssigkeiten |
Eigenschaften |
allseitig; abhängig von der Tiefe und von der Art der Flüssigkeit |
Anwendungen |
Schleuse, Geruchsverschluss, Tauchen |
Kennen des Auftriebs |
Archimedes von Syrakus |
Auftriebskraft mit SE |
Messen mit dem Federkraftmesser |
Ursache |
|
Abhängigkeiten |
Volumen des Körpers, Dichte der Flüssigkeit |
Sinken, Schweben, Steigen |
Bau eines Modells |
Kennen von Temperaturskalen |
Erkundungsaufgaben zu Temperaturen in Natur und Technik |
Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Teilchenbewegung |
|
absolute Temperatur in K und absoluter Nullpunkt |
Vergleich mit in °C; Temperaturen im Sonnensystem |
Beurteilen von Wärmeübertragungen |
praktisches Selbsterleben |
Wärme und Wärmequellen |
natürliche und künstliche Wärmequellen |
Wärmeübertragung mit SE |
Diagramm |
Arten |
Leitung, Strömung, Strahlung |
Richtung |
|
SE Wärmezufuhr und Temperaturerhöhung in Abhängigkeit von der Masse |
Differenzierung: |
Wärmedämmung |
Thermosgefäß, Gebäude, Tiere |
Kennen von Wärmekraftmaschinen |
Energieumwandlungen |
Aufbau und Wirkungsweise des Viertakt-Otto- und Dieselmotors |
|
Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit |
alternative Antriebstechniken |
Gestalten eines Projektes |
Wärmedämmung; Kraftstoffeinsparung Ressourcennutzung, öffentliche Verkehrsmittel, Carsharing, Platz im öffentlichen Raum |
Einblick gewinnen in die Ballonfahrt |
|
Geschichte der Heißluftballons |
Gebrüder Montgolfier |
statischer Auftrieb in der Luft |
|
Aufbau und Wirkungsweise eines Heißluftballons |
Abgrenzung zu Luftschiffen |
Bau eines Heißluftballons |
Beachtung von Sicherheitsstandards |
Einblick gewinnen in die Kraftfahrzeugtechnik |
Bezüge zu globalem Klimawandel |
Aufbau und Funktion ausgewählter Baugruppen |
Antrieb, Kraftübertragung, hydraulische Bremsen, Bremskraftverstärker; elektrische Anlage, Tankanzeige |
Geschichte der Kraftfahrzeugtechnik |
Nikolaus August Otto, Rudolf Diesel und Gottlieb Daimler |
Vergleich von Landfahrzeugen |
Verbrennungs-, Elektro-, Gas- und weitere Antriebe in der Kraftfahrzeugtechnik Kraftfahrzeuge, Fahrräder, öffentliche Verkehrsmittel; Vergleich auch hinsichtlich Ressourcennutzung, zeitlicher Auslastung und Platzbedarfen im öffentlichen Raum |
Einblick gewinnen in die Physik der Atmosphäre |
regionale Besonderheiten |
Wetterphänomene und ihre Entstehung |
Wind, Wolken, Nebel, Regen, Schnee, Hagel, Tau, Reif |
physikalische Größen |
Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit |
Wetterbeobachtung |
Erkundungsaufgaben; |
Wettervorhersage |
Notwendigkeit, Möglichkeiten Vergleich verschiedener digitaler und traditioneller Quellen |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Die Schüler erkennen die Notwendigkeit der bewussten Auseinandersetzung mit der Natur. Sie verstehen, dass die Nutzung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse ethisch-moralische Fragen aufwirft und mit Vor- und Nachteilen für das Leben der Menschen verbunden ist. Dadurch vertiefen die Schüler die Erkenntnis, dass der Mensch gegenüber der Natur eine besondere Verantwortung besitzt.
Die Schüler erhalten Einsicht in Phänomene der Halbleitertechnik und deren Anwendungen sowie in das Wirkprinzip von Gleichstrommotor, Wechselstromgenerator und Transformator. Sie kennen die Radioaktivität als eine natürliche Erscheinung und setzen sich mit Nutzen und Gefahren von Kernumwandlungen auseinander. Die Schüler verschaffen sich einen Überblick zur Entwicklung von Vorstellungen zum Aufbau unseres Sonnensystems und betrachten die Erde als Teil des Weltalls. Sie lernen, sich mit einfachen Hilfsmitteln am Sternenhimmel zu orientieren. Die Schüler erweitern ihr Wissen über verschiedene Bewegungsformen und deren Gesetzmäßigkeiten. Sie lernen den Schall und dessen Einfluss auf das menschliche Leben kennen.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler verwenden die bekannten geistigen Tätigkeiten zunehmend selbstständig. Sie gewinnen einen Einblick in das Interpretieren von Gleichungen und Diagrammen. Die Schüler experimentieren weitgehend selbstständig und üben sich im kritischen Umgang mit Messwerten. An ausgewählten Beispielen gewinnen sie Informationen mithilfe von Simulationsprogrammen. Die Schüler führen selbstständig Beobachtungen astronomischer Phänomene durch und erkennen Möglichkeiten und Grenzen dieser Methode. Sie nutzen Modelle zur Darstellung von physikalischen und astronomischen Sachverhalten, die sich der unmittelbaren Wahrnehmung entziehen. Die Schüler vertiefen das Verständnis von Zusammenhängen zwischen physikalischen Größen und nutzen Gleichungen. Zur Vereinfachung mathematischer Berechnungen lernen sie Faustregeln kennen.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler arbeiten zunehmend sicher mit Symbolen. Sie erweitern ihre Fachsprache und üben unter Nutzung fachlicher Kenntnisse zu argumentieren. Die Schüler vertiefen ihr Leseverständnis fachbezogener Texte, ihre Fähigkeiten im Arbeiten mit Diagrammen und zum sprachlichen Darstellen von Lernergebnissen. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Einblick gewinnen in das elektrische Leitungsmodell für Halbleiter |
|
Einordnung von Halbleitern |
|
Aufbau der Halbleiter |
Silizium |
Strom als gerichtete Bewegung freier Elektronen und Löcher |
Eigenleitung Nutzung von traditionellen und digitalen Modellen |
Widerstandsänderung durch Licht und Temperatur mit SE |
|
Fotowiderstand |
Lichtschranken |
Heißleiter |
Diagramm; Je-desto-Aussagen, Temperaturmessung |
Kennen von Halbleiterbauelementen |
Differenzierung: Dotierung |
Gleichrichterdiode |
|
Sperr- und Durchlassrichtung |
|
Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom |
SE Diode im Wechsel- und Gleichstromkreis |
Leuchtdiode |
moderne Lichtquelle, Lichtverschmutzung |
Beachtung der Polarität |
|
Umwandlung von elektrischer Energie in Lichtenergie |
|
Solarzellen |
Fotovoltaik; regenerative Energiequelle |
Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie |
Vergleich mit Sonnenkollektoren |
SE Solarzelle |
Fläche, Einfallswinkel, Beleuchtungsstärke |
Übertragen der Kenntnisse über die magnetische Wirkung des Stromes |
Vergleich und Eigenschaften von Dauermagnet und Elektromagnet Differenzierung: magnetisches Feld |
Aufbau, Wirkprinzip, Anwendung des Gleichstrommotors |
Vergleich mit anderen Elektromotoren |
Kennen der elektromagnetischen Induktion |
Michael Faraday |
Induktionsvorgang |
Differenzierung: Abhängigkeiten der Induktionsspannung |
Aufbau, Wirkprinzip, Anwendung des Wechselstromgenerators |
Kraftwerke, Dynamo |
Aufbau, Wirkprinzip, Anwendung des Transformators |
Energieerhaltungssatz |
SE Transformator |
Je-desto-Aussagen zur Spannungsumwandlung |
Einblick gewinnen in die Kernphysik |
Marie Curie und Henri Becquerel |
natürliche Radioaktivität |
regionale Besonderheiten |
Spontanzerfall |
Kernstrahlung Differenzierung: , , Strahlung |
Eigenschaften, Wirkungen, Nachweis, Schutz |
Wechselwirkung zwischen Organismus und Umwelt |
Halbwertszeit |
Atommüll |
künstliche Kernumwandlungen |
Prinzip gesteuerter Kernspaltung |
Sich positionieren zu Anwendungen der Kernphysik |
Pro- und Kontra-Diskussion |
Forschung und Medizintechnik |
Altersbestimmung; Werkstoffprüfung; Diagnose- und Heilverfahren; Abrüstung |
Energiewirtschaft |
Vergleich von Kraftwerksarten |
Aufbau und Wirkprinzip des Kernreaktors |
|
Vor- und Nachteile von Kernkraftwerken |
Pro- und Kontra-Diskussion zum Thema Vergleich und Diskussion divergierender Positionen in traditionellen und digitalen Medien |
Einblick gewinnen in die Geschichte der Astronomie |
älteste Naturwissenschaft, Orientierung in Zeit und Raum, Abgrenzung zur Astrologie |
Altertum |
|
Geozentrisches Weltbild |
Claudius Ptolemäus |
Heliozentrisches Weltbild |
Nikolaus Kopernikus, Johannes Kepler, Galileo Galilei |
Beherrschen der Orientierung am Sternenhimmel |
Besuch eines Planetariums und/oder einer Schulsternwarte |
Horizont, Himmelsnordpol, Zenit |
scheinbare Himmelskugel |
Horizontsystem mit drehbarer Sternkarte |
|
Azimut und Höhe |
|
Aufgangs- und Untergangszeit |
|
Sterne und Sternbilder mit BA |
Polarstern; Zirkumpolarsterne; Sommer- und Wintersternbilder Vergleich mit weiteren traditionellen und digitalen Orientierungshilfen, Kompass, analoge Uhr, Smartphone-Apps |
Kennen unseres Sonnensystems |
Sonne, Planeten, Monde, Kleinkörper; Massen- und Größenvorstellungen; Fantasiereisen |
Sonne als Stern |
Größe, Temperatur |
Sonnenaktivitäten |
BA Sonnenflecken |
Wirkungen auf die Erde |
Energiequelle; Polarlichter, magnetische Stürme |
Erde und ihr Mond |
Wechselwirkungen |
Eigenschaften des Mondes |
Atmosphäre, Temperaturen, Oberfläche |
Finsternisse |
|
BA Mond |
Bewegungen, Oberfläche |
Planeten mit typischen Eigenschaften |
Einteilung in erd- und jupiterähnliche Planeten |
Planetoiden, Kometen, Meteoriten |
Gefahren für die Erde |
Kepler’sche Gesetze |
inhaltliche Aussagen |
Stellung des Menschen im Weltall |
Kennen von Bewegungen |
|
geradlinig gleichförmige Bewegung mit SE und Diagramm |
Rolltreppe, Transportband |
gleichförmige Kreisbewegung |
Erkundungsaufgaben; Uhrzeiger, Karussell |
beschleunigte und verzögerte Bewegungen |
|
Beschleunigung |
Änderung der Geschwindigkeit je Sekunde |
Zusammenhang von Geschwindigkeit, Zeit und Beschleunigung |
Je-desto-Aussagen Differenzierung: |
Übertragen der Kenntnisse auf reale Bewegungsabläufe |
Simulation auf Computern oder digitalen Endgeräten; Videoanalyse Lebensweltbezug Fahrzeuge, Faustregeln zum Straßenverkehr |
Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit |
Fahrradcomputer |
Diagramm |
inhaltliches Verständnis; Fahrtenschreiber |
Zusammenhang von Geschwindigkeit und Bremsweg |
Faustregel: doppelte Geschwindigkeit – vierfacher Bremsweg |
Trägheitsgesetz |
Masse als Maß für Schwere und Trägheit Problemanalyse zu Höchstgeschwindigkeit auf Straßen; Verkehrssicherheit und Umweltbelastung |
Kennen mechanischer Schwingungen |
Musikinstrumente; Resonanz; Stimmbänder |
Amplitude, Periodendauer, Frequenz, |
|
SE Fadenpendel |
Einfluss von Länge und Masse auf die Periodendauer Differenzierung: |
Schall |
positive und negative gesundheitliche Auswirkungen |
Eigenschaften |
Lautstärke, Tonhöhe |
Ausbreitung |
Schallgeschwindigkeit |
Lärmschutz |
regionale Besonderheiten; Schallschutzwand, Trittschalldämmung, Schalldämpfer; Discolärm |
Einblick gewinnen in die Schallerzeugung |
Erkundungsaufgaben |
Möglichkeiten |
Gitarre, Orgel, Pauke, Mundharmonika, Xylophon, Synthesizer |
Resonanz |
|
Bau einfacher Musikinstrumente |
Flöten, Klanghölzer, Trommeln |
Einblick gewinnen in die Bilderzeugung bei Film und Fernsehen |
Lebensweltbezug; |
Grundlagen der Filmtechnik |
Fotografie, Daumenkino, Trickfilm |
Grundlagen der Fernsehtechnik |
|
Aufbau und Wirkungsweise der Elektronenstrahlröhre |
|
Prinzip der Bilderzeugung |
Bildpunkte, Zeilen, Bildwechsel; Farben |
moderne Bildschirmtechnik |
LCD-Flachbildschirm, OLED, Plasmabildschirm, weitere Technologien |
Einblick gewinnen in Phänomene des Lichtes |
Erkundungsaufgaben; regionale Besonderheiten |
Totalreflexion mit SE |
Lichtleiter, Endoskopie |
Lichtzerlegung |
Regenbogen, Seifenblasen, Ölfilm, CD, Vogelfeder |
additive und subtraktive Farbmischung |
praktisches Selbsterleben; Farbfernsehen, Mischfarben, Kirchenfenster, Farbfilter, Farbfilm |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Die Schüler erkennen, dass physikalische Gesetze bewusst und zielgerichtet zum Vorteil der Menschen eingesetzt werden können. Beim Bau von einfachen Geräten wenden die Schüler ihr Wissen praktisch an.
Die Schüler erwerben Wissen über Kräfte und deren Wirkungen und wenden dieses auf kraftumformende Einrichtungen an. Sie können die Nutzung unterschiedlicher Energieträger beurteilen und gewinnen Einsicht in die Notwendigkeit eines zweckmäßigen und umweltbewussten Umgangs mit Energie. Die Schüler lernen geltende Gesetze in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen kennen.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler entwickeln ihre Fähigkeiten bei bekannten geistigen Tätigkeiten weiter. Sie verstehen das Experiment als Mittel zum Gewinnen und Sichern von Erkenntnissen. Dabei lernen sie Planen, Durchführen und Auswerten als Arbeitsschritte kennen. Am Beispiel des elektrischen Leitungsmodells erfahren die Schüler, dass mithilfe von Modellen Sachverhalte veranschaulicht und Gesetze erklärt werden können. Neben dem inhaltlichen Lösen nutzen die Schüler einfache Gleichungen.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler erweitern ihr Wissen zu Symbolen und erhalten einen Einblick in den Umgang mit Tabellen- und Formelsammlungen. Die Schüler erkennen, dass zum eindeutigen Erfassen physikalischer Erscheinungen Fachbegriffe erforderlich sind, die sich vom umgangssprachlichen Gebrauch unterscheiden. Sie üben das Auswerten von Tabellen sowie Diagrammen und nutzen Schaltpläne. Die Schüler verstehen Je-desto-Aussagen und Gleichungen als Darstellungsformen von physikalischen Gesetzen. Sie üben kontinuierlich die sprachliche Darstellung von Lernergebnissen und verbessern das Leseverständnis fachbezogener Texte. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Beurteilen von Kräften |
|
Form- und Bewegungsänderungen |
|
Gewichtskraft, Federkraft |
Muskelkraft, Magnetkraft |
physikalische Größe Kraft |
Abgrenzung zu Alltagsbegriffen |
Darstellung durch Pfeile |
|
Kraftmessung mit SE |
nicht nur Gewichtskräfte |
Zusammenhang zwischen Masse und Gewichtskraft |
Gewichtskraft auf dem Mond |
Sich positionieren zu Wirkungen der Reibung |
Raumfahrt, Sternschnuppen Sport Pro- und Kontra-Debatten |
erwünschte und unerwünschte Reibung |
|
Vergrößern und Verkleinern der Reibung |
|
SE Reibung |
|
Kennen der mechanischen Arbeit |
Abgrenzung zum Alltagsbegriff |
Arten |
Hubarbeit, Verformungsarbeit |
Zusammenhänge zwischen Arbeit, Kraft und Weg |
Je-desto-Aussagen |
physikalische Größe mechanische Arbeit |
Größenvorstellungen; mechanische Arbeit in Sport, Verkehr und Natur |
Übertragen der Kenntnisse auf die mechanische Leistung |
Leistungen in Natur, Technik und Sport |
Zusammenhänge zwischen Leistung, Arbeit und Zeit |
Je-desto-Aussagen; SE |
physikalische Größe mechanische Leistung |
|
Anwenden der Kenntnisse auf kraftumformende Einrichtungen |
|
Kräfte bei Rollen und Hebeln |
|
Goldene Regel der Mechanik |
|
geneigte Ebene mit SE |
|
Vergleichen der mechanischen Arbeit |
Sich positionieren zur Bedeutung der Energie für das Leben der Menschen |
Weltenergieverteilung, Energiewirtschaft, sparsamer und bewusster Umgang mit Energie Auswirkungen auf das eigene Leben und das Leben anderer Schlussfolgerung für das eigene Handeln |
Energie als Eigenschaft von Körpern |
Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben, Licht auszusenden |
Energieformen |
|
fossile und regenerative Energieträger |
regionaler Bezug; Auswerten von Diagrammen |
Energieumwandlung und -übertragung |
Achterbahn, Trampolin, Feder, Pfeil und Bogen, Gummimotor |
Arten und Prinzipien von Kraftwerken |
regionaler Bezug; Wind-, Wasser-, Solar-, Wärme-, Kernkraftwerke Streitgespräch |
Wirkungsgrad |
|
Energieerhaltungssatz |
Perpetuum mobile |
Gestalten eines Projektes |
Bau eines Energiewandlers; Exkursion Präsentation auch unter Nutzung digitaler Medien |
Kennen der elektrischen Stromstärke |
|
Ladungstrennung durch Reibung mit SE |
|
elektrisches Leitungsmodell |
Vergleich mit Wasser- bzw. Verkehrsströmen |
physikalische Größe elektrische Stromstärke |
Stromstärken in Haushaltgeräten und Spielzeugen |
SE Stromstärkemessung |
|
Kennen der elektrischen Spannung |
|
physikalische Größe elektrische Spannung |
Spannungsquellen |
SE Spannungsmessung |
|
Gleich- und Wechselspannung |
Gleich- und Wechselstrom |
Kennen der Gesetze für Stromstärke und Spannung im unverzweigten und verzweigten Stromkreis |
Lichterkette, Fahrradbeleuchtung; Batterien |
mit SE |
jeweils Messung nur einer Größe |
mit SE |
|
Beurteilen von Energiebilanzen |
Haushalt, Schule |
Zusammenhang zwischen Leistung, Spannung und Stromstärke |
Je-desto-Aussagen |
physikalische Größe elektrische Leistung |
Leistung elektrischer Geräte Auswahl geeigneter Leistungsstufen |
Zusammenhang zwischen Energie, Leistung und Zeit |
Je-desto-Aussagen |
physikalische Größe elektrische Energie |
Energieumwandlung in elektrischen Geräten |
Berechnen von Energiekosten |
Ablesen kWh-Zähler |
bewusster und rationeller Umgang mit Energie |
Sparmaßnahmen, umweltgerechtes Verhalten |
Einblick gewinnen in elektrische Vorgänge in der Erdatmosphäre |
Recherche in traditionellen und digitalen Medien |
Entstehung von Blitz und Donner |
Größenvorstellung zu Spannungen |
Bestimmung der Entfernung von Gewittern |
Faustregel |
Schutzmaßnahmen |
Gefahren durch Blitzschlag |
Verhalten bei Gewitter |
Belehrungen, Maßnahmen der ersten Hilfe |
Blitzableiter |
historische Betrachtungen, |
Einblick gewinnen in Aufbau und Wirkungsweise einfacher Maschinen |
Gruppenarbeit |
Notwendigkeit und Möglichkeiten |
Pyramiden und andere Bauwerke, kraftumformende Einrichtungen, Wasserräder, Windmühlen |
Umwandlung von Drehbewegungen in geradlinige Bewegungen |
Einfache Modelle |
Prinzip einfacher Getriebe |
Zahnräder, Riemen, Schnecken |
Einblick gewinnen in Gleichgewichtsarten |
|
stabil, labil, indifferent |
Stehaufmännchen, Akrobaten; Auswuchten |
Schwerpunkt bei regelmäßigen und unregelmäßigen Körpern |
Kugel, Mensch, Fahrzeuge |
stabile Konstruktionen |
Papierbrücken; Bauwerke ressourcenschonende Bauweise |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Die Schüler gewinnen Einsichten über die Rolle des Menschen in Natur und Gesellschaft. Sie setzen sich anhand von Energiebetrachtungen und Berechnungen des Wirkungsgrades im Bereich der Thermodynamik mit Fragen des wissenschaftlich-technischen Fortschritts und mit gesellschaftlichen sowie persönlichen Entscheidungen auseinander.
Aufbauend auf die Kenntnisse über Spannung und Stromstärke verstehen die Schüler die physikalische Größe Widerstand und die damit verbundenen Gesetze. Sie lernen den Druck als ein Phänomen bei festen, flüssigen und gasförmigen Körpern kennen und können dessen Eigenschaften auf vielseitige praktische Anwendungen übertragen. Sie wenden ihre Kenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Wärme, Temperaturänderung und Aggregatzustandsänderung auf natürliche Erscheinungen wie das Klima und auf Wärmekraftmaschinen an. Sie vertiefen ihr Verständnis für stoffabhängige Größen.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler vertiefen ihre Fähigkeiten bei bekannten geistigen Tätigkeiten und wenden komplexere wie Erläutern und Werten an. Sie lernen exemplarisch Gleichungen und Diagramme inhaltlich zu interpretieren. Die Schüler festigen die bekannten Arbeitsschritte beim Experimentieren und lernen weitere Merkmale des Experiments, wie das Einhalten von Bedingungen und die Wiederholbarkeit, kennen. Dabei üben sie den sicheren Umgang mit Messgeräten und Schaltplänen. Sie kommen zur Einsicht, dass es eine Aufgabe jeder Wissenschaft ist, zum Wesen von Erscheinungen vorzudringen und erkennen, dass einige Phänomene nur mithilfe von Modellen anschaulich vorstellbar sind. Sie erkennen Möglichkeiten und Grenzen von Modellen und verstehen, dass Funktionsmodelle wesentliche Eigenschaften realer Objekte vereinfacht widerspiegeln. Die Schüler beherrschen den Umgang mit Formeln und entwickeln das Verständnis für funktionale Zusammenhänge zwischen physikalischen Großen. Neben dem inhaltlichen Lösen von Aufgaben lernen die Schüler die Vorzüge von Lösungsalgorithmen zu nutzen.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler vertiefen das Arbeiten mit Symbolen zum Darstellen und Auswerten von Sachverhalten. Exemplarisch stellen sie Alltags- und Fachbegriffe gegenüber. Die Schüler nutzen Diagramme zur Deutung physikalischer Sachverhalte. Sie festigen den Umgang mit Tabellen- und Formelsammlungen. Die Schüler vertiefen ihr Leseverständnis fachbezogener Texte und ihre sprachlichen Fähigkeiten zur Darstellung von Lernergebnissen. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Kennen des Zusammenhanges zwischen Stromstärke und Spannung mit SE |
Georg Simon Ohm |
Ohm’sches Gesetz |
|
Diagramm von Konstantandraht und Glühlampe |
Begriff „Kennlinie“ |
Anwenden der Kenntnisse auf den elektrischen Widerstand |
|
Zusammenhang Stromstärke, Spannung, Widerstand mit SE |
Je-desto-Aussagen |
physikalische Größe elektrischer Widerstand |
Deutung mit elektrischem Leitungsmodell |
|
Arbeit mit Einheitenvorsätzen |
|
Berechnung von Widerstand, Spannung und Stromstärke |
|
Abhängigkeit des Widerstandes eines Leiters von Länge, Querschnittsfläche und Stoff mit SE |
|
|
Differenzierung: |
|
Anwenden der Kenntnisse auf technische Sachverhalte |
|
Kurzschluss, Sicherungen |
Schutzleiter |
Festwiderstände und verstellbare Widerstände |
Licht-, Temperatur- und Lautstärkeänderung |
Vorwiderstände mit Berechnung |
Leuchtdioden |
Anwenden der Kenntnisse über den Druck in Natur und Technik |
Größenvorstellungen |
Auflagedruck |
Erkundungsaufgaben; SE |
Zusammenhänge zwischen Kraft, Druck und Fläche |
Gefahren bei Betreten von Eisflächen Differenzierung: |
Möglichkeiten der Änderung |
|
Druck eingeschlossener Gase |
Druck in Natur und Technik; Pascal und Bar |
Kolbendruck |
|
Allseitigkeit, Gleichmäßigkeit |
|
Möglichkeiten der Änderung |
|
Druck eingeschlossener Flüssigkeiten |
Vulkane |
Vergleich mit Gasen |
|
Hydraulische Anlagen |
|
Übertragen der Kenntnisse auf den Schweredruck in Gasen und Flüssigkeiten |
Freihandexperimente; verbundene Gefäße regionale Besonderheiten |
Ursache, Wirkungen, Abhängigkeiten, Nachweis |
Magdeburger Halbkugeln; |
Gesetz des Archimedes mit SE |
Archimedes von Syrakus |
Ursache und Abhängigkeiten der Auftriebskraft |
|
Sinken, Schweben, Steigen, Schwimmen |
U-Boote, Fische, Schiffe |
Kennen des Zusammenhanges zwischen der Temperatur eines Körpers und der Teilchenbewegung |
|
absolute Temperatur in K und absoluter Nullpunkt |
Vergleich mit in °C |
Temperaturdifferenz in K |
|
Beurteilen der Energieübertragung durch Wärme |
Zusammenhang von Wärme und thermischer Energie Differenzierung: |
Wärme und Wärmequellen |
|
Wärmeübertragung mit SE |
Temperaturunterschied als Ursache |
Leitung, Strömung, Strahlung |
|
Richtung |
|
Wärmedämmung |
Gebäude; Tiere; Schutz von Ressourcen |
Zusammenhang zwischen Wärme, Masse, Temperaturdifferenz und Stoff |
Je-desto-Aussagen |
physikalische Größe Wärme |
|
SE Wärmezufuhr und Temperaturerhöhung |
|
physikalische Größe Wirkungsgrad mit Berechnung |
|
Aggregatzustandsänderungen und Umwandlungswärme |
Kühlung mit Eis; künstlicher Eismantel als Blütenschutz im Frühjahr |
Temperaturverlauf mit Diagramm |
Deutung mit Teilchenmodell |
Anwenden der Kenntnisse auf Wärmekraftmaschinen |
regionale Besonderheiten |
Aufbau und Wirkungsweise des Viertakt-Otto- und Dieselmotors |
Vergleich |
weitere Wärmekraftmaschinen |
Dampfmaschine, Stirlingmotor, Zweitaktmotor, Wankelmotor |
Energieumwandlungen bei Wärmekraftmaschinen |
1. Hauptsatz der Thermodynamik |
Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit |
alternative Antriebstechniken |
Gestalten eines Projektes |
Wärmedämmung; Kraftstoffeinsparung Ressourcennutzung, öffentliche Verkehrsmittel, Carsharing, Platz im öffentlichen Raum Präsentation auch unter Nutzung digitaler Medien |
Einblick gewinnen in Grundlagen des Fliegens |
Natur und Technik |
Entstehung des dynamischen Auftriebs |
Tragflächenformen, Strömungsgeschwindigkeit, Druckunterschiede |
Antrieb von Flugzeugen |
Propeller, Strahltriebwerk |
Geschichte der Luftfahrt |
Museen; regionale Besonderheiten |
Bau von Modellen |
Beurteilen elektrischer Messverfahren nichtelektrischer Größen |
Thermometer, Wetterstationen |
Messprinzipien |
Widerstand, Impulse, Druck |
ausgewähltes Messverfahren mit Experiment |
Temperatur, Fahrradcomputer |
Fehlerbetrachtung |
Einblick gewinnen in die Kraftfahrzeugtechnik |
regionale Besonderheiten Informationsbeschaffung und –verarbeitung unter Nutzung traditioneller und digitaler Medien |
Arten von Kraftfahrzeugen |
Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen |
Aufbau und Funktion wesentlicher Baugruppen |
Antrieb, Kraftübertragung, Bremsanlage, elektrische Anlage, Karosserie, Sicherheitseinrichtungen |
Geschichte der Kraftfahrzeugtechnik |
Nikolaus August Otto, Rudolf Diesel und Gottlieb Daimler; Verbrennungs-, Elektro-, Gas- und weitere Antriebe in der Kraftfahrzeugtechnik |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Die Schüler erkennen die Notwendigkeit der bewussten Auseinandersetzung mit der Natur. Sie verstehen, dass die Nutzung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse ethisch-moralische Fragen aufwirft und mit Vor- und Nachteilen für das Leben der Menschen verbunden ist. Dadurch vertiefen die Schüler die Erkenntnis, dass der Mensch gegenüber der Natur eine besondere Verantwortung besitzt.
Die Schüler erhalten Einsicht in die physikalischen Grundlagen der Halbleitertechnik. Sie kennen die Radioaktivität als eine natürliche Erscheinung und setzen sich mit Nutzen und Gefahren von Kernumwandlungen auseinander. Die Schüler verschaffen sich einen Überblick über die Entwicklung von Vorstellungen zum Aufbau unseres Sonnensystems und betrachten die Erde als Teil des Weltalls. Sie lernen, sich mit einfachen Hilfsmitteln am Sternenhimmel zu orientieren. Die Schüler erweitern ihr Wissen über verschiedene Bewegungsformen und deren Gesetzmäßigkeiten. Sie können auf Grundlage der Newton’schen Gesetze und des Energieerhaltungssatzes Bewegungsabläufe erklären.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler beherrschen zunehmend die bekannten geistigen Tätigkeiten. Sie üben das inhaltliche Interpretieren von Gleichungen und Diagrammen. Die Schüler experimentieren weitgehend selbstständig und beginnen, Bedingungen für die Durchführung von Experimenten festzulegen. Sie üben sich im kritischen Umgang mit Messwerten. An ausgewählten Beispielen gewinnen sie Informationen mithilfe von Simulationsprogrammen. Die Schüler führen selbstständig Beobachtungen astronomischer Phänomene durch und erkennen Möglichkeiten und Grenzen dieser Methode. Sie nutzen Modelle zur Darstellung von physikalischen und astronomischen Sachverhalten, die sich der unmittelbaren Wahrnehmung entziehen. Die Schüler beherrschen Lösungsalgorithmen bei Berechnungen und erkennen deren Vorteile insbesondere beim Bearbeiten nichtlinearer Zusammenhänge.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler arbeiten sicher mit Symbolen. Sie wenden die Fachsprache unter Abgrenzung zur Alltagssprache an und üben das Argumentieren unter Nutzung fachlicher Kenntnisse. Die Schüler vertiefen ihr Leseverständnis fachbezogener Texte, ihre Fähigkeiten im Arbeiten mit Diagrammen und das sprachliche Darstellen von Lernergebnissen. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Kennen der Eigenleitung in Halbleitern |
durch Licht bzw. Temperatur steuerbare Widerstände |
Aufbau von Halbleitern |
Silizium |
Art, Freisetzung und Bewegung der Ladungsträger |
Vergleich mit Metallen |
Widerstandsänderung mit SE |
|
Fotowiderstand |
Lichtschranke |
Heißleiter mit Diagramm |
Temperaturmessung |
Kennen der Leitungsvorgänge in dotierten Halbleitern |
Grundlage der Digitaltechnik |
n-Leitung, p-Leitung |
|
Halbleiterdiode mit SE |
Gleichrichtung, Steuerungsprozesse |
Aufbau |
|
Sperr- und Durchlassrichtung |
Erklärung mithilfe von traditionellen und digitalen Modellen |
Leuchtdiode |
moderne Lichtquelle, Lichtverschmutzung |
Fotovoltaik |
|
Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie |
Vergleich mit Sonnenkollektoren |
SE Solarzelle |
Fläche, Einfallswinkel, Beleuchtungsstärke |
Sich positionieren zu Nutzen und Gefahren von Kernprozessen |
Pro- und Kontra-Diskussion |
natürliche Radioaktivität |
Marie Curie, Henri Becquerel |
, , Strahlung |
Zerfallsgleichung |
Eigenschaften, Wirkungen, Nachweis, Schutz |
Wechselwirkung zwischen Organismus und Umwelt |
Halbwertszeit |
|
künstliche Kernumwandlungen |
Simulation auf Computern oder digitalen Endgeräten; Videokanäle |
Forschung und Medizintechnik |
Altersbestimmung; Werkstoffprüfung; Diagnose- und Heilverfahren |
Kernkraftwerk |
|
Aufbau und Wirkungsweise |
|
Vor- und Nachteile |
Atommüll |
Vergleich mit anderen Kraftwerksarten |
Pro- und Kontra-Diskussion Diskussion divergierender Positionen in traditionellen und digitalen Medien |
Einblick gewinnen in die Geschichte der Astronomie |
älteste Naturwissenschaft, Orientierung in Zeit und Raum, Abgrenzung zur Astrologie |
Altertum |
|
Geozentrisches Weltbild |
Claudius Ptolemäus |
Heliozentrisches Weltbild |
Nikolaus Kopernikus, Johannes Kepler, Galileo Galilei |
Beherrschen der Orientierung am Sternenhimmel |
Besuch eines Planetariums und/oder einer Schulsternwarte |
Horizont, Himmelsäquator, Himmelsnordpol, Zenit, Meridian |
scheinbare Himmelskugel |
Horizontsystem mit drehbarer Sternkarte |
|
Azimut und Höhe |
|
Aufgangs-, Kulminations- und Untergangszeit |
|
Sterne und Sternbilder mit BA |
Polarstern; Zirkumpolarsterne; Sommer- und Wintersternbilder, Tierkreissternbilder Vergleich mit weiteren traditionellen und digitalen Orientierungshilfen, Kompass, analoge Uhr, Smartphone-Apps |
Kennen unseres Sonnensystems |
Massen- und Größenvorstellungen |
Sonne als Stern |
Größe, Temperatur, Schichtmodell |
Sonnenaktivitäten |
BA Sonnenflecken |
Wirkungen auf die Erde |
Energiequelle; Polarlichter, magnetische Stürme |
Erde und ihr Mond |
Wechselwirkungen |
Eigenschaften des Mondes |
Atmosphäre, Temperaturen, Oberfläche |
Gezeiten |
|
Finsternisse |
|
BA Mond |
Bewegungen, Oberfläche |
Planeten mit typischen Eigenschaften |
Einteilung in erd- und jupiterähnliche Planeten |
Planetoiden, Kometen, Meteoriten |
Gefahren für die Erde |
Bewegungen der Planeten |
|
Kepler’sche Gesetze |
inhaltliche Aussagen |
Gravitationsgesetz |
Je-desto-Aussagen; Isaac Newton |
Einblick gewinnen in die Entwicklung des Weltalls |
Einteilung des Weltalls; Galaxien |
Entstehung und Entwicklung von Sternen |
Gas- und Staubwolken, sonnenähnliche Sterne, Riesensterne, Zwergsterne |
Entstehung des Weltalls |
verschiedene Theorien; Erkennbarkeit der Welt |
Stellung des Menschen im Weltall |
Beurteilen von gleichförmigen Bewegungen |
|
geradlinig gleichförmige Bewegung |
|
Weg-Zeit-Gesetz , |
|
gleichförmige Kreisbewegung |
|
Beurteilen von gleichmäßig beschleunigten Bewegungen |
Simulation auf Computern oder digitalen Endgeräten; Videoanalyse realer Bewegungsabläufe |
Zusammenhang zwischen Zeit, Weg und Geschwindigkeit |
Je-desto-Aussagen |
physikalische Größe Beschleunigung |
Größenvorstellungen |
Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz |
|
Weg-Zeit-Gesetz , Diagramm |
|
freier Fall |
Galileo Galilei |
Fallbeschleunigung |
|
Gültigkeitsbedingungen |
Luftwiderstand, Ortsabhängigkeit |
SE gleichmäßig beschleunigte Bewegung |
geneigte Ebene, freier Fall |
Anwenden der Newton’schen Gesetze auf Bewegungsvorgänge |
|
Trägheitsgesetz |
Masse als Maß für Schwere und Trägheit |
Wechselwirkungsgesetz |
Raketenstart, Luftballon |
Newton’sches Grundgesetz |
Beschleunigungskraft, Bremskraft Problemanalyse zu Höchstgeschwindigkeit auf Straßen; Verkehrssicherheit und Umweltbelastung |
Kennen mechanischer Schwingungen |
Simulation auf Computern oder digitalen Endgeräten; Musik |
Ursachen |
Trägheit des Schwingers, rücktreibende Kraft |
Amplitude, Periodendauer, Frequenz, |
|
SE Fadenpendel, |
|
Diagramm |
Zeichnen und Auswerten |
Energieumwandlungen |
Uhrpendel; Saiteninstrumente |
potenzielle und kinetische Energie |
|
ungedämpfte und gedämpfte Schwingungen |
Sich positionieren zu physikalischen Sachverhalten in Science-Fiction-Literatur und Filmen |
physikbezogene utopische Ideen und deren Realitätsbezug in Vergangenheit und Gegenwart Erkennen und Bewerten von Medieneinflüssen, |
Finden physikalischer Sachverhalte |
Filme und Serien, Comics, Graphic Novels, Romane, Kurzgeschichten Star Trek, Star Wars, Stargate Perry Rhodan, aktuelle Jugendbuchautoren |
physikalische Größen und Vorgänge |
Raum und Zeit, Geschwindigkeiten; Zeitsprünge |
Realitätsbezug |
Einblick gewinnen in die Leitungsvorgänge in Röhren |
Vakuum; geringer Druck |
Elektronenstrahlröhre |
Glühemission, Strahlsteuerung |
Bildröhre von Fernsehgeräten |
Vergleich mit Flachbildschirmen |
Röntgenröhre |
Gefahren und Nutzen |
Leuchterscheinungen in gasgefüllten Röhren |
Glimmlampe, Leuchtstofflampe |
Einblick gewinnen in zusammengesetzte Bewegungen im Sport |
Kugelstoßen, Ballwurf, Weitsprung, Skispringen |
Überlagerung von Bewegungen |
geometrische Addition |
senkrechter, waagerechter und schräger Wurf |
Wurfparabel, Einfluss von Abwurfwinkel und Abwurfgeschwindigkeit |
weitere äußere Einflüsse |
Luftwiderstand; Rücken- und Seitenwind |
Auseinandersetzen mit physikalischen und astronomischen Sachverhalten zur Erschließung der Lebenswelt und zur Entwicklung eines eigenen Weltbildes
Die Schüler gewinnen die Einsicht, dass der Mensch infolge immer neuer Fragen und Anforderungen die Welt mithilfe von Naturwissenschaften und Technik ständig verändert. Die Schüler erkennen daraus, dass das Aneignen physikalischen Wissens und das Herstellen übergreifender Zusammenhänge für ihre Teilnahme am gesellschaftlichen Leben notwendig sind. Die Schüler verstehen den wechselseitigen Zusammenhang von Anwendung physikalischer Erkenntnisse in der Technik und Verbesserung technischer Voraussetzung für die Forschung.
Mit der Behandlung der Induktion und der Möglichkeiten der Informationsübertragung verschaffen sich die Schüler einen Überblick über physikalische Sachverhalte, die für ihr eigenes Umfeld, aber auch für die Entwicklung der Wirtschaft, von großer Bedeutung sind. Im Auseinandersetzen mit der Entstehung von Farben und deren Wahrnehmung durch den Menschen gewinnen die Schüler Einsichten in die Abhängigkeit der Wahrnehmung von physischen und psychischen Besonderheiten eines Menschen.
Entwickeln naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen zur Erkenntnisgewinnung und Problemlösung
Die Schüler nutzen bekannte geistige Tätigkeiten. Sie sind in der Lage, Experimente selbstständig zu planen, vorzubereiten, durchzuführen, auszuwerten und zu protokollieren. Sie vertiefen das Interpretieren von Messreihen sowie deren grafischer Darstellung und erkennen dies als Voraussetzung für zielgerichtetes Schlussfolgern auf physikalische Zusammenhänge. Bei der Behandlung von Schall, Hertz’schen Wellen und Licht als unterschiedliche Phänomene gewinnen die Schüler Einblick in den Nutzen von Analogiebetrachtungen. Bei der Auseinandersetzung mit Licht und Farben verschaffen sich die Schüler einen systematischen Überblick über Entwicklung, Anwendung, Gültigkeitsbereich und Realitätsbezug eines bildhaften Modells. Die Schüler wenden selbstständig Lösungsalgorithmen für Berechnungen an.
Nutzen von Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen
Die Schüler nutzen die Fachsprache sowie fachspezifische Darstellungen in adressaten- und situationsgerechten Formen beim Präsentieren ihres Wissens zu physikalischen Sachverhalten. Sie vertiefen ihr Leseverständnis fachbezogener Texte und ihre Fähigkeiten im Arbeiten mit Diagrammen. Dabei nutzen sie traditionelle und digitale Medien.
Übertragen der Kenntnisse über die magnetische Wirkung des Stromes |
Vergleich und Eigenschaften von Dauermagnet und Elektromagnet |
magnetisches Feld mit Eigenschaften und Feldlinienmodell |
|
Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung des Gleichstrommotors |
Vergleich mit anderen Elektromotoren |
Anwenden der Kenntnisse über die elektromagnetische Induktion |
Michael Faraday |
Induktionsgesetz |
|
Abhängigkeit der Induktionsspannung mit SE |
Je-desto-Aussagen |
Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung des Wechselstromgenerators |
regionale Besonderheiten; Exkursion |
Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung des Transformators |
|
|
Bedeutung für die Energieübertragung; Energieerhaltungssatz |
|
SE Transformator |
Beurteilen von Kommunikationsmöglichkeiten |
|
Schallwellen |
Hörbereiche bei Mensch und Tier positive und negative gesundheitliche Auswirkungen |
Voraussetzung und Entstehung |
gekoppelte Pendel; Luftteilchen |
Amplitude, Frequenz |
Lautstärke; Tonhöhe |
Reflexion, Beugung |
Echo, Echolot; Brechung, Interferenz, Absorption |
Berechnungen mit Schallgeschwindigkeiten |
; Faustregeln |
Lärmschutz |
regionaler Bezug |
Hertz’sche Wellen |
als Ausbreitung elektrischer und magnetischer Felder im Raum; Bluetooth, W-LAN |
Frequenz, Wellenlänge, Ausbreitungsgeschwindigkeit |
Frequenzen und Wellenlängen bei Radio und Fernsehen |
Geradlinigkeit, Reflexion, Beugung, Durchdringungsfähigkeit |
Brechung, Interferenz |
Funk |
Nachrichtenempfang; Mobiltelefon; Fernsteuerung; Modulation und Demodulation bewusster Medienkonsum |
Beherrschen von Grundlagen der Informationsübertragung durch Licht |
|
Aufbau, Wirkungsweise, Anwendung von Lichtleitern |
Telefon, Internet; Endoskopie; Glasfasernetz |
Brechungsgesetz |
Regensensor Simulation auf Computern oder digitalen Endgeräten |
Einblick gewinnen in die Informationsspeicherung |
|
Speicherung analoger Informationen |
Texte, Bilder, Schallplatte, Magnetband |
Speicherung digitaler Informationen |
optisch, elektronisch, magnetisch |
Einblick gewinnen in den Wellencharakter des Lichtes |
|
Interferenz durch Beugung |
SE |
Zerlegung weißen Lichtes durch Brechung |
Spektralfarben |
ultraviolettes und infrarotes Licht |
Nachweis, Anwendungen, Gefahren Infrarotnäherungssensor |
Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Farbe |
emotionale Wirkung von Farben |
Grenzen des Strahlenmodells |
|
Anwenden der Kenntnisse auf optische Verfahren und Phänomene |
|
Spektralanalyse |
Emissionsspektrum und Absorptionsspektrum |
Regenbogen |
Seifenblasen |
additive und subtraktive Farbmischung |
Farbfernsehen, Fensterbilder; SE Farbkreiseln |
Beherrschen des Experimentierens |
|
Ziel eines Experiments |
Gewinnung, Sicherung und Anwendung physikalischer Gesetze |
experimentelle Bedingungen |
Beobachtbarkeit, Wiederholbarkeit |
Arbeitsschritte beim Experimentieren |
Protokoll; Fehlerbetrachtung |
Gestalten von Schülerexperimenten |
Nutzen des Computers oder digitaler Endgeräte, Tabellenkalkulation |
Dichtebestimmung |
feste Körper und Flüssigkeiten |
Black-Box-Experiment |
Kennlinien bekannter Bauelemente |
Wirkungsgrad |
elektrisch, thermisch, mechanisch |
Einblick gewinnen in das Relativitätsprinzip und die Relativitätstheorie |
Abgrenzung zur klassischen Physik |
Relativität der Bewegung |
Bezugssysteme |
Lichtgeschwindigkeit |
konstant, unabhängig von der Lichtquelle, Grenzgeschwindigkeit |
Relativität von Zeit und Länge |
Zeitdilatation, Zwillingsparadoxon, Möglichkeit von Zeitreisen; Längenkontraktion |
Masse – Energie – Beziehung |
Einblick gewinnen in die Raumfahrt |
|
physikalische Grundlagen |
Aufbau von Raketen; Start, Flug, Landung |
Geschichte der Raumfahrttechnik |
unbemannt, bemannt |
aktuelle Missionen |
Planetenerkundung |
Perspektiven und Realisierbarkeit |
Wahrscheinlichkeit außerirdischer Lebensformen, Kontaktaufnahme |
Einblick gewinnen in physikalische Phänomene unter Einbeziehung aller Sinne |
|
physikalische Phänomene und Paradoxa |
Elektrostatik, Aerodynamik, Akustik, Optik |
Wahrnehmung |
optische Täuschungen |
Ursachen |
|
Experimentalvortrag |
Zurück zum Seitenanfang
Achtung: Sie verwenden noch den veralteten Internet Explorer! Bitte wechseln Sie für eine
korrekte Darstellung des Schulportals auf einen modernen Browser wie den