Schulinternes Curriculum des Faches Physik für die Sekundarstufe I

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1 Schulinternes Curriculum des Faches Physik für die Sekundarstufe I Inhalt Jahrgangsstufe Elektrizitätslehre / Energieumwandlung und -transport... 2 Energie, Temperatur und Aggregatzustand... 4 Licht und Schall, Quellen und Detektoren, Ausbreitung... 6 Zuordnung der prozessbezogenen Kompetenzen zu einzelnen Aufgaben... 8 Jahrgangsstufe Optik / Spektroskopie Elektrizität Mechanik Zuordnung der prozessbezogenen Kompetenzen zu einzelnen Aufgaben Jahrgangsstufe Radioaktivität Energie Zuordnung der prozessbezogenen Kompetenzen zu einzelnen Aufgaben Kompetenzbereich Kommunikation Leistungsbewertung... 43

2 Jahrgangsstufe 6 Elektrizitätslehre / Energieumwandlung und -transport Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stundenzahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Elektrizität im Alltag Elektrizität Schülerinnen und Schüler experimentieren mit einfachen Stromkreisen. Sicherer Umgang mit Elektrizität Stromkreise Leiter und Isolatoren UND-, ODER- und Wechselschaltung geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit elektrischem Strom beschreiben. einfache elektrische Schaltungen planen und aufbauen. an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrogeräten einen geschlossenen Stromkreis voraussetzt. 30 Was der Strom alles kann (Geräte im Alltag). Dauermagnete und Elektromagnete Magnetfelder an Beispielen aus ihrem Alltag verschiedene Wirkungen des elektrischen Stromes aufzeigen und unterscheiden. Schülerinnen und Schüler untersuchen ihre eigene Fahrradbeleuchtung. Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern Wärmewirkung des elektrischen Stroms Sicherung beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können. an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen. Messgeräte erweitern die Wahrnehmung. Einführung der Energie über Energiewandler und Energietransportketten in Transportketten Energie halbquantitativ bilanzieren und dabei die Idee der Energieerhaltung zugrunde legen. Seite 2 von 43

3 Die zugehörigen Kapitel des Lehrbuches Fokus Physik 5/6 Einfache elektrische Stromkreise 8 o Elektrische Stromkreise 10 o Elektrische Quellen 11 o Schaltsymbole und Schaltpläne 11 o Wie fließt der Strom bei deinem Fahrrad? 14 o Der Fahrradstromkreis 15 Elektrische Geräte im Alltag 16 Methode Wie führe ich Protokoll? 17 o Wie werden elektrische Geräte geschaltet? 20 o Schaltungen mit zwei Tastern 20 Methode Die Sprache der Physik Experimentbeschreibung 21 Selbst erforscht Schalter zum Selbstbauen 23 Sicherer Umgang mit Elektrizität 24 o Der Mensch als elektrischer Leiter 26 o Was der Strom alles kann 28 o Wirkungen des elektrischen Stroms 30 Keine Zauberei der Magnetismus 36 Methode An Lernstationen selbstständig experimentieren 37 o Eigenschaften von Magneten 40 o Nord- und Südpol eines Magneten 42 o Herstellung von Magneten 44 Methode Modelle eine Vorstellung hilft beim Verstehen 44 o Das Magnetfeld eines Dauermagneten 45 o Der Elektromagnetismus 48 o Elektromagnete 49 Physik erlebt Kompass im Kopf? 52 Energie bestimmt unseren Alltag 58 o Bewegung und Energie 61 o Woran erkennt man Energie? 61 Energie verschwindet nie 62 o Energie kann nicht erzeugt werden 64 o Energie kann nicht vernichtet werden 64 o Energie kann transportiert und gespeichert werden 67 o Energietransport 68 o Energiespeicherung 69 Physik erlebt Wo die elektrische Energie herkommt 70 Energie wird entwertet 72 o Energie geht an die Umwelt verloren 73 o Energieentwertung 74 Selbst erforscht Energiesparen und Energiemessen 76 Seite 3 von 43

4 Energie, Temperatur und Aggregatzustand Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stundenzahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Sonne - Temperatur - Jahreszeiten Temperatur und Energie 25 Was sich mit der Temperatur alles ändert Leben bei verschiedenen Temperaturen Die Sonne - unsere wichtigste Energiequelle Thermometer, Temperaturmessung Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung Aggregatzustände (Teilchenmodell) Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. an Beispielen beschreiben, dass sich bei Stoffen die Aggregatzustände durch Aufnahme bzw. Abgabe von thermischer Energie (Wärme) verändern. Aggregatzustände, Aggregatzustandsübergänge auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben. Sonnenstand an Beispielen zeigen, dass Energie, die als Wärme in die Umgebung abgegeben wird, in der Regel nicht weiter genutzt werden kann. den Sonnenstand als eine Bestimmungsgröße für die Temperaturen auf der Erdoberfläche erkennen. Seite 4 von 43

5 Die zugehörigen Kapitel des Lehrbuches Fokus Physik 5/6 Was sich im Verlauf eines Tages und eines Jahres ändert 82 o Vom Stand der Sonne Der Tag und das Jahr 83 o Der Tag, der Monat und das Jahr 84 o Die Jahreszeiten 86 o Die Temperatur im Laufe eines Tages und eines Jahres 87 o Die Temperatur 88 o Die Temperaturmessung 89 Methode Messwerte im Diagramm darstellen 90 Methode Ergebnisse präsentieren 92 Was sich mit der Temperatur alles ändert 94 o Volumen- und Längenänderung 98 o Fest, flüssig und gasförmig Die Aggregatzustände 100 o Das Teilchenmodell hilft beim Verständnis (1) 102 o Das Teilchenmodell hilft beim Verständnis (2) 103 Die Sonne unsere wichtigste Energiequelle 108 o Die Sonne erwärmt die Erde Wärmestrahlung 110 o Wärmemitführung 111 Physik erlebt Energie von der Sonne 114 Leben bei verschiedenen Temperaturen 118 o Wärme unterwegs 120 o Wärmeleitung 121 o Überleben im Winter durch die Anomalie des Wassers 123 Selbst erforscht Allerlei Wärme 124 Seite 5 von 43

6 Licht und Schall, Quellen und Detektoren, Ausbreitung Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stundenzahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Sehen und Hören Das Licht und der Schall 20 Sicher im Straßenverkehr - Augen und Ohren auf! Sonnen- und Mondfinsternis Licht und Sehen, Lichtquellen und Lichtempfänger, geradlinige Ausbreitung des Lichts, Schatten, Mondphasen, Reflexion, Spiegel Schallquellen und Schallempfänger, Schallausbreitung Tonhöhe und Lautstärke Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichts erklären Schwingungen als Ursache von Schall und Hören als Aufnahme von Schwingungen durch das Ohr identifizieren Grundgrößen der Akustik nennen Auswirkungen von Schall auf Menschen im Alltag erläutern Physik und Musik geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Schall und Strahlung nennen Seite 6 von 43

7 Die zugehörigen Kapitel des Lehrbuches Fokus Physik 5/6 Die Welt mit unseren Sinnen wahrnehmen 128 o Mit allen Sinnen erleben 130 o Tastwelt Sehwelt 131 o Sehen und Bewegen 132 o Hörwelt 133 Zum Sehen brauchen wir Licht 134 o Wie wir Lichtquellen sehen unsere Augen sind Lichtempfänger 136 o Die Ausbreitung des Lichts 137 o Licht wird gestreut, absorbiert oder durchgelassen 139 o Streulicht ist wichtig fürs Sehen 140 o Wie sich Licht ausbreitet 140 o Spiegel Licht wird gezielt zurückgeworfen 141 Selbst erforscht Spiegel basteln, staunen, forschen 142 Physik erlebt Sehen und gesehen werden im Straßenverkehr 144 Schattenbilder Lichtbilder 148 o Wie Schatten entstehen 149 o Kern- und Halbschatten 151 Licht und Schatten im Weltraum 160 o Die wechselnde Gestalt des Mondes 162 o Finsternisse 163 o Mond- und Sonnenfinsternisse 164 Sprechen und Hören 168 o Wie Sprache entsteht Stimmbänder 170 o Ohren und Gehör 171 o Vibration und Töne 172 o Schall und Schwingungen 173 o Die Tonhöhe gespannter Seiten 174 o Laut und leise 175 Schall unterwegs 176 o Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls 178 o Schall unterwegs Schallwellen 180 o Reflexion von Schall Echo 180 Der Ton macht die Musik 182 o Tonhöhe und Größe der Schallquelle 184 Methode Mind-Map wir sammeln und ordnen unsere Gedanken 187 Selbst erforscht Lärm ein Projekt 188 Seite 7 von 43

8 Zuordnung der prozessbezogenen Kompetenzen zu einzelnen Aufgaben Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung beobachten und beschreiben physikalische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. Jedes Unterkapitel beginnt mit einem kurzen Einstiegstext und einem oder mehreren Fotos (in einem blau hinterlegten Kasten) (z.b. S. 82). Text und Abbildung beziehen sich auf den jeweiligen Kontext, beschreiben eine Alltagssituation oder ein Problem und führen schließlich zu einer oder mehreren Fragestellungen hin, die die Schülerinnen und Schüler im Abschnitt Beobachtungen, Experimente (z.b. S.83) oder Probier es mal! (z.b. S.32f) bearbeiten und mithilfe der Grundlagentexte und Aufgaben vertiefen. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen und systematisieren diese Vergleiche. führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. S.14/Exp.3 Vor- und Nachteile S.19/Exp.5a S. 56/7 Check up S.51/1 Aufgabe Im Band 5/6 stehen in den Rubriken Experimente bzw. Probier es mal! über 200 einfache Experimente zur selbstständigen Erarbeitung von physikalischen Zusammenhängen zur Verfügung. Weitere Experimente gibt es für das Lernen an Stationen (S. 37ff, 65f, 96f) sowie in den Projektangeboten Selbst erforscht (z.b. S.22f). Seite 8 von 43

9 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. Die Dokumentation wird in zahlreichen Experimenten gefordert bzw. mit Vorschlägen unterstützt. Zentrale Arbeitsweisen bzw. Fachmethoden werden explizit auf den Methodenseiten vorgestellt und erklärt: Methode: Wie führe ich Protokoll S. 17 Methode: Die Sprache der Physik Experimentbeschreibung S. 21 Methode: Messwerte im Diagramm darstellen S. 90 Methode: Ergebnisse präsentieren S. 92 Methode: Je desto Beziehungen und Experimente S. 157 S.69/1 S.100/1 S.122/1 Methode: Mind-Map wir sammeln und ordnen unsere Gedanken S. 187 Sicherheitsregeln: S. 9; 24, 26 z.b. S. 27/ Aufgabe 4 Seite 9 von 43

10 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, wenden einfache Formen der Mathematisierung auf sie an, erklären diese, ziehen geeignete Schlussfolgerungen und stellen einfache Theorien auf. stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her, grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab und transferieren dabei ihr erworbenes Wissen. beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. Methode: Messwerte im Diagramm darstellen S. 90 Aus der Mathematik: Durchschnittstemperaturen berechnen S. 91 Methode: Je desto Beziehungen und Experimente S. 157 Aufgabe S. 89/2 Methode: Die Sprache der Physik Experimentbeschreibung S. 21 in zahlreichen Aufgaben am Kapitelende Alles klar? und Check up Methode: Modelle eine Vorstellung hilft beim Verstehen S. 44 Teilchenmodell: S. 102 bis 107 Grundlagentexte, Zusammenfassungen Auf einen Blick, Aufgabenstellungen fördern den bewussten Umgang mit der Fachsprache in zahlreichen Aufgaben am Kapitelende Alles klar? und Check up wird das Anwenden der Fachsprache gefordert Seite 10 von 43

11 Kompetenzbereich Kommunikation tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggf. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. Anlässe bieten: Einstiege, Probier s mal!, Experimente interessante Phänomene und Anwendungen in z.b. Aus der Geschichte S. 135 oder Physik erlebt S. 70 f Projektangebote Selbst erforscht anwendungsorientierte Aufgaben Alles klar?; Check up Methode: Ergebnisse präsentieren S. 92 Methode: Die Sprache der Physik Experimentbeschreibung S. 21 Methode: Modelle eine Vorstellung hilft beim Verstehen S. 44 Methode: Ergebnisse präsentieren S. 92 Selbst erforscht Projektarbeit: Planen Durchführen Präsentieren S. 22 Methode: Messwerte im Diagramm darstellen S. 90 Methode: Je desto Beziehungen und Experimente S. 157 Aufgabe S. 89/2 Experimente S.14/3 Seite 11 von 43

12 beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. S.18/19 Mikrowelle, Autotür S. 31 Sicherungen S. 32 Reed-Schalter S. 83 Sonnenuhr Seite 12 von 43

13 Kompetenzbereich Bewertung beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. Im Anfangsunterricht in den Klassenstufen 5/6 bleiben entsprechende kritische Betrachtungen noch im Hintergrund und ergeben sich eher spontan z.b. im Zusammenhang mit Modellvorstellungen. Diese Kompetenz gewinnt erst ab höheren Klassenstufen an Bedeutung. Aus der Umwelt: S.41 Magnet rettet Zuchtbullen Physik erlebt: Wo die elektrische Energie herkommt S. 70/71 Aus der Technik: Transrapid schweben mit Magneten S.50; Lasthebemagnete S. 50 nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag. beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. Aus der Technik: S.27 Auch Nichtleiter sind wichtig Der Mensch als elektrischer Leiter S. 26/27 Sicherheitsregeln: S. 9; 24, 26 Der Mensch als elektrischer Leiter S. 26/27 Selbst erforscht: Lärm ein Projekt S. 188 Seite 13 von 43

14 benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. Aus der Geschichte S.135 oder Physik erlebt S.70f Infotexte auf CD-ROM (z.b ) Aus der Geschichte: S.46 Die Entwicklung des Kompass. wird in zahlreichen Aufgaben und Experimenten gefördert z.b. : S.35/3 S. 55/6 S. 56/ 3, 4 SS.119/3 Wettbewerb Methode: Modelle eine Vorstellung hilft beim Verstehen S. 44 Teilchenmodell: S. 102 bis 107 beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. Aus der Umwelt: Die Sonne treibt den Golfstrom an S. 112 Treibhauseffekt S. 113 Seite 14 von 43

15 Jahrgangsstufe 8 Optik / Spektroskopie Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stunden zahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Optik hilft dem Auge auf die Sprünge Optische Instrumente, Farbzerlegung des Lichts Mit optischen Instrumenten Unsichtbares sichtbar gemacht Aufbau und Bildentstehung beim Auge Funktion der Augenlinse die Funktion von Linsen für die Bilderzeugung und den Aufbau einfacher optischer Systeme beschreiben 25 Die ganz großen Sehhilfen: Teleskope und Spektroskope Lichtleiter in Medizin und Technik Lupe als Sehhilfe, Fernrohr Brechung, Reflexion, Totalreflexion und Lichtleiter Zusammensetzung des weißen Lichts Absorption, und Brechung von Licht beschreiben Infrarot-, Licht- und Ultraviolettstrahlung unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung beschreiben Die Welt der Farben Seite 15 von 43

16 Die zugehörigen Kapitel des Lehrbuches Fokus Physik 7/8 Wie die Bilder in Kamera und Auge entstehen - optische Abbildungen 8 o Löcher erzeugen Bilder 9 o Löcher zeichnen Bilder 10 o Die Lochkamera wird durch eine Linse verbessert 11 o Brenngläser sind Sammellinsen 12 o Punkt für Punkt - die Bilder der Sammellinse 12 o Größe und Lage des Bildes 13 o Verschiedene Sammellinsen - verschieden große Bilder 14 o Scharfe und unscharfe Bilder bei der Sammellinse 15 Methode Linsenbilder konstruieren 16 o Linsenbilder berechnen 17 Selbst erforscht Digitalkameras 20 o Das Auge - wie Bilder auf der Netzhaut entstehen 21 o Wie unser Auge das Bild scharf stellt 24 o Zwei Netzhautbilder - ein Scheineindruck 27 o Auf einen Blick / Alles klar? 30 Bilder durch Spiegelung, Brechung und Totalreflexion 32 o Spiegelbilder und Reflexion 33 o Eigenschaften von Spiegelbildern 34 o Wie Spiegelbilder entstehen 34 o Das Reflexionsgesetz 35 o Bilder durch Brechung und Totalreflexion 37 o Bilder durch Brechung 39 Methode Grafische Auswertung von Messreihen 41 o Die Brechung 42 o Warum Sammellinsen das Licht bündeln 43 Physik erlebt Luftspiegelungen 48 Kleines groß sehen - Fernes nah sehen 52 o Lupe und Mikroskop 53 o Die Sammellinse als Lupe 54 Seite 16 von 43

17 Elektrizität Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stunden zahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Elektrizität messen, verstehen, anwenden Elektrizität 25 Elektroinstallatione n und Sicherheit im Haus Autoelektrik Hybridantrieb Einführung von Stromstärke und Ladung, Eigenschaften von Ladung, elektrische Quelle und elektrischer Verbraucher elektrischer Widerstand, Ohm sches Gesetz Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken, Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen die Beziehung von Spannung, Stromstärke und Widerstand in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie beschreiben. die Stärke des elektrischen Stroms zu seinen Wirkungen in Beziehung setzen und die Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte darauf zurückführen den quantitativen Zusammenhang von Spannung, Ladung und gespeicherter bzw. umgesetzter Energie zur Beschreibung energetischer Vorgänge in Stromkreisen nutzen. umgesetzte Energie und Leistung in elektrischen Stromkreisen aus Spannung und Stromstärke bestimmen. Seite 17 von 43

18 Die zugehörigen Kapitel des Lehrbuches Fokus Physik 7/8 Energie in Zahlen 74 o Energie in Nahrungsmitteln und Treibstoffen 75 o Wasser erwärmen - die Einheit der Energie 76 o Energiebedarf beim Heben 77 o Berechnung der Lageenergie 78 o Wenn es auf das Tempo der Energieumwandlung ankommt - die Leistung 81 o Die Leistung und ihre Einheit 81 o Energiemessung 85 o Wie man elektrische Energie misst 86 Elektrische Energie kommt ins Haus 92 o Elektrische Anlagen übertragen Energie 93 o Energieübertragung durch Stromkreise 98 o Übertragung von Energie - der Stromkreis 99 Methode Analogien 100 o Strom und Stromstärke 101 o Wie Stromstärken gemessen und berechnet werden 102 o Messbare Wirkungen des elektrischen Stroms 102 o Die elektrische Stromstärke 103 o Das Messen der elektrischen Stromstärke 104 o Elektrische Stromstärke im unverzweigten Stromkreis 104 Methode Wie wird mit einem Strommesser gearbeitet? o Der Zusammenhang zwischen Stromstärke, Elektrizität und Zeit 108 Methode Strukturen in der Physik - Ströme und Stromstärken 109 Sichere Energieversorgung im Haus 112 o Die Parallelschaltung 113 o Elektrische Stromstärke im verzweigten Stromkreis Methode Arbeit mit Proportionalitäten 115 Methode Die grafische Auswertung von Messreihen - die Ausgleichgerade 116 o Schutzmaßnahmen im Stromnetz 117 Vom Funken zum Laserdrucker 124 o Das seltsame Verhalten geriebener Gegenstände 125 o Elektrische Ladung 126 o Die Elementarladung 127 o Positive und negative Ladungen sind überall 127 o Nachweis der elektrischen Ladung 128 o Ladungstrennung durch Influenz 128 Selbst erforscht Der Elektrophor 130 o Elektrischer Strom ist bewegte Ladung 131 o Glühelektrischer Effekt 132 o Elektrische Leiter und elektrischer Strom 132 Physik erlebt Wenn's blitzt und donnert 134 Seite 18 von 43

19 Mechanik Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stunden zahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit Kraft, Druck, mechanische und innere Energie Einfache Maschinen: Kleine Kräfte, lange Wege Geschwindigkeit, Kraft als vektorielle Größen, Zusammenwirken von Kräften Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen beschreiben. 100 m in 10 Sekunden (Physik und Sport) Gewichtskraft und Masse, Hebel und Flaschenzug Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. 25 Anwendungen der Hydraulik Mechanische Arbeit und Energie, Energieerhaltung die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft beschreiben. Tauchen in Natur und Technik Druck, Auftrieb in Flüssigkeiten die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von Kraftwandlern an Beispielen beschreiben. Druck als physikalische Größe quantitativ beschreiben und in Beispielen anwenden. Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden.

20 Die zugehörigen Kapitel des Lehrbuches Fokus Physik 7/8 Mit dem Navigationssystem unterwegs 140 o Positionsangabe 142 o Maßstab und Distanzmessung 142 o Positionsbestimmung mit dem Navigationsgerät 144 Methode Mit Pfeilen rechnen - Addition und Subtraktion von Vektoren 146 o Geschwindigkeit als Vektor148 o Die gleichförmige Bewegung 149 o Die Einheit der Geschwindigkeit 150 o Rechnen mit Geschwindigkeiten 150 o Zeit-Weg-Diagramm 151 o Rechnen mit Geschwindigkeitsvektoren152 Wechselwirkungen und Kräfte158 o Überall Kräfte - doch unterschiedliche Wirkungen 159 o Mechanische Wechselwirkungen 160 o Woran man Kräfte erkennt 162 o Gewichtskraft und Masse 163 o Körper im Kräftegleichgewicht 164 o Die Kraft - eine gerichtete physikalische Größe 166 o Das Wechselwirkungsgesetz 167 o Kräfte messen 169 o So werden Kräfte gemessen 170 Physik erlebt Die Schwerkraft 176 Brücken 178 o Stütze, Seil und Träger 180 Selbst erforscht Brücken bauen 183 Schweben, Steigen, Sinken 188 o Schwere und leichte Stoffe - die Dichte 190 o Schweben, Steigen und Sinken 191 Methode Fermiprobleme lösen 192 Erfahrungen mit Druck 198 o Vorstellungen zum Druck 200 o Druck und Kraft 201 o Das hydrostatische Paradoxon 202 o Berechnung des Schweredrucks 202 o Druckunterschiede sorgen für Ströme 204 Methode Strukturen in der Physik - Antrieb, Stromstärke und Widerstand 205 Physik erlebt Der Pottwal taucht ab 210 Kräfte beim Tauchen und Schwimmen 212 o Der Auftrieb 214 o Schwimmen 215 Selbst erforscht Physik im Schwimmbad 218 Seite 20 von 43

21 Zuordnung der prozessbezogenen Kompetenzen zu einzelnen Aufgaben Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. Jedes Unterkapitel beginnt mit einem kurzen Einstiegstext und einem oder mehreren Fotos (in einem blau hinterlegten Kasten) (z.b. S. 62 Tau am Spinnweben und S. 140 Navigationssystem). Text und Abbildung beziehen sich auf den jeweiligen Kontext, beschreiben eine Alltagssituation oder ein Problem und führen schließlich zu einer oder mehreren Fragestellungen hin, die die Schülerinnen und Schüler im Abschnitt Beobachtungen, Experimente (z.b. S. 9, 75, 93 oder 141) oder Probier s mal! (z.b. S.19) bearbeiten und mithilfe der Grundlagentexte und Aufgaben vertiefen. Physik erlebt (z.b. S. 48/49) ermöglicht den Schülerinnen und Schülern ebenfalls Phänomene zu beschreiben und zwischen Beobachtung und Erklärung zu unterscheiden. Auf der DVD-ROM (beiliegend im Schülerbuch) befinden sich weitere Experimentier- bzw. Bauanleitungen.

22 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. z.b. : Methode S. 100 Analogien Methode S. 109, 221 Strukturen in der Physik Methode S. 208 Fermiprobleme lösen Physik erlebt S. 226 Der Pottwal taucht ab S. 109 Methode Strukturen in der Physik Ströme und Stromstärken Viele Aufgaben in den Check-up bieten den Schülerinnen und Schülern ebenfalls Möglichkeiten Ähnlichkeiten und Unterschiede systematisch zu nutzen. Seite 22 von 43

23 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. Im Band 7/8 stehen in den Rubriken Experimente bzw. Probier s mal! Sehr viele einfache Experimente zur selbstständigen Erarbeitung von physikalischen Zusammenhängen zur Verfügung. Weitere Experimente gibt es für das Lernen an Stationen (z. B. S. 22 f., S. 82 f.) sowie in den Projektangeboten Selbst erforscht (z. B. S. 130, S. 234 f.). Auf der DVD-ROM stehen Interaktive Bildschirmexperimente und Arbeitsblätter zur Verfügung. Konkrete Beispiele: Lernen an Stationen S. 22/23 Optik Experimente S. 77 Mechanik/Energie Selbst erforscht S. 130 Elektrizitätslehre Für die Durchführung, Protokollierung und Abstraktion der Ergebnisse der Schüleraktivitäten finden sich in den Methode-Seiten Anregungen, z.b. S. 16 Methode Linsenbilder konstruieren S. 105 Methode Wie wird mit einem Strommesser gearbeitet? S. 115 Methode Arbeit mit Proportionalitäten S. 116 Methode Die grafische Auswertung von Messreihen die Ausgleichsgerade Seite 23 von 43

24 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. Die Dokumentation wird in zahlreichen Experimenten gefordert bzw. mit Vorschlägen unterstützt. Zentrale Arbeitsweisen bzw. Fachmethoden werden explizit auf den Methode-Seiten vorgestellt und erklärt: z.b. : S. 16 Methode Linsenbilder konstruieren S. 41 Methode Grafische Auswertung von Messreihen S. 115 und 116 Methode Arbeit mit Proportionalitäten u. Die grafische Auswertung von Messreihen die Ausgleichsgerade Auf verschiedenen Seiten werden fundamentale Methoden vorgestellt und erläutert (z.b. S. 151 Zeit-Weg-Diagramm). recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Printund elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. Neben der Recherche im SB wird in verschiedenen Aufgaben explizit gefordert, dass sich die Schülerinnen und Schüler selbstständig Informationen verschaffen, z.b. : S. 136 Aufgabe 1 S. 132 Aufgaben 3 und 4 Neben dem SB als Quelle dienen hier v.a. Internetquellen als Grundlage. Die Einordnung, Bewertung und Verarbeitung dieser Informationen wird im Unterricht ständig ohne explizite Nennung gefordert und eingeübt. Viele Anknüpfungspunkte im SB sind bereits genannt siehe erste/zweite und vierte Zeile dieser Tabelle. Hier geht es v.a. um Experimente in größeren Zusammenhängen von der Hypothesenbildung über die Planung/Durchführung bis zur Auswertung. Im SB findet sich z.b. S. 183 Selbst erforscht Brücken bauen S. 234 f. Selbst erforscht Physik im Schwimmbad Seite 24 von 43

25 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, wenden einfache Formen der Mathematisierung auf sie an, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. Wird z.b. explizit im SB gefordert: Methode S.41 Grafische Auswertung von Messreihen S. 115 Methode Arbeit mit Proportionalitäten S. 116 Methode Die grafische Auswertung von Messreihen die Ausgleichsgerade S. 151 und 155 Zeit-Weg-Diagramme Im SB z.b. : S. 48 f. Physik erlebt Luftspiegelungen S. 45 Grundlagen Nachrichtenübertragung mit Glasfasertechnik S. 134 f. Physik erlebt Wenn`s blitzt und donnert In zahlreichen Aufgaben am Kapitelende Alles klar? und Check-up Im SB z.b. : S. 146 Methode Mit Pfeilen rechnen S. 221 Methode Strukturen in der Physik Antrieb, Stromstärke und Widerstand S. 109 Methode Strukturen in der Physik Ströme und Stromstärken Grundlagentexte, Zusammenfassungen Auf einen Blick, Aufgabenstellungen fördern den bewussten Umgang mit der Fachsprache in zahlreichen Aufgaben am Kapitelende Alles klar? und Check-up wird das Anwenden der Fachsprache gefordert Seite 25 von 43

26 Kompetenzbereich Kommunikation tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggf. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. Anlässe hierzu bieten sich im SB: Einstiegsseiten (z.b. S. 52) Probier s mal! (z.b. S. 161) Experimente (Lernen an Stationen) (z.b. S. 82 f., S. 141) Bei der Diskussion über interessante physikhaltige Phänomene, z.b. Grundlagen (z.b. S. 45) oder Physik erlebt (z.b. S. 176) DVD-ROM Angebote Selbst erforscht als kooperative Projektangebote (z.b. S. 183, S. 234) Anwendungen in Aufgaben der Check-up-oder Alles-klar?-Seiten (z.b. S. 156) Methoden enthalten vielfältig Hilfen oder Anleitungen (z.b. S. 105, S. 115 f.) Es können z.b. Grundlagen oder Physik erlebt erarbeitet und präsentiert werden oder Projektergebnisse der Selbst-erforscht-Seiten können vorgetragen und diskutiert werden. Die Lösungen der Aufgaben in Check-up oder Alles klar? müssen dokumentiert werden, sie können auch vorgetragen und diskutiert werden. Z.B. : Projekt Selbst erforscht S. 183/S. 234 Grundlagen S. 45 Physik erlebt S. 58 ff. Check-up bzw. Alles klar? Seite 26 von 43

27 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. Das SB bietet v.a. durch die Methoden Seiten Gelegenheit diese Kompetenz aufzubauen, aber auch einige grundlegende Methoden werden im Text erörtert, z.b.: Methode S.41 Grafische Auswertung von Messreihen S. 115 Methode Arbeit mit Proportionalitäten S. 116 Methode Die grafische Auswertung von Messreihen die Ausgleichsgerade S. 151 und 155 Zeit-Weg-Diagramme Anlässe bieten unterschiedliche Aufgabentypen und Informationstexte zu Anwendungen und Phänomenen. (z.b. S. 45, 48 f.) Im Schulbuch v.a. in den Physik erlebt (z.b. S. 58 ff.) oder Grundlagen-Texten (z.b. S. 45). Texte hierzu finden sich in Einstiegstexten, Grundlagen oder Physik erlebt und insbesondere Aus der Technik, zum Teil aber auch in Aufgaben, z.b. : S. 45 Glasfaserkabel Grundlagen S. 140 Mit dem Navigationsgerät unterwegs Einstieg S. 121 Aufgabe 8 S. 133 Laserdrucker Aus der Technik Seite 27 von 43

28 Kompetenzbereich Bewertung beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. In der JgSt. 7/8 eignen sich einige Experimente und Kontexte besonders dazu, diese Kompetenz aufzubauen, z.b. : S. 41 Methode Grafische Auswertung von Messreihen bei der Totalreflexion S. 96 f. Aus der Umwelt Wir leben über unsere Verhältnisse S. 116 Methode Die grafische Auswertung von Messreihen die Ausgleichsgerade S. 149 ff. Versuche rund um die gleichförmige Bewegung mathematisches Modell real? S. 191 Experimente zum Flaschenzug S. 208 f. Methode Fermiprobleme lösen Diese Kompetenz wird erst in der Jahrgangsstufe 9 aufgebaut. Das SB bietet mit Grundlagen, Physik erlebt, Aus der Technik, Selbst erforscht, Aus der Geschichte und Aus der Umwelt zahlreiche Möglichkeiten Physik in Anwendungssituationen darzustellen, z.b. : Aus der Technik S. 184, S. 219 oder S. 192 Selbst erforscht S. 183 oder S. 234 f. Aus der Umwelt S. 96 oder S. 84 Physik erlebt S. 58 ff. Grundlagen S. 180 Aus der Geschichte S. 145 Seite 28 von 43

29 nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag. beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. Im SB z.b. auf folgenden Seiten: S. 117 Schutzmaßnahmen im Stromnetz S. 134 Physik erlebt Wenn es blitzt und donnert S. 172 Aus der Technik Materialprüfung Check-up oder Alles klar? mit ausgewählten Aufgaben Im SB z.b. : S. 74 f. Energie in Zahlen S. 96 Aus der Technik Lebenswichtige Energieströme S. 96 Aus der Umwelt Wir leben über unsere Verhältnisse Außerdem bietet das SB mit Aus der Umwelt, Aus der Technik und Aus der Geschichte sowie Physik erlebt zahlreiche Anregungen, mit denen eine Vertiefung der Kompetenz möglich ist, Beispiele sind bereits mehrfach aufgeführt. Diese Kompetenz wird in vielen Aufgaben und Experimenten ausgeprägt: Check-up, Alles klar? und Probier`s mal! sowie Experimente. Projektarbeiten nach den Selbst-erforscht-Seiten sind insbesondere zur Ausbildung der Lösungsstrategiefindekompetenz sinnvoll, z.b. : Selbst erforscht S. 183 Brücken bauen Selbst erforscht S. 234 Physik im Schwimmbad Seite 29 von 43

30 nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. Insbesondere die Modellvorstellung des elektrischen Stroms und die Analogie zum Wasserstrom kann hier zur Ausprägung der Kompetenz genutzt werden, z.b. : S. 100 Methode Analogien S. 109 Methode Strukturen in der Physik Strom und Stromstärke S. 221 Methode Strukturen in der Physik Antrieb, Stromstärke und Widerstand Darüber hinaus bietet sich an, das mathematische Modell der gleichförmigen Bewegung kritisch zu analysieren: S. 149 ff. Im SB z.b. : S. 96 Aus der Umwelt Wir leben über unsere Verhältnisse Seite 30 von 43

31 Jahrgangsstufe 9 Radioaktivität Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stunden zahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Radioaktivität und Kernenergie Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung Radioaktivität und Kernenergie 25 Radioaktivität und Kernenergie Nutzen und Gefahren Strahlendiagnostik und Strahlentherapie Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren Aufbau der Atome, ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertzeit) Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz Kernspaltung Nutzen und Risiken der Kernenergie Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen Kern-Hülle-Modells erklären verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung beschreiben. Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung beschreiben. die Wechselwirkung zwischen Strahlung, insbesondere ionisierender Strahlung, und Materie sowie die daraus resultierenden Veränderungen der Materie beschreiben und damit mögliche medizinische Anwendungen und Schutzmaßnahmen erklären. Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene beschreiben. Zerfallsreihen mithilfe der Nuklidkarte identifizieren. Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten Seite 31 von 43

32 Energie Kontext / Fachliche Inhalte / Konzeptbezogene Kompetenzen Stundenzahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik Energie, Leistung, Wirkungsgrad 45 Strom für zu Hause Das Blockheizkraftwer k Energiesparhaus Verkehrssysteme und Energieeinsatz Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre Energieumwandlun gsprozesse, Elektromotor und Generator, Wirkungsgrad Erhaltung und Umwandlung von Energie Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. die Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen. den quantitativen Zusammenhang von umgesetzter Energiemenge (bei Energieumsetzung durch Kraftwirkung: Arbeit), Leistung und Zeitdauer des Prozesses kennen und in Beispielen aus Natur und Technik nutzen. Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druckdifferenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. den Aufbau eines Elektromotors beschreiben und seine Funktion mit Hilfe der magnetischen Wirkung des elektrischen Stromes erklären. den Aufbau von Generator und Transformator beschreiben und ihre Funktionsweisen mit der elektromagnetischen Induktion erklären. die Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine erklären. in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. Seite 32 von 43

33 Stundenzahl Kontext / Unterrichtsreihe fachliche Inhalte konzeptbezogene Kompetenzen Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik Energie, Leistung, Wirkungsgrad regenerative Energieanlagen an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen. den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung). Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen beschreiben. die Verknüpfung von Energieerhaltung und Energieentwertung in Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in Fahrzeugen, Wärmekraftmaschinen, Kraftwerken usw.) erkennen und beschreiben. beschreiben, dass die Energie, die wir nutzen, aus erschöpfbaren oder regenerativen Quellen gewonnen werden kann. die Notwendigkeit zum Energiesparen begründen sowie Möglichkeiten dazu in ihrem persönlichen Umfeld erläutern. technische Geräte und Anlagen unter Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung der Umwelt vergleichen und bewerten und Alternativen erläutern. verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, -aufbereitung und - nutzung unter physikalisch-technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanz diskutieren. Seite 33 von 43

34 Zuordnung der prozessbezogenen Kompetenzen zu einzelnen Aufgaben Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. Jedes Unterkapitel beginnt mit einem kurzen Einstiegstext und einem oder mehreren Fotos (in einem blau hinterlegten Kasten) (z.b. S. 272 Wie elektrische Energie erzeugt und transportiert wird und S. 293 Radioaktivität und Kernenergie). Text und Abbildung beziehen sich auf den jeweiligen Kontext, beschreiben eine Alltagssituation oder ein Problem und führen schließlich zu einer oder mehreren Fragestellungen hin, die die Schülerinnen und Schüler im Abschnitt Beobachtungen, Experimente (z.b. S. 295; S. 273) oder Probier s mal! (z.b. S. 274) bearbeiten und mithilfe der Grundlagentexte und Aufgaben vertiefen. Physik erlebt (z.b. S. 256 f. oder 344 f.) ermöglicht den Schülerinnen und Schülern ebenfalls Phänomene zu beschreiben und zwischen Beobachtung und Erklärung zu unterscheiden. analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. z.b. : Methode S. 245 Modelle für den Energietransport im elektrischen Stromkreis S. 294 Unsichtbares wird sichtbar gemacht S. 295 Aufgabe 5 Öltröpfchen-Experiment S. 311 Probier s mal! Aufgaben mit Analogien zu physikalischen Gesetzen Viele Aufgaben in den Check-up bieten den Schülerinnen und Schülern ebenfalls Möglichkeiten Ähnlichkeiten und Unterschiede systematisch zu nutzen. Seite 34 von 43

35 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. Im Band 9 stehen in den Rubriken Experimente bzw. Probier s mal! Sehr viele einfache Experimente zur selbstständigen Erarbeitung von physikalischen Zusammenhängen zur Verfügung. Weitere Experimente gibt es für das Lernen an Stationen (z. B. S. 249 f.) sowie in den Projektangeboten Selbst erforscht (z. B. S. 280). Auf der DVD-ROM stehen Interaktive Bildschirmexperimente und Arbeitsblätter zur Verfügung. Konkrete Beispiele: Lernen an Stationen S. 249 f. Elektrizitätslehre Experimente S. 295 Radioaktivität und Kernphysik Selbst erforscht S. 280 Generatoren Für die Durchführung, Protokollierung und Abstraktion der Ergebnisse der Schüleraktivitäten finden sich in den Methode Abschnitten Anregungen, z.b. dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. S. 416 Methode Von der Fragestellung über das Experiment zur Formel Die Dokumentation wird in zahlreichen Experimenten gefordert bzw. mit Vorschlägen unterstützt. Zentrale Arbeitsweisen bzw. Fachmethoden werden explizit auf den Methode-Seiten vorgestellt und erklärt: z.b.: S. 416 Methode Von der Fragestellung über das Experiment zur Formel Diese Kompetenz wird vorwiegend bereits im Band 7/8 aufgebaut. Seite 35 von 43

36 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Printund elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. Neben der Recherche im SB wird in verschiedenen Aufgaben explizit gefordert, dass sich die Schülerinnen und Schüler selbstständig Informationen verschaffen, z.b. : S. 299 Aufgabe 2 S. 336 Aufgabe 4 Eine besonders intensive Möglichkeit bietet S. 331 Selbst erforscht Chancen und Risiken der Kernenergie. Anleitung finden die Schülerinnen und Schüler z.b. in Methode S. 362 Internetrecherche. wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. Neben dem SB als Quelle dienen hier v.a. Internetquellen als Grundlage. Die Einordnung, Bewertung und Verarbeitung dieser Informationen wird im Unterricht ständig ohne explizite Nennung gefordert und eingeübt. Viele Anknüpfungspunkte im SB sind bereits genannt siehe erste/zweite und vierte Zeile dieser Tabelle. Hier geht es v.a. um Experimente in größeren Zusammenhängen von der Hypothesenbildung über die Planung/Durchführung bis zur Auswertung. Im SB findet sich z.b. S. 416 Methode Von der Fragestellung über das Experiment zur Formel S. 280 f. Selbst erforscht Generatoren Seite 36 von 43

37 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, wenden einfache Formen der Mathematisierung auf sie an, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. Wird z.b. explizit im SB gefordert: S. 267 Methode Herleiten von Neuem aus Bekanntem S. 319 Methode Arbeiten mit der Nuklidkarte Das gesamte Kapitel ENERGIEVERSORGUNG VON MORGEN bietet vielfältige Gelegenheiten (auch in kleinen Einheiten) diese Kompetenz zu vertiefen. Im SB z.b. : S. 344 f. Physik erlebt Anwendungen der Kernstrahlung in der Medizin S. 288 Aus der Umwelt Energieverluste beim Standby Selbstinduktion beim Transformator S. 308 Einstieg Zerfall von Atomkernen Radioaktivität In zahlreichen Aufgaben am Kapitelende Alles klar? und Check-up Im SB z.b. : S. 304 ff. Möglichkeit zur Textarbeit S. 331 Selbst erforscht Grundlagentexte, Zusammenfassungen Auf einen Blick, Aufgabenstellungen fördern den bewussten Umgang mit der Fachsprache in zahlreichen Aufgaben am Kapitelende Alles klar? und Check-up wird das Anwenden der Fachsprache gefordert Seite 37 von 43

38 Kompetenzbereich Kommunikation tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. Anlässe hierzu bieten sich im SB: Einstiegsseiten (z.b. S. 293) Experimente (z.b. S. 385, S. 366 u.v.a.m.) Bei der Diskussion über interessante physikhaltige Phänomene, z.b. Grundlagen, Aus der Technik, Aus der Forschung, Aus der Geschichte oder Physik erlebt DVD-ROM-Angebote Selbst erforscht als kooperative Projektangebote (S. 331) Anwendungen in Aufgaben der Check-up oder Alles klar? Es können z.b. Grundlagen oder Physik erlebt erarbeitet und präsentiert werden oder Projektergebnisse der Selbst-erforscht-Seiten können vorgetragen und diskutiert werden. Die Lösungen der Aufgaben in Check-up oder Alles klar? müssen dokumentiert werden, sie können auch vorgetragen und diskutiert werden. Z.B. : Projekt Selbst erforscht S. 280 oder S. 331 Aus der Forschung S. 304 ff. Physik erlebt S. 344 f. Check-up bzw. Alles klar? Seite 38 von 43

39 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. Das SB bietet v.a. durch die Methoden-Seiten Gelegenheit diese Kompetenz aufzubauen, aber auch einige grundlegende Methoden werden im Text erörtert, z.b.: Methode S. 414 Von der Fragestellung über das Experiment zur Formel Methode S. 267 Herleiten von Neuem aus Bekanntem Darüber hinaus die zahlreichen bereits genannten Beispielen, die in Gruppenarbeit erarbeitet werden können. beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggf. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. Anlässe bieten unterschiedliche Aufgabentypen und Informationstexte zu Anwendungen und Phänomenen. Im Schulbuch v.a. in den Texten Grundlagen, Aus der Technik, Aus der Forschung, Aus der Geschichte oder Physik erlebt. Texte hierzu finden sich in Einstiegstexten, Grundlagen oder Physik erlebt und insbesondere Aus der Technik, zum Teil aber auch in Aufgaben. Der Aufbau dieser Kompetenz wird durchgängig eingeübt, ihr Aufbau erfolgt v.a. in Band 7/8. Das SB bietet v.a. durch die Methoden-Seiten Gelegenheit diese Kompetenz aufzubauen, aber auch einige grundlegende Methoden werden im Text erörtert, z.b.: Methode S. 414 Von der Fragestellung über das Experiment zur Formel Methode S. 267 Herleiten von Neuem aus Bekanntem Auch in Band 7/8 finden sich hierzu bereits viele Gelegenheiten. Seite 39 von 43