Version 2. Zweck. Teilbereiche. Inhalt. Kompetenzaspekte. Ansprechpersonen. Referenzrahmen Natur und Technik

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1 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 1/10 Referenzrahmen Natur und Technik Version 2 Zweck Die «CandoFormulierungen» im Referenzrahmen bilden die Grundlage für den nhalt des Testsystems Stellwerk. Der gesamte ufgabenpool bezieht sich auf die aufgeführten CandoFormulierungen. nhalt Der Referenzrahmen ist abgestützt auf eine us wahl gemeinsamer Lernziele aus den Lehrplänen der Deutschschweizer Kantone. Er wurde von verschiedenen Kommissionen begutachtet. nsprechpersonen Der Referenzrahmen richtet sich an die Lehr personen der Oberstufe, an die Lernenden des 8. Schuljahrs und deren Eltern. Der Referenz rahmen steht auch weiteren interessierten Kreisen zur Verfügung. Teilbereiche 1 Mensch iologie 2 Elektrizität Physik 3 Reine Stoffe und Gemische, Chemie Stoffumwandlungen Kompetenzaspekte Wissen/anwenden W Deskriptoren in CandoFormulierung: Die Schülerin/der Schüler kann Zusätzliche zum Deskriptor gehörende egriffe sind rot notiert (sofern die egriffe nicht im Deskriptor selbst erscheinen). Zu jedem Deskriptor ist mindestens eine eispielaufgabe blau notiert. eobachten/begründen/bewerten eobachtungen, egriffe, Kenntnisse und Methoden kombinieren und vernetzen egründungen und Darstellungen bewerten Dieser spekt wird nicht mit einzelnen Deskriptoren beschrieben. ls Wissensbasis werden die unter W beschriebenen Deskriptoren vorausgesetzt. Zu jedem Teilbereich sind einige eispielaufgaben blau notiert. Der ufgabenpool ist quantitativ wie folgt auf diese beiden Kompetenzaspekte aufgeteilt: Teilbereiche Kompetenzaspekte 1 iologie 2 Physik 3 Chemie Wissen/anwenden W1 W8 W1 W9 W1 W10 eobachten/begründen/bewerten

2 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 2/10 Teilbereich 1 Mensch iologie egriffe: Herz, Lunge, Zunge, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Darmzotten, Dickdarm, auchspeicheldrüse, Gallenblase, Niere, linddarm, Leber Zucker, Stärke, Kohlenhydrate, Fette, Eiweisse, allaststoffe, Vitamine Mundspeichel, Ptyalin, Magensaft, Pepsin, Gallensaft lutmenge, lutplasma, rote lutkörperchen, weisse lutkörperchen, lutplättchen, Fibrinogen, lutgruppen: 0,,, Herzkammern, Lunge, Lungenkreislauf, Lungenbläschen, Körperkreislauf, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Kapillaren, rterie, Vene Wissen/anwenden W1 bis W8 W1 W2 W3 Verdauung Verdauungsorgane des menschlichen Körpers benennen und deren Lage in einem Schema angeben Zunge, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Darmzotten, Dickdarm, linddarm, auchspeicheldrüse, Leber, Gallenblase, Niere Wie heissen die Organe 1, 2 und 3? die Funktion der Verdauungsorgane bei der Nährstoffzerlegung beschreiben Zucker, Stärke, Kohlenhydrate, Fette, Eiweisse, allaststoffe, Vitamine Wo werden Eiweisse bei der menschlichen Verdauung vorzerlegt? im Mund im Magen im Dünndarm in der Leber im Dickdarm die ufgabe verschiedener Wirkstoffe beim Verdauungsvorgang beschreiben Mundspeichel, Magensaft, Gallensaft Der Gallensaft zerlegt Eiweisse. allaststoffe. Fette. Stärke. Zucker. W4 W5 W6 W7 W8 lut, Kreislauf die wichtigsten estandteile des lutes nennen und deren Funktion beschreiben lutmenge, lutplasma, lutserum, rote lutkörperchen, weisse lutkörperchen, lutplättchen, Fibrinogen Welches sind die beiden Hauptaufgaben der roten lutkörperchen? Sie regulieren den lutdruck. Sie töten Krankheitserreger ab. Sie transportieren Kohlenstoffdioxid. Sie bilden bei einer Verletzung Fibrinogen. Sie transportieren Sauerstoff. 4 lutgruppen aufzählen, das Spenderschema zeichnen,,, 0 Welche zwei luttransfusionen wären lebensgefährlich? bedeutet «spendet» au und Funktion des HerzKreislaufSystems beschreiben Herzkammern, Lunge, Lungenkreislauf, Körperkreislauf Wohin gelangt das lut, das aus der rechten Herzkammer gepumpt wird? in die Leber ins Gehirn in die Nieren in die rme in die linke Herzkammer in die Lunge au und Funktion von rterie, Vene und Kapillare beschreiben Steckbrief eines lutgefässes Es ist dickwandig, muskulös und führt lut vom Herzen weg. Das lutgefäss heisst. den Gasaustausch in den Lungenbläschen beschreiben Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Kapillaren Zitat aus einem Fachbuch: «Die Tachypnoe tritt bei erhöhtem edarf an Sauerstoff auf. Physiologisch ist sie bei körperlicher nstrengung, psychischer elastung, Hitzeein wirkung (in der Sauna, heisses ad) oder bei unvorbereitetem ufenthalt in grosser Höhe (ab etwa 2000 m Höhendifferenz) festzustellen.» Was könnte das Wort «Tachypnoe» bedeuten? verminderte temtätigkeit erhöhte temtätigkeit erhöhter lutdruck verminderter Puls Höhenangst

3 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 3/10 Teilbereich 1 Mensch iologie eobachten/begründen/bewerten iologie eobachtungen, egriffe, Kenntnisse und Methoden kombinieren und vernetzen egründungen und Darstellungen bewerten m Verdauungsschema hat sich ein Fehler eingeschlichen. Korrigiere. Der lutdruck im Lungenkreislauf ist niedriger als derjenige im Körperkreislauf. Welche egründungen können zutreffen? Für optimalen Gasaustausch braucht es in den Lungen dünnwandige Kapillaren. Diese könnten bei hohem lutdruck beschädigt werden. Der Lungenkreislauf ist kürzer, deshalb ist der lutdruck kleiner. Durch die Verzweigung der Lungenschlagader (linker und rechter Lungenflügel) sinkt der lutdruck. Diese ussage kann nicht stimmen, da Lungenkreislauf und Körperkreislauf von der gleichen Herzkammer gespeist werden. Das Schema zeigt den Querschnitt durch ein Organ. Um welches Organ handelt es sich? Lunge Leber Magen Herz Niere Ordne die drei egriffe ihrer edeutung nach. Nahrung Sauerstoff Wasser eurteile folgende ussagen. Sauerstoffreiches lut fliesst immer vom Herzen weg. richtig falsch Nährstoffe werden nur von Venen transportiert. richtig falsch n den rterien herrscht ein grösserer Druck als in den Venen. richtig falsch n den Venen fliesst kälteres lut als in den rterien. richtig falsch n den Kapillaren stehen die roten lutkörperchen still. richtig falsch Markiere das lutgefäss, durch welches am meisten Nährstoffe transportiert werden. ls Vitalkapazität wird das Luftvolumen bezeichnet, das maximal von der Lunge ein und ausgeatmet werden kann. Wie gross ist die Vitalkapazität aufgrund der unten stehenden Grafik?

4 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 4/10 Teilbereich 1 Mensch iologie Männer Frauen m Streudiagramm fehlt die ezeichnung der beiden chsen. Welche eziehung ist dargestellt? Lungenvolumen Körpergrösse Das Lungenvolumen in Liter beträgt etwa das Doppelte der Körpergrösse in m. lutmenge Körpergewicht Die lutmenge in Liter beträgt etwa 1 13 des Körper gewichts in kg. Körpergrösse Körpergewicht (odymassndex) Energieverbrauch Körpergewicht Der menschliche Körper hat einen Grundenergie verbrauch von etwa 4 Kilojoule (kj) pro kg Körper gewicht und h. eschreibe möglichst genau, was das Schema veranschaulicht.

5 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 5/10 Teilbereich 2 Elektrizität Physik egriffe: Stromkreis, geschlossener Stromkreis, Strom oder Spannungsquelle, Schalter, Verbraucher, Leiter, Nichtleiter, solator positive Ladung, negative Ladung, Elektronenüberschuss, Elektronenmangel, neutral Widerstand R, Spannung U, Stromstärke, Ohm, Volt, mpere, Ohmsches Gesetz Symbole: Spannungsquelle, Leiter, Schalter, Umschalter, Lampe, mperemeter, Voltmeter, Widerstand, Serien und Parallelschaltung Wissen/anwenden W1 bis W9 W1 W2 W3 einfacher Stromkreis die estandteile des elektrischen Stromkreises benennen, den Wasserkreislauf mit dem Stromkreislauf vergleichen Stromkreis, geschlossener Stromkreis, Strom oder Spannungsquelle, Schalter, Verbraucher Ordne den uchstaben die entsprechenden Zahlen zu. Rohre, Turbine, C Wasser, D Pumpe, E Schieber 1 Strom, 2 Schalter, 3 atterie, 4 Motor, 5 Leiter Rohre Turbine C Wasser D Pumpe E Schieber elektrische Leiter und Nichtleiter unterscheiden, die elek trische Leitfähigkeit von Stoffen aus dem lltag abschätzen solator Ordne die Stoffe aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit. eginne mit dem besten Leiter. Salzwasser, Eisen, Glas, Kupfer positive und negative elektrische Ladungen unterscheiden und ihr gegenseitiges Verhalten beschreiben Elektronenüberschuss, Elektronenmangel, neutral W5 W6 einfache Schaltpläne beschreiben und interpretieren Symbole: Spannungsquelle, Leiter, Schalter, Umschalter, Lampe, mperemeter, Voltmeter V Was geschieht, wenn der Schalter geschlossen wird? Strom und Spannungsmessgeräte in einen Schaltplan einzeichnen Serien und Parallelschaltung Mit welchen Geräten (1, 2, 3, 4) wird die Spannung, mit welchen die Stromstärke gemessen? Die Zeichnungen stellen verschiedene Ladungszustände dar. Ergänze mit dem entsprechenden uchstaben. Negative Ladung: Positive Ladung: Neutral: W7 Spannung:... Stromstärke:... Funktionsbeschreibungen mit Schaltplänen vergleichen Die Lampe soll leuchten, wenn entweder der eine oder der andere Schalter geschlossen ist. ei welchem Schaltplan trifft dies zu? W4 die egriffe Spannung, Stromstärke und Widerstand unterscheiden und die Massbenennungen zuordnen Widerstand R 1 Ohm = 1 Spannung U 1 Volt = 1 V Stromstärke 1 mpere = 1 Vergleiche den Wasserkreislauf mit dem Stromkreislauf. C D Die Pumpe erzeugt Druck. m Rohr fliesst Wasser. Die atterie erzeugt.... n den Drähten fliesst....

6 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 6/10 Teilbereich 2 Elektrizität Physik W8 W9 Ohmsches Gesetz das ohmsche Gesetz aufschreiben Mit welcher «Eselsbrücke» kann sich Melanie das ohmsche Gesetz merken? R U U R U R das ohmsche Gesetz in einfachen Schaltungen anwenden Symbol: Widerstand erechne die Spannung U. = 2 C eobachten/begründen/bewerten Physik eobachtungen, egriffe, Kenntnisse und Methoden kombinieren und vernetzen egründungen und Darstellungen bewerten Welche Schalter müssen geschlossen sein, damit nur die Lampe L2 leuchtet? E L1 L2 L3 C D F 5 V U =? 5 U =, C und E, und E, und C, C und E,, C, D, E und F Damit eine Lampe heller leuchtet, wird sie an zwei atterien angeschlossen. n welcher bbildung ist der Schaltplan richtig gezeichnet? nur in bbildung nur in bbildung nur in bbildung C nur in den bbildungen und C in allen bbildungen

7 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 7/10 Teilbereich 2 Elektrizität Physik ei einer Glühlampe wird bei verschiedenen Spannungen die Stromstärke gemessen. Es ergibt sich die folgende Kennlinie. Zum Zeitpunkt t 1 = 2 s wird der Schalter S1 geschlossen, zum Zeitpunkt t 2 = 5 s wird der Schalter S2 geschlossen S1 S2 Stromstärke in m Welches Diagramm stellt diesen Vorgang richtig dar? Spannung in Volt Welche ussage ist richtig? Je grösser die Spannung ist, umso kleiner wird der Widerstand. Je grösser die Stromstärke ist, umso kleiner wird der Widerstand. Der Widerstand der Glühlampe ist konstant. Je grösser die Spannung ist, umso grösser wird der Widerstand. 2 s 5 s 2 s 5 s t t C 2 s 5 s t D 2 s 5 s t E 2 s 5 s t

8 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 8/10 Teilbereich 3 Reine Stoffe und Gemische, Stoffumwandlung Chemie egriffe: Zustandsformen: fest, flüssig, gasförmig, schmelzen, erstarren, verdampfen, kondensieren, sublimieren Teilchenmodell, Teilchenabstand, nziehung Stoffeigenschaften: Farbe, Geruch, Geschmack, Härte, Löslichkeit, Wärmeleitfähigkeit, Siedetemperatur, Schmelztemperatur, Dichte Trennverfahren: Sedimentieren, Zentrifugieren, Filtrieren, Destillieren, Eindampfen, Extrahieren, Chromatographieren homogen, heterogen, Emulsion, Suspension, Lösung, Legierung Stoffumwandlung, nalyse, Synthese, Elektrolyse Kugelmodell, H 2 O, CO 2, NaCl, N 2, O 2, H 2, C 6 H 12 O 6, Fe 2 O 3 Wissen/anwenden W1 bis W10 W1 W2 W3 Eigenschaften der Stoffe die Zustandsformen der Stoffe aufzählen und die Übergänge benennen fest, flüssig, gasförmig, schmelzen, erstarren, verdampfen, kondensieren, gefrieren Wolken entstehen, wenn sich die Luft abkühlt. Das vorher unsichtbare Wasser in der Luft wird nun sichtbar. Wie heisst der Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand des Wassers? die Zustandsformen der Stoffe anhand des Teilchenmodells beschreiben fest, flüssig, gasförmig, Teilchenabstand, nziehung Die bbildungen zeigen schematisch Zustandsformen des Wassers. Ordne die bbildungen den Temperaturen zu. Wasser von 4 C: Wasser von 68 C: Wasser von 122 C: C Stoffeigenschaften aufzählen und erkennen Farbe, Härte, Löslichkeit, Wärmeleitfähigkeit, Siedetemperatur, Schmelz temperatur, Dichte Nenne zwei Stoffeigenschaften, aufgrund derer man die Würfel unterscheiden kann. W4 W5 W6 Gemische und Trennverfahren Trennverfahren und die zugrunde liegenden Stoffeigenschaften unterscheiden und je ein eispiel zuordnen Sedimentieren, Zentrifugieren, Filtrieren, Destillieren, Eindampfen, Extrahieren, Chromatographieren Ergänze die Tabelle. Trennverfahren Filtrieren Destillieren Stoffeigenschaft Teilchengrösse Dichte verschiedene Gemische mit Fachbegriffen bezeichnen homogen, heterogen, Lösung, Legierung Milch ist eine heterogene Flüssigkeit. Sie erscheint unter dem Mikroskop uneinheitlich. Welche beiden der folgenden Gemische und Lösungen sind ebenfalls heterogen? reine, trockene Luft Öl in Wasser enzin Granit in Wasser vollständig gelöster Zucker Gemische von reinen Stoffen unterscheiden physikalische Trennung, Stoffumwandlung Welche beiden ussagen sind richtig? Luft ist ein Gemisch. Filtrate sind immer reine Stoffe. Lässt sich ein Gemisch nicht mehr durch eine physikalische Methode trennen, dann ist es ein reiner Stoff. Das Mischen von reinen Stoffen ist eine Stoffumwandlung.

9 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 9/10 Teilbereich 3 Reine Stoffe und Gemische, Stoffumwandlung Chemie W7 W8 Stoffumwandlungen den egriff Stoffumwandlung beschreiben exemplarische Stoffumwandlungen mithilfe chemischer Wortgleichungen formulieren nalyse, Synthese, Elektrolyse Eisen + Schwefel Eisensulfid Eisen + Sauerstoff Eisenoxid Wasser Sauerstoff + Wasserstoff Kohlenstoff + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid m Rohr hat sich Wasserstoff gesammelt. m Rohr hat sich Wasserstoff gesammelt. m Rohr hat sich Sauerstoff gesammelt. m Rohr hat sich Sauerstoff gesammelt. die egriffe Gemisch, Verbindung und Element unterscheiden und mit den egriffen tom, Element und Molekül verknüpfen Ordne die ilder den egriffen zu. Moleküle: Wasserstoff, Sauerstoff, Wasser eobachten/begründen/bewerten Chemie eobachtungen, egriffe, Kenntnisse und Methoden kombinieren und vernetzen egründungen und Darstellungen bewerten Welche Trennverfahren werden bei der Gewinnung der unten aufgeführten Produkte angewendet? enzin:... Kochsalz:... Trinkwasser:... Welche zwei egründungen sind richtig? Das Sieden des Wassers ist eine Stoffumwandlung, weil ein neuer Stoff mit neuen Eigenschaften entsteht. Das Sieden des Wassers ist eine Stoffumwandlung, weil das Wasser verdampft und nach einiger Zeit verschwindet. Das Sieden des Wassers ist keine Stoffumwandlung, weil kein neuer Stoff mit neuen Eigen schaften entsteht. Das Sieden des Wassers ist keine Stoffumwandlung, weil sich Wasserdampf beim Kondensieren wieder in Wasser umwandelt. n welchen beiden Geräten finden hauptsächlich chemische Reaktionen (Stoffumwandlungen) statt? Haarföhn utomotor Telefon Geschirrspüler Elektromotor Welchen Vorgang stellt die schematische bbildung dar? = Na = Cl W9 W10 C Element: Gemisch: Verbindung: die egriffe nalyse und Synthese mithilfe der egriffe Element und Verbindung beschreiben Moleküle: Wasserstoff, Sauerstoff, Wasser Welche zwei ussagen sind richtig? und stellen Synthesen dar. stellt eine nalyse dar. ei entsteht eine Verbindung. stellt eine Synthese dar. einigen chemischen Formeln (Summenformeln) Verbindungen zuordnen H 2 O, CO 2, NaCl, N 2, O 2, H 2 Welche drei unten stehende Verbindungen enthalten keinen Wasserstoff? Kohlenstoffdioxid Eisenoxid Kochsalz Wasser Zucker

10 Stellwerk 8, Referenzrahmen, Natur und Technik Seite 10/10 Teilbereich 3 Reine Stoffe und Gemische, Stoffumwandlung Chemie Drei Stoffe, und C wurden in Wasser gegeben und anschliessend zentrifugiert. Stoff Dichte g/cm C 1.32 Reagenzgläser nach dem Zentrifugieren Welcher Stoff wurde in das Reagenzglas 2 gegeben? Salz Löslichkeit in Gewichts% bei 20 C Natriumchlorid Kaliumchlorid mmoniumchlorid Kalziumsulfat Kalziumcarbonat Zinkchlorid Welche beiden ussagen sind richtig? Löslichkeit in Gewichts% bei 80 C Die Löslichkeit von Salzen nimmt mit steigender Temperatur zu. Kochsalz löst sich am besten. Die Salze des Kalziums sind schlecht löslich. n 100 ml Wasser von 20 C lassen sich 27 g mmoniumchlorid lösen. Dezember 2007