Programm des naturwissenschaftlichen Unterrichts Sciences naturelles in der 8. Klasse des technischen Sekundarunterrichts

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1 Enseignement secondaire technique Cycle inférieur SCNAT - Sciences naturelles Programme 8TE Langue véhiculaire: allemand Livre scolaire: Erlebnis Naturwissenschaften 1 Ausgabe für Luxemburg, Schroedel Erlebnis Naturwissenschaften 2 Ausgabe für Luxemburg, Schroedel Band 1: 7 ème 9 ème, Band 2: 8 ème 9 ème Nombre minimal de devoirs par trimestre : 2 devoirs Dont 1 devoir écrit sur 60 points Et 1 devoir sur 60 points composé de travaux pratiques, de contrôles continus et de l informatique. De ces 120 points, 40 points doivent être relatifs aux travaux pratiques. Programm des naturwissenschaftlichen Unterrichts Sciences naturelles in der 8. Klasse des technischen Sekundarunterrichts Allgemeine Einleitung zum naturwissenschaftlichen Unterricht Ziel und Zweck des naturwissenschaftlichen Unterrichts ist es, die Schüler/-innen im Rahmen eines integrativen Konzeptes mit den Teilbereichen Biologie, Chemie und Physik in Kontakt zu bringen. Die Herangehensweise hierfür soll nicht durch die Optik der einzelnen Fächer gesehen werden. Vielmehr soll die natürliche Neugierde der Jugendlichen genutzt werden, um ihnen einen positiven Zugang zur den Naturwissenschaften als Ganzem zu ermöglichen. Dadurch soll den Schüler/-innen auch ein Basiswissen mit auf den Weg gegeben werden, das es ihnen ermöglicht, sich in einer immer mehr von Naturwissenschaft und Technik geprägten Gesellschaft zurecht zu finden. Das hierdurch in den ersten 3 Jahrgangsstufen gebildete Fundament kann dann in den weiterführenden, spezialisierenden Klassen genutzt werden, um in den Einzeldisziplinen neue Themengebiete fundierter einzuführen und wissenschaftliche Präzision etablieren zu. Seite 1 von 10

2 Gestaltung des naturwissenschaftlichen Unterrichtes 1. 3 Stunden Naturwissenschaftsunterricht pro Woche (davon 1 Stunde praktisches Arbeiten). Um eine sinnvolle Umsetzung der Praktika zu ermöglichen, sollen diese in zwei Gruppen zu je einer Doppelstunde alle 14 Tage abgehalten werden. 2. Das offizielle Buch dient als Referenz. Alle Themen des Programms werden auf Basis des Buches behandelt (außer für französischsprachige Klassen). Der Schwierigkeitsgrad der behandelten Themen sollte an den Schwierigkeitsgrad des Buches angepasst sein. 3. Die einzelnen Inhalte und Lernziele sind nicht als alleinstehend und nicht als sich selbst genügend zu sehen. Sie sollen immer im Geist der Bildungsstandards, verknüpft mit anderen, behandelt werden. Am Ende des Lernprozesses sollen die Schüler dadurch die, in den drei Kompetenzen (cf. Bewertung B.I B.III) beschriebenen, Fähigkeiten erlangt haben. Das Programm gibt eine mögliche Reihenfolge zur Integrierung der Inhalte und Lernziele vor. Diese kann jedoch vom Lehrer bei Bedarf angepasst werden. 4. Den Schüler/-innen sollte das vernetzte Denken nahegebracht werden. Es soll hervorgestrichen werden, dass die einzelnen Grundkonzepte sich immer wiederholen und sich wie einen roten Faden durch alle Themen der Naturwissenschaften ziehen. Die angeführten Konzepte beinhalten sowohl allgemeingültige naturwissenschaftliche Theorien, Modelle oder Anschauungen als auch Einstellungen und Fertigkeiten der Schüler/-innen (z. B. Umweltschutz, Klimaschutz, Verantwortung für sich und andere, präzises Beobachten ). 5. Die Methoden und Arbeitsweisen in den Naturwissenschaften sollen bei passenden Themen eingeführt und eingesetzt werden. Die Anforderungen in Komplexität und Präzision werden nach und nach gesteigert. 6. Das praktische Arbeiten illustriert die Bedeutung der Lerninhalte. Die Anwendungen der Lerninhalte werden entweder exemplarisch erklärt, durch Recherchen der Schüler/-innen entdeckt oder praktisch erarbeitet. 7. Zu jedem Kapitel sollte der Computer sinnvoll eingesetzt werden. Nach einem kurzen Einleitungskurs in Informatik (Netzwerk, Datenverwaltung) werden die wichtigsten Programme (Textverarbeitung, Browser, Suchmaschinen) kurz erläutert und durch regelmäßigen Einsatz geübt. Ein separater Computerkurs jenseits des Naturwissenschaftsunterrichtes ist nicht erforderlich! Seite 2 von 10

3 Bewertung: A: Zensurnote: Obligatorisch sind mindestens zwei Prüfungen (je 60 Punkte) pro Trimester: - eine schriftliche Prüfung und - eine weitere Note bestehend aus der Bewertung von regelmäßigen Tests, Aufgaben, Forschungs- Tagebuch, praktischem Arbeiten im naturwissenschaftlichen Labor oder Freiland, Informatik, o. ä.. Ein Drittel der Punkte, also 40 der gesamten 120 Punkte, fließen aus der Bewertung von Praktika, resp. von direkt mit den Praktika zusammenhängenden Fragestellungen. Beim praktischen Arbeiten wird sowohl das Arbeiten an sich, als auch das Endprodukt (Bericht, Präsentation, Tabelle, Diagramm...) bewertet. Die Schüler/-innen sollen ein Forschungstagebuch (Portfolio) anlegen, in dem sie alle Resultate ihrer praktischen Arbeiten sammeln. Es sollte darauf geachtet werden, dass alle Arbeiten in der Klasse fertiggestellt werden, um zu vermeiden, dass die Schüler/-innen die Arbeit von einer anderen Person ausführen lassen. B: Complément au bulletin: Die Kompetenzbewertung im complément au bulletin soll entsprechend der beschriebenen Kompetenzen vorgenommen werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass pro Trimester nicht alle drei Bereiche bewertet werden müssen, jedoch muss jeder Kompetenzbereich, zumindest teilweise, zweimal innerhalb eines Schuljahres beurteilt werden. I. Auf wissenschaftliche Weise vorgehen Erläuterung des Kompetenzbereichs: Eines der primären Ziele des Unterrichts ist die Vermittlung einer wissenschaftlichen Vorgehensweise. Dies beinhaltet einerseits eine wissenschaftliche Denkweise bei der Bearbeitung von Problemstellungen als auch bei der Planung und Umsetzung von Versuchen. Die Schüler/-innen und Schüler sollen die experimentelle Vorgehensweise erlernen, die sie in die Position eines forschenden Wissenschaftlers versetzt und ihnen ermöglicht ihr Wissen eigenständig zu konstruieren. Unter einer wissenschaftlichen Vorgehensweise ist aber auch das Sammeln, Strukturieren und Auswerten von Informationen zu verstehen. Beim Arbeiten mit Modellen geht es vor allem darum, dass die Schüler/- innen und Schüler vorgestellte Modelle verstehen und diese bei Problemstellungen einsetzen. Schüler/-innen und Schüler : einfache wissenschaftliche Untersuchungen planen und durchführen an Beispielen kontextbezogen, begründete Hypothesen aufstellen, gezielte Beobachtungen vornehmen, Ergebnisse darstellen und bewerten sowie Schlussfolgerungen ziehen, einfache Ursache->Wirkungsbeziehungen erkennen und aus ihnen logische Schlussfolgerungen ziehen, vorgestellte Modelle schematisch darstellen und interpretieren, bekannte Modelle zur Erklärung von Phänomenen/Beobachtungen einsetzen, unterschiedliche Informationsquellen nutzen, sowie Informationen aus Diagrammen, Listen und Statistiken bestimmen und interpretieren, Informationen strukturieren, dokumentieren und in Form von Diagrammen darstellen. Seite 3 von 10

4 II. Fachwissen anwenden Erläuterung des Kompetenzbereichs: Fachwissen situationsgerecht anwenden zu, stellt eine der Grundlagen des naturwissenschaftlichen Unterrichts dar. Einerseits müssen die Schüler/-innen und Schüler in der Lage sein, elementare Grundkenntnisse abzurufen und anderseits müssen sie diese entsprechend der Problemstellung anwenden. Von Bedeutung ist auch, dass die Schüler/-innen und Schüler sich fachlich korrekt ausdrücken. Schüler/-innen und Schüler : bekannte Naturerscheinungen, Fakten, Messverfahren, Experimente und Modelle beschreiben, bekanntes Wissen in unterschiedlichen Situationen anwenden, zur Lösung einer Problemstellung die benötigten Fachkenntnisse auswählen, eine den Umständen angemessene Alltags- und Fachsprache verwenden, Begründungen und Argumentationsketten erstellen bzw. überprüfen. III. Naturwissenschaftliche Arbeitstechniken anwenden Erläuterung des Kompetenzbereichs: Wenige Schüler/-innen und Schüler besitzen Erfahrung mit praktischem Arbeiten im naturwissenschaftlichen Unterricht. Sie müssen daher einen sachgemäßen Umgang mit Arbeits- und Untersuchungsmaterial erst erlernen. Dabei ist es von Bedeutung, dass die Schüler/-innen und Schüler mit der nötigen Präzision vorgehen und wissen wie man sich am Arbeitsplatz zu verhalten hat. Dies betrifft vor allem den Umgang mit dem Mikroskop, Messgeräten, sowie mit Chemikalien. Schüler/-innen und Schüler : Vorschriften und Regeln für das sachgerechte Verhalten beim naturwissenschaftlichen Arbeiten beachten und umsetzen (Sicherheit, Sauberkeit, Hygiene ), für die Untersuchung einer Fragestellung die dafür geeigneten Geräte und Apparaturen bestimmen, mit Hilfe von wissenschaftlichen Apparaturen und entsprechenden Messverfahren möglichst genaue Messungen ausführen, sachkundig mit Chemikalien umgehen, art- und sachgerecht mit lebenden und toten Organismen umgehen, sich in eine Arbeitsgruppe integrieren, in ihr produktiv mitarbeiten und dabei die Standpunkte der anderen Schüler/-innen und Schüler respektieren. Seite 4 von 10

5 Inhalte auf 7 e Inhalte auf 8 e Inhalte auf 9 e Übersicht der Inhalte - Stoffeigenschaften - Binokular, Mikroskop - Bestimmungsschlüssel - Zelle - Wirbeltiere - wirbellose Tiere - Überwinterungsstrategien - Aggregatzustände - Fotosynthese - Blütenpflanzen - Sexualität und Fortpflanzung beim Menschen - Verhütungsmethoden und Schutz vor sexuell übertragbaren Krankheiten - Stoffeigenschaften und Trennverfahren - Dichte - Fische - Kräfte - Masse und Gewicht - Wasser - Stoffgemische und Reinstoffe - Teilchenmodell - Blut und Kreislauf - Atmung - Verdauung und Nahrung - Stoffwechsel einer Zelle - Energie - nachwachsende Rohstoffe - erneuerbare Energien - Natur- und Kunststoffe - Volumen - Vögel und Kräfte beim Fliegen - Geschwindigkeit - Luft - Verbrennungsprozesse - Erhaltung der Masse - Elemente und Verbindungen - Dichte - Nervensystem - Licht - Auge - Hormonsystem - Sexualität, Verhütung und Fortpflanzung beim Menschen - Infektionskrankheiten Lernziele auf 7 e Lernziele auf 8 e Lernziele auf 9 e Methoden - Naturwissenschaftliche Arbeitsweise kennen (Beobachtung, Vermutung, Versuch, Auswertung, Schlussfolgerung) - Versuchsprotokoll erstellen (1. Ziel oder Fragestellung, 2. Material und Versuchsaufbau, 3.Durchführung, 4. Beobachtung, 5. Auswertung, 6. Schlussfolgerung) - Sicherheitsregeln im Labor kennen und anwenden - Gängige Laborgeräte kennen und sachgemäß bedienen - Gasbrenner/Heizplatte sachgemäß bedienen - Tischwaagen sachgemäß bedienen (ggf. Einstellung der Einheit, Tarieren) - Zwischen den Masseneinheiten mg, g, kg umrechnen - Zwischen den Längenmaßen µm, mm, cm, dm, m, km umrechnen - Messwerte grafisch darstellen (Balken-, Linien- und Punktdiagramme) und interpretieren Seite 5 von 10

6 Lernziele auf 7 e Lernziele auf 8 e Lernziele auf 9 e Natur und Technik - Stoffe anhand von Farbe, Geruch, Geschmack, Härte,... bestimmen - Temperaturen mit dem Thermometer messen - Arbeiten mit Binokular und Mikroskop: Präparat herstellen, Einstellungen vornehmen, Vergrößerungsformel anwenden - Beobachtungszeichnung mit Bleistift und ggf. Lineal anfertigen : Titel, Vergrößerung, Beschriftung, saubere Präsentation - Tiere aufgrund ihrer Merkmale einordnen (Bestimmungsschlüssel) - Aufbau aus Zellen (Tier- und Pflanzenzelle) beschreiben - 5 Klassen der Wirbeltiere nennen - Entscheidende Merkmale der Wirbeltierklassen beschreiben : Fortpflanzung und Körperbedeckung - Einige Vertreter der wirbellosen Tiere nennen - Zwischen den Flächenmaßen (mm 2, cm 2, dm 2, m 2, km 2 ) umrechnen - Konzept der Dichte eines Stoffes vereinfacht beschreiben - Einige einheimische Fische erkennen - Anpassungen der Fische an ihren Lebensraum beschreiben - Verschiedene Kräfte nennen - Schwimmen der Fische anhand der Kräfte kurz beschreiben - Die Einheit der Kraft (Newton N) erklären - Aufbau eines mechanischen Kraftmessers beschreiben - Unterschied zwischen Masse und Gewicht (Gewichtskraft) erläutern - Zerlegung und Bildung des Wassers mit Wortgleichungen erklären (Stoffebene) - Nachweisreaktionen für Wasserstoff und Sauerstoff kennen und durchführen - Volumen von Körpern experimentell bestimmen (Überlaufmethode/Differenzmethode) - Volumen von einfachen geometrischen Körpern (Würfel, Quader, Zylinder) berechnen - Zwischen den Volumeneinheiten mm 3, cm 3, dm 3, m 3, µl, cl, dl, l umrechnen - Einige einheimische Vögel erkennen - Anpassungen der Vögel an ihren Lebensraum beschreiben - Fliegen der Vögel anhand der Kräfte kurz beschreiben - Die Geschwindigkeit v bei der Angabe von Strecke s und Zeit t berechnen - Geschwindigkeitswerte zwischen den Einheiten m/s, km/s und km/h umrechnen - Formel nach s und nach t zur Lösung von einfachen Rechenaufgaben umstellen - Insekten- und Spinnentiere unterscheiden - Rolle des Wassers als Lösungsmittel erklären - Zeit-Weg-Diagramm einer gleichförmigen Bewegung erstellen und interpretieren Seite 6 von 10

7 Lernziele auf 7 e Lernziele auf 8 e Lernziele auf 9 e - Einige einheimische Säugetiere erkennen - Artgerechte Haltung von Tieren beschreiben - Wichtigkeit der biologischen Vielfalt begründen - Überwinterungsstrategien: Winterschlaf, Winterruhe, Winterstarre, aktive Überwinterung, Vogelzug beschreiben - Aggregatzustände (fest, flüssig, gasförmig) beschreiben - Übergänge zwischen den Aggregatzuständen (schmelzen, sieden/verdampfen, kondensieren, erstarren) beschreiben - Hauptbestandteile der Blütenpflanzen erkennen und deren Funktionen beschreiben (Wurzel, Sprossachse, Blatt, Blüte) - Ort der Fotosynthese sowie Wortgleichung der Fotosynthese kennen und erklären - Vorgang der Bestäubung beschreiben - Stoffe in Stoffgemische und Reinstoffe einteilen - Charakteristische Stoffeigenschaften (Härte, Löslichkeit, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Schmelztemperatur, Siedetemperatur, magnetische Wirkung, Brennbarkeit) zur Unterscheidung bzw. Identifizierung von Stoffen beschreiben - Einfache Trennverfahren (Filtration, Abdampfen, Destillation, Magnetscheiden, Extraktion, Chromatographie) für Stoffgemische durchführen - Aggregatzustände mit Hilfe des Teilchenmodells erklären - Blutplasma, Blutplättchen, rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen als Blutbestandteile erkennen und ihre jeweilige Funktionen beschreiben - Einfache Trennverfahren (Zentrifugieren, Abscheiden) für Stoffgemische beschreiben - Lungen- und Körperkreislauf beschreiben und zeichnen - Atmungsorgane (Fische und Mensch) und ihre jeweiligen Funktionen prinzipiell erklären - Hauptbestandteile der Luft und ihre jeweiligen Anteile darstellen - Bedingungen für einen Verbrennungsvorgang beschreiben - Aktivierungsenergie zum Auslösen einer chemischen Reaktion erläutern - Brandschutzmaßnahmen erläutern und richtiges Verhalten bei Feuer erläutern - Chemische Reaktionen bei denen Sauerstoff aufgenommen wird, als Oxidation einordnen - Umweltprobleme durch gasförmige Oxide (Kohlenstoffdioxid, Schwefeldioxid) erläutern - Gesetz von der Erhaltung der Masse erklären - Wortgleichungen von einfachen Analysen und Synthesen aufstellen - Einige Reinstoffe in Elemente und Verbindungen einteilen - Chemische Reaktion als Umgruppierung von Atomen erklären - Verwendungen von einigen wichtigen Elementen an Beispielen erklären Seite 7 von 10

8 Lernziele auf 7 e Lernziele auf 8 e Lernziele auf 9 e - Funktion des Samens beschreiben - Pubertät als Teil der menschlichen Entwicklung erkennen - Bau und Funktion der menschlichen Geschlechtsorgane beschreiben - Begattung und Befruchtung beschreiben und unterscheiden - Weiblichen Zyklus (Menstruation, Eisprung) beschreiben - Schutz vor sexuell übertragbaren Krankheiten (HIV,...) erklären - Verschiedene Verhütungsmethoden (Kondom, Pille ) kennen und Vor- und Nachteile erklären - Gasaustausch in den Lungen erklären - Blutgefäße (Venen, Arterien und Kapillaren) beschreiben und unterscheiden - Herzkreislauferkrankungen (Bluthochdruck, Arteriosklerose, Schlaganfall und Herzinfarkt) vereinfacht beschreiben - Bedeutung der Nährstoffe für den Körper beschreiben - Verdauung der Nahrung lokalisieren und erklären - Kritisch die Zusammensetzung eines Lebensmittels analysieren - Einige Hauptbestandteile (Wasser, Eiweiß, Fett, Kohlenhydrate (Zucker und Stärke), Vitamine) der Lebensmittel benennen - Rolle wichtiger Zusatzstoffe wie zum Beispiel Farbstoffe, Säuerungsmittel oder Zuckerersatzmittel beschreiben - Einige Konservierungsmethoden von Lebensmitteln beschreiben - Aufbau des Periodensystems in Hauptgruppen und Perioden erklären - Einteilung der Elemente in Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle begründen - Die Dichte eines Stoffes definieren und berechnen - Die Dichte in den Einheiten g/cm 3 oder kg/m 3 ausdrücken - Die Formel nach den Größen m und V zur Lösung von einfachen Rechenaufgaben umstellen - Bestandteile des Nervensystems (zentrales und peripheres Nervensystem) unterscheiden - Aufbau einer Nervenzelle zeichnen und die Aufgaben der einzelnen Bestandteile beschreiben - Prinzip der Reiz-Reaktionskette beschreiben - Verschiedene Lichtquellen aus Natur und Technik nennen - Ausbreitung des Lichts anhand des Modells Lichtstrahl beschreiben Seite 8 von 10

9 Lernziele auf 7 e Lernziele auf 8 e Lernziele auf 9 e - Gefahren des Alkoholkonsums beschreiben - Stoffwechsel einer Zelle erklären - Wortgleichung der Zellatmung aufstellen - Chemische Formeln von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Wasser (eventuell Glukose) als Summenformel nennen - Einige Energieformen, Energieumwandlungen und Energieverluste aus dem Alltag erläutern - Einsatz von Sonnenkollektoren erklären - Einsatz von Solarzellen erklären - Vor- und Nachteile von nachwachsenden Rohstoffen beschreiben - Den Begriff Erneuerbare Energien kennen und sich über deren Nutzung informieren - Pro und Contra für Naturstoffe und Kunststoffe erläutern - Harte, weiche und elastische Kunststoffe unterscheiden - Wert der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (Luft) kennen: km/s - Schattenbildung (Halb- und Kernschatten) hinter einem Körper erklären - Prinzip von Sonnenfinsternis und Mondfinsternis erklären - Einfallender Lichtstrahl, reflektierter Lichtstrahl, Einfallswinkel und Reflexionswinkel zeichnerisch darstellen - Aufgaben der Hauptbestandteile des Auges beschreiben - Einige Hormondrüsen (Schilddrüse, Bauchspeicheldrüse, Eierstöcke und Hoden) lokalisieren - Prinzip der Regelkreise im Körper anhand der Blutzuckerregulation erklären - Schlüssel-Schloss-Prinzip erklären - Kurze Wiederholung: Aufbau und Funktion der weiblichen und männlichen Geschlechtsorgane beschreiben - Weiblichen Zyklus beschreiben - Befruchtung, Einnistung, Schwangerschaft und Geburt beschreiben Seite 9 von 10

10 Lernziele auf 7 e Lernziele auf 8 e Lernziele auf 9 e - Verwertung von Kunststoffabfällen erklären - Chemische Industrie in Luxemburg kennen lernen - Verschiedene Verhütungsmethoden kennen und Vor- und Nachteile erklären - Ansteckungsrisiken und Schutzmaßnahmen am Beispiel von HIV/AIDS kennen und erklären - Einige Infektionskrankheiten kennen und ihre Erreger (Viren, Bakterien, Pilze und Einzeller) in verschiedene Klassen einteilen - Aktive und passive Immunisierung und die Vor- und Nachteile erklären (vereinfacht) Seite 10 von 10