Bildungsstandards und EPA. Biologie, Chemie, Physik

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1 Bildungsstandards und EPA Biologie, Chemie, Physik

2 Anforderungsbereiche EPA Biologie Der Anforderungsbereich I umfasst die Reproduktion einfacher Inhalte die Verfügbarkeit von Daten, Fakten, Regeln, Formeln, mathematischen Sätzen usw. aus einem begrenzten Gebiet im gelernten Zusammenhang Der Anforderungsbereich II umfasst die selbstständige Anwendung von Fachmethoden und die Herstellung neuer Kontexte selbstständiges Auswählen, Anordnen, Verarbeiten und Darstellen bekannter Sachverhalte unter vorgegebenen Gesichtspunkten in einem durch Übung bekannten Zusammenhang Der Anforderungsbereich III umfasst die eigenständige Planung und deren Umsetzung planmäßiges und kreatives Bearbeiten vielschichtiger Problemstellungen mit dem Ziel, selbstständig zu Lösungen, Deutungen, Wertungen und Folgerungen zu gelangen die Beschreibung und Verwendung erlernter und eingeübter Arbeitstechniken und Verfahrensweisen in einem begrenzten Gebiet und in einem wiederholenden Zusammenhang. selbstständiges Übertragen des Gelernten auf vergleichbare neuartige Fragestellungen, veränderte Sachzusammenhänge oder abgewandelte Verfahrensweisen. bewusstes und selbstständiges Auswählen und Anpassen geeigneter erlernter Methoden und Verfahren in neuartigen Situationen.

3 Operatoren Biologie in alphabetischer Reihenfolge Ableiten - Analysieren - Angeben - Auswerten - Begründen - Beschreiben - Beurteilen - Bewerten - Darstellen- Deuten - Diskutieren - Erklären - Erläutern -Ermitteln - Erörtern Hypothese aufstellen - Hypothese entwickeln - Interpretieren - Nennen - Protokollieren - Prüfen - Skizzieren - Stellung nehmen - Überprüfen - Untersuchen - Vergleichen - Zeichnen

4 Niveaukonkretisierung Biologie Klasse 10 ( 2 ) Problemstellung Nördlich der Antarktis liegt die Inselgruppe Kerguelen. Das Klima ist kalt und niederschlagsreich. Die auffälligste Wettererscheinung ist der ständig vorherrschende Wind, der meist in heftigen Böen weht. Teilweise entwickelten sich schwere Stürme und Orkane. Eine weitere Auffälligkeit findet sich in der einheimischen Fauna. Es leben dort mehrere flugunfähige Fliegen- und Schmetterlingsarten. Abbildung aus Kursstufe Natura, Klett Verlag

5 (3) Niveaubeschreibung Niveaustufe A Die Schülerinnen und Schüler Bisherige Version - wissen, dass es eine Besonderheit bei Insekten ist, wenn sie flugunfähig sind. - bringen die Flugunfähigkeit mit dem starken Wind in Verbindung und - erkennen, dass diese Flugunfähigkeit das Ergebnis der Evolution ist. - wissen, dass Mutation und Selektion die Faktoren für diese evolutive Entwicklung sind. - können diese Begriffe erklären. - entnehmen aus dem Text, dass die Flugunfähigkeit mit dem starken Wind zusammenhängt und - beschreiben die Flugunfähigkeit als Ergebnis der Evolution. Neu - wissen, dass es eine Besonderheit bei Insekten ist, wenn sie flugunfähig sind. - entnehmen aus dem Text, dass die Flugunfähigkeit mit dem starken Wind zusammenhängt und - beschreiben die Flugunfähigkeit als Ergebnis der Evolution. - wissen, dass Mutation und Selektion die Faktoren für diese evolutive Entwicklung sind. - können diese Begriffe definieren.

6 (3) Niveaubeschreibung Niveaustufe B Die Schülerinnen und Schüler - können weiterhin anhand der Fachbegriffe Mutation und Selektion die Entstehung der flügellosen Insekten auf den Kerguelen erklären. - erkennen die Flugunfähigkeit als Selektionsvorteil und Angepasstheit an den speziellen Lebensraum. - wissen, dass die genetische Variabilität Voraussetzung für evolutive Prozesse ist, und erklären Mutation und Rekombination als Ursachen für Variabilität. - erklären, wie es durch genetische Variabilität und Selektion durch Umweltfaktoren zur Entwicklung von besser angepassten Individuen kommt, die damit eine höhere Überlebenschance und damit einen größeren Fortpflanzungserfolg aufweisen als weniger gut angepasste Individuen. - bewerten die Flugunfähigkeit als Selektionsvorteil und Angepasstheit an den speziellen Lebensraum. - erklären, wie es durch genetische Variabilität und Selektion durch Umweltfaktoren zur Entwicklung von besser angepassten Individuen kommt, die damit eine höhere Überlebenschance und damit einen größeren Fortpflanzungserfolg aufweisen als weniger gut angepasste Individuen.

7 Niveaustufe C Die Schülerinnen und Schüler - erkennen darüber hinaus Angepasstheiten bei anderen Lebewesen auf der Grundlage von Variabilität. - können die Entstehung weiterer flugunfähiger Insekten (z. B. Flöhe, Läuse) erläutern. - können darüber hinaus Angepasstheiten bei anderen Lebewesen auf der Grundlage von Variabilität erklären. - können eine Hypothese für die Entstehung weiterer flugunfähiger Insekten (z. B. Flöhe, Läuse) entwickeln.

8 Fachspezifische Beschreibung der Anforderungsbereiche EPA Biologie Der Anforderungsbereich I umfasst Der Anforderungsbereich II umfasst Der Anforderungsbereich III umfasst die Reproduktion von Basiswissen. die Nutzung bekannter Methoden und Modellvorstellungen in vergleichbaren Beispielen die Entnahme von Informationen aus Fachtexten die Beschreibung makroskopischer... Beobachtungen die Beurteilung und Bewertung eines bekannten biologischen Sachverhalts die sachgerechte, eigenständig strukturierte und Aufgaben bezogene Darstellung komplexer biologischer Abläufe im Zusammenhang einer Aufgabenstellung die Entwicklung eines eigenständigen Zugangs zu einem biologischen Phänomen, die Entwicklung fundierter Hypothesen auf der Basis verschiedener Fakten, experimenteller Ergebnisse, Materialien und Modelle

9 Anforderungsbereiche EPA Chemie Der Anforderungsbereich I umfasst die Wiedergabe von Sachverhalten aus einem abgegrenzten Gebiet im gelernten Zusammenhang, die Beschreibung und Verwendung gelernter und geübter Arbeitstechniken und Verfahrensweisen in einem begrenzten Gebiet und in einem wiederholenden Zusammenhang Der Anforderungsbereich II umfasst selbstständiges Auswählen, Anordnen und Darstellen bekannter Sachverhalte unter vorgegebenen Gesichtspunkten in einem durch Übung bekannten Zusammenhang, selbstständiges Übertragen des Gelernten auf vergleichbare neue Situationen, wobei es entweder um veränderte Fragestellungen oder um veränderte Sachzusammenhänge oder um abgewandelte Verfahrensweisen geht. Der Anforderungsbereich III umfasst planmäßiges und kreatives Bearbeiten komplexerer Problemstellungen mit dem Ziel, selbstständig zu Lösungen, Deutungen, Wertungen und Folgerungen zu gelangen, bewusstes und selbstständiges Auswählen und Anpassen geeigneter gelernter Methoden und Verfahren in neuartigen Situationen.

10 Operatoren Chemie in alphabetischer Reihenfolge analysieren / untersuchen - anwenden / übertragen - auswerten - begründen - berechnen / bestimmen - beschreiben bestätigen - beurteilen - bewerten / Stellung nehmen - darstellen - diskutieren - dokumentieren durchführen (Experimenten) - entwickeln / aufstellen - erklären - erläutern -ermitteln - interpretieren / deuten - nennen / angeben - planen (Experimente) - skizzieren - strukturieren / ordnen - Stellung nehmen - überprüfen / prüfen - Untersuchen - verallgemeinern - vergleichen - zeichnen

11 Anforderungsbereiche EPA Physik Der Anforderungsbereich I umfasst Der Anforderungsbereich II umfasst Der Anforderungsbereich III umfasst die Reproduktion und die Anwendung einfacher Sachverhalte und Fachmethoden, das Darstellen von Sachverhalten in vorgegebener Form sowie die Darstellung einfacher Bezüge. die Reorganisation und das Übertragen komplexerer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Anwendung von Kommunikationsformen, die Wiedergabe von Bewertungsansätzen sowie das Herstellen einfacher Bezüge. das problembezogene Anwenden und Übertragen komplexer Sachverhalte und Fachmethoden, die situationsgerechte Auswahl von Kommunikationsformen, das Herstellen von Bezügen und das Bewerten von Sachverhalten.

12 Operatoren Physik in alphabetischer Reihenfolge abschätzen - analysieren / untersuchen anwenden - aufbauen (Experimente) - auswerten - begründen / zeigen - berechnen / bestimmen - beschreiben bestätigen bestimmen beurteilen - bewerten - darstellen - deuten - diskutieren / erörtern - dokumentieren durchführen (Experimenten) - entwerfen / planen (Experimenten) - entwickeln / aufstellen - erklären - erläutern - ermitteln - herleiten - interpretieren / deuten - nennen / angeben skizzieren - strukturieren / ordnen - Stellung nehmen - überprüfen / prüfen / testen vergleichen - zeichnen

13 Fachspezifische Beschreibungen Biologie Anforderungsbereich I die Reproduktion von Basiswissen (Kenntnisse von Fakten, Zusammenhängen und Methoden) die Nutzung bekannter Methoden und Modellvorstellungen in vergleichbaren Beispielen die Entnahme von Informationen aus Fachtexten und Umsetzen der Informationen in einfache Schemata (Stammbäume, Flussdiagramme o.ä.) die schriftliche Darstellung von Daten, Tabellen, Diagrammen, Abbildungen mit Hilfe der Fachsprache die Beschreibung makroskopischer und mikroskopischer Beobachtungen die Beschreibung und Protokollierung von Experimenten das Experimentieren nach Anleitung und die Erstellung mikroskopischer Präparate die sachgerechte Benutzung bekannter Software,

14 Fachspezifische Beschreibungen Biologie Anforderungsbereich II die Anwendung der Basiskonzepte in neuartigen Zusammenhängen die Übertragung und Anpassung von Modellvorstellungen die sachgerechte, eigenständig strukturierte und Aufgaben bezogene Darstellung komplexer biologischer Abläufe im Zusammenhang einer Aufgabenstellung die Auswahl bekannter Daten, Fakten und Methoden zur Herstellung neuer Zusammenhänge die gezielte Entnahme von Informationen aus vielschichtigen Materialien oder einer wissenschaftlichen Veröffentlichung unter einem vorgegebenen Aspekt die abstrahierende Darstellung biologischer Phänomene wie die zeichnerische Darstellung und Interpretation eines nicht bekannten mikroskopischen Präparats die Anwendung bekannter Experimente und Untersuchungsmethoden in neuartigen Zusammenhängen die Auswertung von unbekannten Untersuchungsergebnissen unter bekannten Aspekten die Beurteilung und Bewertung eines bekannten biologischen Sachverhalts die Unterscheidung von Alltagsvorstellungen und wissenschaftlichen Erkenntnissen.

15 Fachspezifische Beschreibungen Biologie Anforderungsbereich III die Entwicklung eines eigenständigen Zugangs zu einem biologischen Phänomen, z.b. die Planung eines geeigneten Experimentes oder Gedankenexperimentes die selbstständige, zusammenhängende Verarbeitung verschiedener Materialien unter einer selbstständig entwickelten Fragestellung die Entwicklung eines komplexen gedanklichen Modells bzw. eigenständige Modifizierung einer bestehenden Modellvorstellung die Entwicklung fundierter Hypothesen auf der Basis verschiedener Fakten, experimenteller Ergebnisse, Materialien und Modelle die Reflexion biologischer Sachverhalte in Bezug auf das Menschenbild die materialbezogene und differenzierte Beurteilung und Bewertung biologischer Anwendungen die Argumentation auf der Basis nicht eindeutiger Rohdaten: Aufbereitung der Daten, Fehleranalyse und Herstellung von Zusammenhängen die kritische Reflexion biologischer Fachbegriffe vor dem Hintergrund komplexer und widersprüchlicher Informationen und Beobachtungen.

16 Fachspezifische Beschreibung Chemie Anforderungsbereich I Wiedergeben von z.b. Daten, Fakten, Regeln, Begriffen, Definitionen Wiedergeben und Erläutern von z.b. Formeln, Gesetzen und Reaktionen Beschreiben von bekannten Stoffen, Stoffklassen, Strukturtypen und Modellvorstellungen in der Fachsprache Kennen und Wiedergeben der Basiskonzepte Wiedergeben von im Unterricht eingehend erörterten Fragestellungen und Zusammenhängen Entnehmen von Informationen aus einfachen Texten, Diagrammen, Tabellen Erstellen von Reaktionsgleichungen Durchführung von Berechnungen und Abschätzungen unter Nutzung von Tabellen bzw. von Messergebnissen Sachgerechte Nutzung bekannter Software Aufbauen von Apparaturen nach Anweisung oder aus der Erinnerung und sicheres Durchführung von Versuchen nach geübten Verfahren mit bekannten Geräten und Aufnehmen von Messwerten Erstellen von Versuchsprotokollen Darstellen von bekannten Sachverhalten in einer vorgegebenen Darstellungsform, z. B. als Tabelle, als Graf, als Skizze, als Text, Bild, Modell, Diagramm oder Mind- Map

17 Fachspezifische Beschreibung Chemie Anforderungsbereich II sachgerechtes Wiedergeben von komplexen Zusammenhängen Verbalisieren quantitativer und qualitativer Aussagen chemischer Formeln und Reaktionsgleichungen Interpretieren von Tabellen und grafischen Darstellungen mit Methoden, die im Unterricht behandelt wurden Planen und Auswerten einfacher Versuche zur Lösung vorgegebener Fragestellungen; Durchführen geplanter Experimente Anwenden von Modellvorstellungen und Gesetzen zur Lösung von Fragen, die an analogen Beispielen behandelt wurden Anwenden elementarer mathematischer Beziehungen auf chemische Sachverhalte Auswählen und Verknüpfen bekannter Daten, Fakten und Methoden bei vertrauter oder neuer Aufgabenstruktur Analysieren von Material und sachbezogenes Auswählen von Informationen Verknüpfen und fächerübergreifendes Anwenden von Wissen; Strukturierung des Wissens mit Hilfe von Basiskonzepten Sachgemäßes Urteilen und Argumentieren unter Verwendung der Fachsprache Anwenden der im Unterricht vermittelten chemischen Kenntnisse auf Umweltfragen und technische Prozesse Analysieren und Bewerten von Informationen aus Medien zu chemischen Sachverhalten und Fragestellungen Darstellen und Strukturieren von Zusammenhängen in Tabellen, Grafen, Skizzen, Texten, Schaubildern, Modellen, Diagrammen oder Mind-Maps

18 Fachspezifische Beschreibung Chemie Anforderungsbereich III selbstständiges Erschließen von Sachverhalten in einem unbekannten Zusammenhang selbstständiger Transfer des Gelernten auf vergleichbare Sachverhalte bzw. Anwendungssituationen selbstständiges und zielgerichtetes Auswählen und Anpassen geeigneter und gelernter Methoden und Verfahren in neuen Situationen Planen und gegebenenfalls Durchführen von Experimenten zu vorgegebenen oder selbst gefundenen Fragestellungen Entwickeln eigener Fragestellungen und alternativer Lösungsstrategien Analysieren komplexer Texte und Darstellen der Erkenntnisse in angemessener und Adressaten bezogener Weise Einbinden der Neuen Medien beim Präsentieren erworbenen Wissens und gewonnener Einsichten Erschließen von Kontexten mit Hilfe der Basiskonzepte Betrachtung gesellschaftlich relevanter Themen aus verschiedenen Perspektiven und Reflexion der eigenen Position

19 Fachspezifische Beschreibung Physik Fachkenntnisse Fachmethoden Kommunikation Reflexion Anforderungsbereich I Wiedergeben von einfachen Daten und Fakten sowie von Begriffen, Größen und Einheiten und deren Definitionen Wiedergeben von einfachen Gesetzen und Formeln sowie deren Erläuterung Entnehmen von Informationen aus einfachen Texten Aufbauen eines einfachen Experiments nach vorgelegtem Plan oder eines bekannten Experiments aus der Erinnerung Beschreiben eines Experiments Durchführen von Messungen nach einfachen Verfahren Umformen von Gleichungen und Berechnen von Größen aus Formeln sachgerechtes Nutzen einfacher Software Auswerten von Ergebnissen nach einfachen Verfahren Darstellen von Sachverhalten in verschiedenen Darstellungsformen (z.b. Tabelle, Graph, Skizze, Text, Bild, Diagramm, Mindmap, Formel) mündliches oder schriftliches Beantworten von Fragen zu einfachen physikalischen Sachverhalten schriftliches oder mündliches Präsentieren einfacher Sachverhalte fachsprachlich korrektes Fassen einfacher Sachverhalte Kommunizieren einfacher Argumente und Beschreibungen Beschreiben einfacher Phänomene aus Natur und Technik Darstellen einfacher historischer Bezüge Beschreiben von Bezügen zu Natur und Technik.

20 Fachspezifische Beschreibung Physik Fachkenntnisse Fachmethoden Kommunikation Reflexion Anforderungsbereich II fachgerechtes Wiedergeben von komplexeren Zusammenhängen Auswählen und Verknüpfen von Daten, Fakten und Methoden eines abgegrenzten Gebiets Entnehmen von Informationen aus komplexeren Texten Übertragen von Betrachtungsweisen und Gesetzen Selbstständiger Aufbau und Durchführung eines Experiments Planen einfacher experimenteller Anordnungen zur Untersuchung vorgegebener Fragestellungen Gewinnen von mathematischen Abhängigkeiten aus Messdaten Auffinden der relevanten physikalischen Variablen eines Vorgangs Erörtern von Fehlerquellen und Abschätzen des Fehlers bei Experimenten Erörtern des Gültigkeitsbereichs von Modellen und Gesetzen Optimieren von Modellen hinsichtlich eines Realexperiments Nutzen von Modellbildungssystemen zur Überprüfung oder zur graphischen Veranschaulichung physikalischer Abhängigkeiten mathematisches Beschreiben physikalischer Phänomene begründetes Herleiten der mathematischen Beschreibung eines einfachen physikalischen Sachverhaltes Strukturieren und schriftliches oder mündliches Präsentieren komplexerer Sachverhalte adressatengerechtes Darstellen physikalischer Sachverhalte in verständlicher Form Führen eines Fachgespräches auf angemessenem Niveau zu einem Sachverhalt fachsprachliches Fassen umgangssprachlich formulierter Sachverhalte präzises Kommunizieren einfacher Argumente und Beschreibungen Einordnen und Erklären von physikalischen Phänomenen aus Natur und Technik Einordnen von Sachverhalten in historische und gesellschaftliche Bezüge.

21 Fachspezifische Beschreibung Physik Fachkenntnisse Fachmethoden Kommunikation Reflexion Anforderungsbereich III Auswählen und Verknüpfen von Daten, Fakten und Methoden problembezogenes Einordnen und Nutzen von Wissen in verschiedenen inner und außerphysikalischen Wissensbereichen Entnehmen von Informationen aus komplexen Texten Entwickeln eigener Fragestellungen bzw. sinnvolles Präzisieren einer offenen Aufgabenstellung Planen und gegebenenfalls Durchführen und Auswerten eigener Experimente für vorgegebene Fragestellungen Erheben von Daten zur Überprüfung von Hypothesen Entwickeln alternativer Lösungswege, wenn dieses in der Aufgabenstellung gefordert wird Entwickeln neuer Modellelemente mit einem Modellbildungssystem begründetes Herleiten der mathematischen Beschreibung eines physikalischen Sachverhaltes Analysieren komplexer Texte und Darstellung der daraus gewonnenen Erkenntnisse Beziehen einer Position zu einem physikalischen Sachverhalt, Begründen und Verteidigen dieser Position in einem fachlichen Diskurs Darstellen eines eigenständig bearbeiteten komplexeren Sachverhalt für ein Fachpublikum (z.b. in einer Facharbeit) präzises Kommunizieren naturwissenschaftlicher Argumentationsketten Erkennen physikalischer Fragestellungen Finden von Anwendungsmöglichkeiten physikalischer Erkenntnisse

22 Niveaukonkretisierung Biologie Klasse 10 (2) Problemstellung re a 350 tp 300 ru B r e 200 d l h a z 100 n A 50 0 Bestandsentwicklung der Seeadler in Deutschland Jahr

23 (3) Niveaubeschreibung Niveaustufe A Die Schülerinnen und Schüler Bisherige Version - können anhand des Diagramms die Entwicklung der Greifvogelpopulation beschreiben. -Sie erkennen, dass die Schadstoffe über die Nahrungskette angereichert wurden und somit für die Bestandsabnahme verantwortlich sind, da Greifvögel keine Pflanzenfresser sind. Neu - können anhand des Diagramms die Entwicklung der Greifvogelpopulation beschreiben. -Sie entnehmen aus dem Text, dass die Schadstoffe über die Nahrungskette angereichert wurden und somit für die Bestandsabnahme verantwortlich sind, da Greifvögel keine Pflanzenfresser sind.

24 (3) Niveaubeschreibung Niveaustufe B Die Schülerinnen und Schüler Bisherige Version - können einen Zusammenhang zwischen DDT- Konzentration und Fortpflanzungserfolg der Greifvögel erkennen. - können erläutern, dass die Primärkonsumenten noch relativ geringe Schadstoffmengen aufnehmen im Gegensatz zu den Greifvögeln, die als Endkonsumenten einer hohen Schadstoffbelastung ausgesetzt sind. - können die Zunahme der Greifvogelpopulation nach 1970 mit der Abnahme des DDTs in der Nahrungskette erklären. Neu - können einen Zusammenhang zwischen DDT-Konzentration und Fortpflanzungserfolg der Greifvögel herstellen. - können erläutern, dass die Primärkonsumenten noch relativ geringe Schadstoffmengen aufnehmen im Gegensatz zu den Greifvögeln, die als Endkonsumenten einer hohen Schadstoffbelastung ausgesetzt sind. - können die Zunahme der Greifvogelpopulation nach 1970 mit der Abnahme des DDTs in der Nahrungskette erklären.

25 (3) Niveaubeschreibung Niveaustufe C Die Schülerinnen und Schüler - können über eine Biomassepyramide erklären, warum sich DDT in der Nahrungskette anreichert. - können den Sachverhalt angemessen grafisch darstellen. - können erklären, welche Auswirkungen die Biozidproblematik für uns Menschen hat, da auch wir als Endkonsumenten am Ende der Nahrungskette stehen. - können über eine Biomassepyramide argumentieren, warum sich DDT in der Nahrungskette anreichert. - können den Sachverhalt angemessen grafisch darstellen. - können kritisch reflektieren, welche Auswirkungen die Biozidproblematik für uns Menschen hat, da auch wir als Endkonsumenten am Ende der Nahrungskette stehen.