SCHULCURRICULUM PHYSIK Klassenstufen 11 und 12

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1 DEUTSCHE SCHULE QUITO SCHULCURRICULUM PHYSIK Kl. 11 und 12 V. / VI. Kurse SCHULCURRICULUM PHYSIK Klassenstufen 11 und 12 Grundlage dieses Curriculums Für die gemeinsame schriftliche Abiturprüfung der Prüfungsregion (Bogotá, Caracas, Mexiko, Puebla, Quito) ab dem Schuljahr 2013/14 wurden die fachlich-inhaltlichen Kompetenzen und die dafür vorgesehenen Zeitbedarfe innerhalb der Prüfungsregion auf der Grundlage des Kerncurriculums abgestimmt. Sie bilden die Grundlage für dieses Schulcurriculum. Vergleichsarbeit Innerhalb der Prüfungsregion wurde eine gemeinsame Vergleichsarbeit am Ende des ersten Schuljahres der Qualifikationsphase vereinbart. Der endgültige Termin der Arbeit und die inhaltliche Absprache werden unter den beteiligten Schulen bis Ende September des Schuljahres abgesprochen. Die Arbeit muss bis Ende des ersten Halbjahres konzeptionell fertig gestellt sein. Die Entwicklung der Aufgaben (jeweils mit verbindlichem Erwartungshorizont und verbindlicher Punkteverteilung) wird auf mehrere beteiligte Schulen verteilt. Die Vergleichsarbeit wird von der jeweiligen Schule korrigiert und von den beteiligten Schulen evaluiert. Aufbau dieses Curriculums Die in der Prüfungsregion abgesprochenen fachlich-inhaltlichen Kompetenzen sind jeweils in der linken Spalte der Einzelmodule dargestellt. Hierbei gilt: Kursiv geschriebene Inhalte sind regionsspezifische Konkretisierungen, die für das Regionalabitur ebenfalls verpflichtend sind. Dabei bedeutet z.b. : kein zwingender Inhalt, der durch etwas Adäquates ersetzt werden kann. In Fällen mit nicht EPA-konformer Operator-Verwendung im Kerncurriculum wurden die EPA-Operatoren in Klammern ergänzt. Die schulspezifischen Ergänzungen sowie die Zuordnung der allgemeinen physikalischen Kompetenzen lagen in der Hand der einzelnen Schulen des Prüfungsverbundes uns sind jeweils in der rechten Spalte der einzelnen Module dargestellt. In diesem Schulcurriculum ist jedem Modul ein für die DSQ spezifisches Vorblatt beigefügt. Dieses legt die im jeweiligen Modul in besonderer Weise zu fördernden allgemeinen Kompetenzen fest, wie es vom ecuadorianischen Bildungsministerium gefordert wird. C:\Users\HuiBuh\Desktop\4_ Physik Einleitung Klassen.docx

2 Modul 1, Thema: Felder und Wechselwirkungen I: Elektrisches Feld Zeitbedarf: 15 h + 4 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 1. Halbjahr, Teil1 Fächerbezug: Chemie (Coulomb-Feld im Atom) Erdkunde, Sozialkunde: technische Anwendungen zum Umweltschutz Kompetenzkategorien und Schwerpunktkompetenz in diesem Modul Kategorie 1 Interaktive Nutzung von Hilfsmitteln Kompetenz 1-B interaktiver Umgang mit Kenntnissen und Informationen Kategorie 2 Handeln in und mit heterogenen Gruppen Kompetenz 2- A Umgang mit anderen Menschen Kategorie 3 Selbstständig agieren Kompetenz 3-C Rechte, Interessen, Begrenzungen und Bedürfnisse vertreten und sichern Indikatoren für das Erlernen der Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können: bei Schüler-Experimenten ihre Kenntnisse zur Durchführung und Auswertung einsetzen und bei diesem Prozess neue Erkenntnisse gewinnen und in ihr bisheriges Wissen einordnen. bei sich im Team durchgeführten Schülerexperimenten konstruktiv einbringen und durch respektvollen und wertschätzenden Umgang miteinander eine positive Arbeitsatmosphäre herstellen. beim Arbeiten im Team ihre eigenen Ideen auf der Basis rationaler und zielgerichteter Argumente einbringen und im Falle von besseren Gegenargumenten auch wieder revidieren. Einordnung des Themas Bezug zu vorherigen Themen: Elektrizitätslehre (Klasse 8) Mechanik (Gravitationsgesetz, Klasse 10) Bezug zu nachfolgenden Themen: Felder und Wechselwirk. II: Magn. Feld Wellen und Teilchen II: Wellenoptik Physik der Atomhülle Physik des Atomkerns Anmerkungen:

3 Modul 1, Thema: Felder und Wechselwirkungen I: Elektrisches Feld Zeitbedarf: 15 h + 4 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 1. Halbjahr, Teil1 Fächerbezug: Chemie (Coulomb-Feld im Atom) Erdkunde, Sozialkunde: technische Anwendungen zum Umweltschutz Fachlich-inhaltliche Kompetenzen (in der Prüfungsregion abgestimmt) Schülerinnen und Schüler können: Schulspezifische Vertiefungen und allgemeine physikalische Kompetenzen: elektrische Felder quantitativ (einfache Fälle, elektrische Feldstärke und Spannung) und durch Feldlinienbilder beschreiben Analogiebetrachtungen zum Gravitationsfeld durchführen (gegebenenfalls einführen) A4: Diskussion erkenntnistheoretischer Fragen (Feldbegriff) B4: sinnvoller Umgang mit modernen Medien (Simulationen) C6: Analysieren und Systematisieren durch kriteriengeleitetes Vergleichen das Coulomb sche Gesetz interpretieren und anwenden (Lösen von Aufgaben) A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und die Bewegung geladener Teilchen im homogenen elektrischen Feld beschreiben Kondensatoren hinsichtlich ihrer Bauform und ihrer spezifischen Anwendungen (Energiespeicher) mit Hilfe physikalischer Größen (Kapazität, Spannung, Abmessungen, Dielektrikum) beschreiben die Kenngröße Kapazität eines Kondensators erklären (charakterisieren), (Energie eines geladenen Kondensators mit Formel) Experimente zur Bestimmung elektrischer Größen selbstständig planen, durchführen und auswerten (z. B. Bestimmung der Kapazität eines A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen B1: Aufnehmen und Einordnen von Informationen B3: Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und A2: Planen und Durchführen von komplexeren qualitativen und quantitativen Experimenten

4 Kondensators) den Millikanversuch beschreiben und interpretieren ausgewählte Gleichungen und Diagramme zur elektrischen Feldstärke und elektrischen Energie interpretieren und anwenden (z.b. Coulombfeld, homogenes Feld) technische Anwendungen unter Nutzung der Gesetzmäßigkeiten der elektrischen Felder erklären B2: angemessene Dokumentieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der Fachsprache C4: kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden D3-D5:im Team lernen und arbeiten, angemessen miteinander zu kommunizieren und das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren(z.b. Durchführung der Experimente als Gruppenarbeit) C1: Beurteilung und Bewertung empirischer Ergebnisse und Modelle hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten (z. B. Elementarladung) A4: Diskussion erkenntnistheoretischer Fragen (z. B. Elementarladung) A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen D1-D2: den eigenen Lern- und Arbeitsprozess selbstständig gestalten und die eigenen Leistungen und das eigene Verhalten zu reflektieren(z. B. eigenständiges Erarbeiten und Einüben) A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen C4: kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden (z.b. Elektrofilter Umweltschutz) D3-D5: im Team lernen und arbeiten, angemessen miteinander zu kommunizieren und das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren (z.b. durch Erstellen von Gruppen-Präsentation)

5 weitere Hinweise: Bezug zu vorherigen Themen: Elektrizitätslehre (8. Klasse) Mechanik (Gravitationsgesetz, 10. Klasse) Bezug zu nachfolgenden Themen: Felder und Wechselwirk. II: Magn. Feld Wellen und Teilchen II: Wellenoptik Physik der Atomhülle Physik des Atomkerns Anmerkungen:

6 Modul 2, Thema: Felder und Wechselwirkungen II: Magnetisches Feld (und elektromagnetische Induktion) Zeitbedarf: 15 h + 4 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 1. Halbjahr, Teil 2 Fächerbezug: Erdkunde: Magnetfeld der Erde Chemie: Massenspektrometer Kompetenzkategorien und Schwerpunktkompetenz in diesem Modul Kategorie 1 Interaktive Nutzung von Hilfsmitteln Kompetenz 1-C interaktiver Umgang mit Technologien Kategorie 2 Handeln in und mit heterogenen Gruppen Kompetenz 2- A Umgang mit anderen Menschen Kategorie 3 Selbstständig agieren Kompetenz 3-B Lebenspläne und persönliche Projekte zu entwerfen und sie durchzuführen Indikatoren für das Erlernen der Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können: Simulationen und Animationen zur Darstellung elektromagnetischer Prozesse in technischen Anwendungen zur Erklärung der zugrunde liegenden physikalischen Grundlagen verwenden. gehen beim Erarbeiten und Diskutieren von physikalischen Zusammenhängen bei technischen Anwendungen von Magnetismus und Elektromagnetismus respektvoll miteinander um. die Mathematisierung von Fragestellungen aus dem Bereich Elektromagnetismus als Kompetenzerwerbsprozess selbst steuern. Einordnung des Themas Bezug zu vorherigen Themen: Felder und Wechselwirkungen I: Elektr. Feld Magnetismus (Klasse 8) Elektromagnetische Induktion (Klasse 8) Bezug zu nachfolgenden Themen: Wellen und Teilchen I (el.-mag. Wellen) Anmerkungen:

7 Modul 2, Thema: Felder und Wechselwirkungen II: Magnetisches Feld (und elektromagnetische Induktion) Zeitbedarf: 15 h + 4 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 1. Halbjahr, Teil 2 Fächerbezug: Erdkunde: Magnetfeld der Erde Chemie: Massenspektrometer Fachlich-inhaltliche Kompetenzen (in der Prüfungsregion abgestimmt) Schülerinnen und Schüler können: Schulspezifische Vertiefungen und allgemeine physikalische Kompetenzen: magnetische Felder quantitativ beschreiben (homogenes Magnetfeld, Magnetfeld der Erde, auch Feldlinien) A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen (Magnetfeld der Erde) die Gesetzmäßigkeiten des magnetischen Feldes bei Anwendungen anwenden A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen (z.b. Magnetfeld der Erde) die Ablenkung bewegter Ladungen im homogenen Magnetfeld mit Hilfe der Lorentzkraft erklären und unter speziellen Bedingungen berechnen Versuch: spezifische Ladung des Elektrons (e/m) und Masse des Elektrons technische Anwendungen unter Nutzung der Gesetzmäßigkeiten der magnetischen Felder erklären (z.b. Massenspektrometer) die Kenngröße Induktivität einer Spule charakterisieren und berechnen, (Lenz sche Regel kennen und die Funktionsweise einfacher Anwendungen, die auf der Lenz schen Regel beruhen, erklären können) A2: Planen und Durchführen von komplexeren qualitativen und quantitativen Experimenten (z.b. e/m-versuch) B2: angemessene Dokumentieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der Fachsprache A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen B4: Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache. A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen D1-2: den eigenen Lern- und Arbeitsprozess selbstständig gestalten und die eigenen Leistungen und das eigene Verhalten zu reflektieren (z.b. in

8 Planung, Organisation und Bearbeitung von Aufgaben) D3-D5: Team lernen und arbeiten, angemessen miteinander zu kommunizieren und das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren (z.b. durch Erstellen von Gruppen-Präsentation) das Auftreten einer Induktionsspannung unter Verwendung des Induktionsgesetzes für vielfältige Anordnungen(z.B. Generator, Leiterschleifen in Magnetfeldern) qualitativ erklären und quantitativ bestimmen A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen C3: Stellung beziehen zu gesellschaftlich relevanten Fragen unter physikalischer Perspektive (z.b. Energie-Rückgewinnung bei Elektro-Antrieb) weitere Hinweise: Bezug zu vorherigen Themen: Felder und Wechselwirkungen I: Elektr. Feld Magnetismus (Klasse 8) Elektromagnetische Induktion (Klasse 8) Bezug zu nachfolgenden Themen: Wellen und Teilchen I (el.-mag. Wellen) Anmerkungen:

9 Modul 3, Thema: Wellen und Teilchen I: Schwingungen und Wellen Zeitbedarf: 21 h + 8 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 2. Halbjahr, Teil 1 Fächerbezug: Erdkunde (z.b. Erdbeben, Tsunami) Mathematik (z.b. trigonometrische Funktionen) Kompetenzkategorien und Schwerpunktkompetenz in diesem Modul Kategorie 1 Interaktive Nutzung von Hilfsmitteln Kompetenz 1-A Interaktiver Umgang mit Sprache, Symbolen und Texten Kategorie 2 Handeln in und mit heterogenen Gruppen Kompetenz 2- B im Team arbeiten Kategorie 3 Selbstständig agieren Kompetenz 3-A im Kontext der heutigen Welt agieren können Indikatoren für das Erlernen der Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können: die zeitlichen und räumlichen Vorgänge bei Schwingungen und Wellen mithilfe von Sprache und mithilfe mathematischer Formeln beschreiben. ihre Vorgehensweise bei Experimenten und arbeitsteiliger Gruppenarbeit mit Anderen absprechen und koordinieren. die Relevanz von Schwingungs- und Wellenphänomenen in Natur, Wirtschaft und Technik (z.b. Erdbeben, Tsunami, Kommunikationstechnik, Resonanzphänomene, etc.) erfassen. Einordnung des Themas Bezug zu vorherigen Themen: Mechanik (Kinematik, Energie, Klasse 10) Felder und Wechselwirkungen I + II Elektromagnetische Induktion (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Wellen und Teilchen II: Wellenoptik Physik der Atomhülle Anmerkungen:

10 Modul 3, Thema: Wellen und Teilchen I: Schwingungen und Wellen Zeitbedarf: 21 h + 8 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 2. Halbjahr, Teil 1 Fächerbezug: Erdkunde (z.b. Erdbeben, Tsunami) Mathematik (z.b. trigonometrische Funktionen) Fachlich-inhaltliche Kompetenzen (in der Prüfungsregion abgestimmt) Schülerinnen und Schüler können: Schulspezifische Vertiefungen und allgemeine physikalische Kompetenzen: mit Hilfe von Kenngrößen, Diagrammen und Gleichungen den zeitlichen Ablauf harmonischer Schwingungen beschreiben und die betreffenden Gleichungen interpretieren für ausgewählte schwingungsfähige Systeme die Schwingungsdauer in Abhängigkeit von anderen physikalischen Größen ermitteln und die entsprechenden Gleichungen interpretieren den Ablauf harmonischer Schwingungen mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes beschreiben, erklären und voraussagen bei erzwungenen Schwingungen den Zusammenhang zwischen Erregerfrequenz und Amplitude des Resonators qualitativ beschreiben (z.b. Musikinstrumente) A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen B3: Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen B2: angemessenes Dokumentieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der Fachsprache A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und C6: Analysieren und Systematisieren durch kriteriengeleitetes Vergleichen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und C4: kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden

11 die Wechselstromstärke und die Wechselspannung graphisch darstellen und zwischen Effektivwerten und Maximalwerten unterscheiden das Verhalten von Spule, Kondensator und ohmschem Widerstand im Gleichund Wechselstromkreis beschreiben, vergleichen und erklären den Aufbau eines elektromagnetischen Schwingkreises beschreiben und seine Wirkungsweise erklären die Thomson sche Schwingungsgleichung interpretieren das physikalische Phänomen der Welle unter Verwendung von Kenngrößen und Diagrammen beschreiben sowie Erscheinungen bei der Wellenausbreitung mit den für die Wellen charakteristischen Eigenschaften erklären (z.b. Huygens sche Elementarwellen, Reflexion, Brechung, Beugung, Interferenz, stehende Welle, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Dispersion) A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen C3: Stellung beziehen zu gesellschaftlich relevanten Fragen unter physikalischer Perspektive (z.b. Bereitstellung und Verteilung von elektrischer Energie) A2: Planen und Durchführen von komplexeren qualitativen und quantitativen Experimenten B2: angemessene Dokumentieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der Fachsprache A1: Beobachtung physikalischer Phänomene und Vorgänge sowie Erkennen von physikalischen Fragestellungen B4: sinnvoller Umgang mit modernen Medien (Simulationen) A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen B3: Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen D3-D4: im Team lernen und arbeiten und angemessen miteinander zu kommunizieren (z.b. durch eigenständiges Erarbeiten in Gruppen)

12 den Aufbau des Hertz schen Dipols als offenen Schwingkreis beschreiben und seine Wirkungsweise erklären Analogiebetrachtungen durchführen zwischen o Schwingungen und Wellen o mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen o mechanischen und elektromagnetischen Wellen den Ablauf harmonischer Wellen und deren Ausbreitung mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes beschreiben, erklären und voraussagen Experimente zur Bestimmung von mechanischen und elektrischen Größen selbstständig durchführen und auswerten A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und B1: Aufnehmen und Einordnen von Informationen B3: Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache B4: sinnvoller Umgang mit modernen Medien (z.b. Simulationen) D1: den eigenen Lern- und Arbeitsprozess selbstständig gestalten (z. B. eigenständiges Erarbeiten und Einüben) A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen D3-D4: im Team lernen und arbeiten und angemessen miteinander zu kommunizieren (z.b. durch eigenständiges Erarbeiten in Gruppen) A2: Planen und Durchführen von komplexeren qualitativen und quantitativen Experimenten D3-D5: im Team lernen und arbeiten, angemessen miteinander zu kommunizieren und das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren (z.b. Durchführung, Auswertung, Dokumentation und Präsentation von Experimenten als Gruppenarbeit) weitere Hinweise: Bezug zu vorherigen Themen: Mechanik (Kinematik, Klasse 10) Felder und Wechselwirkungen I + II Elektromagnetische Induktion (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Wellen und Teilchen II: Wellenoptik Physik der Atomhülle Anmerkungen:

13 Modul 4, Thema: Wellen und Teilchen II: Wellenoptik Zeitbedarf: 9 h + 4 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 2. Halbjahr, Teil 2 ggf. Teile davon in 12/1 Fächerbezug: Mathematik Biologie Kompetenzkategorien und Schwerpunktkompetenz in diesem Modul Kategorie 1 Interaktive Nutzung von Hilfsmitteln Kompetenz 1-A Interaktiver Umgang mit Sprache, Symbolen und Texten Kategorie 2 Handeln in und mit heterogenen Gruppen Kompetenz 2- B Fähigkeit zu kooperieren Kategorie 3 Selbstständig agieren Kompetenz 3-B Lebenspläne und persönliche Projekte entwerfen und durchführen Indikatoren für das Erlernen der Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können: den physikalischen Sachverhalt in einem mathematischen Modell berechnen lassen, diesen auch grafisch darstellen. Entscheidungen treffen und die verschiedenen Ideen anderer einbeziehen. Sie können Wertung und Gewichtung der verschiedenen Meinungen in den eigenen Entscheidungsprozess einfließen lassen. ein Projekt definieren und sich ein Ziel setzen. Einordnung des Themas Bezug zu vorherigen Themen: Felder und Wechselwirkungen I: Elektr. Feld Wellen und Teilchen I: Schw. und Wellen Strahlen-Optik (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Quantenphysik Physik der Atomhülle Anmerkungen:

14 Modul 4, Thema: Wellen und Teilchen II: Wellenoptik Zeitbedarf: 9 h + 4 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 11, 2. Halbjahr, Teil 2 ggf. Teile davon in 12/1 Fächerbezug: Chemie (Polarisation)? Fachlich-inhaltliche Kompetenzen (in der Prüfungsregion abgestimmt) Schülerinnen und Schüler können: Schulspezifische Vertiefungen und allgemeine physikalische Kompetenzen: die Notwendigkeit der Einführung des Wellenmodells für das Licht am Beispiel der Dispersion begründen (Brechung) Beugungs- und Interferenzerscheinungen am Doppelspalt beschreiben und erklären (qualitativ, ohne quantitative Herleitung der Formeln für die Position von Maxima und Minima) die Gleichungen zur Berechnung von Beugungs- und Interferenzerscheinungen beim Berechnen von Wellenlängen und Gitterkonstanten sowie der spektralen Lichtzerlegung anwenden die Einordnung der Farben des sichtbaren Bereiches und weiterer Wellenlängenbereiche des Lichtes in das elektromagnetische Spektrum A1: Beobachtung physikalischer Phänomene und Vorgänge sowie Erkennen von physikalischen Fragestellungen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und C1: Beurteilung und Bewertung empirischer Ergebnisse und Modelle hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und B3: Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache C4: Kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen C4: Kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden A4: Diskussion erkenntnistheoretischer Fragen (z.b. Was ist Licht?) B1: Aufnehmen und Einordnen von Informationen

15 erklären (einordnen) den Begriff Polarisation erklären B3: Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache weitere Hinweise: Bezug zu vorherigen Themen: Felder und Wechselwirkungen I: Elektr. Feld Wellen und Teilchen I: Schw. und Wellen Strahlen-Optik (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Quantenphysik Physik der Atomhülle Anmerkungen:

16 Modul 5, Thema: Quantenphysik Zeitbedarf: 10 h + 3 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 12, 1. Halbjahr, Teil 1 Fächerbezug: Chemie: Aufbau der Materie, Atombau Geschichte: Historische Einordnung der Entdeckungen Ethik: Weltbild Kompetenzkategorien und Schwerpunktkompetenz in diesem Modul Kategorie 1 Interaktive Nutzung von Hilfsmitteln Kompetenz 1-A Interaktiver Umgang mit Sprache, Symbolen und Texten Kategorie 2 Handeln in und mit heterogenen Gruppen Kompetenz 2-C Mit Konflikten umgehen, Konflikte lösen Kategorie 3 Selbstständig agieren Kompetenz 3-A Innerhalb des Kontextes der heutigen Zeit agieren können Indikatoren für das Erlernen der Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können: die abstrakt-symbolischen Darstellungen der Quantenphysik versprachlichen. die erkenntnistheoretischen Probleme der Dualismusdebatte verdeutlichen. die gesellschaftlichen Auswirkungen der Erkenntnis der Nichtdeterminiertheit physikalischer Systeme beispielhaft begründen. Einordnung des Themas Bezug zu vorherigen Themen: Felder und Wechselwirkungen I: Elektr. Feld Wellen und Teilchen I + II Mechanik (Klasse 10) Bezug zu nachfolgenden Themen: Physik der Atomhülle Physik des Atomkerns Anmerkungen:

17 Modul 5, Thema: Quantenphysik Zeitbedarf: 10 h + 3 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 12, 1. Halbjahr, Teil 1 Fächerbezug: Chemie: Aufbau der Materie, Atombau Geschichte: Historische Einordnung der Entdeckungen Ethik: Weltbild Fachlich-inhaltliche Kompetenzen (in der Prüfungsregion abgestimmt) Schülerinnen und Schüler können: Schulspezifische Vertiefungen und allgemeine physikalische Kompetenzen: den äußeren lichtelektrischen Effekt beschreiben und ihn aus der Sicht der klassischen Wellentheorie und der Quantentheorie deuten Widersprüche zwischen den Beobachtungen beim äußeren lichtelektrischen Effekt und den Grundlagen des Wellenmodells erläutern A2: Planen und Durchführen von komplexeren qualitativen und quantitativen Experimenten A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und C6: Analysieren und Systematisieren durch kriteriengeleitetes Vergleichen B3: Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache die Einsteingleichung und ihre graphische Darstellung interpretieren und mit ihrer Hilfe das Planck sche Wirkungsquantum als universelle Naturkonstante sowie Energiebeträge und Ablösearbeiten bestimmen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und Licht und Elektronen sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften zuordnen B1: Aufnehmen und Einordnen von Informationen A4: Diskussion erkenntnistheoretischer Fragen die Unbestimmtheitsrelation deuten (z.b. Ort Impuls, Zeit Energie) das stochastische Verhalten quantenphysikalischer Objekte erklären C5: Nutzung physikalischer Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge A4: Diskussion erkenntnistheoretischer Fragen (z.b. Energieerhaltung) C4: kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden A4: Diskussion erkenntnistheoretischer Fragen (z.b. Kausalitätsprinzip, Beobachter als Teil des Experimentes) D4: im Team angemessen miteinander zu kommunizieren D2: den eigenen Lern- und Arbeitsprozess reflektieren (z.b. Bewusstmachen

18 weitere Hinweise: der verwendeten Modellvorstellungen und der Gültigkeitsgrenzen der erworbenen Physikkenntnisse) Bezug zu vorherigen Themen: Felder und Wechselwirkungen I: Elektr. Feld Wellen und Teilchen I + II Mechanik (Klasse 10) Bezug zu nachfolgenden Themen: Physik der Atomhülle Physik des Atomkerns Anmerkungen:

19 Modul 6, Thema: Physik der Atomhülle und des Atomkerns I: Physik der Atomhülle Zeitbedarf: 13 h + 8 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 12, 1. Halbjahr, Teil 2 und Fortführung in Klasse 12, 2. Halbjahr, Teil 1 Fächerbezug: Chemie: Aufbau der Materie, Atombau Geschichte: Historische Einordnung der Entdeckungen Biologie: Wirkung von Röntgenstrahlung auf Lebewesen Kompetenzkategorien und Schwerpunktkompetenz in diesem Modul Kategorie 1 Interaktive Nutzung von Hilfsmitteln Kompetenz 1-C Technologie interaktiv nutzen Kategorie 2 Handeln in und mit heterogenen Gruppen Kompetenz 2-A Die Fähigkeit zu kooperieren Kategorie 3 Selbstständig agieren Kompetenz 3-A Die Fähigkeit, innerhalb des Kontextes der heutigen Zeit agieren Indikatoren für das Erlernen der Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können: im Internet zugängliche Applets interaktiv zur Visualisierung und Erarbeitung komplexer physikalischer Sachverhalte nutzen in Gruppen zusammenarbeiten und gemeinsam ein gesetztes Ziel erreichen die Erkenntnisse der modernen Physik zur Erweiterung ihres Horizontes und zum Verständnis vieler aktueller Fragestellungen (z.b. Wirkungsweise eines Lasers, Verwendung und Gefahren von Röntgenstrahlung etc.) nutzen. Einordnung des Themas Bezug zu vorherigen Themen: Quantenphysik Wellen und Teilchen I + II Mechanik (Klasse 10) ufbau der Materie (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Physik des Atomkerns Anmerkungen:

20 Modul 6, Thema: Physik der Atomhülle und des Atomkerns I: Physik der Atomhülle Zeitbedarf:13 h + 8 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 12, 1. Halbjahr, Teil 2 und Fortführung in Klasse 12, 2. Halbjahr, Teil 1 Fächerbezug: Chemie: Aufbau der Materie, Atombau Geschichte: Historische Einordnung der Entdeckungen Biologie: Wirkung von Röntgenstrahlung auf Lebewesen Fachlich-inhaltliche Kompetenzen (in der Prüfungsregion abgestimmt) Schülerinnen und Schüler können: Schulspezifische Vertiefungen und allgemeine physikalische Kompetenzen: den Rutherford'schen Streuversuch beschreiben und die Grundüberlegungen wiedergeben, die zum Rutherford'schen Atommodell führen B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und B3:Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache (z.b. durch Schülerkurzvortrag) einfache quantenmechanische Modelle erläutern (z.b. Energieniveauschema) A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen C1: Beurteilung und Bewertung empirischer Ergebnisse und Modelle hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten die quantenhafte Emission von Licht in einen Zusammenhang mit der Strukturvorstellung der Atomhülle bringen (erklären) das Linienspektrum des Wasserstoffatoms und dessen Beschreibung durch Balmer erklären und Berechnungen mit dem Energieniveauschema B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen A5: Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von

21 durchführen Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen die Bohr schen Postulate benennen und das Bohr sche Atommodell erklären A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen C1: Beurteilung und Bewertung empirischer Ergebnisse und Modelle hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten den Franck-Hertz-Versuch beschreiben und interpretieren einen Zusammenhang zwischen dem Aufbau der Atomhülle und dem Periodensystem herstellen (erklären) A2: Planen und Durchführen von komplexeren qualitativen und quantitativen Experimenten B3:Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache C6: Analysieren und Systematisieren durch kriteriengeleitetes Vergleichen Absprache des Prüfungsverbundes: bis hier reicht der Inhalt der gemeinsamen schriftlichen Abiturprüfung (= Ende Klasse 12, 1. Halbjahr) die Erzeugung von Röntgenstrahlen (Bremsstrahlung und charakteristische Strahlung) erklären und Beispiele für Anwendungen und Gefahren erläutern C4: kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden C2: Urteilsvermögen auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe(z.B. medizinische Anwendungen) weitere Hinweise:

22 Bezug zu vorherigen Themen: Quantenphysik Wellen und Teilchen I + II Mechanik (Klasse 10) Aufbau der Materie (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Physik des Atomkerns Anmerkungen:

23 Modul 7, Thema: Physik der Atomhülle und des Atomkerns II: Physik des Atomkerns Zeitbedarf: 7 h + 6 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 12, 2. Halbjahr, Teil 2 (nicht Gegenstand der schriftlichen Abiturprüfung) Fächerbezug: Chemie: Aufbau der Materie, Radioaktivität Geschichte: Historische Einordnung der Entdeckungen Biologie: Wirkung von radioaktiver Strahlung auf Lebewesen Kompetenzkategorien und Schwerpunktkompetenz in diesem Modul Kategorie 1 Interaktive Nutzung von Hilfsmitteln Kompetenz 1-B interaktiver Umgang mit Kenntnissen und Informationen Kategorie 2 Handeln in und mit heterogenen Gruppen Kompetenz 2-C mit Konflikten umgehen und sie lösen Kategorie 3 Selbstständig agieren Kompetenz 3-C Rechte, Interessen, Begrenzungen und Bedürfnisse vertreten und sichern Indikatoren für das Erlernen der Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können: eigenständig Informationsquellen herausfinden, ihre Zuverlässigkeit ein schätzen und die für sie wichtigen Informationen extrahieren. gesellschaftliche Konflikte in Bezug auf die Verwendung radioaktiver Stoffe (z.b. in der Medizin, zur Energiebereitstellung) nachvollziehen und für sich selbst auf der Basis naturwissenschaftlicher Argumente eine Meinung bilden und damit Stellung zu den Konflikten beziehen.. können die Gefahren der Verwendung von radioaktiven Stoffen einschätzen und auf dieser Basis die Interessen und Rechte verschiedener gesellschaftlicher Gruppen - insbesondere ihre eigenen erkennen und verstehen und gegebenenfalls dafür eintreten. Einordnung des Themas Bezug zu vorherigen Themen: Physik der Atomhülle Quantenphysik Aufbau der Materie (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Anmerkungen:

24 Modul 7, Thema: Physik der Atomhülle und des Atomkerns II: Physik des Atomkerns Zeitbedarf: 7 h + 6 h (bei 3 Wochenstunden) Klasse 12, 2. Halbjahr, Teil 2 (nicht Gegenstand der schriftlichen Abiturprüfung) Fächerbezug: Chemie: Aufbau der Materie, Radioaktivität Geschichte: Historische Einordnung der Entdeckungen Biologie: Wirkung von radioaktiver Strahlung auf Lebewesen Fachlich-inhaltliche Kompetenzen (in der Prüfungsregion abgestimmt) Schülerinnen und Schüler können: Schulspezifische Vertiefungen und allgemeine physikalische Kompetenzen: radioaktive Strahlung in Zusammenhang mit Kernzerfällen bringen und wichtige und typische Kernzerfälle erläutern einen Überblick über die biologische Wirkung radioaktiver Strahlung geben und Maßnahmen des Strahlenschutzes erläutern B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und B3:Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache (z.b. durch Gruppenpräsentation) D3-D5: im Team lernen und arbeiten, angemessen miteinander zu kommunizieren und das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren (z.b. durch Gruppen-Präsentation) B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und C2: Urteilsvermögen auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe(z.B. medizinische Anwendungen) D3-D5: im Team lernen und arbeiten, angemessen miteinander zu kommunizieren und das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren (z.b. durch Gruppen-Präsentation) ausgehend von den Kernkräften und der Kernbindungsenergie die Stabilität der Atomkerne und die Erzeugung von Energie durch Kernspaltung und Fusion B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen

25 erklären. Hierzu können die Schülerinnen und Schüler den Begriff Massendefekt in einen Zusammenhang bringen. (erklären) einen Überblick über Leptonen, Hadronen und Quarks geben einen Überblick über die technische Realisierung der Energiegewinnung durch Kernspaltung und ihrer Randbedingungen und Gefahren geben(beschreiben) A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und A3: Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen B1:Aufnehmen und Einordnen von Informationen A6: Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und D1: den eigenen Lern- und Arbeitsprozess selbstständig gestalten (z. B. eigenständiges Erarbeiten) C2: Urteilsvermögen auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe C5: Nutzung physikalischer Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge C4: kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden weitere Hinweise: Bezug zu vorherigen Themen: Physik der Atomhülle Quantenphysik Aufbau der Materie (Mittelstufe) Bezug zu nachfolgenden Themen: Anmerkungen:

26 DEUTSCHE SCHULE QUITO SCHULCURRICULUM PHYSIK Kompetenzenn C:\Users\HuiBuh\Desktop\6_ Physik Kompetenzen.docx

27 DEUTSCHE SCHULE QUITO SCHULCURRICULUM PHYSIK Kompetenzen Allgemeine Kompetenzbereiche in Physik in der Qualifikationsphase gemäß der Vorgabe durch das Kerncurriculum) Die mit * gekennzeichnete Kompetenzen (A5 und A6)sind nicht im Kerncurriculum aufgeführt sondern stellen eine schulspezifische Ergänzung der Deutschen Schule Quito dar. A. Naturwissenschaftliche und fachspezifische Methoden: Die Analyse komplexer naturwissenschaftlicher Phänomene, das Verstehen naturwissenschaftlicher Sachverhalte und die Auseinandersetzung mit Erkenntnissen bzw. deren Anwendungen beinhalten die folgenden Komponenten: 1. Beobachtung physikalischer Phänomene und Vorgänge sowie Erkennen von Fragestellungen, die auf physikalische Kenntnisse und Untersuchungen zurückführbar sind. 2. Planen und Durchführen von komplexeren qualitativen und quantitativen Experimenten und Untersuchungen unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten 3. Herstellen von Zusammenhängen zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen 4. Diskussion erkenntnistheoretischer Fragen 5. *Mathematisierung: Übertragen und Rückübertragen von Fragestellungen und Erkenntnissen zwischen Realität und Mathematik; Lösen von Problemstellungen und Aufstellen theoretischer Voraussagen mit Hilfe von entsprechenden mathematischer Methoden, physikalischen Gesetzen und Modellen 6. *Verwendung von Modellen zur (vereinfachten) Beschreibung und Erklärung physikalischer Phänomene B. Kommunikation: Kommunikation umfasst: 1. das Aufnehmen und Einordnen von Informationen 2. das angemessene Dokumentieren von Ergebnissen und Erkenntnissen in unterschiedlichen Kommunikationssituationen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache. 3. Präsentieren und Diskutieren von Ergebnissen und Erkenntnissen in unterschiedlichen Kommunikationssituationen unter Verwendung der spezifischen Fachsprache. 4. der sinnvolle Umgang mit modernen Medien C:\Users\HuiBuh\Desktop\6_ Physik Kompetenzen.docx

28 DEUTSCHE SCHULE QUITO SCHULCURRICULUM PHYSIK Kompetenzen C. Reflektion: Sachgerechtes und sachkritisches Urteilen, Entscheiden und Handeln im individuellen und gesellschaftlichen Bereich ist von physikalisch-naturwissenschaftlichen Fachkenntnissen abhängig. Daraus resultiert die Bedeutung der Reflexionsfähigkeit. Reflektieren verlangt solide fachspezifische und fachübergreifende Kompetenzen. Folgende Komponenten finden Berücksichtigung: 1. Beurteilung und Bewertung empirischer Ergebnisse und Modelle hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten 2. Urteilsvermögen auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe 3. Stellung beziehen zu gesellschaftlich relevanten Fragen unter physikalischer Perspektive 4. Kritische Reflexion der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden 5. Nutzung physikalischer Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge 6. Analysieren und Systematisieren durch kriteriengeleitetes Vergleichen D. Selbst- und Sozialkompetenz Selbst- und Sozialkompetenz zeigt sich in der Bereitschaft und Fähigkeit, 1. den eigenen Lern- und Arbeitsprozess selbstständig zu gestalten, 2. eigene Leistungen und Verhalten zu reflektieren, 3. im Team zu lernen und zu arbeiten, 4. angemessen miteinander zu kommunizieren und 5. das Lernen und Arbeiten sowie das Sozialverhalten im Team zu reflektieren. C:\Users\HuiBuh\Desktop\6_ Physik Kompetenzen.docx

29 DEUTSCHE SCHULE QUITO SCHULCURRICULUM PHYSIK Kompetenzenn C:\Users\HuiBuh\Desktop\6_ Physik Kompetenzen.docx