3 Was wird in den Abituraufgaben von mir verlangt? Operatoren wissen was zu tun ist

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1 hen. Mehr noch als bei der schriftlichen Prüfung wird darauf Wert gelegt, physikalische Phänomene in einen größeren Zusammenhang zu stellen, Gedankengänge darzulegen und Lösungswege zu erläutern. Dafür kann auf eine ausführliche Darlegung der Details eher verzichtet werden, das gilt auch für Berechnungen. Tipp: Für eine Abituraufgabe gelten gewisse Vorgaben: Sie besteht aus mehreren Teilen (nicht mehr als drei), die unabhängig voneinander gelöst werden können. Sie umfasst Inhalte aus mindestens zwei Sachgebieten. Sie enthält Aufgaben verschiedener Schwierigkeit, Schwerpunkt liegt bei der mittleren Schwierigkeit, es gibt mehr leichtere als schwerere Aufgaben. Im Leistungskurs sind die Aufgaben abstrakter, stärker mathematisiert und erfordern kompliziertere Experimente und komplexere Theorien. In der mündlichen Abiturprüfung liegt der Schwerpunkt stärker auf der anschaulichen Präsentation der Ergebnisse. Physikalische Phänomene müssen eher in einen großen Zusammenhang eingeordnet werden, Details können etwas weniger wichtig sein. 3 Was wird in den Abituraufgaben von mir verlangt? wissen was zu tun ist In der schriftlichen Aufgabenstellung im Abitur wird ein festgelegtes, eng definiertes Grundvokabular verwendet, bestehend aus so genannten unter anderem damit jeder Schüler, jede Schülerin unter vergleichbaren Bedingungen die Abiturprüfungen schreiben kann. Sicherlich hat auch Ihr Physiklehrer, Ihre Physiklehrerin in der Vergangenheit einige dieser verwendet und Sie werden Ihnen nicht vollkommen unbekannt vorkommen. Der Operator gibt Ihnen relativ präzise Auskunft darüber, was von Ihnen in einer Teilaufgabe erwartet wird; eine Beschreibung in Worten, eine Skizze oder eine Rechnung. Die Kenntnis der erspart Ihnen viel unnötigen Aufwand beim Interpretieren der Aufgabenstellung. Sie können anhand der in etwa abschätzen, wie umfangreich und tiefgehend Ihre Antwort sein sollte. Das hilft, um die Zeit besser einteilen zu können. (Neben den gibt übrigens auch die maximal erreichbare Punktzahl Hinweise auf den erwarteten Umfang.) Soll z. B. in einer Aufgabe etwas nur genannt werden, so müssen Sie keine ausführlichen Erläuterungen hinzufügen. 31

2 Im Folgenden finden Sie eine Übersicht dieser zusammen mit typischen Aufgaben formu lier ungen, die diese benutzen. Wenn Sie die Original-Aufgaben in diesem Buch durcharbeiten, werden Sie die wiedererkennen. Sie werden auch fest stellen, dass einzelne bedeutend häufiger vorkommen als andere. So muss in nahezu jeder Aufgabe berechnet oder bestimmt werden (bei dem zweiten Operator ist oft der Rechenweg nicht so eindeutig). Auch beschreiben müssen Sie recht häufig (z. B. Versuche, Messgeräte oder bekannte Phänomene). Soll in einer Aufgabe etwas begründet oder gezeigt werden, ist das Ergebnis eines Versuches oft genannt und Sie sollen erläutern, wie es dazu kommt. Etwas seltener werden die übertragen oder strukturieren benutzt. Einige kommen (fast) nur in experimentellen Aufgaben oder in Aufgaben mit Auswertungen von experimentellen Daten vor. Sie sind am Ende der Liste zusammengestellt. Einige Bundesländer geben eigene listen heraus, die sich jedoch nur wenig von der Liste der EPA unterscheiden, die Grundlage der folgenden Zusammenstellung ist. Fragen Sie Ihren Lehrer oder Ihre Lehrerin danach! Manche (nicht alle) geben auch Hinweise auf den Anforderungs, in dem sich die Aufgabe bewegt. Die Angaben in der folgenden Liste wurden vom Kultusministerium in Hessen veröffentlicht. Betrachten Sie sie aber nur als Hinweise, sehen Sie sich immer den Kontext der Aufgabe genau an! abschätzen analysieren/ untersuchen Durch begründete Überlegungen Größenordnungen physikalischer Größen angeben, S chät z e n Sie die auf die Probeladungen wirkende Kraft nach oben und unten ab Unter einer gegebenen Fragestellung wichtige Bestandteile oder Eigenschaften herausarbeiten. Untersuchen umfasst unter Umständen zusätzliche praktische Anteile, Untersuchen Sie anhand der ersten drei Spektrallinien, ob die Abbildung die Balmer-Serie des Wasser stoff spektrums wiedergibt. 32

3 anwenden/ übertragen begründen/ zeigen berechnen beschreiben bestimmen Einen bekannten Sachverhalt oder eine bekannte Methode auf etwas Neues beziehen, Übertragen Sie diese Aussage auf ein entsprechendes Experiment mit Elektronen. Sachverhalte auf Regeln, Gesetzmäßigkeiten bzw. kausale Zusammenhänge zurückführen, Die Skizze zeigt das U ind (t)-diagramm für den Vorgang. Begründen Sie den Verlauf des Graphen. Begründen Sie, warum die Gefahr für den Menschen durch die α-strahlung relativ hoch sein kann. Aus Gleichungen physikalische Größen gewinnen, Berechnen Sie die theoretische Beschleunigung der Körper mithilfe der Beziehung a = g m' 2 m + m'. Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert und fachsprachlich richtig mit eigenen Worten wiedergeben, Beschreiben Sie den Aufbau der Faden strahlröhre und des Experi ments anhand einer Skizze. Einen Lösungsweg darstellen und das Ergebnis formulieren, Bestimmen Sie die auf die Probeladung wirkende resultierende Kraft. Bestimmen Sie den Ohm schen Widerstand und die Eigeninduktivität der Spule. I II I II 33

4 beurteilen/ entscheiden bewerten darstellen deuten diskutieren/ erörtern Zu einem Sachverhalt ein selbst ständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen, Beurteilen Sie, bei welchen der Abbildungen es sich auf keinen Fall um Skizzen von realen Nebelkammer aufnahmen dieses Zerfalls handeln kann. Entscheiden und begründen Sie, ob für den Bandgummi f ~ l gilt. Sachverhalte, Gegenstände, Methoden, Ergebnisse etc. an Beurteilungskriterien oder Normen und Werten messen, Setzen Sie Ihre Ergebnisse aus Aufgabe b) ein und bewerten Sie mögliche Fehler. Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden und Bezüge in angemessenen Kommunikations formen strukturiert wiedergeben, Stell e n Sie f 0 in Abhängigkeit von C in einem Graphen dar. Sachverhalte in einen Erklärungszusammenhang bringen, Beschreiben Sie den Verlauf der beiden Intensitätskurven und deuten Sie die Unter schiede physikalisch. Im Zusammenhang mit Sachverhalten, Aussagen oder Thesen unterschiedliche Positionen bzw. Pro-Contra-Argumente einander gegenüberstellen und abwägen, Vergleichen und diskutieren Sie die Ergebnisse. III 34

5 entwickeln/ aufstellen erklären erläutern ermitteln herleiten Sachverhalte und Methoden ziel gerichtet miteinander verknüpfen. Eine Hypothese, eine Skizze, ein Experiment, ein Modell oder eine Theorie schrittweise weiterführen oder ausbauen, Stell e n Sie für Ra-226 die Zerfallsgleichung auf. Entwickeln Sie mithilfe des Modellbildungssystems ein Modell, das den Ein- und Ausschaltvorgang in der Schaltung beschreibt. Einen Sachverhalt nachvollziehbar und verständlich machen, Beschreiben und erklären Sie den Vor gang des Verdunstens. Erklären Sie den Begriff Elektrisches Potenzial. Einen Sachverhalt durch zusätzliche Informationen veranschaulichen und verständlich machen, Erl äute r n Sie den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise einer Elektronenkanone. Erl äute r n Sie, welche Auswirkungen die Veränderungen einzelner Ver suchsparameter haben. Einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und das Ergebnis formulieren, Er mit teln Sie für alle vier Zustände Druck, Volumen und Temperatur. Er mit teln Sie, welche Zeit mindestens vergehen muss, bis 0,5% Radium zerfallen ist. Aus Größengleichungen durch mathematische Operationen eine physikalische Größe freistellen, Leiten Sie eine Formel zur Bestimmung von m e her. Leiten Sie die Bragg sche Bedingung her. II 35

6 interpretieren/ deuten nennen/ angeben/ beschriften strukturieren/ ordnen skizzieren Kausale Zusammenhänge in Hinblick auf Erklärungsmöglichkeiten untersuchen und abwägend herausstellen, Interpretieren Sie die grafische Darstellung. Gehen Sie dabei besonders auf den Unterschied zwischen der experimentell ermittelten und der damals theore tisch erwarteten Ab hän gig keit der kinetischen Energie von der Geschwindigkeit ein. Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen, Nennen Sie Eigen schaften von Laser strahlung, die diese von Glühlicht unterscheidet. Vorliegende Objekte kategorisieren und hierarchisieren, Ordnen Sie den Spektrallinien die Farben blau, blaugrün, gelb, grün oder violett zu. Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduziert übersichtlich darstellen, Skizzieren Sie die vorliegende räumliche Situation und die auf die Probeladung wirkenden Kräfte. Skizzieren Sie den Aufbau eines Experi ments, das zeigt, dass Elektronen ein Wellen merkmal zugeordnet werden kann. I I II 36

7 überprüfen/ prüfen/ testen vergleichen zeichnen zeigen Sachverhalte oder Aussagen an Fakten oder innerer Logik messen und eventuelle Widersprüche aufdecken, Überprüfen Sie dieses Ergebnis auf Richtigkeit. (mögliche Vorgehens weise: Einheitenkontrolle und Grenzfall betrachtung) Welche Abhängigkeit der Kapazität vom Plattenabstand legen die Tabellenwerte nahe? Überprüfen Sie diese Vermutung. Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln, Vergleichen Sie den (aus dem Tafelwerk zu entnehmenden) bekannten Wert der Fallbeschleunigung mit dem experimentell ermittelten Wert. Vergleichen Sie beide Vorgänge qualitativ hinsichtlich der Energieände rungen. Eine möglichst exakte grafische Darstellung beobachtbarer oder gegebenen Strukturen anfertigen, Zeichnen Sie das zugehörige s(t)-diagramm. Ein konkretes Ergebnis herleiten, Zeigen Sie, dass dann die Phasenverschiebung 60 beträgt. Zeigen Sie durch nicht-relativistische Rechnung: Für den Elektronen impuls gilt: p = 2Ue m e. I II 37

8 , die vor allem in experimentellen Aufgaben oder Aufgaben mit Auswertungen von experimentellen Daten verwendet werden: aufbauen (Experimente) auswerten bestätigen durchführen (Experimente) Objekte oder Geräte zielgerichtet anordnen und kombinieren, B au e n Sie die Experimentieranordnung zur Messung der Periodendauer auf. B au e n Sie mit den Geräten einen elektrischen Schwingkreis mit möglichst großer Schwingungsdauer auf. Daten, Einzelergebnisse oder sonstige Elemente in einen Zusammenhang stellen und gegebenenfalls zu einer Gesamtaussage zusammenführen, Werten Sie Ihre Messergebnisse mithilfe eines Diagramms aus. Die Gültigkeit einer Hypothese, einer Modellvorstellung oder eines Naturgesetzes durch ein Experiment verifizieren, Bestätigen Sie Ihre in Aufgabe 1 getroffene Aussage zum Impuls von B durch ein Stoßexperiment. An einer Experimentieranordnung zielgerichtete Messungen und Änderungen vornehmen, Führen Sie Untersuchungen zum Stoß eines Tischtennisballs an zwei verschiedenen horizontalen Unterlagen durch. 38

9 entwerfen/ planen (Experimente) Zu einem vorgegebenen Problem eine Experimentieranordnung erfinden, Planen Sie die Experimente gemäß den folgenden Aufgabenstellungen und fordern Sie beim Aufsicht führenden Lehrer die erforderlichen Geräte und Hilfsmittel an. Entwerfen Sie ein Experiment, mit dem Sie diese Behauptung testen können. Tipp: sind standardisierte Arbeitsanweisungen, anhand derer man genau erkennen kann, was in einer Aufgabe gefordert wird. Sie geben auch Hinweise auf den erwarteten Umfang einer Antwort und evtl. auf den Anforderungs. 39