Schulinternes Curriculum Clara-Schumann-Gymnasium Holzwickede Schulinternes Curriculum Physik

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1 Schulinternes Curriculum Clara-Schumann-Gymnasium Holzwickede Schulinternes Curriculum Physik Das Schulcurriculum wurde von Vertretern der Fachkonferenz Physik des Clara-Schumann-Gymnasiums unter Hinzuziehung eines Beispiels des Schulministeriums NRW erstellt. In der tabellarischen Darstellung des Schulcurriculums sind unter den Inhaltsfeldern die fachlichen Kontexte aufgeführt, auf die sich die Arbeitsgruppe per Fachkonferenzbeschluss festgelegt hat. Sie wurden mit den konzeptbezogenen, den prozessbezogenen und schulinternen Konkretisierungen verknüpft. Der Plan ist unter der Annahme von 6 Wochenstunden Physik in der Sekundarstufe I erstellt worden Blau aufgeführte Teile des Curriculums können bei Zeitknappheit weggelassen werden. 1

2 Fachlicher Kontext: Elektrizität im Alltag Inhaltsfeld Elektrizität Klasse 6 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Schülerpraktikum: Wir bauen eine Alarmanlage Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern, Stromkreise, Leiter und Isolatoren, UND-, ODER- und Wechselschaltung, Schalter im Stromkreis Basteln mit Bastelmaterial: Brettchen, Batterie, Lampen, Draht, Minisummer, Selbstbautaster -an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrogeräten einen geschlossenen Stromkreis voraussetzt. -einfache elektrische Schaltungen planen und aufbauen. -an Beispielen aus ihrem Alltag verschiedene Wirkungen des elektrischen Stroms aufzeigen und unterscheiden. -geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit elektrischem Strom beschreiben. Prozessbezogene SuS -führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. -tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. Wir untersuchen die Fahrradbeleuchtung und elektrische Haushaltsgeräte -Einführung der Energie über Energiewandler und Energietransportketten -Die versteckte Rückleitung - Wärmewirkung des elektrischen Stromes -Sicherung -Sicherer Umgang mit Elektrizität Dynamo am Fahrrad Analyse von Haushalts- geräten / Steckdose Strommessung mit dem Hitzdrahtamperemeter -beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache. 2

3 -Schutzleiter -Aufbau der Steckdose -beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. -stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. Eine faszinierende Erscheinung: Der Magnet. -Dauermagnete und Elektromagnete -Magnetfelder -Anziehung/Abstoßung -Anwendungen -Dauermagnete / Elektromagnete -Kompasse, (Klingel) -beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. -erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. 3

4 Fachlicher Kontext: Sehen und Hören Inhaltsfeld: Das Licht und der Schall Klasse 6 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Die Sonne in den verschiedenen Jahreszeiten -geradlinige Ausbreitung des Lichtes, -Schatten, -Mondphasen, -Sonnenstand, -Mond- und Sonnenfinsternis -Schattenwurf und Kernschatten, -die Sonnenuhr -den Sonnenstand als eine Bestimmungsgröße für die Temperaturen auf der Erdoberfläche erkennen. -Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichts erklären. Prozessbezogene SuS -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. -erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. -beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirsche Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. Die Welt im Spiegel Licht und Sehen Lichtquellen und Lichtempfänger Spiegel Wasser in ein virtuelles Gefäß schütten -Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache. 4

5 Musikinstrumente und Gehör Reflexion - Sicherheit im Straßenverkehr Entstehung von Spiegelbildern Hilfslinie Lot Lichtgeschwindigkeit Schallquellen und Schallempfänger Tonhöhe und Lautstärke Schallausbreitung Schallgeschwindigkeit Gitarre, Stimmgabel Flöte, etc, Lautsprecher (Auswahl) Lichts erklären. -Grundgrößen der Akustik nennen. -Schwingungen als Ursache von Schall und Hören als Aufnahme von Schwingungen durch das Ohr identifizieren. -kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. -binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an -stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her, grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab und transferieren dabei ihr erworbenes Wissen. -führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. -stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. -dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. 5

6 Ohr als Schallempfänger (Trommelfell) Gesundheitliche Gefahren und Schutzmaßnahmen Ultraschall (medizinische und technische Sonografie) hohe Frequenzen hören -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. -Auswirkungen von Schall auf Menschen im Alltag erläutern. -tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. -beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. -recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. Schulinternes Curriculum Fachlicher Kontext: Sonne Temperatur Jahreszeiten Inhaltsfeld: Temperatur und Energie Klasse 6 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Unser Temperatursinn und das Thermometer Temperaturmessung Thermometer Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung Temperatursinn Wärmeausdehnung Messen mit dem Thermometer, Wärmeausdehnung von Festkörpern und Flüssigkeiten - an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. Prozessbezogene SuS - beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. -planen, strukturieren, 6

7 kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. Anders Celsius und seine Idee für eine Thermometerskala Aggregatzustände Teilchenmodell Aggregatzustände speziell des Wassers Fixpunkte Fixpunkt bei Schmelzwasser Schmelzwasser - an Beispielen beschreiben, dass sich bei Stoffen die Aggregatzustände durch Aufnahme bzw. Abgabe von thermischer Energie (Wärme) verändern. -Aggregatzustände, Aggregatzustandsübergänge auf der Ebene einer einfachen Teilchenvorstellung beschreiben. -an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache. -kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. -beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. -benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. -beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. Ein warmes Zuhause - Energiequelle Sonne Energieübertragung zwischen Körpern unterschiedlicher Temperatur Sonnenstand o Energiewandler Wärmedämmung, das Heizungsmodell, Temperaturverläufe bei Abkühlung aufzeichnen -an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Speicherung, Transport und -stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und All- 7

8 o Energieumwandlungsprozesse o Energieerhaltung o Energietransport 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 weitergenutzt werden kann. -an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. tagserscheinungen her, grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab und transferieren dabei ihr erworbenes Wissen. -beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. Schulinternes Curriculum Physik Klasse 8 Fachlicher Kontext: Optik hilft dem Auge auf die Sprünge Inhaltsfeld: Optik Klasse 8 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Prozessbezogene SuS Das Auge und seine Hilfen Aufbau und Bildentstehung beim Auge Funktion der Augenlinse Lupe als Sehhilfe Fernrohr/Teleskop o das Phänomen Abbildung durch Linsen Abbildungen mit Linsen als Schülerpraktikum (obligatorisch) Brennpunkte von Linsen bestimmen -den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung). -technische Geräte hinsichtlich -stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her, grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab und transferieren dabei ihr erworbenes Wissen. 8

9 o Brennweite und Dioptrienzahl als Kenngröße von Linsen o Kombinationen von Linsen Hinweis: Der erste Teil des Praktikums ist obligatorisch, im zweiten Teil würde man dann die fakultativen Inhalte bearbeiten. 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. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellun- gen. -beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. -kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht Erkenntnisgewinnung. -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. -führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. 9

10 -dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. Die Welt der Farben Zusammensetzung des weißen Lichtes, Spektroskop, Spektralfarben, additive/subtraktive Farbmischung infrarotes/ultraviolettes Licht Röntgenstrahlung Wärmestrahlung Dispersion bei der Brechung, Wärmestrahlung, Farbfernsehen -Infrarot-, Licht- und Ultraviolettstrahlung unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung beschreiben. erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind -stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind -kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. Fachlicher Kontext: Elektrizität messen, verstehen, anwenden Inhaltsfeld: Elektrizität Klasse 8 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Prozessbezogene SuS Elektrische Haushaltsgeräte und Sicherheit Einführung von Stromstärke und Ladung elektrische Quellen und elektrischer Verbraucher Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen o Stromstärke und Spannung als Grundgröße im -Messungen mit dem Multimeter vornehmen 10

11 elektrischen Stromkreis o Elektrizität transportiert Energie o Elektrische Leistung (P=UI) o Gefahr hoher Spannungen Schülerpraktikum: Untersuchung von Schaltungen Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstär- ken Ohm sches Gesetz Elektrischer Widerstand Partybeleuchtung o Sicherungen o Kurzschluss Untersuchung von Schaltungen mit festen und veränderlichen Widerständen, digitale und analoge Multimeter -die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie beschreiben. -umgesetzte Energie und Leistung in elektrischen Stromkreisen aus Spannung und Stromstärke bestimmen. -technische Geräte hinsichtlich ihres Nutzens für Mensch und Gesellschaft und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt beurteilen. -analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen und systematisieren diese Verglei- che. -tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. -stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. -erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. -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- 11

12 und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. -planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. -veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. Was passiert im Draht? Eigenschaften von Ladungen glühelektrischer Effekt, Bandgeneratorversuche -verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache. -die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen Kern-Hülle-Modells erklären. -Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. Fachlicher Kontext: Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit Inhaltsfeld: Kraft und mechanische Energie Klasse 8 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Prozessbezogene SuS Schülerpraktikum Kräfte und Masse Kraft als vektorielle Größe Zusammenwirken von Kräften Messen mit dem Kraftmesser, Kräfteaddition, -Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern -beschreiben und erklären in strukturierter sprachli- 12

13 Gewichtskraft und Masse Die Krafteinheit Newton Reibungskräfte messen, Kräfte an der schiefen Ebene auf das Wirken von Kräften zurückführen. -Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen beschrei- ben. --die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft beschrei- ben. -die Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen. cher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen texten und von anderen Medien. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellun- gen -beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen texten und von anderen Medien. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellun- gen -dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. -stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experi- 13

14 -mente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypo- thesen aus -tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. schwere Lasten leichter heben Hebel und Flaschenzug Mechanische Arbeit und Energie o Kräfte sparen an der schiefen Ebene - beim Flaschenzug - bei der hydraulischen Presse - beim Hebel o Wegunabhängigkeit der mechanischen Arbeit o Lageenergie Geschwindigkeit Energieerhaltung Die Einheit der Leistung das Watt (Vergleich mit PS) schiefe Ebene, Fla- schenzug, hydr. Presse, Hebel -technische Geräte hinsichtlich ihres Nutzens für Mensch und Gesellschaft und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt beurteilen. -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. -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 Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellun- gen. 14

15 Schulinternes Curriculum Klasse 9 Fachlicher Kontext: Druck und innere Energie Inhaltsfeld: Druck und innere Energie Klasse 9 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Die Welt unter Wasser Druck Druck als Kraft pro Fläche Auftrieb in Flüssigkeiten Schweredruck Stempeldruck, Druck an der Wasserleitung Druckdose / Trommelfell -Druck als physikalische Größe quantitativ beschreiben und in Beispielen anwenden. -Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden. Prozessbezogene SuS -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. -kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht Erkenntnisgewinnung. 15

16 -veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. -erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind -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 Hypo- thesen aus. -beobachten und beschreiben Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung -stellen Zusammenhänge zwischen physikalischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her, grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab und transferieren dabei ihr erworbenes Wissen. 16

17 Leben im Luftmeer o Luftdruck Versuche unter der Vakuumglocke -Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden. Wärmekraftmaschinen Dampfmaschine, Verbrennungsmotor, Stirlingmotor -den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung). -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. -recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. -beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellun- gen. -beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. Schulinternes Curriculum Klasse 9 Fachlicher Kontext: Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik Inhaltsfeld: Energie, Leistung, Wirkungsgrad 17

18 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Energieversorgung mit Kraftwerken Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerks Speicherkraftwerke Umwandlung von Energie Energieumwandlungen Simulationen zur Kernspaltung -verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, - aufbereitung und -nutzung unter physikalisch-technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanzdiskutieren. - in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. - Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. - den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung). Klasse 9 Prozessbezogene SuS - beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen texten und von anderen Medien. -Recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Printund elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. -führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. - dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsge- recht und adressatenbezo gen auch unter Nutzung elektronischer Medien - benennen und beurteilen 18

19 Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. zwei wichtige Kraftwerksbauteile Generator und Transformator Gleichheit von Generator und E- Motor Elektromagnetismus und Induktion Der Transformator im Wechselstrombetrieb Elektromotor und Dynamo, Elektromagnet, Elektromotor, Induktionsversuche -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. Energie nachhaltig nutzen Regenerative Energieanlagen Energieumwandlungs- prozesse Wirkungsgrad Erhaltung und Umwandlung von Energie Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre Energieeffizienz o Umweltverträglichkeit der Energiegewinnung o Energietransport Solaranlage, Energiebilanz bei der Energie- sparlampe, LED und Glühlampe - Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen beschreiben. -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 Beispie- -stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. -binden physikalische Sachverhalte in Problemzusam- menhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. - beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. - beschreiben, veranschaulichen und erklären physika- 19

20 len aufzeigen. -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. vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanz diskutieren. -verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, - aufbereitung und -nutzung unter physikalisch-technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten benennen und beschreiben. lische Sachverhalte unter der 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 Bewertung. - 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. - wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht Fachlicher Kontext: Radioaktivität und Kernenergie Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung Inhaltsfeld: Radioaktivität und Kernenergie 20

21 Fachlicher Kontext Inhaltsfelder Zentrale Versuche Konzeptbezogene SuS können Nutzen der Radioaktivität Aufbau der Atome o Das Phänomen Radioaktivität o Halbwertszeit o archäologische Methoden zur Altersbestimmung o medizinische Aspekte der Radioaktivität Zählratenbestimmung -Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. -die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung beschrei- ben. -Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten. Klasse 9 Prozessbezogene SuS -Recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Printund elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritische aus. -beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. -nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. -beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. -beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen texten und von anderen Medien. 21

22 Strahlennnutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz o Diagnose mit radioaktiven Markern o Wirkung der Radioaktivität auf den menschlichen Körper -den Aufbau von Systemen be- schreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung). - die Wechselwirkung zwischen Strahlung, insbesondere ionisierender Strahlung, und Materie sowie die daraus resultierenden Veränderungen der Materie beschreiben und damit mögliche medizinische Anwendungen und Schutzmaßnahmen erklä- ren. - Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. -Unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. -beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. -stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. -beschreiben, veranschaulichen Sachverhalte unter der Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen. Ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertszeit) o Natürliche Radioaktivität o Halbwertszeit experimentell bestim- men o Funktion des Zählrohrs Nutzen und Risiken der Kernenergie Kernspaltung Simulationen zur Kernspaltung -die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung beschrei- ben. -Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. -Zerfallsreihen mit Hilfe der Nuklidkarte identifizieren. -experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung beschreiben. -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.. -wählen Daten und Informationen aus verschiedenen 22

23 Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. -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. -veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. -nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. 23