Curriculum Physik (G8) Heisenberg-Gymnasium Dortmund Stand Februar 2010

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1 Curriculum Physik (G8) Heisenberg-Gymnasium Dortmund Stand Februar 2010 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte - Physik Jahrgangsstufe 6 Inhaltsfelder Fachliche Kontexte (Beispiele) Methoden Prozessbezogene Kompetenzen Schülerinnen und Schüler... Konzeptbezogene Kompetenzen Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion Das Licht und der Schall Bildkarten als Einstieg beobachten und beschreiben Phänomene mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichts erklären. Licht und Sehen, (geradlinige Ausbreitung des Lichts), Lichtquellen und Lichtempfänger, Schallquellen und Schallempfänger, Schallausbreitung, Reflexion, Tonhöhe und Lautstärke, Reflexion am Spiegel, geradlinige Ausbreitung des Lichts, Schatten, Mondphasen, Farbspektrum*, Mond- und Sonnenfinsterniss Wie Tiere Hören und Sehen Lichtphänomene am Himmel Simulation unterschiedlicher Tieraugen mit Lochblenden und Lochkamera Film über Fledermäuse und Wale Starterklappe/Schwimmbad Miniversuche zur Tonerzeugung arbeitsteilige Gruppenarbeit als Projekt und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. E1 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. E2 beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderenmedien. K7 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. geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Schall und Strahlung nennen. Aggregatzustände, Aggregatzustandsübergänge auf Temperatur und Energie erkennen und entwickeln Fragestellungen, der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung Einführung der Energie, Energieübergang zwischen Körpern verschiedener (Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung), Isolation, Jahreszeiten, Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung, Aggregatzustände (Teilchenmodell) Temperatur, Thermometer, Temperaturmessung Leben bei verschiedenen Temperaturen Sommer-Winter: Was sich mit der Temperatur ändert Gegenüberstellung: Eisbär und Elefant Stationslauf zur Wärmeübertragung Handexperimente zum Thema Isolation Schülerversuche mit einem Modell der Erde Bildkarte zum Einstieg Demoversuche die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. E2 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. B1 stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. E10 verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. an Beispielen beschreiben, dass sich bei Stoffen die Aggregatzustände durch Aufnahme bzw. Abgabe von thermischer Energie (Wärme) verändern. an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. den Sonnenstand als eine Bestimmungsgröße für die

2 Wannenversuch beschreiben, veranschaulichen oder erklären Temperaturen auf der Erdoberfläche erkennen. physikalische Sachverhalte unter Eichen eines Thermometers Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. E11/K4 binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. B7 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit Elektrizität Elektrizität im Haushalt Experimente mit einfachen durch kriteriengeleitetes Vergleichen und elektrischem Strom Stromkreise, Leiter und Isolatoren, sicherer Umgang mit Elektrizität, UND-, ODER- und Wechselschaltung, Stromkreisen systematisieren diese Vergleiche. beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. an Beispielen aus ihrem Alltag verschiedene Wirkungen des elektrischen Stromes aufzeigen und unterscheiden. an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrogeräten einen geschlossenen Stromkreis Nennspannungen von elektrischen dokumentieren und präsentieren den Verlauf voraussetzt. Quellen und Verbrauchern, Energie, Energiewandler und Energietransportketten, Wärmewirkung des elektrischen Stroms, Sicherung, magnetische Wirkung, Exkurs: Permanentmagnete Was der Strom alles kann Schülerversuche gegebenenfalls Stationslauf Magnetismus und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. K5 einfache elektrische Schaltungen planen und aufbauen. die Stärke des elektrischen Stroms zu seinen Wirkungen in Beziehung setzen und die Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte darauf zurückführen. in Transportketten Energie halbquantitativ bilanzieren und dabei die Idee der Energieerhaltung zugrunde legen. an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen. die Notwendigkeit zum Energiesparen begründen sowie Möglichkeiten dazu in ihrem persönlichen Umfeld erläutern. an Beispielen zeigen, dass Energie, die als Wärme in die Umgebung abgegeben wird, in der Regel nicht weiter genutzt werden kann. die Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen. beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können

3 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte - Physik Jahrgangsstufe 8 Inhaltsfelder Fachliche Kontexte Methoden Kompetenzbereiche Konzeptbezogene Kompetenzen (Beispiele) Schülerinnen und Schüler... Optische Instrumente, Farbzerlegung des Lichts Optische Geräte helfen dem Auge auf die Sprünge Schülerversuche mit Linsen dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen technische Geräte hinsichtlich ihres Nutzens für Mensch und Gesellschaft und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt beurteilen. Aufbau und Bildentstehung beim Auge Funktion der Augenlinse Lupe als Sehhilfe Fernglas, Periskop, Fernrohr, Mikroskop Brechung, Reflexion, Totalreflexion Zusammensetzung des weißen Lichts Exkurs: Lichtleiter Nutzung von Applets bei Linsensystemen oder Diagrammen auch computergestützt. E5 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. B1 Beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. K8 benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Absorption und Brechung von Licht die Funktion von Linsen für die Bilderzeugung und den Aufbau einfacher optischer Systeme Infrarot-, Licht- und Ultraviolettstrahlung unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung). Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. B6 Elektrizität Elektroinstallation und Schülerversuche führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen Kern-Hülle-Modells Einführung von Stromstärke und Ladung, Eigenschaften von Ladung, elektrische Quelle und elektrischer Verbraucher, Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken, Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen, elektrischer Widerstand, Ohm sches Gesetz Sicherheit im Haus Erstellung eines Excel- Diagramms und Berechnung einer Ausgleichsgeraden protokollieren diese. E4 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. E5 beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. B9 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. K6 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, wenden einfache Formen der Mathematisierung auf sie an, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. E9 erklären. die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie den quantitativen Zusammenhang von Spannung, Ladung und gespeicherter bzw. umgesetzter Energie zur Beschreibung energetischer Vorgänge in Stromkreisen nutzen. die Beziehung von Spannung, Stromstärke und Widerstand in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. die Beziehung von Spannung, Stromstärke und Widerstand in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. umgesetzte Energie und Leistung in elektrischen Stromkreisen aus Spannung und Stromstärke bestimmen. Kraft, Druck, mechanische und innere Energie Physik beim Segeln und Rudern / Heben und Schülerversuche erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen

4 Tragen Untersuchungen zu beantworten sind. E2 Hebel und Flaschenzug, Kraft als vektorielle Größe, Zusammenwirken von Kräften, mechanische Arbeit und Energie, Gewichtskraft und Masse, Energieerhaltung, Kolbendruck, Luftdruck, Schweredruck, Auftrieb in Flüssigkeiten, Physik beim Tauchen Experimente im Schwimmbad Handexperimente nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. B8 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. E8 planen, strukturieren, kommunizieren und die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von Kraftwandlern an Beispielen Druck als physikalische Größe quantitativ beschreiben und in Beispielen anwenden. Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden. die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. K3 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte - Physik Jahrgangsstufe 9 Inhaltsfelder Fachliche Kontexte (Beispiele) Methoden Kompetenzbereiche Schülerinnen und Schüler... Konzeptbezogene Kompetenzen Energie, Leistung, Wirkungsgrad Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik Strom für zu Hause Das Blockheizkraftwerk Energiesparhaus Referate Energiesemniar bei der DEW recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. E6 beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. B9 in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen. die Verknüpfung von Energieerhaltung und Energieentwertung in Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in Fahrzeugen, Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre, Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes, Verkehrssysteme und Energieeinsatz Applet zum Elektromotor wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht (Referaterstellung). E7 Wärmekraftmaschinen, Kraftwerken usw.) erkennen und Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen technische Geräte und Anlagen unter Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung der Umwelt vergleichen und bewerten und Alternativen erläutern. die Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine erklären. Energieumwandlungsproze sse, Elektromotor und Generator, Wirkungsgrad, Erhaltung und Umwandlung von Energie, Windenergieanlagen 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. verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, -aufbereitung und -nutzung unter physikalisch-technischen, wirtschaftlichen und

5 ökologischen Aspekten vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanz diskutieren. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. beschreiben, dass die Energie, die wir nutzen, aus erschöpfbaren oder regenerativen Quellen gewonnen werden kann. 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. Radioaktivität und Kernenergie Radioaktivität und Kernenergie Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung Aufbau der Atome, ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertzeit), Strahlennutzen, Kernspaltung Nutzen und Risiken der Kernenergie, Strahlenschäden und Strahlenschutz Radioaktivität in unserer Umwelt Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren zwischen Realität und Utopie Internetrecherche Nutzung von Applets recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. E6 unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. B2 nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten, im Alltag und bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien. B4 beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. B5 wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. E7 Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung 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. die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene Zerfallsreihen mithilfe der Nuklidkarte identifizieren. Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten. tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. K1 kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. K2 Auswertung des Schülerpraktikums Schülervorträge stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. B3

6 Kriterien für die Leistungsbewertung Die Entwicklung von prozess- und konzeptbezogenen Kompetenzen lässt sich durch genaue Beobachtung von Schülerhandlungen feststellen. Die Beobachtungen erfassen die Qualität, Häufigkeit und Kontinuität der Beiträge, die die Schülerinnen und Schüler im Unterricht einbringen. Zu den zu bewertenden Unterrichtsbeiträgen zählen unter anderem: mündliche Beiträge wie Hypothesenbildung, Lösungsvorschläge, Darstellen von Zusammenhängen und Bewerten von Ergebnissen, qualitatives und quantitatives Beschreiben von Sachverhalten, auch in mathematisch-symbolischer Form, Analyse und Interpretation von Texten, Graphiken und Diagrammen, selbstständige Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten, Erstellen von Produkten wie Dokumentationen zu Aufgaben, Untersuchungen und Experimenten, Protokolle, Präsentationen, Lernplakate, Modelle, Erstellung und Präsentation von Referaten, Führung eines Heftes, Lerntagebuchs oder Portfolios, kurze schriftliche Überprüfungen.