NORBERT - GYMNASIUM Knechtsteden Staatlich anerkanntes privates katholisches Gymnasium für Jungen und Mädchen

Transkript

1 NORBERT - GYMNASIUM Knechtsteden Staatlich anerkanntes privates katholisches Gymnasium für Jungen und Mädchen Schulinternes Curriculum Physik Einordnung in das christlich-katholische Profil Wir möchten unseren Schülern ein naturwissenschaftlich geprägtes Weltbild vermitteln, das auf christlich-katholischen Fundamenten beruht. Gott ist der Schöpfer der Natur, die von der Physik in konstruktivistischer Herangehensweise begriffen wird. Der Mensch eignet sich die Natur in Modellen an, die in ihrem jeweiligen Rahmen richtige Voraussagen machen und logische Erklärungen liefern können. Dies verdeutlichen wir unseren Schülern etwa am Beispiel des Lichts: Licht wird zuerst als mit dem Strahlenmodell, dann als Welle, als Teilchen und zuletzt als Quant im Unterricht behandelt. So kann der modellhafte Zugangscharakter der Physik von den Schülern erlebt werden. Ebenso wichtig ist uns die Ehrfurcht vor Gottes Schöpfung. Fragestellungen im Unterricht sind z.b.: Wie setzen wir unser Wissen ein?. Dies wird in den Gebieten Kernphysik und Energieversorgung praktiziert. Wir liefern den Schülern Grundlagen für eine wissenschaftliche Herangehensweise, so dass die Schüler im Sinne einer ignatianischen Pädagogik in die Lage versetzt werden, selbst zwischen alternativen Wegen abzuwägen.

2 Curriculum Physik Norbert-Gymnasium Knechtsteden Sekundarstufe I Zentrale Inhalte in den Jgs. 5/ Inhaltsfeld: Elektrizität 4 Schwerpunkte: Sicherer Umgang mit Elektrizität Stromkreise Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern 4. an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrogeräten einen geschlossenen Stromkreis voraussetzt 5. einfache elektrische Schaltungen planen und aufbauen 2 Leiter und Isolatoren, 5 UND-, ODER. und Wechselschaltungen 3 Dauer- und Elektromagnete 4. beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können,, 4 Wärmewirkung des elektrischen Stromes Sicherung 5. an Beispielen aus dem Alltag verschiedene Wirkungen des elektrischen Stromes aufzeigen und unterscheiden 6. geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit elektrischem Strom beschreiben,

3 5/6 6 Einführung der Energie über Energiewandler und Energietransportketten 1. an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen, Inhaltsfeld: Temperatur und Energie 3 Schwerpunkte: Thermometer Temperaturmessung 6 Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung Basiskonzept Struktur der Materie 1. an Beispielen beschreiben, dass sich bei Stoffen die Aggregatzustände durch Aufnahme bzw. Abgabe von thermischer Energie (Wärme) verändern,, 3 Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur 2. in Transportketten Energie halbquantitativ bilanzieren und dabei die Idee der Energieerhaltung zugrunde legen Basiskonzept Struktur der Materie 2. Aggregatzustände, Aggregatzustandsübergänge auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben, 3 Aggregatzustände, (Teilchenmodell) 8 Energieübergang zwischen,

4 5/6 Körpern Temperatur verschiedener 3. an Beispielen zeigen, dass Energie, die als Wärme in die Umgebung abgegeben wird, in der Regel nicht weiter genutzt werden kann 4. an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen, 2 Sonnenstand 1. den Sonnenstand als eine Bestimmungsgröße für die Temperaturen auf der Erdoberfläche erkennen, Inhaltsfeld: Das Licht und der Schall 12 5 Schwerpunkte: Licht und Sehen Lichtquellen und Lichtempfänger Reflexion Spiegel 5 geradlinige Ausbreitung des Lichtes Schatten Mondphasen und Finsternisse Schallquellen und 1. Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichtes erklären 3. geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Schall und Strahlung nennen 1. an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen 2. Grundgrößen der Akustik nennen,

5 5/6 Schallempfänger Schallausbreitung Tonhöhe und Lautstärke 3. Auswirkungen von Schall auf Menschen im Alltag erläutern 2. Schwingungen als Ursache von Schall und Hören als Aufnahme von Schwingungen durch das Ohr identifizieren 3. geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Schall und Strahlung nennen 71 Std.

6 Inhaltsfeld: Optische Instrumente, Farbzerlegung des Lichtes 15 Schwerpunkte: Reflexion Brechung Totalreflexion Lichtleiter 7. Absorption und Brechung von Licht beschreiben. 1. den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung) Basiskonzept Struktur der Materie 1. verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. 15 Aufbau und Bildentstehung beim Auge - Funktion der Augenlinse 8. die Funktion von Linsen für die Bilderzeugung und den Aufbau einfacher optischer Systeme beschreiben.,

7 7-9 Lupe als Sehhilfe Fernrohr 10 Zusammensetzung des weißen Lichtes 1. den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung) 8. Infrarot-, Licht- und Ultraviolett-strahlung unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung be-schreiben.,,, Inhaltsfeld: Elektrizität 4 Schwerpunkte: Elektrische Quelle und elektrischer Verbraucher 10 Einführung von Stromstärke und Ladung Eigenschaften von Ladung 11. die Stärke des elektrischen Stromes zu seinen Wirkungen in Beziehung setzen und die Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte darauf zurückführen. 1. in relevanten Anwendungs-zusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. Basiskonzept Struktur der Materie 2. die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen Kern- Hülle-Modells erklären.,,,

8 Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken Spannungen und Stromstärken bei Reihenund Parallelschaltungen 3. die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie beschreiben. elektrischer Widerstand Ohm sches Gesetz 5. die Beziehung von Spannung, Stromstärke und Widerstand in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. Basiskonzept Struktur der Materie 1. verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. 2. die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen Kern- Hülle-Modells erklären.,,,, Inhaltsfeld: Kraft, Druck, mechanische und innere Energie 8 Schwerpunkte: Geschwindigkeit 2. Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen beschreiben

9 Kraft als vektorielle Größe Gewichtskraft und Masse 1. Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen 2. Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen beschreiben. 6. die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft beschreiben. 1. in relevanten Anwendungs-zusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. 12 Zusammenwirkung von Kräften Hebel und Flaschenzug 3. die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von Kraftwandlern an Beispielen beschreiben. 10 mechanische Arbeit und Energie Energieerhaltung 2. Energieerhaltung als ein Grund-prinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitati-ven energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen.

10 7-9 8 Druck Auftrieb in Flüssigkeiten 5. den quantitativen Zusammen-hang von umgesetzter Energie-menge (bei Energieumsetzung durch Kraftwirkung: Arbeit), Leis-tung und Zeitdauer des Prozes-ses kennen und in Beispielen aus Natur und Technik nutzen. 6. Temperaturdifferenzen, Höhen-unterschiede, Druckdifferenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. 7. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unter-scheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. 4. Druck als physikalische Größe quantitativ beschreiben und in Beispielen anwenden. 5. Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden., 10 innere Energie 6. Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druck - differenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. 7. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unter-scheiden, formal beschreiben

11 7-9 und für Berechnungen nutzen. 10. die Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine erklären Inhaltsfeld: Radioaktivität und Kernenergie 4 Schwerpunkte: Aufbau der Atome 14 ionisierende Strahlung (Arten, reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertszeit) Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz Basiskonzept Struktur der Materie 3. Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. 9. experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung beschreiben. 10. 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. Basiskonzept Struktur der Materie 5. die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung beschreiben. 6. Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. 7. Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene beschreiben. Zerfallsreihen mithilfe der Nuklidkarte identifizieren. 8. Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten.,,, 6 Kernspaltung,

12 7-9 Nutzen und Risiken der Kernenergie 7. technische Geräte hinsichtlich ihres Nutzens für Mensch und Gesellschaft und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt beurteilen. 9. technische Geräte und Anlagen unter Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung der Umwelt vergleichen und bewerten und Alternativen erläutern Energie, Leistung, Wirkungsgrad 10 Schwerpunkte: Energieumwandlungsprozesse Elektromotor und Generator 12. den Aufbau eines Elektromotors beschreiben und seine Funktion mit Hilfe der magnetischen Wirkung des elektrischen Stromes erklären. 13. den Aufbau von Generator und Transformator beschreiben und ihre Funktionsweisen mit der elektromagnetischen Induktion erklären., 8 Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre Wirkungsgrad Erhaltung und Umwandlung von Energie 6. Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druck - differenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. 7. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unter-scheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. 4. den quantitativen Zusammenhang von Spannung, Ladung und gespeicherter bzw. umgesetzter Energie zur Beschreibung energetischer Vorgänge in Stromkreisen nutzen.

13 Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes regenerative Energieanlagen 1. den Aufbau von Systemen be-schreiben und die Funktionswie-se ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung) 2. Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen beschreiben. 3. die Verknüpfung von Energie-erhaltung und Energieentwer-tung in Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in Fahrzeugen, Wärmekraftmaschinen, Kraft-werken usw.) erkennen und beschreiben. 4. an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen. 8. beschreiben, dass die Energie, die wir nutzen, aus erschöpf-baren oder regenerativen Quellen gewonnen werden kann. 9. die Notwendigkeit zum Energie-sparen begründen sowie Möglichkeiten dazu in ihrem persönlichen Umfeld erläutern. 10. verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, -aufberei-tung und -nutzung unter physika-lischtechnischen, wirtschaftli-chen und ökologischen Aspekten vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz, 190h

14 Curriculum Physik Norbert-Gymnasium Knechtsteden Sek. II Lehrbuch Grundkurs: Kuhn Physik 2, Westermann Schulbuchverlag Lehrbuch Leistungskurs: nach Wahl des Fachlehrers Stufe 10 Gesetze der gleichförmigen und beschleunigten Bewegung träge Masse, Trägheitssatz, Impuls, Impulserhaltung Kraft und Grundgleichung der Mechanik mechanische Energieformen, Energiebilanzierung bei Übertragung und Umwandlung von Energie Kreisbewegung und Zentripetalkraft Elektrisches Feld und elektrische Feldstärke Potentielle Energie im elektrischen Feld, Spannung, Kapazität des Kondensators Coulombgesetz Stufe 11 Gravitationsgesetz magnetisches Feld, magnetische Feldgröße B Lorentzkraft Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern elektromagnetische Induktion, Eigeninduktivität elektrischer Schwingkreis und harmonische Schwingungen im allgemeinen mechanische und elektromagnetische Wellen Stufe 12: Interferenz und Beugung von Wellen, insbesondere von Licht Photoeffekt, Energiequantelung Atommodelle, Linienspektren De Broglie-Theorie des Elektrons Kernspaltung und Kernfusion Radioaktiver Zerfall, ionisierende Strahlung Thermodynamik (nur Leistungskurs ) Relativitätstheorie (nur Leistungskurs )

15 Grundsätze der Leistungsbewertung Physik Sekundarstufe I Die Qualität und Kontinuität der von den Schülern eingebrachten mündlichen Beiträge ist maßgeblich für den Notenstand. Der Notenstand wird den Schülern mitgeteilt und auf Wunsch erläutert. Damit jeder Schüler eine angemessene Note für die sonstige Mitarbeit erhalten kann, sind ihm zwei weitere Formen des Leistungsnachweises zu ermöglichen: Schriftliche Leistungsüberprüfung Mündliche Leistungsüberprüfung Protokolle und Referate (z.b. wenn ein Schüler zwischen zwei Noten steht) Heftführung: inhaltlich und formal; der Umfang der angefertigten Hausaufgaben sowie die Zuverlässigkeit in ihrer Anfertigung Weiterhin sind experimentelle Betätigungen Bestandteil des Unterrichts und werden entsprechend einbezogen, insbesondere das schülerorientierte Elektrikpraktikum in der Jahrgangsstufe 6. Insgesamt soll gewährleistet werden, dass auch zurückhaltende Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit erhalten, ihre Leistungen und Fähigkeiten angemessen in die Notenbildung einzubringen. Sekundarstufe II Klausuren Die Anforderungen in den Klausuren müssen den aufgrund des erteilten Unterrichts zu erwartenden Leistungen und den Anforderungen der Lehrpläne entsprechen. Klausuren sollen im Unterricht angemessen vorbereitet werden, allerdings ist ein reines Abfragen von Erlerntem zu vermeiden. Die Klausuren sollen inhaltlich und formal auf Aufgaben des Zentralabiturs vorbereitend sein. Entsprechende Operatoren sollen benutzt werden. Für jede Klausur werden ein konkreter Erwartungshorizont oder eine Musterlösung sowie ein sschlüssel erstellt, die den Schülern zur Einsicht zur Verfügung stehen. Dies erfolgt in einer ausführlichen Besprechung der Klausur. Die der schriftlichen Arbeit richtet sich nach deren Umfang und der richtigen Anwendung der Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten sowie der Art der Darstellung. Verstöße gegen die sprachliche Richtigkeit in der deutschen Sprache und gegen die äußere Form sind angemessen zu berücksichtigen und können zur Absenkung der Leistungsbewertung um eine Notenstufe in der Jahrgangsstufe EF und um bis zu zwei Notenpunkte gemäß 16 Abs. 2 APO-GOST (4) in den Jahrgangsstufen Q1

16 und Q2 führen. Die Korrektur der Klausuren enthält neben den Korrekturzeichen ggf. zur Verdeutlichung positive und negative Randbemerkungen. Folgender sschlüssel liegt der Notenvergabe zu Grunde: Punkte Zensur Prozent Anzahl und Dauer der Klausuren: Jgst. Gk Lk 90min EF (2 Unterrichtsstunden) Q 1 Q 2 (1.HJ) 90 Minuten (2 Unterrichtsstunden) 140 Minuten (3 Unterrichtsstunden) 155 Minuten (3 Unterrichtsstunden mit Pause) 200 Minuten (4 Unterrichtstunden mit Pause) Anzahl pro Halbjahr Q2 (2.HJ) 3 Zeitstunden 4,25 Zeitstunden Sonstige Mitarbeit Die Teilnote im Beurteilungsbereich Sonstige Mitarbeit wird von der unterrichtenden Lehrkraft unabhängig von der Teilnote im Bereich Schriftliche Arbeiten bestimmt. Dabei wird die Qualität und Kontinuität der von den Schülern eingebrachten Beiträge berücksichtigt. Der Notenstand wird den Schülern mitgeteilt und auf Wunsch erläutert. Die Mitarbeit im Unterricht steht im Vordergrund der. Sie ist in der Oberstufe eine Bringschuld der einzelnen Schüler. Damit jeder Schüler eine

17 angemessene Note für die sonstige Mitarbeit erhalten kann, sind ihm noch weitere Formen des Leistungsnachweises zu ermöglichen. Abgesehen von der reinen mündlichen Beteiligung können z.b. noch folgende Schülerleistungen einbezogen werden: Experimentieren, Heftführung (inhaltlich und formal), Protokolle, Referate, Hausaufgabenvortrag, Präsentationen. Schriftliche oder mündliche Leistungsüberprüfungen sollen in jedem Halbjahr durchgeführt werden. Ermittlung der Gesamtnote Sonstige Mitarbeit und Klausuren-Leistungen sind gleich zu gewichten, wovon aber die unterrichtende Lehrkraft im Einzelfall in eigener pädagogischer Verantwortung in vertretbarem Maß abweichen kann. Facharbeit In der Jahrgangsstufe Q1 kann eine Klausur durch eine Facharbeit ersetzt werden. Die Facharbeiten müssen sich auf ein durchzuführendes Experiment beziehen. Facharbeiten werden von der Fachlehrerin bzw. dem Fachlehrer korrigiert und bewertet. Die Note wird schriftlich begründet, wozu fachliche und überfachliche Gesichtspunkte zu berücksichtigen sind. In fachlicher Hinsicht kommen neben den für Klausuren genannten Aspekten zum Tragen: Übersichtlichkeit im Aufbau der Arbeit themengerechte Gliederung Schlüssigkeit der Gedankenführung/Beweisführung richtige Anwendung bewiesener Inhalte richtige Gewichtung der einzelnen Aspekte Eigenständigkeit kritischer Umgang mit Sekundärliteratur. An überfachlichen Gesichtspunkten sind zu beachten: äußerer Gesamteindruck sprachliche Korrektheit formale Exaktheit (Zitate, Fußnoten, Literaturverzeichnis) Objektivität der Darstellung, wissenschaftliche Distanz Wird statt einer Klausur eine Facharbeit geschrieben, wird die Note für die Facharbeit wie eine Klausurnote gewertet. verantwortlich: Fachschaft Physik, Herr Esser Stand: Juni 2013