Maria-Montessori-Gesamtschule Meerbusch. Schulinterner Lehrplan (Sekundarstufe I) Physik. (Entwurfsstand: )

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1 Maria-Montessori-Gesamtschule Meerbusch Schulinterner Lehrplan (Sekundarstufe I) Physik (Entwurfsstand: )

2 1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit Die Fachgruppe Physik versteht sich als Teil des Lernbereichs Naturwissenschaften. Physik wird im Kernunterricht in den Jahrgängen 6, 7 und 10 unterrichtet. Aufbau und Pflege der Sammlung obliegen der Fachkonferenz unter Anleitung des Sammlungsleiters Herrn Elsenbruch. Die Aufgaben des Sicherheitsbeauftragten versieht derzeit Herr Hagmeister. Die Schule verfügt über zwei Physikräume, die allesamt im Zuge des Neubaus des Schulgebäudes über neue technische Anlagen und fachliche Ausstattungen verfügen. Die Sammlung besitzt einen eigenen Computer inklusive Internetzugang und Beamer. Der Zugang in das Pädagogische Netz ist somit möglich. Stundentafel Die Unterrichtsstunden haben eine Länge von 45 Minuten: Jg. 6 Jg. 7 Jg. 10 Wstd. 2 Wstd. 2 Wstd. 2

3 Fachkonferenzvorsitzende: Sammlungsleiterin: Sicherheitsbeauftragter: Fr. Beutner Hr. Elsenbruch Hr. Hagmeister

4 2 Entscheidungen zum Unterricht Im Folgenden sind die Inhalte und didaktischen Schwerpunkte in einer Übersichtstabelle aufgeführt. Es werden verbindliche Kontexte genannt, die verpflichtend zu den festgesetzten Zeiten behandelt werden müssen. In der gleichen Spalte sind in kursiver Schrift auch mögliche, konkrete Themenvorschläge für die einzelnen Kontexte sowie ein möglicher zeitlicher Rahmen genannt. In jedem Inhaltsfeld werden Aussagen zu Schwerpunkten in der Kompetenzentwicklung aufgeführt, die im Unterricht besonders thematisiert werden sollen. Die letzte Spalte gibt einen Überblick über den Fortschritt der Kompetenzentwicklung der Schüler/innen.

5 Schulinterner Lehrplan Physik, Jahrgangsstufe 6 Stundenzahl Fachlicher Kontext/Inhaltsfeld Kompetenzen und didaktisch-methodische Hinweise 20 Sonnenenergie und Wärme Mögliche Kontexte: Leben in den Jahreszeiten Rauf und runter mit der Temperatur Wärme in Natur und Technik Energie von der Sonne Leben in den Jahreszeiten 4 Entstehung von Tag und Nacht, Entstehung der Jahreszeiten, Tag- und Nachtgleiche S: Die Erde im Sonnensystem Jahres- und Tagesrhythmus durch die gleichbleibende Achsneigung auf der Umlaufbahn bzw. Drehung der Erde im Sonnensystem an einer Modelldarstellung erklären (UF1), die Jahreszeiten aus naturwissenschaftlicher Sicht beschreiben und Fragestellungen zu Wärmephänomenen benennen (E1, UF1), die wesentlichen Aussagen schematischer Darstellungen (u. a. Erde im Sonnensystem) in vollständigen Sätzen verständlich erläutern (K2, K7). Vorerfahrungen aus der Grundschule erfragen (siehe Grundschullehrplan) Verhältnisse bei Tag und Nacht sowie der Jahreszeiten durch Modellglobus erfahrbar machen, praktische Erstellung kann fächerübergreifend im Technikunterricht aufgegriffen werden Fehlvorstellungen zur Entstehung der Jahreszeiten experimentell widerlegen

6 Rauf und runter mit der Temperatur 2 Körper und Stoffe, Teilchenmodell, Übersicht über Aggregatzustände, M:Einfaches Teilchenmodell E: Temperatur Wärme als Energieform benennen und die Begriffe Temperatur und Wärme unterscheiden (UF1, UF2), Funktionsweise eines Thermometers erläutern (UF1), Messreihen zu Temperaturänderungen durchführen und zur Aufzeichnung der Messdaten einen angemessenen Temperaturbereich und sinnvolle Zeitintervalle wählen (E5, K3), Messdaten in ein vorgegebenes Koordinatensystem eintragen und gegebenenfalls durch eine Messkurve verbinden sowie aus Diagrammen Messwerte ablesen und dabei interpolieren (K4, K2). Einführung des Teilchenmodells, Deutung der Aggregatzustände mit dem Teilchenmodell brownsche Bewegung kann mithilfe eines Modells erläutert werden, oft als Bauanleitung im Technikunterricht Stundenzahl Fachlicher Kontext/Inhaltsfeld Warm-Kalt-Empfindung, Temperatursinn 1 Temperatur und Teilchenbewegung, Thermometer und Temperaturmessung, Celsiusskala, Thermometerarten Kompetenzen und didaktisch-methodische Hinweise unter So kannst du vorgehen (S. 20) wird die Methode des Beschreibens am Beispiel der Durchmischung zweier Stoffe eingeführt Temperatur und Wärmeempfinden knüpft an den Grundschullehrplan an die Rubrik So kannst du vorgehen (S. 26) unterstützt das Darstellen und Auswerten von Messwerten in einem Diagramm Aufnehmen von Messreihen und Auswerten von Diagrammen üben unter Erforsche es wird ein Projekt zu Temperaturmessungen und zum Bau eines Flüssigkeitsthermometers vorgeschlagen Anwendung verschiedener Thermometer knüpft an unterschiedliche Erfahrungen an

7 Energie von der Sonne 3 Wärme und Wärmequellen, Wärmeleitung, Wärmeströmung, Wärmestrahlung 2 Wärmedämmung und technische Anwendungen, Schutz gegen Wärmeverlust bei Lebewesen 3 Wärmeausdehnung von festen, flüssigen und gasförmigen Körpern, Anomalie des Wassers M: Wärmeausdehnung und Teilchenbewegung E: Wärme als Energieform, Temperatur, Übertragung und Speicherung von Energie W: Reflexion und Absorption von Wärmestrahlung S: Wärmetransport als Temperaturausgleich thermische Energie als Energieform benennen und die Begriffe Temperatur und Wärme unterscheiden (UF1, UF2), Auswirkungen der Anomalie des Wassers bei alltäglichen Vorgängen beschreiben (UF4), Wärmeausdehnung von Stoffen mithilfe eines einfachen Teilchenmodells erklären (E8), Texte mit physikalischen Inhalten in Schulbüchern, in altersgemäßen populärwissenschaftlichen Schriften und in vorgegebenen Internetquellen Sinn entnehmend lesen und zusammenfassen (K1, K2, K5). Erfahrungen zu Wärme und Wärmequellen aus der Grundschule erfragen, z. B. Feuer nutzen zahlreiche einfache Schülerexperimente zur Wärmeübertragung finden sich in der Rubrik Erforsche es (S. 37, 40, 42), sie eignen sich zur Differenzierung Begründen wird am Beispiel der Wärmeleitung unter So kannst du vorgehen demonstriert (S. 38), es sollten fächerübergreifende Absprachen mit dem Deutschunterricht zum Begründen getroffen werden Anwendung der Wärmeübertragung in einem Projekt unter Erforsche es: Gut gedämmt hilft sparen. Bezüge zu Lebens- und Tierwelt sprechen besonders Mädchen an Volumen- und Längenänderung von festen Körpern und die Volumenänderung von Gasen an Beispielen aus der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler und aus der Technik thematisieren und das Teilchenmodell anwenden im Zusammenhang mit der Volumenänderung von Flüssigkeiten wird die Anomalie des Wassers erläutert

8 Stundenzahl Fachlicher Kontext/Inhaltsfeld Kompetenzen und didaktisch-methodische Hinweise Bearbeitung zahlreicher technischer Anwendungen ist in Projekten oder Schülervorträgen möglich Sonne und Wetter 2 Schmelzen und Erstarren, Sieden und Kondensieren, Deutung im Teilchenmodell Schmelztemperatur, Erstarrungstemperatur, Siedetemperatur, Kondensationstemperatur 2 Wetterphänomene, Wärme- und Wasserkreislauf, Wolken und Niederschläge, Wind 1 Reflexion der erworbenen Kompetenzen M: Aggregatzustände S: Wärme- und Wasserkreislauf an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben (UF1), Langzeitbeobachtungen zum Wetter regelmäßig und sorgfältig durchführen und dabei zentrale Messgrößen systematisch aufzeichnen (E2, E4, UF3), wesentlichen Aussagen schematischer Darstellungen (u. a. Erde im Sonnensystem, Wasserkreislauf, einfache Wetterkarten) in vollständigen Sätzen verständlich erläutern (K2, K7), Beiträgen anderer bei Diskussionen über physikalische Ideen und Sachverhalte konzentriert zuhören und bei eigenen Beiträgen sachlich Bezug auf deren Aussagen nehmen (K8), Wettervorhersagen und Anzeichen für Wetteränderungen einordnen und auf dieser Basis einfache Entscheidungen treffen, u. a. Wahl der Kleidung, Freizeitaktivitäten (B1, E1). komplexen Zusammenhänge können durch Schülerexperimente oder Demonstrationen sorgfältig durchgeführt, protokolliert und mithilfe des Teilchenmodells erklärt werden; Fehlvorstellungen zum Teilchenmodell können hier aufgegriffen und korrigiert werden Arbeiten mit Modellen (S. 54) wird unter So kannst du vorgehen als Methode eingeführt, das Verdunsten als Spezialfall Texte (S. 56 f.) eignen sich zur differenzierten Übung der Textarbeit und zur Förderung der deutschen Sprache, z. B. durch ein Glossar zu Begriffen des Wetters an einfachen Wasserkreislauf im Grundschullehrplan anknüpfen, ihn mithilfe von Abbildungen erweitern Dokumentationen mithilfe von Lernplakaten, Internetrecherche unter der Rubrik Teste dich selbst finden sich differenzierte Aufgaben zur Diagnose der erworbenen konzept- und prozessbezogenen Kompetenzen sowie Aufgaben verschiedenen Schwierigkeitsgrads

9 Licht und Schatten Stundenzahl Fachlicher Kontext/Inhaltsfeld 3 Lichtquellen und beleuchtete Körper, Ausbreitung von Licht, Schattenbilder 2 Mondphasen, Sonnen- und Mondfinsternis Sicherheit im Straßenverkehr W: Absorption, Reflexion S: Lichtquellen, Auge als Lichtempfänger, Schattenbildung Schattenbildung, Mondphasen und Finsternisse sowie Spiegelungen mit der geradlinigen Ausbreitung des Kompetenzen und didaktisch-methodische Hinweise Lichts erklären (UF1, UF2, E7), Strahlenmodell des Lichts als vereinfachte Darstellung der Realität deuten (E7), schriftliche Versuchsanleitungen, u. a. bei Versuchen zu Licht und Schall, sachgerecht umsetzen (K6, K1), Entstehung von Schattenbildern mithilfe einer einfachen Zeichnung erklären (K2, E7). Licht und Lichtquellen knüpfen an den Grundschullehrplan an, einfache Experimente zu Licht und Schatten sind bekannt zu Schattenbildern gibt es Anregungen unter Erforsche es Lesen und Auswerten von Texten wird am Beispiel von historischen Lichtquellen unter der Rubrik So kannst du vorgehen als Methode vorgestellt (S. 70 f.) Mondphasen, Sonnen- und Mondfinsternis werden durch Modelle erfahrbar gemacht vielfältige Aufgaben finden sich in der Rubrik Löse mit Köpfchen W: Absorption, Reflexion S: Auge und Ohr als Licht- bzw. Schallempfänger

10 Aufbau und Funktion des Auges als Lichtempfänger sowie des Ohres als Schallempfänger mithilfe einfacher fachlicher Begriffe erläutern (UF4), Aussehen von Gegenständen mit dem Verhalten von Licht an ihren Oberflächen (Reflexion, Absorption) erläutern (UF3, UF2), für die Beziehungen zwischen Einfallswinkel und Reflexionswinkel von Licht an Oberflächen eine Regel formulieren (E5, K3, E6), Vorteile reflektierender Kleidung für die eigene Sicherheit im Straßenverkehr begründen und anwenden (B3, K6), im Internet mit einer vorgegebenen altersgerechten Suchmaschine Beispiele für optische Täuschungen finden (K5), Aussagen, die u. a. durch Wahrnehmungen überprüfbar belegt werden, von subjektiven Meinungsäußerungen unterscheiden (B1, B2). 3 Sehvorgang, Lichtdurchlässigkeit von Stoffen, Absorption, Streuung und Reflexion, Sicherheit im Straßenverkehr an Fehlvorstellungen zum Sehen (Sehstrahlen) über den Kontext anknüpfen Durchlässigkeit, Absorption, Streuung und Reflexion ermöglichen vielfältige Schülerversuche, die auf Phänomene des Alltags zurückgreifen methodisches Vorgehen beim Bewerten (S. 83) wird anhand der Kaufentscheidung für einen Schulranzen eingeführt und an den Beispielen unter Erforsche es im Projekt Sehen und gesehen werden (S. 84 f.) angewendet (Sprachförderung, fächerübergreifende Absprachen mit dem Deutschunterricht treffen) Stundenzahl Fachlicher Kontext/Inhaltsfeld 4 Bilder durch Öffnungen, Lochkamera, Bilder auf der Netzhaut des Auges, optische Täuschungen Kompetenzen und didaktisch-methodische Hinweise Bau einer Lochkamera und einfache Experimente zur Abbildung mit Linsen verdeutlichen das komplexe Thema Methode der Recherche im Internet (S. 89) zur Erfassung von weiterführenden Informationen wird am Beispiel von Sammellinsen dargestellt Projekt rund um das Auge bietet sich zur Differenzierung an (Anpassung des Auges an verschiedene Entfernungen, Farbensehen und optische Täuschungen) W: Absorption, Reflexion S: Auge als Lichtempfänger

11 Aufbau und Funktion des Auges als Lichtempfänger mithilfe einfacher fachlicher Begriffe erläutern (UF4), mit Partnern gleichberechtigt Vorschläge austauschen, Verabredungen treffen und über die Zusammenarbeit reflektieren (K9). 4 Lichtquellen und beleuchtete Körper, Ausbreitung von Licht, Schattenbilder, Sonnenuhr 1 Reflexion der erworbenen Kompetenzen Orientierung mit dem Kompass 2 Aufbau von Magneten, Untersuchungen ihrer Wirkungen, das magnetische Feld Vorgehen beim Vorbereiten und Halten eines Vortrags und beim Anfertigen eines Lernplakats (S. 114 f.) wird am Beispiel als Methode vorgestellt, unter Löse mit Köpfchen gibt es vielfältige Aufgaben, gekennzeichnet nach Kompetenzerwerb (S. 117) unter der Rubrik Teste dich selbst finden sich differenzierte Aufgaben zur Diagnose der erworbenen konzept- und prozessbezogenen Kompetenzen sowie Aufgaben verschiedenen Schwierigkeitsgrads M: magnetische Stoffe W: magnetische Kräfte und Felder Beispiele für magnetische Stoffe nennen und magnetische Anziehung und Abstoßung durch das Wirken eines Magnetfelds erklären (UF3, UF1), Magnetismus mit dem Modell der Elementarmagnete erklären (E8). Arten und Eigenschaften von Magneten in Experimenten untersuchen Nachweis magnetischer Felder, Feldlinienmodell Fächerübergreifende Projekte zu Dauermagneten können mit dem Fach Technik verabredet werden 2 Das Magnetfeld der Erde, Kompass Kompass als einfache Anwendung aus dem Schüleralltag, bei den Besonderheiten des Magnetfeldes (S. 15) kann Missweisung und Navigation thematisiert werden, ein Thema, das auf hohes Schülerinteresse trifft und für den Physikunterricht motiviert 1 Reflexion der erworbenen Kompetenzen 15 Elektrizität und ihre Wirkungen Mögliche Kontexte: unter der Rubrik Teste dich selbst finden sich differenzierte Aufgaben zur Diagnose der erworbenen konzept- und prozessbezogenen Kompetenzen sowie Aufgaben verschiedenen Schwierigkeitsgrads

12 Stundenzahl Fachlicher Kontext/Inhaltsfeld Hier wird geschaltet 3 Sicherheitsbelehrung, Regeln für den Umgang mit elektrischem Strom, der elektrische Stromkreis, Leiter, Nichtleiter, Fahrradbeleuchtung 3 Reihen und Parallelschaltung, UND- und ODER-Schaltung, Kurzschluss Kompetenzen und didaktisch-methodische Hinweise Hier wird geschaltet Elektrische Geräte im Alltag M: Leiter und Nichtleiter E: elektrische Energiequellen S: Stromkreis, Leiter und Isolator, Schaltung und Funktion einfacher Geräte notwendige Elemente eines elektrischen Stromkreises nennen (UF1), verschiedene Materialien in die Gruppe der Leiter oder der Nichtleiter einordnen (UF3), einfache elektrische Schaltungen, u. a. UND-/ODER-Schaltungen, zweckgerichtet planen und aufbauen (E4), mit einem einfachen Analogmodell fließender Elektrizität Phänomene in Stromkreisen veranschaulichen (E7), in einfachen elektrischen Schaltungen unter Verwendung des Stromkreiskonzepts Fehler identifizieren (E3, E2, E9), Stromkreise durch Schaltsymbole und Schaltpläne darstellen und einfache Schaltungen nach Schaltplänen aufbauen (K4), bei Versuchen in Kleingruppen Initiative und Verantwortung übernehmen, Aufgaben fair verteilen und diese im verabredeten Zeitrahmen sorgfältig erfüllen (K9, E5), Sicherheitsregeln für den Umgang mit Elektrizität begründen und diese einhalten (B3). Sicherheitsbelehrung dem Unterricht voranstellen Protokollieren wird unter So kannst du vorgehen als Methode eingeführt der Grundschullehrplan sieht Kenntnisse zu einfachen Stromkreisen vor, heterogene Voraussetzungen zum Zeichnen und Beschreiben einfacher Stromkreise schaffen Anwendung der Experimentierregeln beim Unterscheiden von Leitern und Nichtleitern Taschenlampe und Fahrradbeleuchtung als schülernahe Anwendung einsetzen Themen des Technikunterrichts erfragen, z. B. Bau einer Ampelschaltung Niveaudifferenzierte Aufgabenstellungen zu UND- und ODER-Schaltungen als besondere Reihen- und Parallelschaltungen und als Übung für knifflige Schaltungen

13 Elektrische Geräte im Alltag M: Leiter und Nichtleiter E: elektrische Energiequellen W: Stromwirkungen S: Stromkreis, Leiter und Isolator, Schaltung und Funktion einfacher Geräte Stundenzahl Fachlicher Kontext/Inhaltsfeld 2 Modell des elektrischen Stromkreises, Vergleich mit Wasserkreislauf, Sicherheit 4 Wirkungen des elektrischen Stroms: Wärme-, Licht-, magnetische und chemische Wirkung, Aufbau und Wirkung von Elektromagneten, Vergleich mit Dauermagneten 2 Elektrische Energie, Energiewandler, Energieübertragung, Energietransportketten Kompetenzen und didaktisch-methodische Hinweise Aufbau, Eigenschaften und Anwendungen von Elektromagneten erläutern (UF1), Aufbau und Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte beschreiben und dabei die relevanten Stromwirkungen (Wärme, Licht, Magnetismus) und Energieumwandlungen benennen (UF2, UF1), mit einem einfachen Analogmodell fließender Elektrizität Phänomene in Stromkreisen veranschaulichen (E7), sachbezogen Erklärungen zur Funktion einfacher elektrischer Geräte erfragen (K8), mithilfe von Funktions- und Sicherheitshinweisen in Gebrauchsanweisungen elektrische Geräte sachgerecht bedienen (K6, B3). an Vorstellung zum elektrischen Strom vom Beginn der Einheit wird angeknüpft und im Vergleich mit dem Wasserkreislauf konkretisiert Sicherheitsregeln werden vor dem Hintergrund des Modells wieder aufgegriffen und erklärt Projekt mit verschiedenen Schwierigkeitsstufen zu elektrischen Geräten bietet sich an; arbeitsteilige Gruppenarbeit oder Stationsbetrieb zu den Stromwirkungen kann eine Vorgehensweise sein, wenn die Klasse geübt ist Elektromagnet wird als magnetische Wirkung des elektrischen Stroms eingeführt und die Kompetenzen im Zusammenhang mit Dauermagneten werden wiederholt Vergleich Dauermagnet Elektromagnet eignet sich gut für die methodische Einführung des Vergleichens (S. 173) Energiebegriff wird wiederholt und um weitere Energieformen in einer Übersicht erweitert Energietransportketten werden an einfachen Beispielen erörtert, eine Leistungsdifferenzierung durch Wahl der Beispiele ist möglich

14 1 Reflexion der erworbenen Kompetenzen 2 Ziel erreicht Übersicht über und Kompetenzen, Trainiere mit Methode unter der Rubrik Teste dich selbst finden sich differenzierte Aufgaben zur Diagnose der erworbenen konzept- und prozessbezogenen Kompetenzen sowie Aufgaben verschiedenen Schwierigkeitsgrads Die und das erworbene Wissen des gesamten Schuljahres werden wiederholt (Niveaudifferenzierung möglich). Hierzu stehen komplexe Aufgaben zum Selbsttesten mit Auswahlantworten aus allen Themenbereichen sowie Transfer zur Verfügung.