Themenübersicht Physik in Jahrgangsstufe 5 und 6 Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim

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1 Themenübersicht Physik in Jahrgangsstufe 5 und 6 Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim Themenübersicht Klasse 5 (Bemerkung: Die Schüler arbeiten derzeit nicht mit einem Lehrbuch) Forschen wie die Physiker Stoffe im Alltag Temperatur und Energie Sehen Sicherheitseinrichtungen Experimentieren aber sicher Experimente planen und durchführen Arbeiten wie Naturwissenschaftler (auch in Klasse 6) Stoffeigenschaften: Gegenständen mit den Sinnen wahrnehmen und nach Eigenschaften ordnen Elektrische Leitfähigkeit Magnetisierbarkeit Wärmeleitfähigkeit Dichte Löslichkeit Festkörper, Flüssigkeiten, Gase Eigenschaften von Luft, Luftdruck Thermometer Temperatur und ihre Messung Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung Eigenschaften von Wasser Wärme verwandelt Wasser Aggregatzustände (Teilchenmodell) Schmelzen und Erstarren Sieden und Kondensieren Verdunsten von Flüssigkeit Reflexion, Aufbau eines Spiegel Welchen Weg nimmt das Licht? Rückstrahler am Fahrrad, Katzenaugen; reflektierende Materialien Die Welt der Farben Optische Täuschungen Themenübersicht Klasse 6 (Lehrbuch: Impulse Physik Band 1) Magnetismus Elektrizität Optik - Sehen Akustik - Hören Dauermagnete Magnetfelder Das Magnetfeld der Erde Der Kompass Magnetische Wirkung des elektrischen Stromes Elektromagnete Sicherer Umgang mit Elektrizität Stromquellen und Verbraucher Nennspannungen von elektrischen Quellen und Geräten Energieübertragung im Stromkreis Stromkreislauf - Wasserkreislauf (Modell) Elektrische Schaltungen Von der Schaltung zum Schaltplan Reihen- und Parallelschaltung UND-, ODER- und Wechselschaltung Leiter und Isolatoren Lichtwirkung des elektrischen Stromes Wärmewirkung des elektrischen Stroms Sicherung Licht und Sehen Lichtquellen und Lichtempfänger geradlinige Ausbreitung des Lichtes Schatten Mondphasen und Finsternisse Aufbau und Bildentstehung beim Auge Schallquellen und Schallempfänger Schallausbreitung Schallreflexion Sinnesorgane: das Ohr Lautstärke und Tonhöhe Lärm, Schalldämmung U. Ehlen Seite 1

2 Themenübersicht Physik in Jahrgangsstufe 5 und 6 Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim Einleitung: In der Anfangsphase des Physikunterrichts wird den Schülerinnen und Schüler (im folgenden SuS) die Möglichkeit gegeben, grundlegende Fähigkeiten und Fertigkeiten im naturwissenschaftlichen Unterricht zu erwerben. Die SuS werden mit physikalischen Experimenten und mit experimentellen Methoden vertraut gemacht. In der Jahrgangsstufen 5 und 6 der Sekundarstufe I nimmt daher die Durchführung von Experimenten eine zentrale Stellung ein. Durch das eigene Experimentieren gewinnen die SuS tiefere Einsichten in naturwissenschaftliche Zusammenhänge, hier gilt: Verstehen durch Tun. Durch den hohen Anteil an praktischer Arbeit im Physikunterricht werden zudem Berührungsängste der SuS mit diesem Fach abgebaut, die Freude am Lernen gefördert und das Selbstvertrauen der SuS gestärkt. Die SuS lernen darüber hinaus im Anfangsunterricht bereits: Protokolle anzufertigen und nach einem Protokollschema zu arbeiten, damit werden wichtige Grundlagen für das Arbeiten in den naturwissenschaftlichen Fächern geschaffen. Das Lesen und Auswerten von altersgemäße Texten und Informationen zu vorgegebenen Themen. Dies dient dazu relevante fachtypischer Inhalte in ausgewählten Quellen zu finden und zusammenzufassen, sowie die Lesefähigkeiten zu fördern. Das Vorbereiten und Halten von Vorträgen zu physikalischen Fragestellungen (auch ggf. mit Experimenten) fördert die Beschreibung naturwissenschaftlicher Sachverhalte. Dabei werden erworbenen Kenntnisse aus dem vorangegangenen Unterricht mit angemessen Fachbegriffe und unter Verwendung naturwissenschaftlichen Wissens für andere nachvollziehbar beschrieben und begründen. Ebenso lernen die SuS naturwissenschaftlicher Fragestellungen anderer zuhören, deren Beiträge zusammenzufassen und bei Unklarheiten sachbezogen nachzufragen. Mit einem Konzept, das den Physikunterricht begleitet, werden neben den prozessbezogenen Kompetenzen im Bereich "Beobachten, Beschreiben, Fragen" auch Kompetenzen im Bereich "Kooperieren" angestrebt. In verschiedenen Versuchen lernen die SuS, bei ihren Untersuchungen in Gruppen Absprachen zu treffen, Aufgaben zu verteilen, Zeitpläne zu vereinbaren und zielgerichtet zu arbeiten. Durch dieses Konzept soll die Fähigkeit der Schüler/innen, in der Gruppe kompetent zu arbeiten, angelegt und entwickelt werden. Dazu arbeiten die SuS im Team mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt zusammen und lernen dabei unterschiedliche Sichtweisen zu achten. Insgesamt soll dadurch die Teamfähigkeit der SuS und die Bereitschaft zur Kooperation wachsen. Hinweis zum schulinternen Lehrplan: Die prozessbezogenen Kompetenzen Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung sind in den folgenden Übersichten nicht explizit aufgeführt. Da das Lernen von naturwissenschaftlichen Inhalten ein Wechselspiel ist von: Methoden der Physik nutzen (Planen, Beobachten, Beschreiben, Messen und Auswerten von Experimenten), Informationen erschließen und austauschen (Aufstellen und Prüfen von Modellen) und Sachverhalte erkennen und bewerten (Diskutieren, Argumentieren und Problemlösen). U. Ehlen Seite 2

3 Schulinterner Lehrplan Physik für die Jahrgangsstufe 5 und 6 Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim Jahrgangsstufe 5 Lehrbuch: - Unterrichtsstunden: 1 Leistungsüberprüfung: Test à 15 Minuten Sicherheitseinrichtungen Experimentieren aber sicher Experimente planen und durchführen Forschen wie die Physiker Sicherheitseinrichtungen im Fachraum kennen und bei Bedarf anwenden können Sicherheitsbestimmungen und Regeln im Fachraum einhalten und mit Geräten und Instrumenten sachgemäß umgehen einfache Experimente durchführen und Protokolle verfassen, bei Untersuchungen und Experimenten Fragestellungen, Handlungen, Beobachtungen und Ergebnisse nachvollziehbar schriftlich festhalten, Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in einfachen Diagrammen darstellen, Daten und Informationen sammeln, ordnen, vergleichen, interpretieren und mit verschiedenen Darstellungsformen beschreiben Phänomene und Vorgänge in der Natur beobachten und unter Anleitung erforschen, verschiedene Arbeitstechniken zielgerichtet anwenden, in einer Gruppe oder mit einem Partner gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten, Zusammenhänge und en im Bereich der Naturwissenschaften erkennen und Modellen zuordnen Mit D im Physikunterricht Geschichten lesen Regeln erkennen Das Versuchsprotokoll Black-Box-Versuche Das Laborteam Jahrgangsstufe Seite 3

4 Schulinterner Lehrplan Physik für die Jahrgangsstufe 5 und 6 Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim Stoffe im Alltag Gegenstände mit den Sinnen wahrnehmen Untersuchen von Stoffen auf Eigenschaften Stoffe nach Eigenschaften ordnen Elektrische Leitfähigkeit Magnetisierbarkeit Wärmeleitfähigkeit Dichte Löslichkeit Festkörper, Flüssigkeiten, Gase Eigenschaften von Luft, Luftdruck - physikalische Phänomene mit Bezug zum Alltag beobachten vergleichen und beschreiben, Struktur der Materie - zwischen Gegenstand und Stoff unterscheiden, - objektive und subjektive Stoffeigenschaften unterscheiden, - Stoffe aufgrund ihrer Eigenschaften charakterisieren und nach ausgewählten naturwissenschaftlichen Prinzipien ordnen und vergleichen (z.b. Farbe, elektrische Leitfähigkeit, Dichte, Magnetisierbarkeit, Löslichkeit), - einfache Modelle zur Beschreibung von Stoffeigenschaften nutzen (insbesondere Teilchenmodell), - physikalische Vorgänge auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben, - Unterschiede zwischen Modell und Wirklichkeit aufzeigen Die kreative Müllbox Stoffe aus dem Alltagsbereich des Schülers: Nägel, Kabel, Büroklammer, Folie, Aluminiumfolie, Pappe, Korken, Holz, Plastik, Stoff, Löffel, Glasmurmel, Knopf, Knetgummi, Strohhalm, Nudel, Salz, Zucker, Mehl Aufbau von Stoffen Feste Körper dehnen sich aus Flüssigkeiten und Gase dehnen sich aus Temperatur und Energie Thermometer Temperatur und ihre Messung Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung Eigenschaften von Wasser Wärme verwandelt Wasser Aggregatzustände (Teilchenmodell) Schmelzen und Erstarren Sieden und Kondensieren Verdunsten von Flüssigkeit - Temperatur und Wärmeempfinden - naturwissenschaftliche Größen (Länge, Zeit, Temperatur) mit ausgewählten Hilfsmitteln messen, protokollieren, vergleichen und darstellen, Energie - an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen - energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. Struktur der Materie - beschreiben, dass sich bei Stoffen die Aggregatzustände durch Aufnahme bzw. Abgabe von thermischer Energie (Wärme) verändern - Siede- und Schmelzvorgänge energetisch beschreiben - Aggregatzustände, Aggregatzustandsübergänge auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben Die Temperatur Wie funktioniert ein Thermometer? Aufbau von Stoffen Feste Körper dehnen sich aus Flüssigkeiten und Gase dehnen sich aus Temperaturverlauf bei Aggregatzustandsänderungen Diagramme erstellen Die Sonne - unser Energielieferant Jahrgangsstufe Seite 4

5 Schulinterner Lehrplan Physik für die Jahrgangsstufe 5 und 6 Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim System - den Sonnenstand als eine Bestimmungsgröße für die Temperaturen auf der Erdoberfläche erkennen Die Reflexion von Licht Aufbau eines Spiegel Welchen Weg nimmt das Licht? Rückstrahler am Fahrrad, Katzenaugen; reflektierende Materialien Phänomene der Reflexion und Absorption im Schüleralltag aufgreifen Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichts erklären Sehen und gesehen werden In der Übersicht sind die laut Kernlehrplan konzeptbezogenen Kompetenzen (Energie, Struktur der Materie, System, ) den inhaltsbezogene Kompetenzen (= mit Fachwissen umgehen) vorangestellt. Jahrgangsstufe Seite 5

6 Schulinterner Lehrplan Physik Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim Jahrgangsstufe 6 Lehrbuch: Impulse Physik Band 1 (Klett) Unterrichtsstunden: 2 Lernstandsüberprüfung: Test à 20 Minuten Sicherheitseinrichtungen Experimentieren aber sicher Experimente planen und durchführen Forschen wie die Physiker Sicherheitseinrichtungen im Fachraum kennen und bei Bedarf anwenden können Sicherheitsbestimmungen und Regeln im Fachraum einhalten und mit Geräten und Instrumenten sachgemäß umgehen - einfache Experimente durchführen und Protokolle verfassen, - bei Untersuchungen und Experimenten Fragestellungen, Handlungen, Beobachtungen und Ergebnisse nachvollziehbar schriftlich festhalten, - Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in einfachen Diagrammen darstellen, - Daten und Informationen sammeln, ordnen, vergleichen, interpretieren und mit verschiedenen Darstellungsformen beschreiben - Phänomene und Vorgänge in der Natur beobachten und unter Anleitung erforschen, - verschiedene Arbeitstechniken zielgerichtet anwenden, - in einer Gruppe oder mit einem Partner gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten, - Zusammenhänge und en im Bereich der Naturwissenschaften erkennen und Modellen zuordnen Das Versuchsprotokoll Das Laborteam Jahrgangsstufe Seite 6

7 Schulinterner Lehrplan Physik Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim Dauer- und Elektromagnete Körper aus ferromagnetischen Stoffen, Dauermagnete mit ihrem Aufbau, ihren Eigenschaften und ihren Wirkungen Herstellen von Magneten Modell der Elementarmagnete Das magnetische Feld Feldlinienbild als Modell des Magnetfeldes Das Magnetfeld der Erde Der Kompass Wirkung des elektrischen Stromes Elektromagnete Elektrizität Sicherer Umgang mit Elektrizität elektrischen Quellen Aufbau und Funktion der Batterie elektrischen Verbrauchern die Glühlampe Stromkreis - Wasserkreislauf Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern Von der Schaltung zum Schaltplan Stromkreise: Reihen- und Parallelschaltung UND-, ODER- und Wechselschaltungen Schaltungen mit Umschaltern Gefährliche Schaltungen Leiter und Isolatoren Wärme- und Lichtwirkung des elektrischen Stromes Physikalische Phänomene mit Bezug zum Alltag erforschen - an Beispielen aus dem Alltag Wirkungen des magnetischen Feldes beobachten und beschreiben - beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können - Elektromagnet als magnetische Wirkung des elektrischen Stroms - Vergleich Dauermagnet Elektromagnet Struktur der Materie - Einfaches Modell zur Beschreibung von Magnetismus nutzen - Magnetismus auf der Ebene des Elementarmagnetmodells beschreiben - mit einfachen Stromkreisen experimentieren - Bestand- und Bauteile elektrischer Schaltungen erforschen - Vorgänge im elektrischen Stromkreis mit einfachen Modellvorstellungen (Wasserkreislauf) erklären. - geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit Strom beschreiben. - an Beispiele aus ihrem Alltag verschiedene Wirkungen des elektrischen Stroms aufzeigen und unterscheiden System - einfache elektrische Schaltungen planen und auf bauen, - an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrogeräten einen geschlossenen Stromkreis voraussetzt, Energie - an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen Die Reise zum Planeten Magneton Anwendungen von Dauer- und Elektromagneten Strom bei Mensch Der Elektrokasten Anschließen von elektrischen Geräten Ein- / Ausschalten von elektrischen Geräten Von der Schaltung zum Schaltplan Elektroinstallation im Haus Jahrgangsstufe Seite 7

8 Schulinterner Lehrplan Physik Konrad-Adenauer-Gymnasium Meckenheim - in Transportketten Energie halbquantitativ bilanzieren und dabei die Idee der Energieerhaltung zugrunde legen Optik Lichtquellen, Ausbreitung von Licht, das Sehen, Absorption, Streuung und Reflexion, Licht und Schatten, Tag und Nacht, Jahreszeiten, Mondphasen, Sonnen- und Mondfinsternis Akustik Schallquellen, Schall und Schallausbreitung, menschliche Stimme, Schallempfänger, das Ohr, Hörbereich, Lärm und Lärmschutz - Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichtes erklären - geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Schall und Strahlung nennen Energie - an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen System - den Sonnenstand als für die Temperaturen auf der Erdoberfläche als eine Bestimmungsgröße erkennen. - Vergleich zwischen Licht und Schall, - Experimente zur Schallerzeugung und Schallausbreitung knüpfen an Schüleralltag an (z. B. bei Musikinstrumenten), - Schüler(fehl)vorstellung zur Schallübertragung im Vakuum aufgreifen System - Grundgrößen der Akustik nennen - Auswirkungen von Schall auf Menschen im Alltag erläutern - Schwingungen als Ursache von Schall identifizieren - Hören als Aufnahme von Schwingungen durch das Ohr erkennen - geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Schall und Strahlung nennen Lernwerkstatt Lernwerkstatt In der Übersicht sind die laut Kernlehrplan konzeptbezogenen Kompetenzen (Energie, Struktur der Materie, System, ) den inhaltsbezogene Kompetenzen (= mit Fachwissen umgehen) vorangestellt. Jahrgangsstufe Seite 8