Schulinternes Curriculum Klasse 5

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1 Curriculum Physik (G8) Der Kernlehrplan weist die prozessbezogenen und die konzeptbezogenen Kompetenzen, die Basiskonzepte, die Inhaltsfelder und fachlichen Kontexte als die Säulen der Unterrichtsplanung aus. Viele prozessbezogene Kompetenzen der Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung werden erst in der 8. und 9. Jahrgangsstufe erreicht sein. Bei den konzeptbezogenen Kompetenzen gibt es eine Aufspaltung zwischen der 5. und den Jahrgangsstufen 7-9. Die Jahrgangsstufe 5 knüpft an die Arbeit der Grundschulen an und bemüht sich um eine Angleichung der Voraussetzungen. Bis zum Ende der 5. Jahrgangsstufe sollen die SuS alle für sie vorgesehenen konzeptbezogenen Kompetenzen aus den Bereichen Energie, Struktur der Materie, System und Wechselwirkung erreichen, sodass in dem Eingangsjahr eine umfassende Ausgangsbasis einfacher Konzepte erarbeitet ist. In den Jahrgangsstufen 7-9 werden diese Konzepte stufenweise erweitert und vertieft. Zunehmend werden im Laufe des Unterrichts der Erwerb der exakten Fachsprache, die Fähigkeit zur differenzierten Modellbildung und zur Abstraktion sowie die Einbeziehung quantitativer Aspekte und die Mathematisierung bedeutsam. Alle Kompetenzen müssen am Ende der Jahrgangsstufe 9 erreicht sein. Schulinternes Curriculum Klasse 5 Inhaltsfeld 1: Elektrizität Schülerinnen und Schüler experimentieren mit einfachen Stromkreisen Elektrizität im Alltag Keine Zauberei der Magnetismus Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene 30 Kompetenzen 19 Schülerinnen und Schüler experimentieren mit einfachen Stromkreisen Elektrizität im Alltag Stromkreise UND-, ODER- und Wechselschaltung Leiter und Isolatoren Wirkung des elektrischen Stroms Sicherung System: 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 Stromes aufzeigen und unterscheiden. geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit elektrischem Strom 11 Keine Zauberei der Magnetismus Dauermagnete und Elektromagnete Magnetfelder beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können E3, E4 E5, E8 K5, K8 B3, B4 B5, B7 E3, E4 E5, E11 K5, K8 B3, B6 B9 Elektrische Stromkreise Elektrische Quellen Schaltsymbole und Schaltpläne Wie fließt der Strom bei deinem Fahrrad? oder Das elektrifizierte Zimmermodell Wie werden elektrische Geräte geschaltet? Schaltungen mit zwei Tastern Methode Wie führe ich Protokoll? Was der Strom alles kann Wirkungen des elektrischen Stroms Sicherungen Eigenschaften von Magneten Das Magnetfeld Herstellung von Magneten Der Elektromagnetismus Methode Lernstationen Modelle eine Vorstellung hilft beim Verstehen 1

2 Inhaltsfeld 2: Temperatur und Energie Was sich im Verlauf eines Tages und Jahres ändert Was sich mit der Temperatur alles ändert Leben bei verschiedenen Temperaturen Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene 21 Kompetenzen 3 Was sich im Verlauf eines Tages und Jahres ändert Sonnenstand System: den Sonnenstand als für die Temperaturen auf der Erdoberfläche als eine Bestimmungsgröße erkennen 10 Was sich mit der Temperatur alles ändert Volumen- und Längenänderung Thermometer Temperaturmessung Aggregatzustände (Teilchenmodell) Energie: an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. Struktur der Materie: 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 8 Leben bei verschiedenen Temperaturen Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur Energie: 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 weiter genutzt werden kann. E3, E4 E5, E9, E11 K5, K6 K8 B3 E4, E5 K8 B3 Der Tag und das Jahr Curriculum Erdkunde Volumen- und Längenänderung, Das Teilchenmodell hilft beim Verständnis, Bimetall: Feuermelder, Bau eines Termometers, Abkühlungskurve, Erwärmungskurve Wärmeenergie und Temperatur Fest, flüssig und gasförmig Die Aggregatzustände Methode Messwerte im Diagramm darstellen Ergebnisse präsentieren Die Sonne erwärmt die Erde Wärmestrahlung Wie halte ich im Winter das Haus warm? Wärmemitführung (Zentralheizung) Wärmeleitung (Isolierung) Inhaltsfeld 3: Das Licht und der Schall Zum Sehen brauchen wir Licht Schattenbilder Lichtbilder Sprechen und Hören Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene 12 Kompetenzen 6 Zum Sehen brauchen wir Licht Licht und Sehen E4, E5 Wie wir Lichtquellen sehen Die Ausbreitung des Lichts Licht wird gestreut, absorbiert oder 2

3 Lichtquellen und Lichtempfänger geradlinige Ausbreitung des Lichts Reflexion Spiegel Bildentstehung und Schattenbildung sowie Reflexion mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichts erklären. 2 Schattenbilder Lichtbilder Schatten Mondphasen 4 Sprechen und Hören Schallausbreitung Schallquellen und Schallempfänger Tonhöhe und Lautstärke System: Grundgrößen der Akustik nennen. Auswirkungen von Schall auf Menschen im Alltag erläutern. 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. K8 B3, B4 E4, E5 E4, E5 K8 B3 durchgelassen Spiegel Licht wird gezielt zurückgeworfen Sehen und gesehen werden im Straßenverkehr Kern- und Halbschatten Die wechselnde Gestalt des Mondes Mond- und Sonnenfinsternisse Methode: Je desto Beziehungen Stimmbänder, Ohren und Gehör Vibration und Töne, Schall und Schwingungen, Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls Schülerinnen und Schüler... E1 beobachten und beschreiben physikalische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. E2 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. E3 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen und systematisieren diese Vergleiche. E4 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. E5 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. E8 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. E9 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. E11 beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. K1 tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. K2 kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. K3 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. K4 beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen K5 dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. K6 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. K8 beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. B1 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. B2 unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. B3 stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. B4 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 B5 beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. B6 benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. B7 binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. B8 nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. B9 beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells B10 beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt 3

4 Schulinternes Curriculum Klasse 7 Inhaltsfeld 4: Sehen und wahrnehmen Wie die Bilder in Kamera und Auge entstehen Regenbogen Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene Kompetenzen 15 Wie die Bilder in Kamera und Auge entstehen Bildentstehung beim Auge Funktion der Augenlinse Brechung System: die Funktion von Linsen für die Bilderzeugung und den Aufbau einfacher optischer Systeme Regenbogen Reflexion Totalreflexion und Lichtleiter Zusammensetzung des weißen Lichts Infrarot-, Licht- und Ultraviolettstrahlung unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung Absorption und Brechung von Licht, E4, E5, E9, E11,, K6, K8, E4, E5,,, K6, K8 Lochkamera, Brechung des Lichts Abbildung mit Linsen, Strahlengänge, Abbildung im Auge, Fehler bei der Abbildung (Fehlsichtigkeit) Methode Linsenbilder konstruieren Addition und Subtraktion, Farbigkeit von Stoffen und Lichtquellen Reflexionsgesetz, Totalreflexion, Lichtleiter, Inhaltsfeld 5: Elektrizität messen, verstehen, anwenden Gewitter Sichere Energieversorgung im Haus Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene Kompetenzen 15 Gewitter Eigenschaften von Ladung Struktur der Materie: die elektrischen Eigenschaften von Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit Hilfe eines einfachen Kern-Hülle-Modells erklären. Sichere Energieversorgung im Haus Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken Einführung der Stromstärke System: die Beziehung von Spannung und Stromstärke in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. die Stärke des elektrischen Stroms zu seinen Wirkungen in Beziehung setzen und die Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte darauf zurückführen. E3, E4 E5, E8 K4, K5 K8 E4, E5 E8, E9, E11 K5, K6 K8 Positive und negative Ladung, Eigenschaften der Ladung, Elektroskop, Ladung als Menge, Neutralisation und Influenz, Bandgenerator, Glühelektrischer Effekt, Elementaradung und Atommodell Analogie zum Wasserkreislauf, Strom als Ladungsfluss, Bewegte Ladung = Strom, Stromstärke, Wasserzersetzung, Methode Arbeit mit Proportionalitäten, Grafische Auswertung von Messreihen 4

5 Schülerinnen und Schüler... E1 beobachten und beschreiben physikalische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. E2 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. E4 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. E5 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. E8 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. E9 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. E11 beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. K1 tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. K2 kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. K3 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. K4 beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen K5 dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. K6 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. K8 beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. B1 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. Schulinternes Curriculum Klasse 8 Inhaltsfeld 6: Mechanik Geschwindigkeit, Kräfte und mehr Mit dem Navigationssystem unterwegs Physik und Sport Bau der Pyramiden - Einfache Maschinen als Hilfsmittel Energieumsatz beim Menschen Tauchen in Natur und Technik Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene Kompetenzen 8 Mit dem Navigationssystem unterwegs Geschwindigkeit vektorielle Größen Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen 10 Physik und Sport Kraft als vektorielle Größe Zusammenwirken von Kräften Gewichtskraft und Masse Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft 10 Bau der Pyramiden - Einfache Maschinen als Hilfsmittel Hebel Flaschenzug schiefe Ebene mechanische Arbeit E2 E3 E4 E5 K1 K6 B7 E1 E2 E3 E4 E5 E8 E9, K1 K4 K6 K8 B6 B7 E1 E2 E3 E4 E5 E8 E9 K1 K4 Positionsangaben, Maßstab und Distanzmessung, Positionsbestimmung Geschwindigkeit, t-s-diagramme Methode: mit Pfeilen rechnen, grafische Auswertung Wechselwirkung von Kräften, Woran man Kräfte erkennt, Gleichgewichte, Kräfte messen, Gewichtskraft und Masse, Addition und Zerlegung von Kräften optional: Brücken und andere Konstruktionen Stützen, Seil und Träger Kraftzerlegung an der schiefen Ebene Reibungskräfte mechanische Arbeit 5

6 Grundsatz der Mechanik die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von Kraftwandlern an Beispielen 10 Energieumsatz beim Menschen Energie und Leistung Energieumwandlungsprozesse Erhaltung und Umwandlung von Energie Energie: den quantitativen Zusammenhang von umgesetzter Energiemenge, Leistung und Zeitdauer des Prozesses kennen und in Beispielen aus Natur und Technik nutzen. in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. die Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen. an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen. 15 Tauchen in Natur und Technik Druck Auftrieb in Flüssigkeiten Druck als physikalische Größe quantitativ beschreiben und in Beispielen anwenden. Schweredruck und Auftrieb formal beschreiben und in Beispielen anwenden. Struktur der Materie: K6 K8 B1 B3 B8 E1 E2 E4 E5 E6 E9 K1 K6 B5 E1 E2 E3 E4 E5 E8 E9 E11 K1 K8 B5 B6 B8 Grundsatz der Mechanik Energie in Nahrungsmitteln Energiebedarf des Menschen Wärmeenergie Lageenergie Leistung Kolbendruck Schweredruck Auftrieb Grundlagen: Dichte Schülerinnen und Schüler... E1 beobachten und beschreiben physikalische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. E2 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. E3 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen und systematisieren diese Vergleiche. E4 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. E5 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. E6 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. E8 stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheitsund Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. E9 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. E11 beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. K1 tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. K4 beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen K6 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. K8 beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. B1 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. B3 stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. B4 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 B5 beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. B6 benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. B7 binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. B8 nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. 6

7 Schulinternes Curriculum Klasse 9 Inhaltsfeld 7: Wie nutzen elektrische Energie Elektrische Energie zu Hause Wofür wir elektrische Energie einsetzen Wie wir elektrische Energie erzeugen Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene Kompetenzen 20 Elektrische Energie zu Hause Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen elektrischer Widerstand Energie: Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druckdifferenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. System: die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie 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. 7 Wofür wir elektrische Energie einsetzen Elektromotor den Aufbau eines Elektromotors beschreiben und seine Funktion mit Hilfe der magnetischen Wirkung des elektrischen Stromes erklären. 20 Wie wir elektrische Energie erzeugen - Energie von Morgen Generator Transformator Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes regenerative Energieanlagen Wirkungsgrad Energie: die Verknüpfung von Energieerhaltung und Energieentwertung in Prozessen aus Natur und Technik erkennen und Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. in relevanten Anwendungszusammenhängen komplexere Vorgänge energetisch beschreiben und dabei Speicherungs-, Transport-, Umwandlungsprozesse erkennen und darstellen. verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, -aufbereitung und -nutzung unter physikalisch-technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten vergleichen und E1 E3 E5 E6 E9 E11 K1 K2 K4 K8 B1 B2 B5 B6 B7 B8 B10 E1 E5 E11 K1 K2 K4 K8 B3 E1 E3 E5 E6 E9 E11 K1 K2 K4 K8 B1 B2 B5 B6 B7 B8 B10 Energieflussdiagramme Energieumwandlungen Energietransport Energie = Träger x Beladung Analogie: Wasserkreislauf Def.: Stromstärke = Fluss des Trägers Spannung = Beladungsmaß Messen der Stromstärke und der Spannung Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen, elektrischer Widerstand E-Motor Magnetische Felder Permanentmagnete Elektromagnete Generator Transformator Induktion Linke-Hand-Regel Energieübertragung durch Hochspannung Wärmekraftwerke, Blockheizkraftwerk Energie von der Sonne Windenergie Wasserkraft Energiesparhaus 7

8 bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanz diskutieren. 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. System: den Aufbau von Systemen beschreiben und die Funktionsweise ihrer Komponenten erklären (z. B. Kraftwerke, medizinische Geräte, Energieversorgung). Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen technische Geräte und Anlagen unter Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung der Umwelt vergleichen und bewerten und Alternativen erläutern. die Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine erklären. den Aufbau von Generator und Transformator beschreiben und ihre Funktionsweisen mit der elektromagnetischen Induktion erklären. Inhaltsfeld 8: Radioaktivität und Kernenergie Radioaktivität und Kernenergie Nutzen und Gefahren Strahlendiagnostik und Strahlentherapie Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren Std Kontext / Basiskonzepte / konzeptbezogene Kompetenzen 10 Radioaktivität und Kernenergie Nutzen und Gefahren Aufbau der Atome Struktur der Materie: Eigenschaften von Materie mit einem angemessenen Atommodell verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene Zerfallsreihen mithilfe der Nuklidkarte identifizieren. experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung 5 Strahlendiagnostik und Strahlentherapie ionisierende Strahlung Strahlennutzen Strahlenschäden und Strahlenschutz Struktur der Materie: die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten. E1 E3 E5 E6 E9 E11 K1 K2 K4 K8 B1 B2 B5 B6 B7 B8 B10 E1 E3 E5 E6 E9 E11 K1 K2 K4 K8 B1 B2 B5 B6 B7 B8 B10 S S Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertzeit 8

9 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. 5 Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren Kernspaltung Nutzen und Risiken der Kernenergie Struktur der Materie: Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene E1 E3 E5 E6 E9 E11 K1 K2 K4 K8 B1 B2 B5 B6 B7 B8 B10 S Schülerinnen und Schüler... E1 beobachten und beschreiben physikalische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. E2 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. E3 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen und systematisieren diese Vergleiche. E4 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. E5 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. E6 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. E7 wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. E8 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. E9 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. E11 beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. K1 tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. K2 kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. K3 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. K4 beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen K5 dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. K6 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. K7 beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. K8 beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. B1 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. B2 unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. B3 stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. B4 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 B5 beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. B6 benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. B7 binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. B8 nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. B9 beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells B10 beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt 9

10 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte für das Fach Physik in der Sekundarstufe I Jahrgangsstufen 5 Inhaltsfelder Elektrizität Stromkreise, Leiter und Isolatoren, UND-, ODERund Wechselschaltung, Wirkung des elektrischen Stroms, Sicherung, Dauermagnete und Elektromagnete, Magnetfelder Temperatur und Energie Sonnenstand, Thermometer, Temperaturmessung, Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung, Aggregatzustände (Teilchenmodell) Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur Das Licht und der Schall Licht und Sehen, Lichtquellen und Lichtempfänger, geradlinige Ausbreitung des Lichts, Reflexion, Spiegel, Schatten, Mondphasen Schallquellen und Schallempfänger, Schallausbreitung, Tonhöhe und Lautstärke Jahrgangsstufen 7/9 Inhaltsfelder Sehen und wahrnehmen Bildentstehung beim Auge Funktion der Augenlinse, Brechung, Reflexion, Totalreflexion und Lichtleiter, Zusammensetzung des weißen Lichts Elektrizität messen, verstehen, anwenden Eigenschaften von Ladung, Einführung von Stromstärke, Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken Mechanik Geschwindigkeit, Kräfte und mehr Geschwindigkeit, Kraft als vektorielle Größe, Zusammenwirken von Kräften, Gewichtskraft und Masse, Hebel, Flaschenzug, schiefe Ebene, mechanische Arbeit, Grundsatz der Mechanik, Energieumwandlungsprozesse, Erhaltung und Umwandlung von Energie, Energie und Leistung, Druck, Auftrieb in Flüssigkeiten Radioaktivität und Kernenergie Aufbau der Atome, ionisierende Strahlung, Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz, Kernspaltung Nutzen und Risiken der Kernenergie Wie nutzen elektrische Energie Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken, Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen, elektrischer Widerstand, Elektromotor, Generator, Transformator, Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes, regenerative Energieanlagen Wirkungsgrad Fachliche Kontexte Elektrizität im Alltag Schülerinnen und Schüler experimentieren mit einfachen Stromkreisen Elektrizität im Alltag Keine Zauberei der Magnetismus Sonne Temperatur Jahreszeiten Was sich im Verlauf eines Tages und Jahres ändert Was sich mit der Temperatur alles ändert Leben bei verschiedenen Temperaturen Sehen und Hören Zum Sehen brauchen wir Licht Schattenbilder - Lichtbilder Sprechen und Hören Fachliche Kontexte Optik hilft dem Auge auf die Sprünge Wie die Bilder in Kamera und Auge entstehen Regenbogen Elektrizität messen, verstehen, anwenden Gewitter Sichere Energieversorgung im Haus Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit Mit dem Navigationssystem unterwegs Physik und Sport Bau der Pyramiden Einfache Maschinen als Hilfsmittel Energieumsatz beim Menschen Tauchen in Natur und Technik Radioaktivität und Kernenergie Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung Radioaktivität und Kernenergie Nutzen und Gefahren Strahlendiagnostik und Strahlentherapie Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik Elektrische Energie zu Hause Wofür wir elektrische Energie einsetzen Wie wir elektrische Energie erzeugen Energie von Morgen 10

11 Prozessbezogene Kompetenzen im Fach Physik Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen Bis Ende von Jahrgangsstufe 9 Schülerinnen und Schüler... E1 beobachten und beschreiben physikalische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. E2 erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe physikalischer und anderer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. E3 analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen und systematisieren diese Vergleiche. E4 führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch, protokollieren diese, verallgemeinern und abstrahieren Ergebnisse ihrer Tätigkeit und idealisieren gefundene Messdaten. E5 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen auch computergestützt. E6 recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. E7 wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität, ordnen sie ein und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. E8 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. E9 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. E11 beschreiben, veranschaulichen oder erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfe von geeigneten Modellen, Analogien und Darstellungen. Kompetenzbereich Kommunikation Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen Bis Ende von Jahrgangsstufe 9 Schülerinnen und Schüler... K1 tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. K2 kommunizieren ihre Standpunkte physikalisch korrekt und vertreten sie begründet sowie adressatengerecht. K3 planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. K4 beschreiben, veranschaulichen und erklären physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und Medien, ggfs. mit Hilfe von Modellen und Darstellungen K5 dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen auch unter Nutzung elektronischer Medien. K6 veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln wie Graphiken und Tabellen auch mit Hilfe elektronischer Werkzeuge. K7 beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. K8 beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise. 11

12 Kompetenzbereich Bewertung Physikalische Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen, beurteilen und bewerten Bis Ende von Jahrgangsstufe 9 Schülerinnen und Schüler... B1 beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen empirische Ergebnisse und Modelle kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. B2 unterscheiden auf der Grundlage normativer und ethischer Maßstäbe zwischen beschreibenden Aussagen und Bewertungen. B3 stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen physikalische Kenntnisse bedeutsam sind. B4 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 B5 beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. B6 benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. B7 binden physikalische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. B8 nutzen physikalische Modelle und Modellvorstellungen zur Beurteilung und Bewertung naturwissenschaftlicher Fragestellungen und Zusammenhänge. B9 beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells B10 beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt Konzeptbezogene Kompetenzen im Fach Physik Kompetenzen zum Basiskonzept Energie Bis Ende von Jahrgang 5 Bis Ende von Jahrgang 9 Die Schülerinnen und Schüler haben das Energiekonzept auf der Grundlage einfacher Beispiele 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 weiter genutzt werden kann. Stufe I Die Schülerinnen und Schüler haben das Energiekonzept erweitert und soweit auch formal entwickelt, dass sie... Stufe II 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-, Umwandlungs-prozesse erkennen und darstellen. die Energieerhaltung als ein Grundprinzip des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Beschreibung von Prozessen nutzen. die Verknüpfung von Energieerhaltung und Energieentwertung in Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in Fahrzeugen, Wärmekraftmaschinen, Kraftwerken usw.) erkennen und an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen. 12

13 an Beispielen energetische Veränderungen an Körpern und die mit ihnen verbundenen Energieübertragungsmechanismen einander zuordnen. Kompetenzen zum Basiskonzept Struktur der Materie Bis Ende von Jahrgang 5 Bis Ende von Jahrgang 9 Die Schülerinnen und Schüler haben das Materiekonzept an Hand von Phänomenen hinsichtlich einer einfachen Teilchenvorstellung soweit entwickelt, dass sie... 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 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. Temperaturdifferenzen, Höhenunterschiede, Druckdifferenzen und Spannungen als Voraussetzungen für und als Folge von Energieübertragung an Beispielen aufzeigen. Lage-, kinetische und durch den elektrischen Strom transportierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge) unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen nutzen. 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. verschiedene Möglichkeiten der Energiegewinnung, -aufbereitung und -nutzung unter physikalisch-technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten vergleichen und bewerten sowie deren gesellschaftliche Relevanz und Akzeptanz diskutieren. Stufe I Stufe II Die Schülerinnen und Schüler Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe des Materiekonzepts haben das Materiekonzept durch die Erweiterung der Teilchenvorstellung soweit formal entwickelt, erklären sowie Vorgänge teilweise Beobachtungen und Phänomene dass sie... formal beschreiben und Ergebnisse vorhersagen, sodass sie... verschiedene Stoffe bzgl. ihrer thermischen, mechanischen oder elektrischen Stoffeigenschaften vergleichen. die elektrischen Eigenschaften von Eigenschaften von Materie mit Stoffen (Ladung und Leitfähigkeit) mit einem angemessenen Atommodell Hilfe eines einfachen Kern-Hülle- Modells erklären. die Entstehung von ionisierender Teilchenstrahlung Eigenschaften und Wirkungen verschiedener Arten radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung nennen. Prinzipien von Kernspaltung und Kernfusion auf atomarer Ebene Zerfallsreihen mithilfe der Nuklidkarte identifizieren. Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bewerten. Kompetenzen zum Basiskonzept System Bis Ende von Jahrgang 5 Bis Ende von Jahrgang 9 Stufe I 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. Die Schülerinnen und Schüler haben das Systemkonzept soweit erweitert, dass sie... Stufe II 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). 13

14 Grundgrößen der Akustik nennen. Auswirkungen von Schall auf Menschen im Alltag erläutern. an Beispielen erklären, dass das Funktionieren von Elektrogeräten einen geschlossenen Stromkreis voraussetzt. einfache elektrische Schaltungen planen und aufbauen. Energieflüsse in den oben genannten offenen Systemen die Spannung als Indikator für durch Ladungstrennung gespeicherte Energie den quantitativen Zusammenhang von Spannung, Ladung und gespeicherter bzw. umgesetzter Energie zur Beschreibung energetischer Vorgänge in Stromkreisen nutzen. die Beziehung von Spannung, Stromstärke und Widerstand in elektrischen Schaltungen beschreiben und anwenden. 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. die Funktion von Linsen für die Bilderzeugung und den Aufbau einfacher optischer Systeme Kompetenzen zum Basiskonzept Wechselwirkung Bis Ende von Jahrgang 5 Bis Ende Jahrgangsstufe 9 Stufe I Die Schülerinnen und Schüler haben das Wechselwirkungskonzept an einfachen Beispielen so weit entwickelt, dass sie... 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. beim Magnetismus erläutern, dass Körper ohne direkten Kontakt eine anziehende oder abstoßende Wirkung aufeinander ausüben können an Beispielen aus ihrem Alltag verschiedene Wirkungen des technische Geräte und Anlagen unter Berücksichtigung von Nutzen, Gefahren und Belastung der Umwelt vergleichen und bewerten und Alternativen erläutern. die Funktionsweise einer Wärmekraftmaschine erklären. Stufe II Die Schülerinnen und Schüler Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe des Wechselwir- haben das Wechselwirkungskonzept erweitert und soweit formal kungskonzepts auch auf formalem entwickelt, dass sie... Niveau Beobachtungen und Phänomene erklären sowie Vorgänge beschreiben und Ergebnisse vorhersagen, sodass sie... Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. Kraft und Geschwindigkeit als vektorielle Größen die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von Kraftwandlern an Beispielen 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 Absorption und Brechung von Licht Infrarot-, Licht- und Ultraviolettstrahlung unterscheiden und mit Beispielen ihre Wirkung die Stärke des elektrischen Stroms zu seinen Wirkungen in Beziehung experimentelle Nachweismöglichkeiten für radioaktive Strahlung 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 14

15 elektrischen Stromes aufzeigen und unterscheiden. geeignete Maßnahmen für den sicheren Umgang mit elektrischem Strom setzen und die Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte darauf zurückführen. Hilfe der magnetischen Wirkung des elektrischen Stromes erklären. den Aufbau von Generator und Transformator beschreiben und ihre Funktionsweisen mit der elektromagnetischen Induktion erklären. 15