Kern- und Schulcurriuculum Physik Klasse 8 Kern- und Schulcurriculum für das Fach Physik Klasse 8

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1 Kern- und Schulcurriculum für das Fach Physik Klasse 8 Stand Schuljahr 2016/17 0

2 Themen zugeordnete Bildungsstandards / Inhalte Empfehlungen, Projekte, Strategien und Methoden Energie ca. 16 Std. Sicherheitshinweise, Verhalten im Fachraum Aufgreifen der BNT-Themen, insb. Energie Energie, Grundlagen, Energieformen, Energieerhaltung Einheit der Energie (Joule), Energieumwandlungen und Energieübertragungen (z.b. anhand von Spielzeugen), Energieerhaltung, Reibungseinfluss Induktive Motivierung und Festigung des Energieerhaltungssatzes Deutung der Alltagsformulierungen Energieerzeugung und Energieverbrauch zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung unterscheiden (1) grundlegende Eigenschaften der Energie beschreiben [...] Phänomene und Experimente zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung unterscheiden zwischen realen Erfahrungen und konstruierten, idealisierten Modellvorstellungen unterscheiden [...] (4) die Funktion des SI-Einheitensystems an Beispielen beschreiben3.2.3 (1) grundlegende Eigenschaften der Energie beschreiben (unter anderem Energieerhaltung) (2) Beispiele für Energieübertragungsketten in Alltag und Technik nennen und qualitativ beschreiben (unter anderem anhand von mechanischer, elektrischer oder thermischer Energieübertragung) Energie effizient nutzen Energie in Natur und Technik Erstellen von Plakat, Mindmap, Übersicht, Gliederung, Schaubildern und Wandzeitung aus selbst-recherchierten Informationen zu einem eingegrenzten Thema Schülervorstellungen beachten L BNEKomplexität und Dynamik nachhaltiger Entwicklung L BNEKriterien für nachhaltigkeitsfördernde und -hemmende Handungen Energie effizient nutzen Energie in Natur und Technik 1

3 Energieübertragung und Kraft Kraft, Arbeit und Energie W=Delta E=Fs s,goldene Regel der Mechanik (Hinweis: Einführung anhand des Flaschenzuges), Anwendung z.b. Klettersport (3) Beispiele für die Speicherung von Energie in verschiedenen Energieformen in Alltag und Technik nennen und beschreiben (unter anderem Lageenergie, Bewegungsenergie, thermische Energie) (10) das scheinbare Verschwinden von Energie mit der Umwandlung in thermische Energie erklären mathematische Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen herstellen und überprüfen aus proportionalen Zusammenhängen Gleichungen entwickeln funktionale Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen verbal beschreiben (zum Beispiel je- desto - Aussagen) physikalische Vorgänge und technische Geräte beschreiben [...] (9) eine einfache Maschine und ihre Anwendung im Alltag und in der Technik beschreiben (zum Beispiel Hebel, Flaschenzug) Schülervorstellungen beachten, insb. Verwechselung von physikalischen Energieund Kraftbegrif evtl. Schülerversuche zum Flaschenzug F BNT Energie effizient nutzen L BNEBedeutung und Gefährdungen einer nachhaltigen Entwicklung L BNEKriterien für nachhaltigkeitsfördernde und -hemmende Handlungen L VB Umgang mit eigenen Ressourcen Lageenergie Deduktive Erarbeitung anhand von W=Delta E=Fs s mathematische Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen herstellen funktionale Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen verbal beschreiben (zum Beispiel je-desto - Aussagen) [...] (6) die Lageenergie berechnen ( Nullniveau) 2

4 Leistung und Wirkungsgrad P=Delta E/Delta t Leistung im Sport Wirkungsgrad, Effizienz von Energieumformungen zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung unterscheiden mathematische Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen herstellen [...] (7) den Zusammenhang von Energie und Leistung beschreiben (8) Größenordnungen typischer Leistungen im Alltag ermitteln und vergleichen (zum Beispiel körperliche Tätigkeiten, Handgenerator, Fahrradergometer, Typenschilder, Leistungsmessgerät, PKW, Solarzelle) (9) den Zusammenhang von zugeführter Energie, nutzbarer Energie und Wirkungsgrad bei Energieübertragungen beschreiben Schülerversuche: Leistung spüren (z.b. Hanteln stemmen, Treppen laufen) thermische Energie Temperatur, Celsius-Skala, thermische Energie und reale Energieumwandlungen (4) die Funktion des SI-Einheitensystems an Beispielen beschreiben (1) grundlegende Eigenschaften der Energie beschreiben (unter anderem Energieerhaltung) (3) Beispiele für die Speicherung von Energie in verschiedenen Energieformen in nennen und beschreiben (Bewegungsenergie, thermische Energie) (10) das scheinbare Verschwinden von Energie mit der Umwandlung in thermische Energie erklären BNT-Themen aufgreifen evtl. Schülerversuche zur Celsius-Skala Energie effizient nutzen Energie in Natur und Technik 3

5 Energieversorgung, Energie sparen Energieumwandlungen bzw. Energietransporte in Natur und Technik (Energieflussdiagramme wie z.b. von der Sonne zum Wasserkraftwerk, Wärmekraftwerk) Treibhausefekt, Möglichkeiten des Energiesparens im Alltag (z.b. energieeffiziente Beleuchtung, Stand-By Modus) zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung unterscheiden im Bereich der nachhaltigen Entwicklung persönliche, lokale und globale Maßnahmen unterscheiden [...] (3) Beispiele für die Speicherung von Energie in verschiedenen Energieformen in Alltag und Technik nennen und beschreiben [...] (4) Möglichkeiten der Energieversorgung mit Hilfe von Energieübertragungsketten beschreiben (zum Bei- spiel Wasserkraftwerk, Kohlekraftwerk) (5) ihre Umgebung hinsichtlich des sorgsamen Umgangs mit Energie untersuchen, bewerten und konkrete technische Maßnahmen (zum Beispiel Wahl des Leuchtmittels) sowie Verhaltensregeln ableiten (zum Beispiel Stand-By-Funktion) L BNEKriterien für nachhaltigkeitsfördernde und nachhaltigkeitshemmende Handlungen L BNEKomplexität und Dynamik nachhaltiger Entwicklungen Energie effizient nutzen Energie in Natur und Technik evtl. Projektarbeit: Energiesparen im Alltag Erstellen von Plakat, Mindmap, Übersicht, Gliederung, Schaubildern und Wandzeitung aus selbst-recherchierten Informationen zu einem eingegrenzten Thema Magnetismus ca. 10 Std. Magnetpole und Kraftwirkung Anziehung ferromagnetischer Stofe, magnetische Pole, Kräfte zwischen den Polen, Abstandsabhängigkeit der Phänomene zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben Hypothesen zu physikalischen Fragestellungen aufstellen Experimente zur Überprüfung planen [...] (1) Phänomene des Magnetismus experimentell evtl. Stationenlernen zum Themengebiet Magnetismus Alternativ: Schülerexperimente F BNT Materialien trennen Umwelt 4

6 Magnetwirkung, Zusammenwirken mehrerer Magnete (Stärkung bzw. Schwächung der magnetischen Wirkung) Elementarmagnetmodell Elementarmagnete, Dipole, Magnetisierung und Entmagnetisierung von Eisen (mechanische und thermische Einwirkung), magnetisierbare und nicht magnetisierbare Stofe untersuchen und beschreiben (ferromagnetische Materialien, Magnetpole, Anziehung Abstoßung, Zusammenwirken mehrerer Magnete, [...]) Phänomene zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben zwischen realen Erfahrungen und konstruierten, idealisierten Modellvorstellungen unterscheiden mithilfe von Modellen Phänomene erklären [...] (3) die Funktion von Modellen in der Physik erläutern ([...], Elementarmagnetmodell) schützen Denken in Modellen und Denken über Modelle thematisieren Magnetfeld Kompassnadel, Kraftwirkung im Raum, Modell des Magnetfelds, Feldlinien, Ausrichtung von Magneten im Feld, Feldlinienmuster von Stab- und Hufeisenmagnet Phänomene zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben mithilfe von Modellen Phänomene erklären [...] ihr physikalisches Wissen anwenden, um Problemund Aufgabenstellungen zielgerichtet zu lösen (3) die Funktion von Modellen in der Physik erläutern [ ] (1) Phänomene des Magnetismus experimentell evtl. Schülerversuche Schülervorstellungen zum Feldkonzept beachten 5

7 untersuchen und beschreiben ([...] Magnetfeld, Feldlinien, [...], Kompass) (4) die Struktur von Magnetfeldern beschreiben ([...], Stabmagnet, Hufeisenmagnet, [...]) Magnetfeld der Erde Magnetische und geographische Pole der Erde Phänomene zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben ihr physikalisches Wissen anwenden, um Problemund Aufgabenstellungen zielgerichtet zu lösen (1) Phänomene des Magnetismus experimentell untersuchen und beschreiben ([...], Magnetfeld, Feldlinien, Erdmagnetfeld, Kompass) (4) die Struktur von Magnetfeldern beschreiben [...] evtl. Vertiefung: Inklination, Deklination und Veränderungen des Erdmagnetfelds in der Erdgeschichte Elektrizitätslehre ca. 34 Std. Elektrischer Stromkreis, Schaltpläne Aufbau eines geschlossenen zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung unterscheiden sich über physikalische Erkenntnisse und deren Sicherheitshinweise zu Gefährdungen durch elektrische Energie Schülervorstellungen zum Stromverbrauch 6

8 Stromkreises, Schaltsymbole und Schaltpläne, Reihen- und Parallelschaltung von Schaltern und Lampen (elementare logische Schaltungen) Anwendungen unter Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen austauschen [...] (1) grundlegende Bauteile eines elektrischen Stromkreises benennen und ihre Funktion beschreiben (unter anderem Schaltsymbole) (5) den Aufbau eines Stromkreises unter Vorgabe einer Schaltskizze durchführen sowie Stromkreise in Form von Schaltskizzen darstellen beachten Interpretieren von Sach- und Fachtexten sowie von Bildern, Tabellen und Grafiken Leiter und Nichtleiter Welche festen Stofe leiten den elektrischen Strom? Können Gase und Flüssigkeiten den elektrischen Strom leiten? Analogien beschreiben und zur Lösung von Problemstellungen nutzen funktionale Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen verbal beschreiben ([...] je-desto- Aussagen) und physikalische Formeln erläutern ([...] Ursache-Wirkungs- Aussagen) Risiken und Sicherheitsmaß- nahmen bei Experimenten und im Alltag mithilfe ihres physikalischen Wissens bewerten Chancen und Risiken von Technologien mithilfe ihres physikalischen Wissens bewerten (3) qualitativ beschreiben, dass elektrische Ströme einen Antrieb be- ziehungsweise eine Ursache benötigen und durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden (Stromstärke, Potential, Spannung, Widerstand, Ladung) (4) den elektrischen Stromkreis und grundlegende Vorgänge darin mithilfe von Modellen erklären (5) den Aufbau eines Stromkreises unter Vorgabe einer Schaltskizze durchführen sowie Stromkreise in Form von Schülerversuche zur Untersuchung der Leitfähigkeit fester Stofe Lehrerversuche zur Untersuchung der Leitfähigkeit flüssiger und gasförmiger Stofe Kraftwirkung zwischen elektrischen Ladungen Hinweis: Schülervorstellungen beachten, zur Motivierung der Grundgrößen und deren Zusammenhänge klassenspezifisch geeignete Modellvorstellungen auswählen PG Sicherheit und Unfallschutz 7

9 Schaltskizzen darstellen (6) Stromstärke und Spannung messen (11) Gefahren des elektrischen Stroms beschreiben [...] Ladung, Stromstärke und Spannung Positive und negative Ladungen, Kräfte zwischen Ladungen, elektrischer Strom als fließende Ladung, elektrische Stromstärke, Spannung als Ursache eines elektrischen Stroms, Widerstand (3) qualitativ beschreiben, dass elektrische Ströme einen Antrieb be- ziehungsweise eine Ursache benötigen und durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden (Stromstärke, Potential, Spannung, Widerstand, Ladung) (4) den elektrischen Stromkreis und grundlegende Vorgänge darin mithilfe von Modellen erklären (5) den Aufbau eines Stromkreises unter Vorgabe einer Schaltskizze durchführen sowie Stromkreise in Form von Schaltskizzen darstellen (6) Stromstärke und Spannung messen3.2.5 (11) Gefahren des elektrischen Stroms beschreiben [...] Schülervorstellungen beachten Zur Einführung bzw. Motivierung der Grundgrößen und deren Zusammenhänge klassenspezifisch geeignete Modellvorstellungen auswählen Gefahren des elektrischen Stroms, insbesondere lebensgefährliche Spannungen und Stromstärken evtl. Vertiefung: elektrisches Potential ( Färberegel ) Knoten- und Maschenregel in einfachen Schaltungen Messung der Stromstärke und Spannung in einfach verzweigten Stromkreisen Phänomene und Experimente zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben Experimente durchführen und auswerten, dazu gegebenenfalls Messwerte erfassen Analogien beschreiben und zur Lösung von Problemstellungen nutzen Ergebnisse von Experimenten bewerten (Messfehler, Genauigkeit, [...]) (4) den elektrischen Stromkreis und grundlegende Vorgänge darin mithilfe von Modellen erklären evtl. Schülerversuche: Entdecken der Knoten- und Maschenregel weitere Schülerversuche zur Messung von Stromstärke und Spannung sowie zur Festigung des Umgangs mit den Messgeräten 8

10 3.2.5 (5) den Aufbau eines Stromkreises unter Vorgabe einer Schaltskizze durchführen sowie Stromkreise in Form von Schaltskizzen darstellen (6) Stromstärke und Spannung messen (7) in einfachen Reihen- und Parallelschaltungen Gesetzmäßigkeiten für die Stromstärke und die Spannung beschreiben (Maschenregel, Knotenregel) Wirkungen des elektrischen Stroms, Anwendungen Thermische und magnetische Wirkung des elektrischen Stroms, Anwendungen (insbesondere Schmelzsicherung) Phänomene und Experimente zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben (10) die thermische und die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms und Anwendungen er- läutern (11) Gefahren des elektrischen Stroms beschreiben, sowie Maßnahmen zum Schutz erklären (zum Bei- spiel Sicherung, [...]) L PG Sicherheit und Unfallschutz evtl. Vertiefung: chemische Wirkung des elektrischen Stroms am Beispiel der Elektrolyse und deren Bedeutung einer zukünftigen Energieversorgung Anwendungen der magnetischen Wirkung des elektrischen Stroms Magnetfeld um stromdurchflossenen Leiter, Feld einer Spule, Anwendungen von Elektromagneten, Eisenkern, Vergleich des Magnetfeldes eines Stabmagneten und einer Spule Phänomene und Experimente zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben ihr physikalisches Wissen an- wenden, um Problemund Aufgabenstellungen zielgerichtet zu lösen physikalische Vorgänge und technische Geräte beschreiben (zum Beispiel zeitliche Abläufe, kausale Zusammenhänge) (2) die magnetische Wirkung eines stromdurchflossenen geraden Leiters und einer stromdurchflossenen Spule untersuchen und beschreiben (3) eine einfache Anwendung des Elektromagnetismus evtl. Schülerversuche mit Elektromagneten (z.b. Wickeln einer Spule, Efekt des Eisenkerns, Lautsprecher bauen) 9

11 funktional beschreiben (Elektromagnet, [...]) (4) die Struktur von Magnetfeldern beschreiben ([...], Spule) (3) eine einfache Anwendung des Elektromagnetismus funktional beschreiben (zum Beispiel Elektromagnet, Lautsprecher, Elektromotor) Elektrische Leistung P=U I Aufgreifen von Leistung als Energieumsatz pro Zeit mathematische Umformungen zur Berechnung physikalischer Größen durchführen (7) den Zusammenhang von Energie und Leistung beschreiben (8) den Energietransport im elektrischen Stromkreis und den Zusammenhang zwischen Stromstärke, Spannung, Leistung und Energie beschreiben ( ) (9) physikalische Angaben auf Alltagsgeräten beschreiben (Spannung, Stromstärke, Leistung) L BNEKriterien für nachhaltigkeitsfördernde und nachhaltigkeitshemmende Handlungen Deduktive oder induktive Erarbeitung von P=U I, z.b. über Glühlampen und Handgeneratoren 10

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