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Lehrplan

Fachoberschule / Fachschule

Physik

2005/2016/2017/2020

 

Impressum

Die überarbeiteten Lehrpläne für die Fachoberschule treten am 1. August 2020 in Kraft. 

Die Lehrpläne wurden erstellt durch Lehrerinnen und Lehrer der Fachoberschulen in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Staatsinstitut für Bildung und Schulentwicklung - Comenius-Institut -.

Eine teilweise Überarbeitung der Lehrpläne erfolgte durch Lehrerinnen und Lehrer der Fachoberschulen in den Jahren 2016, 2017 sowie 2020 in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Bildungsinstitut bzw. dem

Landesamt für Schule und Bildung
Standort Radebeul
Dresdner Straße 78 c
01445 Radebeul
www.lasub.smk.sachsen.de

Herausgeber:
Sächsisches Staatsministerium für Kultus
Carolaplatz 1
01097 Dresden
www.smk.sachsen.de

Teil Grundlagen

Aufbau und Verbindlichkeit der Lehrpläne

Grundstruktur

Im Teil Grundlagen enthält der Lehrplan Ziele und Aufgaben der Fachoberschule sowie Aussagen zum fächerverbindenden Unterricht und zur Entwicklung von Lernkompetenz. Im fachspezifischen Teil werden für das Fach allgemeine fachliche Ziele ausgewiesen, die in der Regel gemeinsam für die Klassenstufen 11 und 12 als spezielle fachliche Ziele differenziert beschrieben sind und dabei die Prozess- und Ergebnisorientierung des schulischen Lernens ausweisen.

Lernbereiche, Zeitrichtwerte

In den Klassenstufen 11 und 12 sind 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 der Klassenstufen bzw. zu Schwerpunkten innerhalb eines Lernbereiches liegen in der Verantwortung des Lehrers. Zeitrichtwerte können, soweit das Erreichen der Ziele gewährleistet ist, variiert werden.

tabellarische Darstellung der Lernbereiche

Die Gestaltung der Lernbereiche erfolgt in tabellarischer Darstellungsweise.

Bezeichnung des Lernbereiches Zeitrichtwert

Lernziele und Lerninhalte

Bemerkungen

Verbindlichkeit der Lernziele und Lerninhalte

Lernziele und Lerninhalte sind verbindlich. Sie kennzeichnen grundlegende Anforderungen in den Bereichen Wissenserwerb, Kompetenzentwicklung und 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.

Eine gemeinsame Beschulung von ein- und zweijährigem Bildungsgang ist durch die Struktur der Lehrpläne möglich.

Bemerkungen

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 Fachoberschule.

Verweisdarstellungen

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. 11, LB 2

Verweis auf Lernbereich des gleichen Faches einer anderen Klassenstufe

 

➔ MA, Kl. 11, LB 2

Verweis auf Klassenstufe, Lernbereich eines anderen Faches

 

⇒ Lernkompetenz

Verweise auf ein Bildungs- und Erziehungsziel der Fachoberschule (s. Ziele und Aufgaben der Fachoberschule)

 
Verbindlichkeit an Fachschulen

Die Fachlehrpläne sind Grundlage für den Unterricht an der Fachschule und für die Zusatzausbildung zum Erwerb der Fachhochschulreife, sofern spezifische Fachlehrpläne für die Fachschule nicht existieren. Bei Kombination der Fachschulausbildung mit der Zusatzausbildung zum Erwerb der Fachhochschulreife ist sicherzustellen, dass die dafür erforderlichen Anforderungen der Fachlehrpläne unterrichtlich realisiert werden.

Beschreibung der Lernziele

Einblick gewinnen

Begegnung mit einem Gegenstandsbereich/Wirklichkeitsbereich oder mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden als grundlegende Orientierung, ohne tiefere Reflexion

Kennen

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

Übertragen

Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, im Umgang mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden in vergleichbaren Kontexten verwenden

Beherrschen

Handlungs- und Verfahrensweisen routinemäßig gebrauchen

Anwenden

Kenntnisse und Erfahrungen zu Sachverhalten und Zusammenhängen, im Umgang mit Lern- und Arbeitstechniken oder Fachmethoden durch Abstraktion und Transfer in unbekannten Kontexten verwenden

Beurteilen/Sich positionieren

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

Gestalten/Problemlösen

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

Abkürzungen

In den Lehrplänen  der Fachoberschule werden folgende Abkürzungen verwendet:

ABIO Agrarbiologie
A-B-U Fachrichtung Agrarwirtschaft, Bio- und Umwelttechnologie
APH Angewandte Physik
BIO Biologie
CAS Computer-Algebra-System
CH Chemie
DaZ Deutsch als Zweitsprache
DE Deutsch
EF Erschließungsfeld
EN Englisch
ETH Ethik
FOS Fachoberschule
FPTA Fachpraktischer Teil der Ausbildung
FR Fachrichtung
G Fachrichtung Gestaltung
GE Geschichte (Oberschule)
GE/GK Geschichte/Gemeinschaftskunde
GEO Geographie (Oberschule)
GESA Gesundheitsförderung und Soziale Arbeit
GESO Fachrichtung Gesundheit und Soziales
GK Gemeinschaftskunde/Rechtserziehung (Oberschule)
GTR grafikfähiger Taschenrechner
INF Informatik
KÄP Künstlerisch-ästhetische Praxis
KKG Kunst- und Kulturgeschichte
Kl. Klassenstufe
KMK Kultusministerkonferenz
KU Kunst
LB Lernbereich
LBW Lernbereich mit Wahlcharakter
LDE Lehrerdemonstrationsexperiment
LIT Literatur
MA Mathematik
MU Musik
OS Oberschule
PH Physik
PTE Produktionstechnologie
RE/e Evangelische Religion
RE/k Katholische Religion
RK Rechtskunde
RS Realschulbildungsgang
SE Schülerexperiment
SPO Sport
T Fachrichtung Technik
TC Technik/Computer (Oberschule)
TE Technologie
Ustd. Unterrichtsstunden
VBWL/RW Volks- und Betriebswirtschaftslehre mit Rechnungswesen
WTH Wirtschaft-Technik-Haushalt/Soziales (Oberschule)
WuV Fachrichtung Wirtschaft und Verwaltung
2. FS Zweite Fremdsprache

Die Bezeichnungen Schüler und Lehrer werden im Lehrplan allgemein für Schülerinnen und Schüler bzw. Lehrerinnen und Lehrer gebraucht.

Ziele und Aufgaben der Fachoberschule

Bildungs- und Erziehungsauftrag

Die Fachoberschule vermittelt eine allgemeine, fachtheoretische und fachpraktische Bildung. Sie ist eine Schulart der Sekundarstufe II, deren Bildungs- und Erziehungsprozess auf dem der Oberschule aufbaut und auf der Grundlage fachrichtungsbezogener Lehrpläne zu einem studienbefähigenden Abschluss führt.

Spezifische Lebens- und Berufserfahrungen der Schüler finden dahingehend Berücksichtigung, dass die Fachhochschulreife je nach Voraussetzungen in zwei Schuljahren oder in einem Schuljahr erworben werden kann. Unabhängig von der Dauer sichern die Bildungsgänge der Fachoberschule die für ein Studium an einer Fachhoch- und Hochschule oder einer Berufsakademie notwendige Studierfähigkeit und tragen den Anforderungen dieser praxisorientierten Studiengänge Rechnung. Der hohe Praxisbezug in der zweijährigen Fachoberschule ist neben dem Erlangen der Studienqualifizierung ein wichtiger Beitrag zur beruflichen Orientierung in der gewählten Fachrichtung.

Die Entwicklung und Stärkung der Persönlichkeit sowie die Möglichkeit zur Gestaltung des eigenen Lebens in sozialer Verantwortung und die Befähigung zur Mitwirkung in der demokratischen Gesellschaft gehören zum Auftrag dieser Schulart. Es werden die Grundlagen für lebenslanges Lernen in einer sich ständig verändernden Gesellschaft stabilisiert und ausgebaut sowie ein flexibler Rahmen für die weitere individuelle Leistungsförderung und die spezifische Interessen- und Neigungsentwicklung der Schüler geschaffen.

Die Fachoberschule verknüpft die theoretischen Grundlagen mit einer praxisbezogenen Wissensvermittlung. Das Suchen nach kreativen Lösungen, kritisches Hinterfragen, kategoriales und vernetztes Denken, distanzierte Reflexion und Urteilsfähigkeit sind ebenso zu fördern wie Phantasie, Intensität der Beschäftigung und Leistungsbereitschaft.

Die Fachoberschule wird nach zentralen Prüfungen mit dem Erwerb der Fachhochschulreife abgeschlossen. Diese gewährleistet den Zugang zu Studiengängen der Fachhoch- und Hochschulen sowie Berufsakademien. Die an der Fachoberschule besuchte Fachrichtung ist dabei nicht bindend für die Studienrichtung. Darüber hinaus ist mit dem Erwerb des Bildungsabschlusses Fachhochschulreife nach zwei Schuljahren die Verkürzung der Dauer einer dualen Berufsausbildung um zwölf Monate möglich.

Bildungs- und Erziehungsziele

Die Fachoberschule bereitet junge Menschen darauf vor, selbstbestimmt zu leben, sich selbst zu verwirklichen und in sozialer Verantwortung zu handeln. Im Bildungs- und Erziehungsprozess der Fachoberschule sind

  • der Erwerb intelligenten und anwendungsfähigen Wissens,
  • die Entwicklung von Lern-, Methoden- und Sozialkompetenz und
  • die Werteorientierung

in allen fachlichen und überfachlichen Zielen miteinander zu verknüpfen.

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 der politischen Bildung als aktivem Beitrag zur Entwicklung der Mündigkeit junger Menschen und zur Stärkung der Zivilgesellschaft zu.

Als ein übergeordnetes Bildungs- und Erziehungsziel der Fachoberschule 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, Bildung für nachhaltige Entwicklung, Reflexions- und Diskursfähigkeit sowie Verantwortungsbereitschaft enthalten.

Folgende überfachlichen Ziele sind für die Fachoberschule formuliert:

Die Schüler erweitern systematisch ihr Wissen, das von ihnen in unterschiedlichen Zusammenhängen genutzt und zunehmend selbstständig angewendet werden kann. [Wissen]

Sie erweitern ihr Wissen über die Gültigkeitsbedingungen spezifischer Erkenntnismethoden und lernen, dass Erkenntnisse von den eingesetzten Methoden abhängig sind. Dabei entwickeln sie ein differenziertes Weltbild. [Methodenbewusstsein]

Die Schüler entwickeln die Fähigkeit weiter, Informationen zu gewinnen, einzuordnen und zu nutzen, um ihr Wissen zu erweitern, neu zu strukturieren und anzuwenden. Sie vertiefen ihre Fähigkeiten, moderne Informations- und Kommunikationstechnologien sicher, sachgerecht, situativ-zweckmäßig, verantwortungs- und gesundheitsbewusst zu nutzen. Sie nutzen deren Funktionsweisen zur kreativen Lösung von Problemen. [informatische Bildung]

Sie erweitern und vertiefen ihre Kenntnisse über Medien sowie deren Funktions-, Gestaltungs- und Wirkungsweisen. Traditionelle und digitale Medien nutzen sie selbstständig für das eigene Lernen. Sie analysieren mediengeprägte Probleme und stärken ihre medienkritische Reflexion. [Medienbildung]

Die Schüler eignen sich studienqualifizierende Denkweisen und Arbeitsmethoden an. Sie wenden selbstständig und zielorientiert Lernstrategien an, die selbstorganisiertes und selbstverantwortetes Lernen unterstützen und auf lebenslanges Lernen vorbereiten. [Lernkompetenz]

Sie erwerben weiterführendes fachrichtungsspezifisches Wissen, erkennen ökonomische Zusammenhänge und sind in der Lage, dieses bei der Lösung interdisziplinärer Problemstellungen anzuwenden. Sie vertiefen erworbene Problemlösestrategien und entwickeln das Vermögen weiter, zielgerichtet zu beobachten, zu beschreiben, zu analysieren, zu ordnen und zu synthetisieren. Sie sind zunehmend in der Lage, problembezogen deduktiv oder induktiv vorzugehen, Hypothesen zu bilden und zu überprüfen sowie gewonnene Erkenntnisse auf einen anderen Sachverhalt zu übertragen. Sie lernen in Alternativen zu denken, Phantasie und Kreativität weiterzuentwickeln und Lösungen auf ihre Machbarkeit zu überprüfen. [Problemlösestrategien]

Die Schüler entwickeln ihre Reflexions- und Diskursfähigkeit weiter, um ihr Leben selbstbestimmt und verantwortlich zu führen. Sie lernen, Positionen, Lösungen und Lösungswege kritisch zu hinterfragen. Sie erwerben die Fähigkeit, differenziert Stellung zu beziehen und die eigene Meinung sachgerecht zu begründen. Sie eignen sich die Fähigkeit an, komplexe Sachverhalte unter Verwendung der entsprechenden Fachsprache sowohl mündlich als auch schriftlich logisch strukturiert und schlüssig darzulegen. [Reflexions- und Diskursfähigkeit]

Sie entwickeln die Fähigkeit weiter, effizient mit Zeit und Ressourcen umzugehen, indem sie Arbeitsabläufe zweckmäßig planen, gestalten, reflektieren und selbstständig kontrollieren. Sie erwerben diagnostische Fähigkeiten und beherrschen geistige und manuelle Operationen. [Arbeitsorganisation]

Die Schüler vertiefen die Fähigkeit zu interdisziplinärem Arbeiten, bereiten sich auf den Umgang mit vielschichtigen und vielgestaltigen Problemen und Themen vor und lernen, diese mehrperspektivisch zu betrachten. [Interdisziplinarität, Mehrperspektivität]

Sie entwickeln ihre Kommunikations- und Teamfähigkeit weiter. Sie sind zunehmend in der Lage, sich auch in einer Fremdsprache adressaten-, situations- und wirkungsbezogen zu verständigen und erfahren, dass Kooperation für die Problemlösung zweckdienlich ist. [Kommunikationsfähigkeit]

Die Schüler entwickeln die Fähigkeit zu Empathie und Perspektivwechsel weiter und sind sensibilisiert, sich für die Rechte und Bedürfnisse anderer einzusetzen. Sie kennen verschiedene Weltanschauungen, erkennen unterschiedliche philosophische Hintergründe und setzen sich mit unterschiedlichen Positionen und Wertvorstellungen auseinander, um sowohl eigene Positionen einzunehmen als auch anderen gegenüber Toleranz zu entwickeln. [Empathie und Perspektivwechsel]

Sie stärken ihre interkulturelle Kompetenz, um offen zu sein, sich mit anderen zu verständigen und angemessen handeln zu können. [Interkulturalität]

Die Schüler setzen sich, ausgehend von den eigenen Lebensweltbezügen, einschließlich ihrer Erfahrungen mit der Vielfalt und Einzigartigkeit der Natur, mit lokalen, regionalen und globalen Entwicklungen auseinander. Sie entwickeln ihre Fähigkeit weiter, Auswirkungen von Entscheidungen auf das Leben der Menschen, die Umwelt und die Wirtschaft zu bewerten.

Sie setzen sich bewusst für eine ökologisch, sozial und ökonomisch nachhaltige Entwicklung ein und wirken gestaltend daran mit. Dabei nutzen sie Partizipationsmöglichkeiten. [Bildung für nachhaltige Entwicklung]

Die Schüler entwickeln ihre eigenen Wertvorstellungen auf der Grundlage der freiheitlichen demokratischen Grundordnung weiter, 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 weiter, sich vor dem Hintergrund demokratischer Handlungsoptionen aktiv in die freiheitliche Demokratie einzubringen. [Werteorientierung]

Sie entwickeln eine persönliche Motivation für die Übernahme von Verantwortung in Schule und Gesellschaft. [Verantwortungsbereitschaft]

Gestaltung des Bildungs- und Erziehungsprozesses

Die Unterrichtsgestaltung an der Fachoberschule erfordert eine zielgerichtete Weiterentwicklung der Lehr- und Lernkultur. Die Lernenden müssen vor dem Hintergrund unterschiedlicher Lebens- und Berufserfahrungen sowie Leistungsvoraussetzungen in ihrer Individualität angenommen werden. Durch unterschiedliche Formen der inneren Differenzierung wird fachliches und soziales Lernen besonders gefördert.

Der Unterricht an der Fachoberschule geht auch von der Selbsttätigkeit, den erweiterten Erfahrungen und dem zunehmenden Abstraktionsvermögen der Schüler aus. Durch eine gezielte Auswahl geeigneter Methoden und Verfahren der Unterrichtsführung ist diesem Anspruch Rechnung zu tragen. Die Schüler der Fachoberschule werden an der Unterrichtsgestaltung beteiligt und übernehmen für die zielgerichtete Planung und Realisierung von Lernprozessen Mitverantwortung.

Der Unterricht knüpft an die Erfahrungs- und Lebenswelt der Schüler an. Komplexe Themen und Probleme werden zum Unterrichtsgegenstand. Bei der Unterrichtsgestaltung sind Methoden, Strategien und Techniken der Wissensaneignung zu vermitteln und den Schülern in Anwendungssituationen bewusst zu machen. Dadurch sollen die Schüler lernen, ihren Lernweg selbstbestimmt zu gestalten, Lernerfolge zu erzielen und Lernprozesse und -ergebnisse selbstständig und kritisch einzuschätzen.

Dabei sind die Selbstständigkeit der Schüler fördernde Arbeitsformen zu suchen. Der systematische und zielgerichtete Einsatz von traditionellen und digitalen Medien fördert das selbstgesteuerte, problemorientierte und kooperative Lernen. Der Unterricht wird schülerzentriert gestaltet. Im Mittelpunkt steht die Förderung der Aktivität der jungen Erwachsenen bei der Gestaltung des Lernprozesses.

Der Unterricht an der Fachoberschule muss sich in großem Umfang um eine Sicht bemühen, die über das Einzelfach hinausgeht. Die Lebenswelt ist in ihrer Komplexität nur begrenzt aus der Perspektive des Einzelfaches zu erfassen. Fachübergreifendes und fächerverbindendes Lernen trägt dazu bei, andere Perspektiven einzunehmen, Bekanntes und Neuartiges in Beziehung zu setzen und nach möglichen gemeinsamen Lösungen zu suchen. Hierbei sind den Schülern die für ein Fachhoch- und Hochschulstudium oder Studium an einer Berufsakademie erforderlichen Lern- und Arbeitstechniken zu vermitteln. Ein vielfältiger Einsatz von traditionellen und digitalen Medien befähigt die Schüler, diese kritisch zu hinterfragen und für das selbstständige Lernen zu nutzen.

Anzustreben ist ein anregungs- und erfahrungsreiches Schulleben, das über den Unterricht hinaus vielfältige Angebote und die Pflege von Traditionen einschließt. Wesentliche Kriterien eines guten Schulklimas an der Fachoberschule als Teil eines Beruflichen Schulzentrums sind Transparenz der Entscheidungen, Gerechtigkeit und Toleranz sowie Achtung und Verlässlichkeit im Umgang aller an Schule Beteiligten. Wichtige Partner sind neben den Eltern und anderen Familienangehörigen auch Kirchen, Verbände, Vereine und Initiativen, die den schulischen Bildungs- und Erziehungsauftrag unterstützen, aktiv am Schulleben partizipieren sowie nach Möglichkeit Ressourcen und Kompetenzen zur Verfügung stellen sollen.

Die Schüler sollen dazu angeregt werden, sich über den Unterricht hinaus zu engagieren. Auf Grund der Eingliederung der Fachoberschule in ein Berufliches Schulzentrum bieten sich genügend Betätigungsfelder, die von der Arbeit in den Mitwirkungsgremien bis hin zu kulturellen und gemeinschaftlichen Aufgaben reichen.

Die gezielte Nutzung der Kooperationsbeziehungen des Beruflichen Schulzentrums mit Betrieben und Einrichtungen sowie Fachhoch- und Hochschulen sowie Berufsakademien bietet die Möglichkeit, den Schülern der Fachoberschule einen Einblick in berufliche Tätigkeiten zu geben oder diesen zu vertiefen. Damit öffnet sich das Berufliche Schulzentrum stärker gegenüber seinem gesellschaftlichen Umfeld. Des Weiteren können besondere Lernorte entstehen, wenn Schüler nachbarschaftliche oder soziale Dienste leisten. Dadurch werden individuelles und soziales Engagement mit Verantwortung für sich selbst und für die Gemeinschaft verbunden. Dazu bietet der Fachpraktische Teil der Ausbildung im zweijährigen Bildungsgang der Fachoberschule ein besonderes Betätigungsfeld.

Schulinterne Evaluation, auch unter Einbeziehung der Schüler, muss zu einem selbstverständlichen Bestandteil der Lehr- und Lern- wie auch Arbeitskultur werden. Dadurch können Planungen bestätigt, modifiziert oder verworfen werden. Die Evaluation unterstützt die Kommunikation und die Partizipation der Betroffenen bei der Gestaltung von Schule und Unterricht.

Fächerverbindender Unterricht

 

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:

Perspektiven

Raum und Zeit

Sprache und Denken

Individualität und Sozialität

Natur und Kultur

thematische Bereiche

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.

Konzeption

Jede Schule kann zur Realisierung des fächerverbindenden Unterrichts eine Konzeption entwickeln. Ausgangspunkt dafür können folgende Überlegungen sein: 

  1. Man geht von Vorstellungen zu einem Thema aus. Über die Einordnung in einen thematischen Bereich und eine Perspektive wird das konkrete Thema festgelegt. 
  2. Man geht von einem thematischen Bereich aus, ordnet ihn in eine Perspektive ein und leitet daraus das Thema ab.
  3. Man entscheidet sich für eine Perspektive, wählt dann einen thematischen Bereich und kommt schließlich zum Thema.

Nach diesen Festlegungen werden Ziele, Inhalte und geeignete Organisationsformen bestimmt.

Bei einer Zusammenarbeit von fachrichtungsbezogenen und allgemeinbildenden Fächern ist eine Zuordnung zu einer Perspektive oder einem Themenbereich nicht zwingend erforderlich.

Lernen lernen

Lernkompetenz

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.

Strategien

Im Mittelpunkt der Entwicklung von Lernkompetenz stehen Lernstrategien. Diese umfassen:

  • Basisstrategien, welche vorrangig dem Erwerb, dem Verstehen, der Festigung, der Überprüfung und dem Abruf von Wissen dienen
  • Regulationsstrategien, die zur Selbstreflexion und Selbststeuerung hinsichtlich des eigenen Lernprozesses befähigen
  • Stützstrategien, die ein gutes Lernklima sowie die Entwicklung von Motivation und Konzentration fördern
Techniken

Um diese genannten Strategien einsetzen zu können, müssen die Schüler die an der Oberschule erworbenen konkreten Lern- und Arbeitstechniken selbstständig anwenden und ggf. deren Anzahl gezielt erweitern. Bei diesen Techniken handelt es sich um:

  • Techniken der Beschaffung, Überprüfung, Verarbeitung und Aufbereitung von Informationen (z. B. Lese-, Schreib-, Mnemo-, Recherche-, Strukturierungs-, Visualisierungs- und Präsentationstechniken)
  • Techniken der Arbeits-, Zeit- und Lernregulation (z. B. Arbeitsplatzgestaltung, Hausaufgabenmanagement, Arbeits- und Prüfungsvorbereitung, Selbstkontrolle)
  • Motivations- und Konzentrationstechniken (z. B. Selbstmotivation, Entspannung, Prüfung und Stärkung des Konzentrationsvermögens)
  • Kooperations- und Kommunikationstechniken (z. B. Gesprächstechniken, Arbeit in verschiedenen Sozialformen)
Ziel

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.

Verbindlichkeit

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.

Teil Fachlehrplan Physik

Ziele und Aufgaben des Faches Physik

Beitrag zur allgemeinen Bildung

Der Beitrag des Faches Physik für die allgemeine Bildung ergibt sich aus der Bedeutung physikalischen Wissens und physikalischer Methoden für Erkenntnisgewinnung und gesellschaftlichen Fortschritt. Indem die Schüler ihr physikalisches Wissen erweitern und vertiefen, werden sie befähigt, Entscheidungen und Entwicklungen in der Gesellschaft zu beurteilen, Verantwortung beim Nutzen des wissenschaftlich-technischen Fortschritts zu übernehmen und Technikfolgen abschätzen zu können. Das Bewusstsein für die Notwendigkeit des verantwortungsvollen Umgangs mit der Natur wird gestärkt.

Das Fach Physik schafft Voraussetzungen für den Erwerb der Fachhochschulreife, indem es Denkweisen und Arbeitsmethoden für wissenschaftliches Arbeiten vermittelt. Die Schüler erfassen Bedeutung und Grenzen von Experimenten, Hypothesen, Modellen und Theorien für die Gewinnung physikalischer Erkenntnisse und deren Umsetzung in der Praxis. Sie entwickeln ihre Fähigkeiten zur Lösung von Problemen weiter.

Die Auseinandersetzung mit physikalischen Sachverhalten unterstützt die Herausbildung wichtiger Persönlichkeitseigenschaften wie Zielstrebigkeit, Ausdauer und Gewissenhaftigkeit. Individuelles und gemeinsames Experimentieren fördert die Kommunikations- und Teamfähigkeit. Weiterhin fördert das Fach Interesse und Freude an der Beschäftigung mit Themen aus Natur und Technik und orientiert auf spezifische berufliche Tätigkeitsfelder.

Das Fach Physik setzt sich mit gesellschaftlichen, politischen und ökonomischen Sachverhalten auseinander und fördert dadurch das Interesse der Schüler an lokalen, regionalen und globalen Herausforderungen unserer Zeit. Lösungsansätze ermöglichen eine nachhaltige Entwicklung und regen damit zu zukunftsfähigem Denken und Handeln an. Hierbei kommt der Bildung für nachhaltige Entwicklung eine wichtige Rolle zu.

allgemeine fachliche Ziele

Abgeleitet aus dem Beitrag des Faches zur allgemeinen Bildung werden folgende allgemeine fachliche Ziele formuliert: 

  • Entwickeln eines differenzierten Weltbildes hinsichtlich physikalischer Aspekte verschiedener Lebensbereiche,
  • Aneignen physikalischer Denk- und Arbeitsweisen, 
  • Entwickeln von Strategien zur Bearbeitung physikalischer Aufgaben- und Problemstellungen, 
  • Nutzen der Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen.
Strukturierung

Der Lehrplan ist nach Fachrichtungen gegliedert. Fachrichtungsspezifische Besonderheiten wurden bei der Formulierung der Ziele sowie bei der Auswahl der Inhalte berücksichtigt.

Die Lernbereiche orientieren sich entweder an Teilgebieten der Physik oder sind zur Vernetzung von Wissen gebietsübergreifend gestaltet. Ziele und Inhalte der Lernbereiche mit Wahlcharakter sind in besonderem Maße themen- bzw. anwendungsorientiert.

didaktische Grundsätze

Bei Gestaltung des Physikunterrichts werden physikalische Inhalte mit der Erfahrungs- und Lebenswelt der Schüler verknüpft, um Lernmotivation und -erfolg zu fördern. Die im Fachpraktischen Teil der Ausbildung bzw. in der Berufstätigkeit gewonnenen relevanten Erfahrungen sind einzubeziehen.

Der Physikunterricht ist vielfach handlungsorientiert. Dazu sind auch offene Formen des Unterrichts wie Frei- und Projektarbeit zu nutzen. Eine individuelle Förderung der Schüler ist mithilfe von differenzierten Aufgaben zu sichern. Durch Gruppenarbeit wird sowohl fachliches als auch soziales Lernen unterstützt.

Der Selbsttätigkeit der Schüler, insbesondere beim eigenständigen Experimentieren und Lösen von physikalischen Problemstellungen, kommt große Bedeutung zu. Das Experiment wird so eingesetzt, dass seine zentrale Bedeutung für die physikalische Erkenntnisgewinnung verstanden, Zusammenhänge veranschaulicht und gleichzeitig Interesse an der Physik entwickelt werden.

Bei Inhalten mit politischem Gehalt werden auch die damit in Verbindung stehenden fachspezifischen Arbeitsmethoden der politischen Bildung eingesetzt. 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.

Im Fach Physik sollten zur Veranschaulichung physikalischer Sachverhalte sowie zum Suchen, Verarbeiten und Aufbewahren von Informationen digitale Medien sinnvoll eingesetzt werden.

Übersicht über die Lernbereiche und Zeitrichtwerte

Zeitrichtwert

Klassenstufe 11

Lernbereich 1 Mechanik 25 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Mechanik im Straßenverkehr
Wahlbereich 2 Himmelsmechanik
Wahlbereich 3 Kraftstoß und Impuls

Klassenstufe 12

Lernbereich 1 Optik 15 Ustd.
Lernbereich 2 Wärmelehre 15 Ustd.
Lernbereich 3 Struktur der Materie 10 Ustd.
Lernbereich 4 Elektrizitätslehre und Felder 10 Ustd.

Lernbereiche mit Wahlcharakter

Wahlbereich 1 Wetter und Klima
Wahlbereich 2 Licht in der Agrarwirtschaft
Wahlbereich 3 Effekte in der Optik
Wahlbereich 4 Grundbegriffe der Akustik

Ziele Klassenstufen 11 und 12

Entwickeln eines differenzierten Weltbildes hinsichtlich physikalischer Aspekte verschiedener Lebensbereiche 

Die Schüler vertiefen ihr physikalisches Wissen zu Licht, Wärme, Bewegungen und Radioaktivität im Zusammenhang mit Anwendungen aus den Bereichen der jeweiligen Fachrichtungen. Sie vernetzen ihr Wissen zu Gravitation, Elektrizität und Magnetismus sowie zu Arbeit und Energie. Die Schüler wissen um Möglichkeiten und Grenzen physikalischer Modelle hinsichtlich der Erkennbarkeit der Welt. Sie verstehen, dass die zur Beschreibung physikalischer Prozesse und Zustände notwendigen Gesetze nur in Geltungsbereichen anwendbar sind.

Die Schüler erfassen die Notwendigkeit der Einheit von biologischen und physikalischen Naturgesetzen bei technischen Anwendungen.

Sie nutzen ihr physikalisches Grundwissen zur Bewertung von Möglichkeiten zur Material-, Produktionsmittel- und Energieeinsparung. Die Schüler erfahren, dass physikalische Eigenschaften und Phänomene emotionale Wirksamkeit erzeugen können.

Sie erkennen den Zusammenhang zwischen Gewinnung von Erkenntnissen über physikalische Effekte und Entwicklung technischer Verfahren bzw. Produkte. Ihnen wird bewusst, dass das physikalischtechnisch Machbare nur innerhalb ökologischer, ökonomischer und moralisch-ethischer Grenzen Anwendung finden darf.

Aneignen physikalischer Denk- und Arbeitsweisen 

Die Schüler entwickeln ihre Fähigkeiten weiter, Experimente selbstständig zu planen, zu dokumentieren, die Ergebnisse auszuwerten und kritisch zu hinterfragen. Sie lernen, wie mit elektronischen Hilfsmitteln Messwerte erfasst und ausgewertet werden können. Sie leiten aus Diagrammen physikalische Aussagen ab und wenden ihr mathematisches Wissen über Funktionen und Gleichungen an. Die Schüler erkennen den Sinn und die Notwendigkeit von Idealisierung und Abstraktion. Sie nutzen Modelle zum Beschreiben und Erklären physikalischer Sachverhalte.

Die Schüler erfassen den Unterschied zwischen Prozess- und Zustandsgrößen und erkennen die Bedeutung von Erhaltungsprinzipien und -größen in der Physik. Die Schüler führen Kausalitätsbetrachtungen durch, um ihre Fähigkeiten im Erklären von Zusammenhängen zu vertiefen. Sie nutzen Analogiebetrachtungen, um ihr Wissen auf vergleichbare Sachverhalte zu übertragen.

Entwickeln von Strategien zur Bearbeitung physikalischer Aufgaben- und Problemstellungen 

Bei der Analyse komplexer Aufgabenstellungen ordnen die Schüler ihr physikalisches Wissen in die Problemfrage ein. Sie suchen nach Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen und erschließen sich über die Stufen Satzgleichung – Wortgleichung – Symbolgleichung einen Algorithmus. Sie wenden geeignete Methoden und Modelle zur Lösung an und erlangen Sicherheit bei der Auswahl von Funktionsgleichungen, Bilanzen und Erhaltungssätzen zur Berechnung physikalischer Größen. Sie können bei der Ermittlung physikalischer Größen vorab die Größenordnung der Ergebnisse durch Überschlag eingrenzen und die quantitativen Ergebnisse mit sinnvoller Genauigkeit angeben. Die Schüler überprüfen die gefundene Lösung und sind in der Lage, das Ergebnis kritisch einzuschätzen und bezüglich der Problemstellung zu interpretieren. Sie vergleichen verschiedene Lösungswege und beurteilen deren Effizienz und Praktikabilität.

Die Schüler eignen sich zunehmend selbstständig Unterrichtsinhalte an und systematisieren ihr Wissen. Dabei nutzen sie Darstellungen aus verschiedenen traditionellen und digitalen Medien wie Nachschlagewerken, Lernsoftware, Datenbanken und Veröffentlichungen im Internet.

Nutzen der Fachsprache sowie fachspezifischer Darstellungsformen 

Die Schüler beherrschen Grundlagen der physikalischen Begriffs-, Größen- und Einheitensysteme. Sie nutzen Proportion, Gleichung und Diagramm zur Darstellung physikalischer Zusammenhänge. Die Schüler erschließen sich Texte, Tabellen und grafische Darstellungen, u. a. Prinzipskizzen technischer Systeme oder Schaltpläne, und können physikalisch-technische Zusammenhänge mithilfe der Fachsprache darstellen. Sie sind in der Lage, Arbeitsergebnisse zu dokumentieren und zeitgemäß, adressaten- und situationsgerecht zu präsentieren. Sie nutzen dazu traditionelle und digitale Medien.

Klassenstufe 11

Lernbereich 1: Mechanik 25 Ustd.

Kennen physikalischer Größen, Einheiten und Begriffe

SI-Einheiten

Bezugssysteme

Massepunkt

Bewegungsformen

LDE: Bewegungsvorgänge

Anwenden kinematischer Gesetze auf Bewegungsabläufe

Strategien zur Aufgabenlösung

gleichförmige Bewegung
s(t)=v·t+s0

Bedeutung des Anstiegs in s-t-Diagrammen

gleichmäßig beschleunigte Bewegung

s(t)=a2·t2+v0·t+s0

v(t)=a·t+v0

Beschleunigung und Geschwindigkeit im Schienen- und Straßenverkehr

Bedeutung des Flächeninhalts in v-t-Diagrammen

freier Fall

Superpositionsprinzip

senkrechter und waagerechter Wurf

Kennen von Kraftarten und deren Bestimmung

Gewichtskraft FG

Kräfte an der geneigten Ebene

Beschleunigungskraft

Federkraft

Radialkraft

Reibungskraft FR=μ·FN

Betrachtungen zu Abrieb von Reifen, Kupplungen und Bremsen als Ursachen von Umweltverschmutzung

Problemlösen mittels Newton‘scher Gesetze

Trägheitsgesetz

Masse als Maß für Trägheit und Ursache der Gravitation

Grundgesetz der Dynamik F=m·a

Anwendung Straßenverkehr

Wechselwirkungsgesetz

Falldiskussion: Kräfte treten paarweise auf

Beherrschen der physikalischen Größe mechanische Arbeit

W=F·s

Prozessgröße

Gültigkeitsbedingungen

Hubarbeit

Beschleunigungsarbeit

Spannarbeit

Reibungsarbeit

Anwenden der Kenntnisse über mechanische Energie W=E

Energie als gespeicherte Arbeit, Zustandsgröße

kinetische Energie Ekin=12·m·v2

potentielle Energie Epot=m·g·h

Herleitung der Gleichungen

ESp=12·D·x2

Sich positionieren zum Energieerhaltungssatz

E=Epot+Ekin+Etherm

logisches Denken: Perpetuum mobile

Beurteilen der Leistung und des Wirkungsgrads eines Systems

einfache Berechnungen

Leistung P=Wt

Gültigkeitsbedingung

nichtmechanische Beispiele: Berechnung von Sonneneinstrahlung bzw. Bestrahlungsstärke und elektrischer Leistung von Solarmodulen

Wirkungsgrad μ=PabPzu=WabWzu

Anwenden der Kenntnisse über grundlegende Zusammenhänge der Mechanik in experimentellen Untersuchungen

SE

Dichtebestimmung, Arbeit bei elastischer Verformung, Wirkungsgrad, freier Fall, Wurfbewegungen, Kräfte an geneigter Ebene, Reibungskräfte, beschleunigte Bewegung, Grundgesetz der Dynamik, gleichförmige Kreisbewegung

Wahlbereich 1: Mechanik im Straßenverkehr

Übertragen der Kenntnisse aus der Mechanik auf

Anhalteweg

Simulation

Kurvenfahrt

Fliehkraft, Reibungskraft

Luftwiderstand

Einfluss von A, cw, ρ, v

Wahlbereich 2: Himmelsmechanik

Übertragen der Kenntnisse aus der Mechanik auf

Kepler‘sche Gesetze

Dimensionen des Sonnensystems

Gravitation

kosmische Geschwindigkeiten

Wahlbereich 3: Kraftstoß und Impuls

Übertragen der Kenntnisse aus der Mechanik auf

Kraftstoß und Impuls

Prozess- und Zustandsgrößen

Impulserhaltungssatz

elastischer und unelastischer Stoß

Raketenantrieb

Klassenstufe 12

Lernbereich 1: Optik 15 Ustd.

Kennen der Modelle des Lichts

Strahlen-, Wellen- und Quanteneigenschaften

Anwenden des Modells Lichtstrahl auf die Phänomene Reflexion und Brechung

Reflexionsgesetz

Brechungsgesetz

sinαsinβ=c1c2=n2n1

Brechzahlen

optisch dichtes und optisch dünnes Medium

planparallele Glasplatte, Prisma

Grenzwinkel der Totalreflexion

Bildentstehung an Linsen

zeichnerische Darstellung mittels ausgewählter Strahlen

Abbildungsgleichung und -maßstab für Linsen

1f=1g+1b       GB=gb

optische Geräte

Fernrohr, Mikroskop, Lupe, Auge, Fotoapparat, Beamer, Lichtleiterkabel

Möglichkeit für Präsentationen

Übertragen des Wellenmodells zur Beschreibung des Lichtes auf weitere Phänomene seiner Ausbreitung

Kenngrößen, Wellenfront, -normale

Vergleich Wasser-, Schallwellen, EM-Spektrum

Ausbreitungsgeschwindigkeit C=λ·f

Beugung, Interferenz, Polarisation

Huygens‘sches Prinzip

Sich positionieren zu Anwendungsmöglichkeiten und Grenzen des Strahlen- und Wellenmodells

Einblick gewinnen in Quanteneigenschaften

Emission und Absorption von Licht

Einblick gewinnen in die technische Nutzung der Spektralanalyse

Spektren lichtaussendender Körper und -absorbierender Körper

Anwenden der Kenntnisse über grundlegende Zusammenhänge der Optik in experimentellen Untersuchungen

SE

Brennweite von Linsen

Strahlenverlauf am Prisma

Bildentstehung am Hohlspiegel

Interferenz am Gitter

Brechung und Totalreflexion

Photometrie

Lernbereich 2: Wärmelehre 15 Ustd.

Übertragen von Kenntnissen über Temperatur und Wärme auf grundlegende Zusammenhänge

Temperaturmessung

Widerstandsthermometer, Thermoelement

Projekt: Temperaturmessverfahren

digitale Erfassung von Messwerten

Arten der Wärmeübertragung

Systeme und Systemgrenzen

Ech, EeI,ηQ

Anwenden der Kenntnisse über die stoffgebundene Wärme

Grundgleichung der Wärmelehre

Q=c·m·T

Präsentation: besondere Bedeutung der spezifischen Wärmekapazität von Wasser, Bedingungen

Wärmebilanzen

Richmann‘sche Mischungsregel

Dewargefäß, Kalorimeter

Anwenden der Kenntnisse über die Energiespeicherung bei Temperaturänderung und Phasenübergängen

latente Wärme

gasförmige Phase als energiereichster Zustand eines Körpers

Q(T)-Diagramm von Wasser

Druckabhängigkeit des Siedepunktes

Taupunkt

Beispiele aus Natur und Technik

Wärmepumpen, Kühlanlagen, Wetterphänomene

Anwenden der Kenntnisse auf Längen- und Volumenänderungen bei Temperaturänderung

grundlegende Gleichungen

l=α·l0·T     V=γ·V0·T

technische Anwendungen

Stoffkombination

Falldiskussion: Bimetallstreifen, Verbund von Baumaterialien

Kennen der Zustandsgleichung des idealen Gases

p·VT=konstant

Möglichkeiten und Grenzen der makrophysikalischen Betrachtungsweise

Zustandsgrößen

Einblick gewinnen in grundlegende Zusammenhänge der Wärmelehre in experimentellen Untersuchungen

SE

Bestimmung der Wärmekapazität eines Festkörpers, einer Flüssigkeit

Längenänderung

Wirkungsgrad von Wärmequellen

Lernbereich 3: Struktur der Materie 10 Ustd.

Einblick gewinnen in die Entwicklung der Atommodelle als historischer Entwicklungsprozess

Rutherford‘sches Atommodell

Bohr‘sches Atommodell

Pro-Kontra-Diskussion: Erkennbarkeit der Welt

Kennen des Aufbaus von Atomhülle und -kern

Energieniveauschema der Atomhülle des Wasserstoffatoms

Emission und Absorption von elektromagnetischer Strahlung

ionisierende und nichtionisierende Strahlung

Aufbau und Systematik der Atomkerne

Proton und Neutron als Kernbausteine

Periodensystem der Elemente

Nukleonen, Nuklide, Isotope

Nuklidkarte

Massen- und Kernladungszahl

Beurteilen der Wirkungen von Kernstrahlung

Arten und Eigenschaften der Kernstrahlung

α-, β- und γ-Strahlung, biologische Wirksamkeit und Schädigung

Formen natürlicher Radioaktivität

Höhenstrahlung, terrestrische Strahlung, verschiedenartige Entstehungsursachen

Nachweis der Kernstrahlung

Geiger-Müller-Zählrohr, Nebelkammer

Strahlenschutz

Strahlenschutzverordnung, Äquivalentdosis, Vorkommen und Anwendung von Radionukliden

Projekt

Einblick gewinnen in die Nutzung künstlicher Radioaktivität und Kernenergie

radioaktive Isotope in der Medizin, Kern-, Fusionsreaktor

Pro-Kontra-Diskussion: Sicherheit von Kernreaktoren, Wiederaufbereitung, Endlagerung, Atommüll, Energiewende

Lernbereich 4: Elektrizitätslehre und Felder 10 Ustd.

Anwenden des Grundmodells des elektrischen Leitungsvorgangs

Gruppenarbeit

Metalle, wässrige Lösungen, Gase, Halbleiter, Vakuum

Temperaturabhängigkeit

Elektrochemie

Beherrschen der Grundschaltungen von Ohm‘schen Widerständen und der Gesetze im Gleichstromkreis

Reihen-, Parallelschaltung

Beschränkung auf zwei Widerstände

Verhalten von Spannung, Stromstärke, Widerstand

Kennen des physikalischen Modells Feld

Experimente zur Fernwirkung von elektrostatischen, magnetischen und Gravitationskräften

SE

Feldlinien als Kraftwirkungslinien

Feldlinie als Raumkurve

homogene und inhomogene Felder

Interpretation von Dichte und Richtung der Feldlinien

Feldlinienbilder

Gravitationsfeld, elektrisches Feld, Magnetfeld

Wahlbereich 1: Wetter und Klima

Einblick gewinnen in die Bedeutung des Strahlungsfeldes der Sonne für das Leben auf der Erde

Informationsbeschaffung mittels traditioneller und digitaler Medien

Strahlungsarten

Feldstärken in radialsymmetrischen Feldern

Rolle der Lufthülle, des Wassers und der Eismassen

Wärmeaufnahme und ihre Folgen, Absorption, Reflexion

Erdrotation und Neigung der Erdachse

Anwenden einiger wetterbeschreibender Größen

Möglichkeiten, Grenzen der Wettervorhersage

Gruppenarbeit: Messverfahren unterschiedlicher meteorologischer Größen

digitale Erfassung von Messwerten

Hoch- und Tiefdruckgebiete

Warm- und Kaltfront

Begriff Taupunkt

Windentstehung

Einblick gewinnen in künstlich geschaffene mikroklimatische Systeme

Gewächshäuser, hohe Hallen und Gebäude, Gewitter in großen Montagehallen

Wahlbereich 2: Licht in der Agrarwirtschaft

Beurteilen der Wirkungen von Licht

Suche von Informationen mittels traditioneller und digitaler Medien

physiologische Wirkungen von Licht unterschiedlicher Wellenlänge

Lichtspektrum

lichttechnische Größen

Maßeinheiten, Lichtstrom und -stärke, Beleuchtungsstärke, Lichtausbeute und -dichte

SE: Fettfleckfotometer

photosynthetische Lampen

Lampenspektren, -auswahl

Einblick gewinnen in Funktionsprinzipien landwirtschaftlich genutzter, automatischer Systeme

Lüftungs-, Heizungs- und Beleuchtungssysteme

Erkundungsaufgabe: Lang-, Kurztagspflanzen

Wahlbereich 3: Effekte in der Optik

Anwenden der Kenntnisse auf optische Effekte

Farbtemperatur bei Lichtquellen

LDE: Licht verschiedener Quellen

Beleuchtungs- und Schatteneffekte

Projekt

optische Täuschungen

Täuschungen als Gestaltungsmittel

Wirkung einer Farbe

Farbempfindung und -wahrnehmung in Abhängigkeit von der Farbumgebung

Farbmischungen

Komplementärfarben

Ausfiltern von Farben

subtraktive und additive Farbmischung

Farbendreieck und Verhüllungsdreieck

Arbeit mit Farbtafeln und -kreisel, Verhüllungseffekte

SE: spektrale Untersuchung von Filterlicht

Einblick gewinnen in Lichtwirkungen

Beleuchtung mit Lampenstrahlern

Besonderheiten bei Flutlicht: Birnenmodell

Frischewirkung an Fleischtheke

Laserlicht und Laserlichteffekte

Gesundheitsgefährdung

Wahlbereich 4: Grundbegriffe der Akustik

Einblick gewinnen in die Entstehung, Ausbreitung und Wahrnehmung des Schalls

schwingungsfähige Körper

Lernen an Stationen: Erzeugung von Tönen, Tonhöhe, Lautstärke

Ausbreitungsmedium

Temperaturabhängigkeit, Schall als Welle

isotrope oder heterogene Medien

Ton, Klang, Geräusch, Knall

Schallspektrum

hörbarer Schall, Ultraschall

Vergleich Mensch und Tier

akustische Resonanzbedingung fE=fR

Stimmgabel, Musikinstrumente, menschlicher Körper

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