Schulinternes Curriculum des Mariengymnasiums Essen-Werden für das Fach Physik (Sekundarstufe 1)

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1 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 1 Schulinternes Curriculum des Mariengymnasiums Essen-Werden für das Fach Physik (Sekundarstufe 1) Die Physik stellt eine wesentliche Grundlage für das Verstehen natürlicher Phänomene und für die Erklärung und Beurteilung technischer Systeme und Entwicklungen dar. Durch seine Inhalte und Methoden fördert der Physikunterricht für die Naturwissenschaften typische Herangehensweisen an Aufgaben und Probleme sowie die Entwicklung einer spezifischen Weltsicht. Die Jahrgangsstufen 5 und 6 knüpfen an die Arbeit der Grundschulen an, bemühen sich um eine Angleichung der Voraussetzungen und stellen somit eine einheitliche Ausgangsbasis her. Die Jahrgangsstufen 7 bis 9 bereiten auf die Anforderungen der gymnasialen Oberstufe vor. Gesundheits- und Verkehrserziehung, Medienbildung sowie die Förderung der deutschen Sprache werden ebenfalls einbezogen. Allgemeine Kompetenzerwartungen Schülerinnen und Schüler... Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler sollen experimentelle und andere Untersuchungsmethoden nutzen. Dabei werden die Kompetenzen im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft und erweitert. Der jeweilige mathematische Kenntnisstand wird berücksichtig. 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.

2 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 2 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen. Dabei werden die sprachlichen Kenntnisse des jeweiligen Entwicklungsstands berücksichtigt und die Kompetenzen sukzessiv erweitert. 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

3 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 3 Die Schülerinnen und Schüler sollen physikalischen Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen beurteilen und bewerten. Dabei werden aktuelle Ereignisse und wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt. beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. 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 Die dargestellten prozessbezogenen Kompetenzen stellen die allgemeinen Kompetenzerwartungen dar. Alle Lernenden erhalten im Laufe der Jahrgangsstufe 5-9 geeignete Lerngelegenheiten, die genannten Kompetenzen nachhaltig zu erwerben. Eine Schwerpunktsetzung für den Erwerb bestimmter Kompetenzen in dein einzelnen Inhaltsfeldern und Anwendungsbereichen ist notwendig und wird für die jeweiligen Klassenstufen im Folgenden konkretisiert.

4 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 4 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte Jahrgangsstufe 5 Inhalt: Elektrizität Sicherer Umgang mit Elektrizität, Stromkreise, Leiter und Isolatoren, UND-, ODER- und Wechselschaltung, Dauermagnete und Elektromagnete, Magnetfelder, Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern, Wärmewirkung des elektrischen Stroms, Sicherung Einführung der Energie über Energiewandler und Energietransportketten Kontext: Elektrizität im Alltag 1. Schülerinnen und Schüler experimentieren mit einfachen Stromkreisen 2. Was der Strom alles kann (Geräte im Alltag) 3. Schülerinnen und Schüler untersuchen ihre eigene Fahrradbeleuchtung 4. Messgeräte erweitern die Wahrnehmung Fachliche Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler haben das Systemkonzept auf der Grundlage ausgewählter Phänomene aus Natur und Technik so weit entwickelt, dass sie... an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrogeräten einen geschlossenen Stromkreis voraussetzt. einfache elektrische Schaltungen planen und aufbauen. Die Schülerinnen und Schüler haben das Wechselwirkungskonzept an einfachen Beispielen so weit entwickelt, dass sie... beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können an Beispielen aus ihrem Alltag verschiedene Wirkungen des elektrischen Stromes aufzeigen und unterscheiden. geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit elektrischem Strom beschreiben. Schwerpunkte der allgemeinen Kompetenzen Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler sollen experimentelle und andere Untersuchungsmethoden nutzen. Dabei werden die Kompetenzen im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft und erweitert. Der jeweilige mathematische Kenntnisstand wird berücksichtig. 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. führen qualitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren / dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen,. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien).

5 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 5 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. 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen. Dabei werden die sprachlichen Kenntnisse des jeweiligen Entwicklungsstands berücksichtigt und die Kompetenzen sukzessiv erweitert. tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. 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 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen physikalischen Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen beurteilen und bewerten. Dabei werden aktuelle Ereignisse und wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt. stellen Anwendungsbereiche dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Chance, Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an.

6 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 6 Jahrgangsstufe 6 Inhalt: Temperatur und Energie Thermometer, Temperaturmessung, Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung, Aggregatzustände (Teilchenmodell) Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur, Sonnenstand Kontext: Sonne Temperatur Jahreszeiten 1. Was sich mit der Temperatur alles ändert 2. Leben bei verschiedenen Temperaturen 3. Die Sonne unsere wichtigste Energiequelle Inhalt: Das Licht und der Schall Licht und Sehen, Lichtquellen und Lichtempfänger, geradlinige Ausbreitung des Lichts, Schatten, Mondphasen Schallquellen und Schallempfänger, Reflexion, Spiegel Schallausbreitung, Tonhöhe und Lautstärke Kontext: Sehen und Hören 1. Sicher im Straßenverkehr Augen und Ohren auf! 2. Sonnen- und Mondfinsternis 3. Physik und Musik Fachliche Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler haben das Energiekonzept auf der Grundlage ausgewählter Phänomene aus Natur und Technik so weit entwickelt, dass sie... an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und Umwandlung von Energie aufzeigen. in Transportketten Energie halbquantitativ bilanzieren und dabei die Idee der Energieerhaltung zugrunde legen. an Beispielen zeigen, dass Energie, die als Wärme in die Umgebung abgegeben wird, in der Regel nicht genutzt werden kann. an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. Die Schülerinnen und Schüler haben das Konzept Struktur- und Materiekonzept an einfachen Beispielen so weit entwickelt, dass sie an Beispielen beschreiben, dass sich bei Stoffen die Aggregatzustände durch Aufnahme und Abgabe von thermischer Energie (Wärme) verändern. Aggregatzustände, Aggregatzustandsübergänge auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben. Die Schülerinnen und Schüler haben das Systemkonzept auf der Grundlage ausgewählter Phänomene aus Natur und Technik so weit entwickelt, dass sie... den Sonnenstand als eine Bestimmungsgröße für die Temperaturen auf der Erdoberfläche erkennen Grundgrößen der Akustik nennen. Auswirkungen von Schall auf Menschen im Alltag erläutern. Die Schülerinnen und Schüler haben das Wechselwirkungskonzept an einfachen Beispielen so weit entwickelt, dass sie...

7 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 7 Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichts erklären. Schwingungen als Ursache von Schall und Hören als Aufnahme von Schwingungen durch das Ohr identifizieren. Geeignete Schutzmaßnahmen gegen die Gefährdungen durch Schall und Strahlung nennen. Schwerpunkte der allgemeinen Kompetenzen Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler sollen experimentelle und andere Untersuchungsmethoden nutzen. Dabei werden die Kompetenzen im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft und erweitert. Der jeweilige mathematische Kenntnisstand wird berücksichtigt. 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. führen qualitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren / dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen,. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien). 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. 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen. Dabei werden die sprachlichen Kenntnisse des jeweiligen Entwicklungsstands berücksichtigt und die Kompetenzen sukzessiv erweitert. tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. 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

8 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 8 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen physikalischen Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen beurteilen und bewerten. Dabei werden aktuelle Ereignisse und wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt. stellen Anwendungsbereiche dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Chance, Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. Schwerpunkte der allgemeinen Kompetenzen Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler sollen experimentelle und andere Untersuchungsmethoden nutzen. Dabei werden die Kompetenzen im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft und erweitert. Der jeweilige mathematische Kenntnisstand wird berücksichtig. 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. führen qualitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren / dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen,. recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien). 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. 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.

9 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 9 Kompetenzbereich Kommunikation Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen sach- und Fachbezogen erschließen und austauschen. Dabei werden die sprachlichen Kenntnisse des jeweiligen Entwicklungsstands berücksichtigt und die Kompetenzen sukzessiv erweitert. tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. 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 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen physikalischen Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen beurteilen und bewerten. Dabei werden aktuelle Ereignisse und wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt. stellen Anwendungsbereiche dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Chance, Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten im Alltag beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an.

10 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 10 Jahrgangsstufe 7 Inhalt: Optische Instrumente, Farbzerlegung des Lichts Aufbau und Bildentstehung beim Auge Funktion der Augenlinse Lupe als Sehhilfe, Fernrohr Brechung, Reflexion, Totalreflexion und Lichtleiter Zusammensetzung des weißen Lichts Kontext: Optik hilft dem Auge auf die Sprünge 1. Mit optischen Instrumenten Unsichtbares sichtbar gemacht 2. Lichtleiter in Medizin und Technik 3. Die Welt der Farben 4. Die ganz großen Sehhilfen: Teleskope und Spektrometer Inhalt: Elektrizität Einführung von 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, Ohm sches Gesetz Kontext: Elektrizität messen, verstehen, anwenden 1. Elektroinstallationen und Sicherheit im Haus 2. Autoelektrik 3. Hybridantrieb Fachliche Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler haben das Energiekonzepterweitert und soweit auch formal entwickelt, dass sie... beschreiben, dass die Energie, die wir nutzen, aus erschöpfbaren oder regenerativen Quellen gewonnen werden kann. die Notwendigkeit zum Energiesparen begründen sowie Möglichkeiten dazu in ihrem persönlichen Umfeld erläutern. Die Schülerinnen und Schüler haben das Materiekonzept durch die Erweiterung der Teilchenvorstellung soweit formal entwickelt, dass sie... die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen Kern- Hülle-Modells erklären. verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. Die Schülerinnen und Schüler haben das Systemkonzept soweit erweitert, dass sie... die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie beschreiben. die Beziehung von Spannung, Stromstärke und Widerstand in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. technische Geräte hinsichtlich ihres Nutzens für Mensch und Gesellschaft und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt beurteilen. die Funktion von Linsen für die Bilderzeugung und den Aufbau einfacher optischer Systeme beschreiben. Die Schülerinnen und Schüler haben das Wechselwirkungskonzept erweitert und soweit formal entwickelt, dass sie... Absorption, und Brechung von Licht beschreiben. Infrarot-, Licht- und Ultraviolettstrahlung Unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung beschreiben. die Stärke des elektrischen Stroms zu seinen Wirkungen in Beziehung setzen und die Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte darauf zurückführen.

11 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 11 Schwerpunkte der allgemeinen Kompetenzen Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler sollen experimentelle und andere Untersuchungsmethoden nutzen. Dabei werden die Kompetenzen im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft und erweitert. Der jeweilige mathematische Kenntnisstand wird berücksichtig. 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. 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. 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen. Dabei werden die sprachlichen Kenntnisse des jeweiligen Entwicklungsstands berücksichtigt und die Kompetenzen sukzessiv erweitert. 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

12 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 12 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 den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. Kompetenzbereich Bewertung Die Schülerinnen und Schüler sollen physikalischen Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen beurteilen und bewerten. Dabei werden aktuelle Ereignisse und wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt. beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. 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 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. 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.

13 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 13 Jahrgangsstufe 8 Inhalt: Kraft, Druck, mechanische und innere Energie Geschwindigkeit, Kraft als vektorielle Größe, Zusammenwirken von Kräften, Gewichtskraft und Masse, Hebel und Flaschenzug, mechanische Arbeit und Energie, Energieerhaltung Druck, Auftrieb in Flüssigkeiten Kontext: Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit 1. Einfache Maschinen: Kleine Kräfte, lange Wege m in 10 Sekunden (Physik und Sport) 3. Anwendungen der Hydraulik 4. Tauchen in Natur und Technik Fachliche Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler haben das Energiekonzepterweitert und soweit auch formal entwickelt, dass sie... die Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen. an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen. an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. den quantitativen Zusammenhang von umgesetzter Energiemenge (bei Energieumsetzung durch Kraftwirkung: Arbeit), Leistung und Zeitdauer des Prozesses kennen und in Beispielen aus Natur und Technik nutzen Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. Die Schülerinnen und Schüler haben das Wechselwirkungskonzept erweitert und soweit formal entwickelt, dass sie... Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen beschreiben. die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von Kraftwandlern an Beispielen beschreiben. Druck als physikalische Größe quantitativ beschreiben und in Beispielen anwenden. Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden. die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft beschreiben. Schwerpunkte der allgemeinen Kompetenzen Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler sollen experimentelle und andere Untersuchungsmethoden nutzen. Dabei werden die Kompetenzen im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft und erweitert. Der jeweilige mathematische Kenntnisstand wird berücksichtig. 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.

14 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 14 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. 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen. Dabei werden die sprachlichen Kenntnisse des jeweiligen Entwicklungsstands berücksichtigt und die Kompetenzen sukzessiv erweitert. 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 mechanischer Geräte und deren Funktionsweise. Kompetenzbereich Bewertung

15 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 15 Die Schülerinnen und Schüler sollen physikalischen Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen beurteilen und bewerten. Dabei werden aktuelle Ereignisse und wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. 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.

16 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 16 Jahrgangsstufe 9 Inhalt: Radioaktivität und Kernenergie Aufbau der Atome, ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertzeit) Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz Kernspaltung Nutzen und Risiken der Kernenergie Kontext: Radioaktivität und Kernenergie Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung 1. Radioaktivität und Kernenergie Nutzen und Gefahren 2. Strahlendiagnostik und Strahlentherapie 3. Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren Inhalt: Energie, Leistung, Wirkungsgrad Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes regenerative Energieanlagen Energieumwandlungsprozesse, Elektromotor und Generator, Wirkungsgrad Erhaltung und Umwandlung von Energie Kontext: Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik 1. Strom für zu Hause 2. Das Blockheizkraftwerk 3. Energiesparhaus 4. Verkehrssysteme und Energieeinsatz Fachliche Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe des Energiekonzepts Beobachtungen und Phänomene erklären sowie Vorgänge teilweise formal beschreiben und Ergebnisse vorhersagen, sodass sie... in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. die Verknüpfung von Energieerhaltung und Energieentwertung in Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in Fahrzeugen, Wärmekraftmaschinen, Kraftwerken usw.) erkennen und beschreiben. Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druckdifferenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, -aufbereitung und -nutzung unter physikalischtechnischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanz diskutieren. Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe des Materiekonzepts Beobachtungen und Phänomene erklären sowie Vorgänge teilweise formal beschreiben und Ergebnisse vorhersagen, sodass sie... Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung beschreiben. Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene beschreiben. Zerfallsreihen mithilfe der Nuklidkarte identifizieren. Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten. Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe des Systemkonzepts auch auf formalem Niveau Beobachtungen und Phänomene erklären sowie Vorgänge beschreiben, sodass sie... den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung).

17 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 17 Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen beschreiben. den quantitativen Zusammenhang von Spannung, Ladung und gespeicherter bzw. umgesetzter Energie zur Beschreibung energetischer Vorgänge in Stromkreisen nutzen. umgesetzte Energie und Leistung in elektrischen Stromkreisen aus Spannung und Stromstärke bestimmen. technische Geräte und Anlagen unter Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung der Umwelt vergleichen und bewerten und Alternativen erläutern. die Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine erklären. Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe des Wechselwirkungskonzepts auch auf formalem Niveau Beobachtungen und Phänomene erklären sowie Vorgänge beschreiben und Ergebnisse vorhersagen, sodass sie... experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung beschreiben. 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. den Aufbau eines Elektromotors beschreiben und seine Funktion mit Hilfe der magnetischen Wirkung des elektrischen Stromes erklären. den Aufbau von Generator und Transformator beschreiben und ihre Funktionsweisen mit der elektromagnetischen Induktion erklären. Schwerpunkte der allgemeinen Kompetenzen Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler sollen experimentelle und andere Untersuchungsmethoden nutzen. Dabei werden die Kompetenzen im Sinne eines Spiralcurriculums vertieft und erweitert. Der jeweilige mathematische Kenntnisstand wird berücksichtig. 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.

18 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 18 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen. Dabei werden die sprachlichen Kenntnisse des jeweiligen Entwicklungsstands berücksichtigt und die Kompetenzen sukzessiv erweitert. 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 Die Schülerinnen und Schüler sollen physikalischen Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen beurteilen und bewerten. Dabei werden aktuelle Ereignisse und wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigt. beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind.

19 Mariengymnasium Schulinternes Curriculum - Physik Sekundarstufe I 19 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 Leistungsbewertung Die Entwicklung von Prozess und konzeptbezogenen Kompetenzen lässt sich durch genaue Beobachtung von Handlungen der Lernenden feststellen. Die Beobachtungen erfassen die Qualität, Häufigkeit und Kontinuität der Beiträge, die die Schülerinnen und Schüler im Unterricht einbringen. Zu solchen Unterrichtbeiträgen zählen: 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 und Diagrammen, selbstständige Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten, Erstellen 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 zu den Pflichten der Schülerinnen und Schüler. Unterrichtsbeiträge auf der Basis der Hausaufgaben können zur Leistungsbewertung herangezogen werden. Die Ergebnisse schriftlichen Überprüfungen haben keine bevorzugte Stellung innerhalb der Notengebung.

20 Schulinternes Curriculum für das Fach Physik (LK / GK) Erarbeitet nach den Vorgaben der Richtlinien und Lehrpläne Physik (4/1999) Die curricularen Schwerpunkte werden gegebenenfalls ergänzt durch die vorgegebenen, unterrichtlichen Voraussetzungen für die schriftliche Abiturprüfung der gymnasialen Oberstufe des jeweiligen Abiturjahrgangs Eingeführte Lehrwerke: Meyer. L. / Schmidt, G.- D. (Hg.) :Physik. Gymnasiale Oberstufe. Duden- Paetec Verlag, Als Ergänzung: Grehn, J. (Hg.): Metzler Physik. Schroedel Schulbuchverlag Verbindliches Nachschlagewerk: Das große Tafelwek. Cornelsen Verlag. Gemeinsame Anfangssequenz: Einführungsphase EF/1 Kontexte im Sachbereich Mechanik Teilnahme am Straßenverkehr Beschleunigungen aus dem Stand und der Bewegung, Bremsen, Faustformeln der Fahrschule, Stöße, Unfälle Physik und Sport Laufdisziplinen, Kugelstoßen, Weitsprung, Langlauf, Skispringen, Bobfahren Auf der Kirmes Riesenrad, Kettenkarussel, Rotor, Achterbahn Obligatorische Themen und Gegenstände [fakultativ] Kinematik und Dynamik des Massenpunktes - Gesetze der gleichförmigen und gleichmäßig beschleunigten Bewegung - Zusammengesetzte Bewegungen - Trägheitsprinzip, träge Masse - Kraft - Newtonsche Axiome - Gleichmäßige Kreisbewegungen - Definition der Grundbegriffe T, f, v, ω - Zentralkraft und Zentralbeschleunigung

21 Energie und Arbeit - Arbeit (Hub-, Beschleunigungsarbeit) - Potentielle und kinetische Energie - Energieerhaltung und Energieentwertung (Reibungsarbeit) - Impuls, Impulserhaltung EF/2 Kontexte im Sachbereich Mechanik Himmelsmechanik und Weltraumfahrt Planeten- und Satellitenbewegung, Weltbildentwicklung, Gezeiten Das menschliche Hören und die Wahrnehmung von Schall Ein Forschungsauftrag Obligatorische Themen und Gegenstände [fakultativ] Gravitation - Gravitationsgesetz - [Keplersche Gesetze] - [Folgerungen aus dem Gravitationsgesetz, Massenberechnung, Gezeiten,...] Mechanische Schwingungen - Schwingungsvorgänge und Schwingungsgrößen - Harmonische Schwingungen - [gedämpfte Schwingung] - [erzwungene Schwingung, Resonanz] Mechanische Wellen - Entsehung und Ausbreitung von Transversal- und Longitudinalwellen - Schallwellen - Beugung, Interferenz von Wellen - [stehende Wellen] - [Dopplereffekt]

22 QI/1 Grundkurssequenz: Qualifikationsphase I Kontexte im Sachbereich Elektrik Auf der Spur des Elektrons Vorstellung von Elektronen, Ansammlung von Ladungen, Erzeugung von elektrischen Feldern durch Ladungen, Kräfte auf Ladungen, Bestimmung der Ladung des Elektrons, Freisetzung von Elektronen, Bewegung von Elektronen in elektrischen und magnetischen Feldern, Technischen Anwendungen (Massenspektrograph, Beschleuniger) Obligatorische Themen und Gegenstände [fakultativ] Ladungen und Felder - Elektrisches Feld elektrische Feldstärke E - [zentralsymmentrisches Feld, Coulombsches Gesetz] - Arbeit im elektrischen Feld, Spannung, Potential - Kapazität, Kondensatorschaltungen - Auf- und Entladen eines Kondensators - Millikan-Versuch - Magnetisches Feld und magnetische Feldgröße B - Magnetfelder stromführender Leiter und Spulen - Lorentzkraft - Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern - e/m Bestimmung QI/2 Kontexte im Sachbereich Elektrik Wandlung und Verteilung elektrischer Energie Erzeugung von Spannungen, Wechselstrom und Energieübertragung, Energieversorgung Physikalische Grundlagen der drahtlosen Nachrichtenübertragung Elektromagnetische Schwingungen und Wellen, Funkelektronik Obligatorische Themen und Gegenstände [fakultativ] Elektromagnetismus - elektromagnetische Induktion - Induktionsgesetz - Lenzsche Regel - Selbstinduktion, Induktivität - [Wechselstromwiderstände] - [Leistung im Wechselstromkreis] Elektromagnetische Schwingungen und Wellen - elektromagnetischer Schwingkreis Grundphänomene, Analogie zum mechanischen Oszillator)

23 - [Erzeugung ungedämpfter elektromagnetischer Schwingungen, Rückkopplung] - elektromagnetische Wellen (Ausbreitung, Hertzscher Dipol) Grundkurssequenz: Qualifikationsphase II QII/1 Kontexte im Sachbereich Elektrik Eine neue Vorstellung vom Licht Entdeckung des Lichts als Welle, Lichtfarben bei dünnen Stoffen, CDs, Ölfilmen usw. Erklärung verschiedener Modelle mit dem neuen Modell, Einordnung von Licht in das elektromagnetische Spektrum Obligatorische Gegenstände [fakultativ] Elektromagnetische Schwingungen und Wellen - Das Wellenmodell des Lichts - Ausbreitung von Licht: - Lichtgeschwindigkeit - Beugung, Interferenz, [Polarisation] - Röntgenstrahlung, Bragg-Reflexion - Elektromagnetisches Spektrum QII/1 Kontexte im Sachbereich Atom- und Quantenphysik Atommodelle Quantelung verschiedener physikalischer Größen, historische Entwicklung der Vorstellung vom Atom mittels grundlegender physikalischer Versuche Obligatorische Gegenstände [fakultativ] Atombau und Quanteneffekte - Lichtelektrischer Effekt und Lichtquantenhypothese - [Comptoneffekt] - Atommodelle (Rutherford, Bohr, Potentialtopf) - Linienspektren und Energiequantelung des Atoms - De-Broglie-Theorie des Elektrons - Franck-Hertz Versuch - Aufbau der Atomhülle - Grenzen der Anwendbarkeit klassischer Begriffe in der Quantenphysik - [Schrödinger Gleichung] - [Heisenbergsche Unbestimmtheisrelation]

24 QII/2 Kontexte im Sachbereich Atom- und Quantenphysik Erkenntnisse über den Atomkern Trennung der Strahlungsarten, Erkenntnisse über den Aufbau des Atomkerns und die Wechselwirkungskräfte zwischen den Kernbausteinen Gewinnung von Energie aus Kernprozessen Obligatorische Gegenstände [fakultativ] Kernphysik / Radioaktivität - Ionisierende Strahlung (Strahlungsarten, Nachweismethoden) - Radioaktiver Zerfall - Anwendungen (z.b. Methoden der Altersbestimmung) - [Tröpfchenmodell des Atomkerns] - Kernspaltung (Kernbausteine, Bindungsenergie, Kettenreaktion, Kraftwerk) - [Kernfusion] - [Biologische Wirksamkeit radioaktiver Strahlen, Strahlenschutz]

25 Leistungskurssequenz Die curricularen Schwerpunkte des Leistungskurses sind gegenüber der des Grundkurses um folgende Themen und Kontexte obligatorisch erweitert. Darüber hinaus soll die Leistungskurs um einige der fakultativ gekennzeichneten Gegenstände der Grundkurssequenz ergänzt werden. Hierbei liegt die Auswahl beim jeweiligen Fachlehrer. Leistungskurssequenz: Qualifikationsphase I QI/1 Kontexte im Sachbereich Thermodynamik Obligatorische Themen und Gegenstände [fakultativ] Energietechniken und Energieversorgungssysteme Wärme, Wärmekraftwerke, Energie- und Energiebilanzen, Wirkungsgrad Energieerhaltung und entwertung - 1. Hauptsatz der Thermodynamik - 2. Hauptsatz der Thermodynamik und Entropie - Dissipative Strukturen - [kinetische Gastheorie] Wärmekraftmaschinen und Energieversorgung - Wärmekraftmaschine und Wirkungsgrad Leistungskurssequenz: Qualifikationsphase I QI/2 Kontexte im Sachbereich Relativitätstheorie Obligatorische Themen und Gegenstände [fakultativ] Einsteins Welt Uhrensynchronisation und Ätherwind, Bewegung ist relativ, Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, Überschnelle µ- Mesonen?, E = mc² - ein Geniestreich Grundlagen der speziellen und allgemeinen Relativitätsheorie - Invarianz der Newtonschen Mechanik bei Inertialsystemwechsel - Ätherhypothese und Michelson-Versuch - Relativistische Kinematik (Längenkontraktion, Zeitdilatation)