Klettbuch

Transkript

1 Anmerkungen zu den Leitideen 1. Physik als Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten, 2. Physik als theoriegeleitete Erfahrungswissenschaft 5. Anwendungsbezug gesellschaftliche Relevanz der Physik Diese Leitideen ziehen sich als roter Faden durch den gesamten Unterricht. In allen Kapiteln des Impulse Physik 1 finden sich Versuche, in denen die Schülerinnen Schüler ihre Fähigkeiten zur naturwissenschaftlichen Vorgehensweise üben können. Des Weiteren werden durchgängig Fragen (Ergänzungs-)Texte aus der Alltagswelt mit Umwelt- Technikbezügen sowie historischen Exkursen angeboten. Anmerkungen zu den Vertiefungsvorschlägen: Die Vertiefungsvorschläge eignen sich zur Aufnahme in das Schulcurriculum. Sie bieten darüber hinaus zahlreiche Möglichkeiten für Schülerversuche Textarbeiten. Dadurch können sie auch als Grlage für gleichwertige Feststellungen von Schülerleistungen (GFS) dienen. Anmerkung zu den Zeitvorschlägen: Wenn man 30 Wochen Unterrichtszeit pro Schuljahr annimmt, so liegt der Unterricht zu den Kapiteln 1 bis 3 im 7. Schuljahr, der Unterricht ab Kapitel 4 (Mechanik) findet im 8. Schuljahr statt. 1

2 5 Wochen 7. Wahrnehmung 10. Naturerscheinungen technische Anwendungen - den Zusammenhang den Unterschied zwischen der Wahrnehmung bzw. der Sinnesempfindung ihrer n Beschreibung darstellen - Elementare Erscheinungen in der Natur wichtige Geräte funktional beschreiben - Lautstärke - Tonhöhe - Hören - Amplitude - Frequenz - Physikalische Abläufe im menschlichen Körper Kapitel 1 Akustik 1 Akustik Lehre vom Schall 2 Schall fühlen sehen 3 Das Oszilloskop: Aufzeichnung von Schwingungen 4 Schall unterwegs 5 Erzwungene Schwingungen 6 Unser Ohr, ein Schallempfänger - Der Resonanzkasten - Werkstatt: Hörkurven aufnehmen - Wie hören andere Lebewesen? - Räumliches Hören - Lärm schädigt unsere Gesheit - Wie schützt man sich vor Lärm? 2

3 5 Wochen 7. Wahrnehmung 6. Physik als ein historischdynamischer Prozess 1 Woche 9. Strukturen Analogien - den Zusammenhang den Unterschied zwischen der Wahrnehmung bzw. der Sinnesempfindung ihrer n Beschreibung darstellen Die Schülerinnen Schüler kennen erste einfache Beispiele dafür, dass Begriffe nicht statisch sind, sondern sich historisch oft aus alltagssprachlichen Begriffen heraus entwickelt haben. - Strukturen Analogien erkennen - Helligkeit Schatten - Streuung, Reflexion, Brechung - Schall Licht - Modellbildung - Teilchenmodell Schall Kapitel 2 Optik Ausbreitung des Lichtes + Analogien & Strukturen-Kapitel + Licht an Grenzflächen 1 Eine Streichholzschachtel-Kamera 2 Lichtstrahlen 3 Licht Schatten 4 Die Reflexion des Lichtes 5 Ebene Spiegel 6 Die Brechung des Lichtes - Aus der Geschichte der Lichtquellen - Tag Nacht - Mondphasen - Mond- Sonnenfinsternisse - Abbbildungen Abbildungsgesetz - Werkstatt: Die Lochkamera - Die Geschwindigkeit des Lichtes - Werkstatt: des Brechungswinkels - Brechung in der Atmosphäre - Luftspiegelungen - Glasfasern - Licht im Verkehr Analogien & Strukturen-Kapitel 1 Eine Welt viele Modelle 3

4 2 Wochen farbiges Licht + 5 Wochen Optische Geräte 7. Wahrnehmung 10. Naturerscheinungen technische Anwendungen - den Zusammenhang den Unterschied zwischen der Wahrnehmung bzw. der Sinnesempfindung ihrer n Beschreibung darstellen - Elementare Erscheinungen in der Natur wichtige Geräte funktional beschreiben - Physikalische Modelle auch in ihrem Alltag gewinnbringend einsetzen - Farben, - Sehen Beschreibung - Farbiges Licht 1 Woher kommen die Farben? 2 Neue Farben entstehen - Der Regenbogen - Farben sehen - Farbfernsehen drei Bilder in einem! - Den optischen Aufhellern auf der Spur - Thermographie Optische Geräte 1 Von der Glaskugel zur Sammellinse 2 Abbildungen mit Linsen 3 Unser Auge, ein optisches Instrument 4 Linsen vergrößern 5 Das Mikroskop 6 Das Fernrohr - Linsen früher heute - Bilder mit Zerstreuungslinsen - Das Linsengesetz - Optische Geräte (Projektor, Fotoapparat) - Fehlsichtigkeit - Die ersten Mikroskope 4

5 12 Wochen 4. spezifisches Methodenrepertoire der Physik 6. Physik als ein historischdynamischer Prozess 7. Wahrnehmung 8. Grlegende - einfache Zusammenhänge zwischen n untersuchen - erste Experimente unter Anleitung planen, duchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen angeben, welche Faktoren die Genauigkeit von Messergebnissen beeinflussen Die Schülerinnen Schüler kennen erste einfache Beispiele dafür, dass Begriffe nicht statisch sind, sondern sich historisch oft aus alltagssprachlichen Begriffen heraus entwickelt haben den Zusammenhang den Unterschied zwischen der Wahrnehmung bzw. der Sinnesempfindung ihrer n Beschreibung darstellen mit grlegenden n umgehen - Wahrnehmung warm kalt - Wärmeempfindung-, Temperatur - Masse, (Massen-) Dichte Kapitel 3 Aufbau Eigenschaften von Körpern 1 Messen r 2 Einteilung der Körper 3 Volumina von Körpern 4 Volumenbestimmung 5 Aufbau von Stoffen 6 Feste Körper dehnen sich aus 7 Flüssigkeiten Gase dehnen sich aus 8 Heiß oder kalt? 9 Bratfett bei verschiedenen Temperaturen 10 Die Masse, Prinzip Einheit, Gleichheit, Vielfachheit 11 Dichte von Stoffen 12 Physikalische (Symmetrie Analogie S. 234 & Die Dichte einer n Größe, S. 235) - Genauigkeit bei Längenmessungen - Werkstatt: Richtiges Messen mit Messzylindern, Volumenbestimmung unregelmäßig geformter Körper - Werkstatt: Der Modellbegriff in der Physik (S. 97 zusammen mit S. 227) - Werkstatt: Unterschiedliche Ausdehnung (S. 99 S. 103) - Kräfte bei der Ausdehnung - Werkstatt: Das Bimetall - Das seltsame Verhalten von Wasser - Wie funktioniert ein Thermostatventil? - Werkstatt: Verschiedene Temperaturskalen - Werkstatt: Temperaturkurven - Fieber, Fiebermessung Malaria - Verdampfen Kondensieren trennt Stoffe - Destillieren 5

6 2 Wochen Bewegungen + 10 Wochen Impuls Kraft 3. Formalisierung Mathematisierung in der Physik 4. spezifisches Methodenrepertoire der Physik 8. Grlegende - bei einfachen Beispielen den funktionalen Zusammenhang zwischen n erkennen, grafisch darstellen Diagramme interpretieren - einfache funktionale Zusammenhänge, die zum Beispiel durch eine Formel vorgegeben werden, verbal beschreiben interpretieren. - einfache, auch bisher nicht im Unterricht behandelte Formeln zur Lösung von n anwenden - einfache Zusammenhänge zwischen n untersuchen - erste Experimente unter Anleitung planen, duchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen angeben, welche Faktoren die Genauigkeit von Messergebnissen beeinflussen mit grlegenden n umgehen - Zeit, Geschwindigkeit - Impuls - Kraft Kapitel 4 Mechanik Bewegungen 1 Körper in Bewegung (inkl. Physikalische : Proportionalitäten, S. 235) - Werkstatt: Bewegungen im Diagramm - Werkstatt: Messfehler, Was Diagramme aussagen - Werkstatt: Geschwindigkeit näher untersucht - Geschwindigkeiten in Natur Technik Impuls Kraft 1 Impuls Trägheit 2 Impulsänderung Impulserhaltung 3 Impuls Kraft 4 Kräfte wirken überall! (inkl. Physikalische : Richtung, S. 234) 5 Kraftmessung 6 Gewichtskräfte 7 Wechselwirkung von Kräften 7 Beschleunigung durch Rückstoß 8 Hebel 9 Schwerpunkt Gleichgewicht Vertiefungsmöglichkeiten - Werkstatt: Alltag impulsiv betrachtet - Trägheit Impulserhaltung im Straßenverkehr - Die gesetzliche Festlegung der Einheit 1 N - Hebel Drehmoment - Hebel überall! - Standfestigkeit 6

7 3 Wochen 8. Grlegende 9. Strukturen Analogien 10. Naturerscheinungen technische Anwendungen mit grlegenden n umgehen Strukturen Analogien erkennen - Elementare Erscheinungen in der Natur wichtige Geräte funktional beschreiben - Physikalische Modelle auch in ihrem Alltag Gewinn bringend einsetzen - Erste Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln globalen Auswirkungen erkennen dieses Wissen für ihr eigenes verantwortungsbewusstes Handeln einsetzen. (Lernziel aus 5.) - Energie - Energiespeicher - Beschreibung von mechanischen Energietransporten 2 Wochen 8. Grlegende mit grlegenden n umgehen - Druck Strukturen Analogien erkennen 9. Strukturen Analogien Vertiefungsmöglichkeit: Atmosphärische Erscheinungen; Physikalische Abläufe im menschlichen Körper Kapitel 5 Energie 1 Eigenschaften von Energie 2 Murmelspiel Energie (Analogie S. 236) 3 Nutzbarkeit von Energie - Wasserkraftwerke - Zurück zur Sonne - Verantwortungsvoller Umgang mit Energie Kapitel 6 Druck 1 Teilchenbewegung 2 Druck in Gasen (Analogie S. 235: Energiedichte) 3 Druckunterschiede 4 Auftrieb in Flüssigkeiten Gasen - Die mittlere Teilchengeschwindigkeit - Druck im Kolben - Werkstatt: Der Schweredruck - Das hydrostatische Paradoxon - Hydraulische Anlagen - Luftdruck, Höhe Wind - Der Versuch von Blaise Pascal - Der berühmte Versuch von Guericke - Sherlock Archimedes - Die des Blutdruckes 7

8 2 Wochen Magnetismus + 11 Wochen Elektrizität 3. Formalisierung Mathematisierung in der Physik 4. spezifisches Methodenrepertoire der Physik - bei einfachen Beispielen den funktionalen Zusammenhang zwischen n erkennen, grafisch darstellen Diagramme interpretieren - einfache funktionale Zusammenhänge, die zum Beispiel durch eine Formel vorgegeben werden, verbal beschreiben interpretieren - einfache, auch bisher nicht im Unterricht behandelte Formeln zur Lösung von n anwenden - an ersten einfachen Beispielen Strukturen Analogien hilfreich einsetzen - elektrische Stromstärke - elektrisches Potenzial - elektrische Spannung - elektrische Ladung - Strom, Antrieb (Ursache) Widerstand Vertiefung: Erdmagnetfeld Kapitel 7 Elektrizitätslehre Magnetismus 1 Magnete ihre Eigenschaften 2 Das Modell der Elementarmagnete 3 Das magnetische Feld - Die magnetische Influenz - Das Magnetfeld der Erde - Werkstatt: Wir arbeiten mit dem Kompass Elektrizität 1 Betrieb elektrischer Geräte 2 Wassermodell des elektrischen Stromes 3 Potenziale Nullpotenzial 4 Die der Stromstärke 5 Spannung Stromstärke 6 Wirkungen des elektrischen Stromes 7 Unerwünschte elektrische Ströme 8 Die elektrische Ladung 9 Bewegte Ladung 10 Von Feldern Strömen (Analogie S. 231) 11 Strom, Antrieb, Widerstand (Analogie S. 233) Vertiefungsmöglichkeiten - Werkstatt: Schaltpläne - Werkstatt: Reihen- Parallelschaltung - Werkstatt: Gesetzmäßigkeiten in Reihen- Parallelschaltungen - Werkstatt: Drähte sind Widerstände! 8

9 8. Grlegende 9. Strukturen Analogien mit grlegenden n umgehen Strukturen Analogien erkennen - G. S. Ohm - Widerstände in elektrischen Geräten - Supraleitung - Werkstatt: Versuchsprotokolle - Wirkungen des elektrischen Stromes in Technik Haushalt - Sicherheit im Haus - Blitze - Teilspannungen 10. Naturerscheinungen technische Anwedungen - elementare Erscheinungen in der Natur wichtige Geräte funktional beschreiben - Modelle auch in ihrem Alltag Gewinn bringend einsetzen 9