Schulcurriculum Physik

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1 Physik Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 1

2 Inhaltsverzeichnis Grundsätze der Leistungsbewertung im Fach Physik...3 Inhalte Sekundarstufe I...4 Klasse Anwendung des Internet: Gezielte und angeleitete Recherche...4 Temperatur und Energie...4 Elektrischer Strom...4 Das Licht und der Schall...4 Klasse Umgang mit Simulationsprogrammen; Schwerpunkt: Optik...5 Erkennen von Manipulationsmöglichkeiten mit Hilfe von Diagrammen...5 Elektrizität...5 Virtuelle Anleitungen und Experimente zu den letzten drei Punkten,...5 Strukturierung von Lerninformationen und Lesestrategien...5 Strahlenoptik...5 Simulation von Strahlengängen...5 Bereich Technik Klasse 8: Ergänzungsstunde...5 Klasse Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit...6 Radioaktivität und Kernenergie...6 Energie, Leistung, Wirkungsgrad...6 Inhalte Sekundarstufe II...6 Verschiedene Simulationsprogramme und Applets...6 Darstellung von Experimenten und theoretischen Konzepten als Präsentation...6 Entwicklung kleinerer Internet-Anwendungen (zunächst kursintern)...6 Einführungsphase...6 Der Führerschein steht (bald) vor der Tür...6 Leistungs- und Grundkurs Den Naturkonstanten auf der Spur...7 Leistungskurs Nach 1905 war alles anders...7 Grundkurs Nach 1905 war alles anders...7 Kompetenzen...8 Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung...8 Kompetenzbereich Kommunikation...8 Kompetenzbereich Bewertung...8 Plan zur Fortentwicklung...10 Räume...10 Geräte...10 Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 2

3 Schulcurriculum für das Fach Physik Nach den Erfahrungen in den Klassen 7 und 9 wurden die Inhalte dieser Klassen noch einmal gegenüber dem Schuljahr 2010/11 überarbeitet, die Überarbeitungen sind fett-kursiv dargestellt. Unter dem jeweiligen Themenbereich werden die im Entwurf für die Kernlernpläne Physik genannten möglichen Kontexte genannt. In das Schulcurriculum wurden auch die methodischen Schwerpunkte als Beitrag des Faches zum Methodenkonzept und die Beiträge des Faches im Medienkonzept der Schule aufgenommen. Grundsätze der Leistungsbewertung im Fach Physik Die rechtlich verbindlichen Hinweise zur Leistungsbewertung sowie zu Verfahrensvorschriften sind im Schulgesetz 48 (1) (2) sowie in der APO SI 6 (1) (2) dargestellt. Die Leistungsbewertung bezieht sich auf die im Zusammenhang mit dem Unterricht erworbenen Kompetenzen (Kapitel 3.1. und 3.3.). Den Schülerinnen und Schülern muss im Unterricht hinreichend Gelegenheit gegeben werden, diese Kompetenzen in den bis zur Leistungsüberprüfung angestrebten Ausprägungsgraden zu erwerben. Erfolgreiches Lernen ist kumulativ. Dies bedingt, dass Unterricht und Lernerfolgsüberprüfungen darauf ausgerichtet sein müssen, Schülerinnen und Schülern Gelegenheit zu geben, grundlegende Kompetenzen, die sie in den vorangegangenen Jahren erworben haben, wiederholt und in wechselnden Kontexten anzuwenden. Für die Schülerinnen und Schüler sollen die Ergebnisse von Lernerfolgsüberprüfungen eine Rückmeldung über den aktuellen Lernstand sowie eine Hilfe für weiteres Lernen darstellen. Für die Fachlehrerinnen und Fachlehrer können sie Anlass sein, die Zielsetzungen und die Methoden ihres Unterrichts zu überprüfen und ggf. zu modifizieren. Der Unterricht und die Lernerfolgsüberprüfungen sind daher so anzulegen, dass sie den Lernenden auch Erkenntnisse über die individuelle Lernentwicklung ermöglichen. Die Beurteilung von Leistungen soll demnach mit der Diagnose des erreichten Lernstandes und individuellen Hinweisen für das Weiterlernen verbunden werden. Wichtig für den weiteren Lernfortschritt ist es, bereits erreichte Kompetenzen herauszustellen und die Lernenden zum Weiterlernen zu ermutigen. Dazu gehören auch Hinweise zu Erfolg versprechenden individuellen Lernstrategien. Den Eltern sollten Wege aufgezeigt werden, wie sie das Lernen ihrer Kinder unterstützen können. Im Sinne der Orientierung an Standards sind grundsätzlich alle in Kapitel 3 des Lehrplans ausgewiesenen Bereiche der prozessbezogenen und konzeptbezogenen Kompetenzen bei der Leistungsbewertung angemessen zu berücksichtigen. Dabei kommt dem Bereich der prozessbezogenen Kompetenzen der gleiche Stellenwert zu wie den konzeptbezogenen Kompetenzen. Die Entwicklung von prozess- und konzeptbezogenen Kompetenzen lässt sich durch genaue Beobachtung von Schülerhandlungen feststellen. Dabei ist zu beachten, dass Ansätze und Aussagen, die auf nicht ausgereiften Konzepten beruhen, durchaus konstruktive Elemente in Lernprozessen sein können. Die Beobachtungen erfassen die Qualität, Häufigkeit und Kontinuität der Beiträge, die die Schülerinnen und Schüler im Unterricht einbringen. Diese Beiträge sollen unterschiedliche mündliche, schriftliche und praktische Formen in enger Bindung an die Aufgabenstellung und das Anspruchsniveau der jeweiligen Unterrichtseinheit umfassen. Gemeinsam ist diesen Formen, dass sie in der Regel einen längeren, abgegrenzten, zusammenhängenden Unterrichtsbeitrag einer einzelnen Schülerin, eines einzelnen Schülers bzw. einer Gruppe von Schülerinnen und Schülern darstellen. Zu solchen Unterrichtsbeiträgen zählen für das Fach Physik besonders: 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 oder Diagrammen, Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 3

4 selbstständige Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten, Erstellung von Produkten wie Dokumentationen zu Aufgaben, Untersuchungen und Experimenten, Protokolle, Präsentationen, Lernplakate, Modelle, Erstellung und Präsentation von Referaten, Führung eines Heftes, Lerntagebuchs oder Portfolios, Beiträge zur gemeinsamen Gruppenarbeit, kurze schriftliche Überprüfungen. Das Anfertigen von Hausaufgaben gehört nach 42 (3) SchG zu den Pflichten der Schülerinnen und Schüler. Ein Verstoß gegen diese Verpflichtung wird im Rahmen der Noten zum Arbeitsverhalten berücksichtigt. Unterrichtsbeiträge auf der Basis der Hausaufgaben können zur Leistungsbewertung herangezogen werden. Am Ende eines jeden Schulhalbjahres erhalten die Schülerinnen und Schüler eine Zeugnisnote gemäß 48 SchG, die Auskunft darüber gibt, inwieweit ihre Leistungen im Halbjahr den im Unterricht gestellten Anforderungen entsprochen haben. In die Note gehen alle im Zusammenhang mit dem Unterricht erbrachten Leistungen ein. Keinesfalls dürfen die Ergebnisse von schriftlichen Überprüfungen eine bevorzugte Stellung innerhalb der Notengebung haben. (zitiert aus dem Kernlehrplan Physik, Stand: August 2008) Inhalte Sekundarstufe I Klasse 6 Anwendung des Internet: Gezielte und angeleitete Recherche Temperatur und Energie Sonne Himmel Jahreszeiten Das Thermometer / Temperaturmessung Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung Aggregatzustände (Teilchenmodell) Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur Elektrischer Strom Elektrizität im Alltag Sicherer Umgang mit Elektrizität Stromkreise, Leiter und Isolatoren UND-, ODER-, Wechselschaltung Die Fahrradbeleuchtung Dauermagnete und Elektromagnete Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern Wärmewirkung des elektrischen Stroms / Die Sicherung Energiewandler, Energietransportketten Elektrische Geräte mit Thermostat Das Licht und der Schall Sehen und Hören Licht und Sehen Lichtquellen und Lichtempfänger Geradlinige Ausbreitung des Lichts; Schatten Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 4

5 Spiegel und Spiegelbilder Lupe als Sehhilfe Sonnen- und Mondfinsternis Schallquellen und Schallempfänger Schallausbreitung (auch um Hindernisse, vgl. mit Lichtausbreitung) Tonhöhe, Lautstärke Akustische Signale in Oszilloskopdarstellung: Frequenz und Amplitude einer (Sinus-) Schwingung Klasse 7 Umgang mit Simulationsprogrammen; Schwerpunkt: Optik Erkennen von Manipulationsmöglichkeiten mit Hilfe von Diagrammen Elektrizität Elektrizität messen, verstehen, anwenden Hinführung zur physikalischen Gesetzmäßigkeiten und deren Darstellung als Formeln; physikalische Größen und deren Einheiten korrekt benennen und verwenden; einfache Rechnungen mit physikalischen Größen 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, Ohmsches Gesetz Virtuelle Anleitungen und Experimente zu den letzten drei Punkten, Elektrische Leistung (Erwärmung von Wasser, Vergleich verschiedener Wasserkocher etc.) Wofür bezahlt man das E-Werk? Die Energie als Produkt von Leistung und Zeit Wärmeenergie: Mit einem Teelicht 1 L Wasser zum Kochen bringen? Energiegehalt eines Teelichts, Leistung Strukturierung von Lerninformationen und Lesestrategien Strahlenoptik Die Optik hilft dem Auge auf die Sprünge Licht an Grenzflächen: Lichtbrechung Aufbau und Bildentstehung beim Auge Funktion der Augenlinse Konvex- und Konkavlinsen als Korrektur für Fehlsichtigkeiten Das Fernrohr und seine Geschichte: Galileo als Begründer einer naturwissenschaftlichen Methode Simulation von Strahlengängen Reflexion, Totalreflexion und Lichtleiter Zusammensetzung des weißen Lichts Bereich Technik Klasse 8: Ergänzungsstunde Stichworte: - Keine expliziten Wiederholungen aus den vorhergehenden Klassen - Orientierung an der Technik - Verstärkt Projekt orientiertes Arbeiten, mögliche (!) konkrete Beispiele: * Wasserstoffauto * Steuerung von Kraftwerksanlagen * Medizintechnik, z.b,. Sehhilfen oder Hörgeräte * Verwendung von Werkzeugen * Technische und medizinische Anwendungen der Radioaktivität Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 5

6 * Energieumwandlung und deren Effizienz in technischen Großanlagen, auch unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit Klasse 9 Die Kraft, Druck, mechanische und innere Energie Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit Kraft als vektorielle Größe, Zusammenwirken von Kräften Gewichtskraft und Masse, Hebel und Flaschenzug Mechanische Arbeit und Energie, Energieerhaltung Auftrieb in Flüssigkeiten 100 Meter in 10 Sekunden Physik und Sport Bewegung und Ruhe, gleichförmige Bewegung, Messen, Berechnen und Darstellen von Geschwindigkeiten Kräfte und Bewegungsänderungen Mechanische und kinetische Energie, Arbeit, Umwandlung und Erhaltung mechanischer Energie Radioaktivität und Kernenergie Radioaktivität und Kernenergie: Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung Aufbau der Atome, ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertzeit), Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz Technische und medizinische Anwendungen der Radioaktivität Kernspaltung Nutzen und Risiken der Kernenergie Energie, Leistung, Wirkungsgrad Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes Energieumwandlungsprozesse, Elektromotor und Generator, Wirkungsgrad, Erhaltung und Umwandlung von Energie Windenergieanlagen Inhalte Sekundarstufe II Verschiedene Simulationsprogramme und Applets Darstellung von Experimenten und theoretischen Konzepten als Präsentation Entwicklung kleinerer Internet-Anwendungen (zunächst kursintern) Einführungsphase Der Führerschein steht (bald) vor der Tür Kinematik: geradlinige, gleichförmig beschleunigte Bewegung mit den zugehörigen Gesetzen, Gesetze des freien Falls Dynamik: Newtonsche Axiome, bes. F =m a Wege in den Raum Gravitation Schwingungen und Wellen Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 6

7 Leistungs- und Grundkurs 12 Den Naturkonstanten auf der Spur 12.1.:Elektrisches und magnetisches Feld, bewegte Ladungen im el. und magn. Feld 12.2.:Induktion / Wellenmodell des Lichts, Relativitätstheorie Leistungskurs 13 Nach 1905 war alles anders Relativitätstheorie Quantenphysik Atomphysik Kernphysik Grundzüge Elementarteilchen, Standardmodell Thermodynamik Grundkurs 13 Nach 1905 war alles anders Quantenphysik Atom- und Kernphysik Grundzüge Elementarteilchen, Standardmodell Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 7

8 Kompetenzen Die genannten Kompetenzen sollen bis zum Ende von Jahrgangsstufe 9 erworben werden. Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen Schülerinnen und Schüler... beobachten und beschreiben physikalische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen und systematisieren diese Vergleiche führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht 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 interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, wenden einfache Formen der Mathematisierung auf sie an, erklären diese, ziehen geeignete Schlussfolgerungen und stellen einfache Theorien auf stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her, grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab und transferieren dabei ihr erworbenes Wissen beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. Kompetenzbereich Kommunikation Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen Schülerinnen und Schüler... tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. Kompetenzbereich Bewertung Physikalische Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen, beurteilen und bewerten Schülerinnen und Schüler... beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 8

9 unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 9

10 Plan zur Fortentwicklung Räume Für den Physikunterricht stehen zwei Fachräume zur Verfügung, einer davon ist mit seinen ansteigenden Bankreihen als Hörsaal ausgelegt ( A 201 ), der zweite Raum ( A 205 ) gestattet es Schülern und Schülerinnen, eigenständig Experimente durchzuführen. Es ist geplant, diesen zweiten Raum im Jahr 2013 als Schülerübungsraum zu renovieren und seine Einrichtung auf einen zeitgemäßen Stand zu bringen, dazu hat die Stadt Lennestadt schon eine entsprechende Mittelzusage für das Jahr 2013 gegeben. Ein weiterer Raum ( A 207 ) steht als Gemeinschaftsraum allen Naturwissenschaften zur Verfügung und wird damit ebenfalls für den Physikunterricht genutzt. Geräte Der Gerätebestand im Bereich der für Lehrerexperimente bestimmten Geräte ist ausreichend. Dringend bedarf es jedoch eines neuen und alle aktuellen Standards erfüllenden Röntgengeräts, seine Finanzierung ist bis heute jedoch noch noch unklar. Die Experimentiergeräte für Schüler und Schülerinnen entsprechen nicht den Anforderung, die an ein zeitgemäßes Experimentieren zu stellen sind, sie sind im Schnitt über 40 Jahre im Gebrauch. Hier ist eine Umstellung auf aktuelle Geräte und Gerätesätze ab dem nächsten Jahr (2013) geplant, auch für diesen Posten gibt es eine Mittelzusage der Stadt Lennestadt für die Jahre ab Schulcurriculum für das Fach Physik.odt vom Seite 10