Umsetzungshilfe zur Promotionsverordnung: Fachdidaktische Grundlagen zum Fach Physik

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1 Umsetzungshilfe zur Promotionsverordnung: Fachdidaktische Grundlagen zum Fach Physik (Sekundarschule und Bezirksschule) Die vorliegende Umsetzungshilfe soll die Lehrpersonen unterstützen, die Sachkompetenz der Schülerinnen und Schüler im Fach Physik zu fördern und zu beurteilen. Es werden verschiedene fachspezifische Aspekte und Themen (Items) vorgeschlagen, anhand derer die Förderung und Beurteilung aus fachdidaktischer Sicht idealerweise geschehen soll. Die Verwendung der Umsetzungshilfe ist fakultativ. Situierung des Faches Im Fach Physik wird physikalisches Grundwissen vermittelt, das einen Zugang zur Beschreibung von natürlichen und technischen Phänomenen und Prozessen über die Zugriffsweisen und Deutungen der Physik als Wissenschaft ermöglicht. Dem Physikunterricht zugrunde liegt eine systematisierte, historisch sich wandelnde Sammlung von Evidenzen und Methoden, die seine innerfachliche Struktur begründen. Der Selbstverständnisaspekt der Physik als Anwendungswissenschaft in der Technik und den Naturwissenschaften ermöglicht dem Schulfach Physik vielfältige Bezüge zu Gesellschaft und Lebenswelt und zum Fächer übergreifenden Unterricht. Wichtige Lernfelder des Physikunterrichts: Interesse und Neugier an physikalischen und technischen Erscheinungen und Prozessen entwickeln und erhalten. Fragen und Probleme aus der physikalischen Umwelt und der Technik untersuchen. Informationen aus dem physikalischen und technischen Wissensfundus erschliessen. Fachspezifische Arbeitsmethoden wie das Experimentieren kennen lernen. In physikalischen und technischen Phänomenen und Systemen Merkmale, Elemente und ihre Beziehungen erkennen, unterscheiden, ordnen. Physikalische und technische Sachverhalte theoretisch reflektieren, Hypothesen bilden, mit Modellen arbeiten. Physikalische und technische Sachverhalte, Fragen und Probleme beschreiben, kommunizieren, sich damit auseinandersetzen. Themenschwerpunkte im Lehrplan Sie erlauben einen grossen Spielraum für die Gestaltung des Unterrichts durch die Lehrperson. Natürliche Phänomene und Objekte Technische Anlagen und Alltagsgeräte Eigenschaften von Stoffen Physikalische Begriffe, Gesetzmässigkeiten und Modelle Umsetzungshilfe zur Promotionsverordnung: Fachdidaktische Grundlagen zum Fach Physik 1

2 Empfohlene Items zur Förderung und Beurteilung Basierend auf dem Lehrplan für den Unterricht im Fach Physik werden im Folgenden drei Beurteilungs- Items für handelnden Umgang mit physikalischen und technischen Phänomenen im Alltagsbezug formuliert: Fachwissen und Fachsprache Beobachten und Experimentieren Merkmale und Grössen ordnen, Beziehungen und Gesetzmässigkeiten erkennen Diese Beurteilungs-Items werden mit Kompetenzen und Handlungsaspekten - wie sie im HarmoS- Bericht für den integrierten Naturwissenschaftsunterricht ausführlich beschrieben sind - unter einer physikspezifischen Betrachtungsweise konkretisiert. Je nach Unterrichtsthema können einzelne Aspekte der Items berücksichtigt, andere ausgeblendet werden. Wichtig sind die vorgängige Bekanntgabe der für die Beurteilung herangezogenen Aspekte und das informierende Gespräch darüber. Es empfiehlt sich, die individuellen Dokumentationen der die einzelnen Schülerinnen und Schüler betreffenden Beurteilung und Prognose rechtzeitig und sorgfältig vorzubereiten. Umsetzungshilfe zur Promotionsverordnung: Fachdidaktische Grundlagen zum Fach Physik 2

3 Beurteilungs- Item Beurteilungsspannweite 1. Item: Fachwissen und Fachsprache Einfache physikalische und technische Sacherhalte und kausale Beziehungen kennen. Einfache physikalische und technische Erscheinungen und Abläufe in Alltagssprache beschreiben und kommunizieren. Teilweise komplexe physikalische und technische Sachverhalte und kausale Beziehungen kennen. Teilweise komplexe physikalische und technische Erscheinungen und Abläufe elementarisieren, gut verständlich beschreiben und mit einfacher physikalischer Terminologie darlegen. Komplexe physikalische und technische Sachverhalte und kausale Beziehungen kennen. Komplexe physikalische und technische Erscheinungen und Abläufe elementarisieren, schematisch aufzeichnen können und mit physikalischer Terminologie gut verständlich und formal richtig darlegen. Einfache physikalische Inhalte verständlich präsentieren können. Physikalische Inhalte verständlich, fachlich korrekt und übersichtlich präsentieren können. Komplexe physikalische Inhalte fachlich korrekt, übersichtlich und klar strukturiert präsentieren können. Eigene Gedanken und Überlegungen zu einfachen physikalischen Fragestellungen darlegen und ansatzweise argumentieren. Eigene Gedanken und teilweise schwierige Sachverhalte verständlich darlegen, auf andere Argumente eingehen, stichhaltig begründen. Eigene Gedanken und schwierige Sachverhalte verständlich darlegen, auf andere Argumente eingehen, stichhaltig begründen und kommentieren. Umsetzungshilfe zur Promotionsverordnung: Fachdidaktische Grundlagen zum Fach Physik 3

4 2. Item: Beobachtung und Experiment Überschaubare physikalische Phänomene beobachten und beschreiben. Daten sammeln. Überschaubare physikalische Phänomene beobachten und beschreiben, gezielt Daten sammeln. Zusammenhänge tabellarisch und grafisch darstellen. Nicht leicht überschaubare physikalische Phänomene genau beobachten und beschreiben, gezielt Daten sammeln. Zusammenhänge tabellarisch, grafisch und als Formel darstellen. Einfache Phänomene in Physik und Technik nach mündlicher und einfacher schriftlicher Anleitung untersuchen und darstellen. Teilweise komplexe Phänomene in Physik und Technik nach mündlicher und schriftlicher Anleitung selbständig untersuchen und darstellen. Komplexe Phänomene in Physik und Technik in stark variierenden Anwendungssituationen nach mündlicher und schriftlicher Anleitung selbständig und zielgerichtet untersuchen und darstellen. Einfache Anleitung lesen und umsetzen. Einfache Experimentier-Tools nach Anleitung verwenden. Teilweise komplexe Anleitungen selbständig lesen und umsetzen. Einfache Anleitungen erstellen. Einfache Experimentier-Tools nach Anleitung und selbstständig verwenden. Komplexe Anleitungen selbständig lesen und umsetzen. Gut verständliche Anleitungen selber erstellen. Experimentier-Tools selbständig wählen und geschickt verwenden. Einfache Untersuchungen (Experimente) durchführen und in einfacher Weise beurteilen. Eigenständig Untersuchungen planen und durchführen und Fragen beantworten. Erfolg, Fehler und Mängel bei Untersuchungen erkennen. Eigenständig forschend-explorativ arbeiten und Fragen beantworten. Erfolg, Fehler und Mängel bei Untersuchungen erkennen und diskutieren. Umsetzungshilfe zur Promotionsverordnung: Fachdidaktische Grundlagen zum Fach Physik 4

5 3. Item: Merkmale und Grössen ordnen, Beziehungen und Gesetzmässigkeiten erkennen Merkmale physikalischer Prozesse unterscheiden und mit Alltagsbezug ordnen. Hypothesen ansatzweise formulieren. Gesetzmässigkeiten erkennen. Einfache Berechnungen durchführen. Merkmale physikalischer Prozesse unterscheiden und nach physikalischen Kriterien ordnen. Hypothesen ansatzweise formulieren, Stellung nehmen zu Hypothesen. Gesetzmässigkeiten aus Datenmaterial ableiten. Teilweise komplexe Berechnungen durchführen. Selbständig Merkmale physikalischer Prozesse nach physikalischen Kriterien ordnen und vergleichen. Stellung nehmen zu Hypothesen und selber Hypothesen bilden. Gesetzmässigkeiten aus Datenmaterial ableiten. Problemstellungen rechnerisch lösen. In einfachen physikalisch-technischen Systemen Elemente und ihre Beziehungen erkennen und in einfachen Analogien verstehen. In teilweise komplexen physikalischtechnischen Systemen Elemente und ihre Beziehungen erkennen und in unterschiedlichen Analogien verstehen. In komplexen physikalisch-technischen Systemen Elemente und ihre Beziehungen erkennen und mit Modellen erfassen. Transfer vom Modell zur Realität machen. Grenzen des Modells erkennen. Im Januar 2010, Franz Theiler Franz Theiler, dipl.phys. ETH Dozent für Physik und Didaktik an der FHNW Pädagogische Hochschule Aarau Küttigerstrasse 42 CH-5000 Aarau/AG Umsetzungshilfe zur Promotionsverordnung: Fachdidaktische Grundlagen zum Fach Physik 5