Kontextthema: Die Welt erfahren mit allen Sinnen

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1 Physik Klasse 6: Akustik (16 Std.) Kontextthema: Die Welt erfahren mit allen Sinnen (6 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Licht und Schall (5) Verbindung zu den Basiskonzepten System: Auge, Nase, Ohr, Wechselwirkung: Schallschwingungen, Ausbreitung von Licht Energie: Schall, Optik, Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Inhaltlicher Schwerpunkt: - Sinne und Wahrnehmung - Musik ein sinnliches Erlebnis (Einführung in die Akustik) Die Bedeutung der verschiedenen Sinne (Hören, Riechen, Schmecken, Tasten, Sehen) im Alltag reflektieren und in die Gebiete der Physik einordnen(uf2) Die Begrenzung der Sinnesorgane erkennen und die Relevanz von physikalischen Messungen erkennen. (UF1) Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern. (UF1) bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. (UF2) einfache Versuche zum Hör-, Seh- und Tastsinn nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3) mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten. (K9) Kompetenzentwicklung im Unterricht Alltagsphänomene aus physikalischer Sichtweise beschreiben und erläutern. Einfache naturwissenschaftliche Texte Sinn entnehmend lesen und sinnvoll zusammenfassen. Physikalische Fakten aus Zeichnungen entnehmen und einfache physikalische Zusammenhänge in Zeichnungen darstellen. Einfache Experimente durchführen, protokollieren und auswerten Leistungsbewertung und Rückmeldung Qualität und Kontinuität der mündlichen Beiträge, Einhaltung der Arbeits- und Sicherheitsregeln, Qualität der Zusammenarbeit in Gruppen- und Partnerarbeit Produkt: Durchführung und Protokollierung eines Versuchs Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Stoffe und ihre Eigenschaften (Kl. 6) Fach Chemie Die Sinne des Menschen (Kl. 5) Fach Biologie

2 Physik Klasse 6: Akustik (16 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) Erkenntnisgewinnung einfache Versuche zum Sehen und Hören nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3) Arbeits- und Denkweisen reflektieren (E9) Bewertung Informationen aus Sachtexten und Filmsequenzen entnehmen und wiedergeben, u. a. zu wesentlichen Bestandteilen von Seh-, Hör-, Geruchs- und Tastsinn und deren Funktionen. (K2) Versuche sollen auf das Thema Akustik hinführen z.b. Trommel (mit Sand) ( Sehen der Schwingung) Stimmgabel ( Fühlen der Schwingungen) Wie unterscheiden sich Töne eines Musikinstruments (laut, leise, hoch, tief),z. B. Zupfinstrument Concept Map erstellen, die die Teilgebiete der Physik mit den Sinneswahrnehmungen verknüpft

3 Physik Klasse 6: Akustik (20 Std.) Kontextthema: Der Ton macht die Musik (16 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Licht und Schall (5) Verbindung zu den Basiskonzepten System: Ohr, Frequenz, Amplitude Wechselwirkung: Schallschwingungen Basiskonzept Energie: Schall Struktur der Materie: Schallausbreitung im Teilchenmodell Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Inhaltlicher Schwerpunkt: Schall und Schallquellen Schallschwingungen Eigenschaften der Schallausbreitung Aufbau des Ohres Lärm und Lärmschutz Schwingungen als Ursache von Schall beschreiben und die Grundgrößen Frequenz und Amplitude erläutern. (UF2) das Hören als Empfang und Verarbeitung von Schwingungen erklären. (UF1) Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern. (UF1) bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. (UF2) einfache Versuche zum Hören nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3) mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten. (K9) einfachen Zusammenhängen eigene Bewertungen und Entscheidungen unter Verwendung physikalischen Wissens begründen. (B1) bei gegensätzlichen Ansichten Sachverhalte nach vorgegebenen Kriterien und vorliegenden Fakten beurteilen. (B2) Wertvorstellungen, Regeln und Vorschriften in physikalisch-technischen Zusammenhängen hinterfragen und begründen. (B3) Kompetenzentwicklung im Unterricht Physikalische Experimente strukturiert durchführen und dokumentieren Physikalische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar beschreiben und begründen Leistungsbewertung und Rückmeldung Leistungsphase mit bewerteten Experimenten Schriftliche Übung zum Thema Schall und Schallausbreitung Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Aufbau des Ohres (Kl. 6) Fach Biologie Lärm und Lärmschutz (Kl. 6) Kugelteilchenmodell (Kl. 6/7) Fach Chemie Luft (Kl. 7 ) Fach Chemie Fach Musik Hinweise: evtl. wird ein Projekt Wir bauen Musikinstrumente (ca. 6 Unterrichtsstunden) durchgeführt

4 Physik Klasse 6: Akustik (20 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen Schwingungen als Ursache von Schall beschreiben sowie die Grundgrößen Frequenz und Amplitude erläutern. (UF2) das Hören als Empfang und Verarbeitung von Schwingungen erklären. (UF1) Erkenntnisgewinnung einfache Versuche zum Hören nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3)) Schallausbreitung mit einem einfachen Teilchenmodell erklären. (E8) Bewertung Beurteilungen (u. a. zur Lärmschädigung des Ohrs) auf der Grundlage vorliegender Informationen bewerten und dazu persönlich Stellung nehmen. (B2) Konsequenzen aus Kenntnissen über die Wirkung von Lärm für eigenes Verhalten ziehen. (B3) Schall, Schallschwingungen Frequenz, Amplitude Schallausbreitung, Schallwellen und Reflexion Schallausbreitung, Schallwellen und Reflexion Schallgeschwindigkeit und Echo Materie (insbesondere Luft) überträgt den Schall Einführung der Einheit Dezibel Schall und Gesundheit Mündliche oder schriftliches wissenschaftlichen Argumentieren einüben

5 Physik Klasse 6: Elektrizität (28 Std.) Kontextthema: Unser modernes Leben Unvorstellbar ohne Elektrizität (20 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Strom und Magnetismus (5) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Analogie elektrischer Strom zu strömendem Wasser Stromkreise und Schaltungen Erstellen und Lesen von Schaltplänen System: Stromkreis, Parallel- und Reihenschaltungen, Schaltung und Funktion einfacher Geräte Wechselwirkung: Energie:Energietransport durch elektrischen Strom, Energieumwandlungen Struktur der Materie: Leiter und Nichtleiter, einfaches Modell des elektrischen Stroms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) physikalische Konzepte und Analogien für Problemlösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden. (UF2) vielfältige Verbindungen zwischen Erfahrungen und Konzepten innerhalb und außerhalb der Physik herstellen und anwenden. (UF4) zu untersuchende Variablen identifizieren und diese in Experimenten systematisch verändern bzw. konstant halten. (E4) Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche. angeben. (E7) Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht Physikalische Experimente strukturiert durchführen und dokumentieren Physikalische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar beschreiben und begründen Konsequenzen aus physikalischen Erkenntnissen für eigenes Verhalten ziehen z.b. bei Gefährdungssituationen durch Elektrizität im Alltag ziehen. Regeln für das Arbeiten mit einem Partner oder in der Kleingruppe entwickeln, kennen und einhalten. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Aufbau des Ohres (Kl. 6) Fach Biologie Lärm und Lärmschutz (Kl. 6) Kugelteilchenmodell (Kl. 6/7) Fach Chemie Luft (Kl. 7 ) Fach Chemie Leistungsbewertung und Rückmeldung Leistungsphase mit bewerteten Experimenten Schriftliche Übung zum Thema Stromkreise und Schaltungen Ggfs. Leistungsphase Projekt Wie bauen einen heißen Draht

6 Physik Klasse 6: Elektrizität (28 Std.) Hinweise: evtl. wird ein Projekt Wie bauen einen heiße Draht (ca.4-6 Unterrichtsstunden zusätzlich) durchgeführt Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen verschiedene Materialien als Leiter oder Nichtleiter einordnen. (UF3) notwendige Elemente eines Stromkreises nennen und zwischen einfachen Reihen- und Parallelschaltungen unterscheiden. (UF1, UF2) Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern. (UF1) Erkenntnisgewinnung bei Versuchen in Kleingruppen Initiative und Verantwortung übernehmen, Aufgaben fair verteilen und diese im verabredeten Zeitrahmen sorgfältig erfüllen. (K9, E5) Vorgänge in einem Stromkreis mithilfe einfacher Modelle erklären. (E8) vorgegebene Versuche begründen und einfache Versuche selbst entwickeln. (E4) einfache elektrische Schaltungen, u.a. UND/ODER Schaltungen, nach dem Stromkreiskonzept planen, aufbauen und auf Fehler überprüfen. (E5) Kommunikation Elektrische Leiter und Nichtleiter Aufbau eines Kabel Begriffe Isolator und elektrischer Leiter Anwendungen von Parallel und Reihenschaltung in Alltagsgegenständen Analogiebetrachtungen zu einem Wasserkreislauf z.b. Kinderspielzeug Aquaplay Stromkreis planen, z.b. mit dem überprüft werden kann, ob Stoffe Leiter oder Nichtleiter sind Schülerexperimente: einfache Stromkreise Schülerexperimente: einfache Stromkreise die Funktionszusammenhänge in einer Schaltung begründen. (K7) mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten. (K9) Stromkreise durch Schaltsymbole und Schaltpläne darstellen sowie einfache Schaltungen nach Schaltplänen aufbauen. (K2, K6) Alltagsbeispiele zu UND/ODER Schaltungen von Schaltern z.b. Heckenschere oder Türklingel

7 Physik Klasse 6: Elektrizität (28 Std.) sachbezogen Erklärungen zur Funktion einfacher elektrischer Geräte liefern können oder erfragen. (K8)

8 Physik Klasse 6: Elektrizität (28 Std.) Kontextthema: Elektrische Geräte begleiten unseren Alltag (8 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Strom und Magnetismus (5) Elektrische Geräte und Stromwirkungen Verbindung zu den Basiskonzepten System: Schaltung und Funktion einfacher Geräte Wechselwirkung: Stromwirkungen Energie: Energieumwandlungen Struktur der Materie: einfaches Modell des elektrischen Stroms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche. angeben. (E7) Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht Physikalische Experimente strukturiert durchführen und dokumentieren Physikalische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar beschreiben und begründen Konsequenzen aus physikalischen Erkenntnissen für eigenes Verhalten ziehen z.b. bei Gefährdungssituationen durch Elektrizität im Alltag ziehen. Regeln für das Arbeiten mit einem Partner oder in der Kleingruppe entwickeln, kennen und einhalten. Wärmephänomene mit Modellen erklären (insbesondere einfaches Teilchenmodell). Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Wärmelehre (Kl. 6) Fach Physik Kugelteilchenmodell (Kl. 6/7) Fach Chemie Leistungsbewertung und Rückmeldung Leistungsphase mit bewerteten Experimenten Mündliche oder schriftliche Überprüfung der Kenntnisse über die Sicherheit beim Umgang mit elektrischem Strom

9 Physik Klasse 6: Elektrizität (28 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen Aufbau und Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte beschreiben und dabei die relevanten Stromwirkungen (Wärme, Licht, Magnetismus) und Energieumwandlungen benennen. (UF2, UF1) Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern. (UF1) Erkenntnisgewinnung bei Versuchen in Kleingruppen Initiative und Verantwortung übernehmen, Aufgaben fair verteilen und diese im verabredeten Zeitrahmen sorgfältig erfüllen. (K9, E5) Kommunikation mit Hilfe von Funktions- und Sicherheitshinweisen in Gebrauchsanweisungen elektrische Geräte sachgerecht bedienen. (K6, B3) sachbezogen Erklärungen zur Funktion einfacher elektrischer Geräte liefern können oder erfragen. (K8) Bewertung Sicherheitsregeln für den Umgang mit Elektrizität begründen und zumnschutz der Gesundheit einhalten. (B3) Aufbau einer Glühbirne Bezug zu Alltagsgegenständen und Technik herstellen, z.b. Fön, Recycling von Metallen, Glühbirne) Sicherheit beim Umgang mit Strom

10 Physik Klasse 6: Magnetismus (12 Std.) Kontextthema: Das Navi des Christoph Columbus Wie funktioniert ein Kompass? (8 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Strom und Magnetismus (5) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Magnetismus System: Stromkreis Wechselwirkung: Kräfte und Felder zwischen Magneten, Stromwirkungen Energie: Energieumwandlungen Struktur der Materie: magnetisierbare Stoffe, einfaches Modell des elektrischen Stroms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche. angeben. (E7) Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht Fragestellungen zu physikalischen Phänomenen erkennen. Denkmodelle (Magnetfeldlinien) beschreiben und veranschaulichen können. Alltagsvorstellungen infrage stellen und durch physikalische Konzepte ergänzen. Größendimensionen unterscheiden und beschreiben können. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Leistungsbewertung und Rückmeldung Leistungsphase mit bewerteten Experimenten Kurze schriftliche Übung Magnetismus Einfache Stromkreise, Wirkungen von elektrischem Strom (Kl. 6) Fach Physik Umgang mit dem Kompass Fach Erdkunde Induktion (Kl. 8) Fach Physik

11 Physik Klasse 6: Magnetismus (12 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen magnetisierbare Stoffe nennen und Regeln für Anziehung bzw. Abstoßung zwischen Magneten aufstellen. (UF3, UF1) den Aufbau, die Eigenschaften und Anwendungen von Elektromagneten erläutern. (UF1) den Aufbau, die Eigenschaften und Anwendungen von Elektromagneten erläutern. (UF1) Erkenntnisgewinnung den Magnetismus mit dem Modell der Elementarmagnete erklären. (E8) Kommunikation Eigenschaften und Aufbau von Magneten Kraftwirkungen und Kraftfelder Kompass die Erde als Magnet Vor- und Nachteile von Elektromagneten Magnetisieren und Entmagnetisieren Bau von einfachen Elektromagneten Versuche zum Magnetisieren und Entmagnetisieren mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten. (K9) sachbezogen Erklärungen zur Funktion einfacher elektrischer Geräte liefern können oder erfragen. (K8) Bewertung

12 Physik Klasse 7: Sinne und Wahrnehmung (Optik) und Lichtausbreitung (15 Std.) Kontextthema: Wie wir sehen (15 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Licht und Schall (3) Verbindung zu den Basiskonzepten System: Auge, Bildentstehung, Schatten Wechselwirkung: Absorption, Reflexion und Streuung Energie: Licht Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Inhaltlicher Schwerpunkt: Sinne und Wahrnehmung Ausbreitung von Licht Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern.(uf1) Alltagsvorstellungen kritisch infrage stellen und gegebenenfalls durch physikalische Konzepte ergänzen oder ersetzen. (UF4) vorgegebene Versuche begründen und einfache Versuche selbst entwickeln. (E4) selbstständig physikalische und technische Informationen aus verschiedenen Quellen beschaffen, einschätzen, zusammenfassen und auswerten.(k5) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung einfache Versuche zum Sehsinn nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. Alltagsphänomene aus physikalischer Sichtweise beschreiben und erläutern (z.b. optische Täuschungen). Schülerversuche durchführen und einfache Versuche zu physikalischen Phänomenen selbst entwickeln. physikalische Fakten aus Zeichnungen entnehmen und einfache physikalische Zusammenhänge in Zeichnungen darstellen. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Stoffe und ihre Eigenschaften (Chemie Klasse 6) Die Sinne des Menschen (Aufbau des Auges, Sehen) (Biologie Klasse 5) Entstehung von Tag und Nacht / Jahreszeiten (Physik Klasse 7) Hinweise:

13 Physik Klasse 7: Sinne und Wahrnehmung (Optik) und Lichtausbreitung (15 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Umgang mit Fachwissen den Aufbau des Auges erläutern und das Sehen mit einem einfachen Sender-Empfänger-Modell beschreiben. (UF1, UF4) das Aussehen von Gegenständen mit dem Verhalten von Licht an ihre Oberflächen (Reflexion, Streuung oder Absorption) erläutern. (UF3) Erkenntnisgewinnung einfache Versuche zum Sehen nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3) Versuchsergebnisse zum Sehen vergleichen, daraus Schlussfolgerungen ziehen und einfache Regeln ableiten. (E6, K8) Vermutungen zur Entstehung von Schattenphänomenen (u. a. der Mondphasen) begründen und mit Modellexperimenten überprüfen. (E3,E9) das Modell der Lichtstrahlen für die Erklärung von Finsternissen und die Entstehung von Tag und Nacht nutzen. (E7, E8) Kommunikation im Internet mir einer vorgegebenen altersgerechten Suchmaschine eingegrenzte Informationen finden. (K5) Informationen aus Sachtexten und Filmsequenzen entnehmen und wiedergeben. (K2) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Aufbau des Auges, Akkommodation, Funktion der Netzhaut, Weitsichtigkeit, Kurzsichtigkeit Reflexion, Absorption, Reflexionsgesetz, Strahlenverlauf an Spiegeln, Lichtbrechung (Übergang Luft in Glas, Glas in Luft), Totalreflexion, Schattenentstehung bei Anwendung unterschiedlicher Lichtquellen ( z.b. punktförmige, ausgedehnte oder mehrere) Kernschatten, Halbschatten, Ausbreitung des Lichts (Lichtbündel, Lichtstrahl), Mond- und Sonnenfinsternis, Lichtstrahl als Modell Beispiele für optische Täuschungen suchen z.b. wesentliche Bestandteile und die Funktionen des Auges Verbindliche Absprachen zum Unterricht Demonstrationsversuche sowie einfache Schülerversuche z.b. zu Reflexion an verschiedenen Oberflächen Demonstrationsversuch: Lichtreflexion am ebenen Spiegel Versuche mit Sammellinsen und Zerstreuungslinsen Demonstrationsversuche und Schülerversuche Begriffe der Mondphasen: Vollmond, abnehmender Mond, Halbmond, Neumond Demonstrationsversuche und Schülerversuche

14 Physik Klasse 7: Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen (20 Std.) Kontextthema: Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen (20 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Kräfte und Maschinen (6) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Kräfte, Energie und Leistung Maschinen System: Kraftwandler, Hebel Wechselwirkung: Kräfte, magnetische Kräfte und Felder Energie: Energie und Leistung (mechanisch und elektrisch), Energieerhaltung Struktur der Materie: Masse Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können vielfältige Verbindungen zwischen Erfahrungen und Konzepten innerhalb und außerhalb der Physik herstellen und anwenden. (UF4) zu untersuchende Variablen identifizieren und diese in Experimenten systematisch verändern bzw. konstant halten. (E4) Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. (K2) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung An Alltagsphänomenen physikalische Konzepte erläutern. physikalische Probleme erkennen und dazu Fragestellungen formulieren. Versuche zu Kräfte und ihre Wirkungen Kräfteparallelogramme erstellen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Geometrie (Mathematik) Elektromotor (Physik Klasse 8) Hinweise:

15 Physik Klasse 7: Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen (20 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Umgang mit Fachwissen Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. (UF 3) das physikalische Verständnis von Kräften von einem umgangssprachlichen Verständnis unterscheiden. (UF4,UF2) für eine Masse die wirkende Gewichtskraft angeben. (UF2) an Beispielen Beziehungen zwischen Kräften, Energie und Leistung darstellen. (UF2) die Goldene Regel der Mechanik zur Funktion einfacher Maschinen als Spezialfall des Energieerhaltungssatzes deuten. (UF1) Erkenntnisgewinnung bei der Beobachtung von Vorgängen (u. a. an einfachen Maschinen) zwischen der Beschreibung der Beobachtungen und der Deutung dieser Beobachtungen unterscheiden. (E2) bei Versuchen (u.a. mit Kraftwandlern und einfachen Maschinen wie Hebel und Flaschenzug) die zu messenden Größen selbstständig benennen und systematisch den Einfluss dieser Größen untersuchen. (E4) spezielle Kräfte wie Gewichtskräfte, Reibungskräfte, Auftriebskräfte in alltäglichen Situationen aufgrund ihrer Wirkungen identifizieren. (E1) Versuchspläne, u. a. zur systematischen Untersuchung von Kraftwirkungen selbstständig entwickeln und umsetzen. (E4, E5) die Unabhängigkeit der Fallgeschwindigkeit von der Masse beim freien Fall mit dem Zusammenspiel von Gewichtskraft und Trägheit erklären. (E8) Kommunikation Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Kräfte verändern Bewegungen, Bewegungsrichtung und verformen Körper (elastische und plastische Verformung) Unterschiedliche Kräfte: Schubkraft, Zugkraft, Hubkraft, Reibungskraft Einheit der Kraft Newton (N) und Formelzeichen (F) Hooke sche Gesetz Definition Masse und Gewichtskraft, Gewichtskräfte auf dem Mond und der Erde berechnen (Achtung: keine Termumformungen, da dies Thema der 8. Klasse Mathematik ist!) Definitionen Gewichtskräfte, Reibungskräfte, Auftriebskräfte Gravitationskraft Verbindliche Absprachen zum Unterricht Beispiele aus dem Alltag aufgreifen (Fahrradfahren, Fußballspielen, Gummiball verformen) Mein Gewicht ist x kg! Für die Erarbeitung der Begriffe Masse und Gewichtskraft nutzen Versuche mit Hebel (einseitig und zweiseitig), Wippe und Flaschenzug Alltägliche Situationen finden und hierzu eine Übersicht in Form eines Lernplakates gestalten Schülerversuche

16 Physik Klasse 7: Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen (20 Std.) in Zeichnungen die Wirkung und das Zusammenwirken von Kräften durch Vektorpfeile darstellen. (K2) in Abbildungen physikalischer Sachverhalte Kräfteverhältnisse darstellen bzw. interpretieren. (K4, K2) Bewertung die Angemessenheit des eigenen Verhaltens im Straßenverkehr (u. a. Sicherheitsabstände, Einhalten von Geschwindigkeitsvorschriften und Anschnallpflicht, Energieeffizienz) reflektieren und beurteilen. (B2, B3) in einfachen Zusammenhängen Überlegungen und Entscheidungen zur Arbeitsökonomie und zur Wahl von Werkzeugen und Maschinen physikalisch begründen. (B1) Kennenlernen von Vektorpfeilen, Zusammenwirken zweier Kräfte (Kräfteaddition/ - subtraktion) Kräfteparallelogramm Übungen zur Kräfteaddition und -subtraktion Kräfteparallelogramme zeichnen

17 Physik Klasse 7: Temperatur und Wärme (12 Std.) Kontextthema: Temperatur und Wärme (12 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Sonnenenergie und Wärme (2) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Temperatur und Wärme System: Wärmetransport als Temperaturausgleich Wechselwirkung: Wärmeisolierung Energie: Wärme, Temperatur, Wärmetransport Struktur der Materie: Wärmebewegung, Wärmeausdehnung, Aggregatzustände Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Alltagsvorstellungen kritisch infrage stellen und gegebenenfalls durch physikalische Konzepte ergänzen oder ersetzen. (UF4) in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. (K2) Beobachtungs- und Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in vorgegebenen einfachen Diagrammen darstellen. (K4) physikalische Phänomene mit einfachen Modellvorstellungen erklären. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung Begriffe Wärme und Temperatur unterscheiden in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbinden Wärmephänomene mit Modellen erklären (insbesondere einfaches Teilchenmodell) Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Aggregatzustände (Chemie Klasse 6/7) Temperatursinn (Biologie Klasse 5) Hinweise:

18 Physik Klasse 7: Temperatur und Wärme (12 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Umgang mit Fachwissen Wärme als Energieform benennen und die Begriffe Temperatur und Wärme unterscheiden. (UF1, UF2) an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben. (UF1) die Funktionsweise eines Thermometers erläutern. (UF1) Erkenntnisgewinnung mit einem Teilchenmodell Übergänge zwischen Aggregatzuständen sowie die Wärmeausdehnung von Stoffen erklären. (E8) Messreihen (u.a. zu Temperaturänderungen) durchführen und zur Aufzeichnung der Messdaten einen angemessenen Messbereich und sinnvolle Zeitintervalle wählen. (E5, K3) Kommunikation aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbinden. (K4, K2) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Wärme als Maß für Energie, die nötig ist um die Temperatur eines Körpers zu ändern Temperatur als Maß für die kinetische Energie von Teilchen in Gas, Flüssigkeit oder Festkörper Energieübertragung durch Wärme und durch Arbeit Aufbau eines Thermometers, Messen und Ablesen von Temperaturen, Verschiedene Temperaturskalen (Kelvin, Celsius und Fahrenheit) und deren Fixpunkte Volumen- und Längenausdehnung von Stoffen und diese mit dem Teilchenmodell erklären Verbindliche Absprachen zum Unterricht Demonstrations- und Schülerversuche Ein Thermometer selber bauen und skalieren Demonstrations- und Schülerversuche Schülerversuche (z.b. Siedetemperatur von Wasser) und hierzu Messergebnisse in Diagramme eintragen

19 Physik Klasse 7: Sonne und Jahreszeiten (8 Std.) Kontextthema: Sonne und Jahreszeiten (8 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Sonnenenergie und Wärme (2) Verbindung zu den Basiskonzepten System: die Erde im Sonnensystem, Tag und Nacht, Jahreszeiten Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Inhaltlicher Schwerpunkt: Sonne und Jahreszeiten in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. (K2) einfache Modelle zur Veranschaulichung physikalischer Zusammenhänge beschreiben und Abweichungen der Modelle von der Realität angeben. (E7) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung aus grafischen Darstellungen die relevanten Informationen zur Entstehung der Jahreszeiten entnehmen. einfache Modelle zur Veranschaulichung physikalischer Zusammenhänge, wie etwa der Stellung der Erde im Sonnensystem oder der Achsneigung, beschreiben und Abweichungen der Modelle von der Realität angeben. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Jahreszeitliche Veränderungen in Lebensräumen (Biologie Klasse 7) Entstehung der Jahreszeiten (Erdkunde Klasse 7) Aufbau des Universums (Physik Klasse 9) Hinweise:

20 Physik Klasse 7: Sonne und Jahreszeiten (8 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Umgang mit Fachwissen Jahres- und Tagesrhythmus durch die gleichbleibende Achsneigung auf der Umlaufbahn bzw. die Drehung der Erde im Sonnensystem an Modelldarstellung erklären. (UF1) Auswirkungen der Anomalie des Wassers bei alltäglichen Vorgängen beschreiben. (UF4) Erkenntnisgewinnung die Jahreszeiten aus naturwissenschaftlicher Sicht beschreiben und Fragestellungen zu Wärmephänomenen benennen. (E1, UF1) Kommunikation die wesentlichen Aussagen schematischer Darstellungen (u. a. Erde im Sonnensystem, Wasserkreislauf, einfache Wetterkarten) in vollständigen Sätzen verständlich erläutern. (K2, K7) Bewertung Gefährdungen der Gesundheit durch UV-Strahlung bzw. hohe Temperaturen beschreiben und Sicherheitsmaßnahmen erläutern und einhalten (B3, E5) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Entstehung von Tag und Nacht sowie Jahreszeiten Anomalie des Wassers in Kontexten: Temperaturen im Winter in einem See und Frostaufbrüche Sonneneinstrahlung auf der Erde, Temperaturunterschiede und Luftdruckausgleich Schutz vor Sonnenstrahlung: UV-Strahlung ist nicht sichtbar, Lichtschutzfaktoren, Sonnenbrand und seine Folgen Verbindliche Absprachen zum Unterricht einfache Schülerversuche als Modelldarstellung Temperaturmessung in geschichtetem Wasser (Eis) Plakate zum Thema Schutz vor Sonnenstrahlung erstellen

21 Physik Klasse 7: Wetterphänomene (10 Std.) Kontextthema: Wetterphänomene (10 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Sonnenenergie und Wärme (2) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Sonne und Jahreszeiten Temperatur und Wärme Wetterphänomene System: Wärmetransport als Temperaturausgleich, Wärme- und Wasserkreislauf Wechselwirkung: Absorption und Reflexion von Strahlung Energie: Wärme, Temperatur, Wärmetransport, UV-Strahlung Struktur der Materie: einfaches Teilchenmodell, Aggregatzustände, Wärmebewegung, Wärmeausdehnung Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Phänomene nach vorgegebenen Kriterien beobachten und zwischen der Beschreibung und der Deutung einer Beobachtung unterscheiden. (E2) Beobachtungs- und Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in vorgegebenen einfachen Diagrammen darstellen. (K4) Bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. UF 2) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung Beobachtungen durchführen und Messwerte über einen längeren Zeitraum protokollieren. Messergebnisse in eine Tabelle eintragen und in einem Diagramm darstellen. Phänomene mit physikalischen Konzepten erklären. Produkt: Messreihen durchführen und protokollieren. Produkt: Eine vorgegebene Messreihe in einem Diagramm darstellen und den Verlauf beschreiben. Test: Erklärung von Wetterphänomenen (Windentstehung, Wolkenbildung, Regen, Nebel) mit Hilfe von physikalischen Konzepten. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Wärmedämmung und Wärmeausbreitung (Physik Klasse 7) Bewegung von Planeten: Tag und Nacht, Jahreszeiten (Physik / Erdkunde Klasse 7) Himmelsrichtungen (Erdkunde Klasse 5) Ladungstrennung: Entstehung von Gewitterwolken (Physik Klasse 7 / 8) Hinweise: - Für die Bestimmung der Himmelsrichtung kann ein selbst gebaute Kompass genutzt werden - Als methodische Umsetzung eignet sich hier ein Stationenlernen zu Wetterexperimenten

22 Physik Klasse 7: Wetterphänomene (10 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Umgang mit Fachwissen Wärme als Energieform benennen und die Begriffe Temperatur und Wärme unterscheiden. (UF1, UF 2) an Vorgängen aus ihren Erfahrungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben. (UF1) Erkenntnisgewinnung die Jahreszeiten aus naturwissenschaftlicher Sicht beschreiben und Fragestellungen zur Wärmephänomenen benennen. (E1, UF1) mit einem Teilchenmodell Übergänge zwischen Aggregatzuständen sowie die Wärmeausdehnung von Stoffen erklären. Langzeitbeobachtungen (u.a. zum Wetter) regelmäßig und sorgfältig durchführen und dabei zentrale Messgrößen systematisch aufzeichnen. (E2, E4, UF3) Kommunikation Texte mit physikalischen Inhalten in Schulbüchern, in altersgemäßen populärwissenschaftlichen Schriften und in vorgegebenen Internetquellen sinnentnehmend lesen und zusammenfassen. (K1, K2; K5) aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbinden. (K4, K2) Bewertung Gefährdungen der Gesundheit durch UV-Strahlung bzw. hohe Temperaturen beschreiben und Sicherheitsmaßnahmen erläutern und einhalten. (B3, E5) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Temperaturminimum vor Sonnenaufgang; Abkühlung in wolkenlosen Nächten; Wärmeenergie von der Sonne Erwärmung des Erdbodens durch die Strahlung der Sonne; Kreislauf des Wassers; Wärmetransport durch Strahlung Eigene Fragestellungen zu Wind, Wolken, Nebel formulieren Wärmeausdehnung im Teilchenmodell erklären; Aggregatzustände von Wasser im Teilchenmodell erklären Folgende Größen beobachten und notieren: Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Bewölkung, Temperatur, Luftdruck, Niederschlag, Beaufortskala Werte in vorgegebene Diagramme eintragen. Ausgleichskurven zeichnen. Achsen zeichnen, dimensionieren und beschriften Schutz vor Sonnenstrahlung: UV-Strahlung ist nicht sichtbar, Lichtschutzfaktoren, Sonnenbrand und seine Folgen Verbindliche Absprachen zum Unterricht Durchführung von Experimenten Konvektion nicht über den Begriff Dichte erklären. Die Erklärung Warme Luft steigt auf, weil sie leichter ist als kalte Luft zulassen Ohne Messgeräte: Windrichtung und Geschwindigkeit, Bewölkung, Niederschlag Mit Messgeräten: Temperatur, Luftdruck Tabellen für Beobachtungen und Messungen vorgeben Ritualisierter Wetterbericht einer Schülergruppe jeweils zu Stundenbeginn der Unterrichtsreihe

23 Physik Klasse 7: Wärmeausbreitung (5 Std.) Kontextthema: Wärmeausbreitung (5 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Sonnenenergie und Wärme (2) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Temperatur und Wärme System: Wärmetransport als Temperaturausgleich, Wärme- und Wasserkreislauf Wechselwirkung: Wärmeisolierung Energie: Wärme, Temperatur, Wärmetransport, UV-Strahlung Struktur der Materie: einfaches Teilchenmodell, Wärmebewegung, Wärmeausdehnung Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. (UF 2) für Entscheidungen in physikalisch-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten. (B1) Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen benennen. (E5) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung die Fachbegriffe der Wärmeausbreitung korrekt anwenden für Entscheidungen in physikalisch-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten. Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht zu den drei Formen der Wärmeübertragung durchführen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Temperatur und Wärme (Physik Klasse 7) Hinweise:

24 Physik Klasse 7: Wärmeausbreitung (5 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Umgang mit Fachwissen an Vorgängen aus ihren Erfahrungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben. (UF1) Erkenntnisgewinnung mit einem Teilchenmodell Übergänge zwischen Aggregatzuständen sowie die Wärmeausdehnung von Stoffen erklären. Kommunikation Texte mit physikalischen Inhalten in Schulbüchern, in altersgemäßen populärwissenschaftlichen Schriften und in vorgegebenen Internetquellen sinnentnehmend lesen und zusammenfassen. (K1, K2; K5) aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbinden. (K4, K2) Bewertung die isolierende Wirkung von Stoffen (u. a. Kleidung und Baustoffe) mit Mechanismen des Wärmetransports erklären und bewerten. (B1, E8) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung 3 Formen der Wärmeausbreitung kennen und mit Beispielen aus dem Alltag verbinden: Wärmeströmung (Heizung, Fön), Wärmeleitung (Tasse Kaffee mit Löffel), Wärmestrahlung (Sonnenstrahlung) Wärmeausdehnung im Teilchenmodell erklären "erwünschter und unerwünschter" Wärmetransport in der Lebensumwelt kennenlernen Verbindliche Absprachen zum Unterricht Einfache Schülerversuche Physikalische Schulbuchtexte sinnentnehmend lesen und Fragen zum Text beantworten Tabellen nutzen, um so z.b. gute und schlechte Wärmeleiter darzustellen einfache Versuche hierzu (z.b. Nachbauen einer Thermoskanne)

25 Physik Klasse 8: Elektrostatik (10 Std.) Kontextthema: Gewitter (10 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Stromkreise (5) Verbindung zu den Basiskonzepten System: Spannung Wechselwirkung: Kräfte zwischen Ladungen, elektrisches Feld Struktur der Materie: Eigenschaften von Ladungen Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Inhaltlicher Schwerpunkt: Aufladung von Körpern elektrostatisches Kraftgesetz Gewitter physikalische Konzepte und Analogien für Problemlösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden (UF2) physikalische Probleme erkennen, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen formulieren (E1) aus Informationen sinnvolle Handlungsschritte ableiten und auf dieser Grundlage zielgerichtet handeln (K6) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung Physikalische Vorgänge beschreiben und mit einfachen Modellen erklären physikalische Erkenntnisse in Verhaltensregeln umsetzen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern einfaches Modell fließender Elektrizität (Kl. 6) Strom als Ladungsausgleich (Kl. 8) Leiter und Nichtleiter (Kl. 6) Hinweise: Kurzfilme youtube: Entstehung von Gewitter, Faradayscher Käfig,... CD-Rom Prisma Physik 2 multimedial, Klett-Verlag Fernsehsendung Quarks und Co zum Thema Gewitter DVD Was ist Was zum Thema Wetter (Tessloff-Verlag)

26 Physik Klasse 8: Elektrostatik (10 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen einfache elektrostatische Phänomene mithilfe der Eigenschaften von positiven und negativen Ladungen erklären (UF2) Kräfte zwischen Ladungen beschreiben sowie elektrische von magnetischen Feldern unterscheiden (UF1, UF2) Erkenntnisgewinnung physikalische Vorgänge, die zu Aufladung und zur Entstehung von Blitzen führen, beschreiben und mit einfachen Modellen erklären (E1, E7) Bewertung Sicherheitsregeln und Schutzmaßnahmen bei der Nutzung elektrischer Anlagen und bei Gewitter begründen und diese verantwortungsvoll anwenden (B3) Begriffe positiv und negativ geladen, neutral elektrostatisches Kraftgesetz Elektroskop und Glimmlampe als Geräte zum Nachweis elektrischer Ladung Influenz als Fernwirkung elektrischer Felder Aufladung in Gewitterwolken mittels Skizze und Filmen erklären und darstellen Elektrizitätsforschung in der Geschichte (Franklin) im WP1-Kurs: Kopierverfahren nach Carlson (Cornelsen 7/8, S. 114) Früherkennung von Gewittern, mögliche Schäden, Schutzmaßnahmen, Blitzableiter, Faradayscher Käfig Alltagsphänomene mit dem Kern-Hülle-Modell erklären Elektronen werden abgerieben Vorhandensein von freien Elektronen unterteilt die Stoffe in Leiter und Nichtleiter Influenz bei Metallen: Verschiebung der Elektronen Influenz bei Nichtmetallen: Ladungsverschiebung innerhalb der Moleküle

27 Physik Klasse 8: Gesetze des Stromkreises (30 Std.) Kontextthema: Gesetze des Stromkreises (30 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Stromkreise (5) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Gesetze des Stromkreises Elektrische Energie System: Stromstärke, Spannung, Widerstand, Parallel- und Reihenschaltungen Energie: Spannung, elektrische Energie, elektrische Leistung Struktur der Materie: Kern-Hülle-Modell des Atoms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten kriteriengeleitet Argumente abwägen, einen Standpunkt beziehen und diesen gegenüber anderen Positionen begründet vertreten. (B2) Konfliktsituationen erkennen und bei Entscheidungen ethische Maßstäbe sowie Auswirkungen eigenen und fremden Handelns auf Natur, Gesellschaft und Gesundheit berücksichtigen. (B3) Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen benennen. (E5) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung Mit Sicherungseinrichtungen sachgemäß Leistungsphase mit bewerteten Experimenten umgehen. Physikalische Erkenntnisse für Test zum Ohmschen Gesetz verantwortungsvolles Handeln nutzen. einen experimentellen Aufbau planen (Schaltkreis) und systematisch verändern. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern einfaches Modell fließender Elektrizität (Kl. 6) Strom als Ladungsausgleich (Kl. 8) Leiter und Nichtleiter (Kl. 6) Hinweise: Experimentieranleitung zu den Schülerexperimenten NTL Lehrfilme Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik zu Ohm und Volta CD-Rom Prisma Physik 2 multimedial, Klett-Verlag DVD Elektrizitätslehre Sek.1, Gida-Verlag (Animationen) RWE Diagramme zum Energiebedarf Mathebuch Schnittpunkt 7 S. 35 ff: proportional; S. 125 ff: Äquivalenzumformung

28 Physik Klasse 8: Gesetze des Stromkreises (30 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Umgang mit Fachwissen mit Hilfe einer Modellvorstellung zum elektrischen Stromkreis die Begriffe Stromstärke, Spannung und Widerstand und ihren Zusammenhang erläutern. (UF1, E8, K7) Erkenntnisgewinnung Einfache Experimente anweisungsgetreu sicher durchführen und einen Kurzschluss gezielt herbeiführen. Lösungsstrategien hierfür entwickeln (E5, E6, K9) Spannungs- und Stromstärkemessungen planen und unter sachgerechter Verwendung der Messgeräte durchführen. (E5, E4) Messdaten zu Stromstärke und Spannung in Reihen- und Parallelschaltungen auswerten und Gesetzmäßigkeiten formulieren. (E6) die Leistung, Energie sowie den Widerstand in elektrischen Stromkreisen aus Spannung und Stromstärke bestimmen. (E6) Kommunikation für eine Messreihe mit mehreren Variablen selbstständig eine geeignete Tabelle anlegen. (K2) bei der Auswertung technischer Daten von Elektrogeräten die für die Ermittlung des Energiebedarfs wesentlichen Angaben identifizieren. (K2) den Energiebedarf eines Haushalts mit verschiedenen Diagrammformen darstellen und Vor- und Nachteile verschiedener Diagrammformen benennen. (K4) Bewertung Möglichkeiten zum sparsamen Gebrauch von Elektrizität im Haushalt nennen und unter dem Kriterium der Nachhaltigkeit bewerten. (B3) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Stromstärke, Spannung, Widerstand, elektr. Leistung, elektr. Energie, I ges, U ges, R ges in Reihenschaltung und Parallelschaltung Widerstand als Strombegrenzer Überlastung und verbraucherfreie Verbindung von Hin- und Rückleitung als Ursachen für einen Kurzschluss Sicherung als automatischen Stromkreisunterbrecher Messgeräte anschließen, Messung von Spannung und Stromstärke in Reihen- und Parallelschaltungen einen Versuch zur Reihen- und Parallelschaltung auswerten, indem sie die Gesetzmäßigkeiten selbstständig in ihrer Sprache formulieren. Bestimmung der Leistung aus Stromstärke und Spannung, Ohmsches Gesetz (Wdh. des Begriffs proportional ) Messung von Stromstärke und Spannung bei Schülerversuchen selbst Tabellen für Messwerte erstellen aus Etiketten von Haushaltsgeräten die physikalischen Größen und Einheiten identifizieren. Prozentuale Verteilung von Heizung, Licht Absolute Angaben von elektrischer Energie, Gas Energieeffizienzklassen Schaltskizzen zu Schaltungen im Haushalt verschiedene Elektrogeräte vergleichen begründetes Argumentieren Verbindliche Absprachen zum Unterricht Analogie zum Wassermodell, Elektronen im Metallgitter R ges in Parallelschaltung nur im WP1-Fach Schülerversuche mit NTL- Experimentierkästen Einbau und Ablesen von Messgeräten üben, Messversuche als Schülerversuche mit NTL- Kästen Formeln für Spannung, Stromstärke Formel für Widerstand bei Reihenschaltung Leistungsberechnung P=U*I Widerstandsberechnung R=U/I Energieberechnung E = P*t im WP1-Fach: R = ς l A geschichtliche Entwicklung: Galvanis Froschschenkelexperiment, erste Volta-Säule Erstellung einer Präsentation: Vergleich von vier Elektrogeräten Auswertung eines vorgegebenen Beispiels mit Tabellenkalkulationsprogramm Welche Kosten verursachen einzelne Elektrogeräte? Tipps zum Energiesparen

29 Physik Klasse 8: Elektromagnetismus (15 Std.) Kontextthema: Elektromotor (15 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Kräfte und Maschinen (6) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: System: Elektromotor Wechselwirkung: magnetische Kräfte und Felder Energie: Energie, elektrische und mechanische Leistung, Energieerhaltung Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Kräfte, Energie, elektr. und mech. Leistung Wirkungsgrad Energieerhaltung Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen (UF1) physikalische Zusammenhänge sachlich und sachlogisch strukturiert schriftlich darstellen (K1) Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mit angemessenen Medien und Präsentationsformen fachlich korrekt und überzeugend präsentieren (K7) beim naturwissenschaftlichen Arbeiten im Team Verantwortung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen und Ziele und Aufgaben sachbezogen aushandeln (K9) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung In ausgewählten Geräten den Elektromagneten entdecken und deren Funktionsweise erläutern Physikalische Sachzusammenhänge sachlogisch und strukturiert schriftlich darstellen einen Bausatz (Klingelmodell oder Elektromotor) weitgehend eigenständig zusammenbauen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Magnetismus (Kl. 6) Gesetze des Stromkreises (Kl. 8) Elektrische Energie (Kl. 8) Mechanische Leistung (Kl 7) Hinweise: Experimentieranleitung zu den Schülerexperimenten NTL Opitec: Bausatz Klingelmodell Firma Leopold Eschke: Bausatz Elektromotor Lehrfilme: Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik über Faraday und Ampère

30 Physik Klasse 8: Elektromagnetismus (15 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen die Bewegung freier Elektronen im Vakuum mit Hilfe der Rechten Hand Regel beschreiben und erklären (UF1, UF4) den Aufbau eines Elektromotors erläutern und dessen Funktionsweise mit dem Wirken magnetischer Kräfte erklären (UF1) Erkenntnisgewinnung anhand historischer Beispiele die Entdeckung des Elektromagnetismus nachvollziehen (E9) einfache Experimente anweisungsgetreu sicher durchführen und die Magnetfeldlinien um einen Draht sichtbar machen (E5, E6) Kommunikation die Entdeckung des Elektromagnetismus als Voraussetzung für die Entwicklung unzähliger Geräte begreifen und die Funktionsweise ausgewählter Geräte erläutern (UF4) Bewertung Wirkungsgrade verschiedener Motoren vergleichen und unter ökologischen und ökonomischen Aspekten bewerten Bilderzeugung des Röhrenfernsehers und Ablenkung des Elektronenstrahls in horizontaler und vertikaler Richtung Lorentzkraft auf bewegte Ladungen Oersteds Versuch (ggf. Schülerexperimentierboxen NTL nutzen) Funktionsweise von Gong, Klingel und Relais Vor- und Nachteile des Elektromotors gegenüber einem Benzinmotor Affenschaukel, stromdurchflossene Leiterschleife im Magnetfeld Jeder stromdurchflossene Draht hat ein Magnetfeld Wovon hängt die Stärke eines Elektromagneten ab? Vorteile Elektromagnet gegenüber Dauermagnet Korkenzieherregel mindestens eines der Geräte zeichnen und erläutern Mathematisierung des Wirkungsgrades eines Elektromotors ( = ) nur im WP1-Kurs

31 Physik Klasse 8: Auftrieb (15 Std.) Kontextthema: Auftrieb (15 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Bewegungen und ihre Ursachen (10) Verbindung zu den Basiskonzepten Inhaltlicher Schwerpunkt: Gesetze des Stromkreises Elektrische Energie Wechselwirkung: Druck, Schweredruck, Auftriebskraft, Gewichtskraft, resultierende Kraft Struktur der Materie: Masse, Dichte Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen (UF1) physikalische Probleme erkennen, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen formulieren (E1) Kompetenzentwicklung im Unterricht Leistungsbewertung und Rückmeldung an Alltagsphänomenen physikalische Konzepte erläutern physikalische Probleme erkennen und dazu Fragestellungen formulieren Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Gewichtskraft (Kl. 7) Hinweise: Experimentieranleitung zu den Schülerexperimenten NTL Film: Mythbusters Gefangen unter Wasser Galilei-Thermometer, versch. Kartesische Taucher aus der Sammlung