SIRP -Physik- 7-8 Stand 14.09.2010
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Stand 14.September 2010 schulinterner Rahmenplan Physik Klasse 7/8 Doppeljahrgangsstufe (gültig ab Schuljahr 2010/11) In Klasse 7 werden zwei Wochenstunden und in Klasse 8 eine Wochenstunde (epochal) unterrichtet. Damit ergibt sich eine Jahresstundenzahl von 70 Stunden in Klasse 7 und 35 Stunden in Klasse 8, wobei beim epochalen Unterricht das zweite Halbjahr Klasse 8 i.d.R. kürzer anzusetzen ist. Da für die Profilklasse (Klasse 8) die doppelte Stundenzahl zur Verfügung steht, werden hier zusätzliche Themen behandelt. Verteilung der Themen auf die Klassenstufe: Klasse 7 Thema P2 P3 P4 P6 P5 Klasse 8 Vom inneren Aufbau der Materie Wärme im Alltag Sehen und gesehen werden Körper bewegen Vom Tragen zur goldenen Regel der Mechanik SUMME Stunden 14 + 4 14 10 10 20 Thema P7 68 Stunden 1 Ladungen trennen, Magnete ordnen (inkl. der Elemente aus P2) P8 Wirkungen bewegter Ladungen (inkl. Ohmsches- und Widerstandsgesetz) Profilklasse: P1 Schwimmen, Schweben, Sinken und W1 Luftschiffe und andere Schiffe SUMME Stunden 15 15 20 10 30 Stunden 60 Stunden Stand 14.September 2010 Thema: P2 Vom inneren Aufbau der Materie ( 14 Stunden) + (4 Stunden extra lt. SIC) (bis Oktoberferien) inhaltliche Schwerpunkte Schwerpunkte in der Kompetenzentwicklung Definieren einfacher Größen, empfohlene Schülerexperimente Massemessung Volumen und Masse als Körper- und Stoffeigenschaften (Formelzeichen, Einheit, Messgerät, Bedeutung) Umgang mit Experimentier- und Messgeräten einfaches protokollieren (Aufgabe, Versuchsskizze, Messwerttabelle, Auswertung) Volumenmessung mit Differenzmethode Dichte als physikalische Größe (Formelzeichen, Messgerät, Einheit, Bedeutung) exemplarische kontextbezogene Aufgaben zur Dichteberechnung, Methode zum Lösen mathematischphysikalischer Aufgaben Körper und Stoff Arbeit mit Tabellen Umrechnung g/cm³ in kg/m³ Festigung der Methode zum Protokollieren Teilchenmodell für feste, flüssige und gasförmige Stoffe Modellbegriff in der Physik kennen lernen 2 Bestimmung der Dichte verschiedener Körper/Stoffe Bemerkungen/Bezüge Merkblatt zum Lösen von Aufgaben für den Methodenhefter erstellen - Analyse (geg., ges., Skizze) - Gleichung (u.U. Umstellen) - Einsetzen, Lösen, Einheitenbetrachtung - Ergebnis bewerten, Antwortsatz Stand 14.September 2010 Der Kraftbegriff ist "propädeutisch" als Wechselwirkung zwischen den Teilchen einzuführen, jedoch nicht weiter zu vertiefen. Kohäsions- und Adhäsionskräfte Diffusion, Kapillarität Temperaturbegriff Temperatur als physikalische Größe (Formelzeichen, Einheit, Messgerät) erweitern des Teilchenmodells Temperatur als Maß für die mittlere Geschwindigkeit An dieser Stelle bietet sich an, zwei Kelvin und Celsiusskale (Fahrenheit) Temperaturveränderungen messen protokollieren von Messdaten, Arbeit mit Tabellen und Graphiken Anwenden der experimentellen Methode und der Kenntnisse zum experimentieren thermisches Verhalten von Körpern Längen- und Volumenänderung beobachten naturwissenschaftlicher 3 Umgang mit dem Thermometer, Erwärmen von Wasser ohne Aggrgatzustandsänderung zusätzliche Doppelstunden (als Block) für das ausführliche Experimentieren und Protokollieren (gemäß Methodentraining schulinternes curriculum) und W0 anzusetzen. Wie wird ein Experiment vorbereitet (geplant), durchgeführt und ausgewertet? Wie interpretiert man eine Graphik? LB S. 18 - 22 und 191 (Merkblatt zum Methodentraining erstellen) Stand 14.September 2010 Phänomene und beschreiben mittels Fachsprache Bezüge zum Teilchenmodell herstellen Anomalie des Wassers Thema: P3 Wärme im Alltag (14 Stunden) (bis Weihnachtsferien) Aggregatzustände und deren Änderung erste einfache Präsentationen Wärmezufuhr bewirkt entweder Aggrgatzustandsänderung oder Temperaturanstieg Messdaten zur Schmelzkurve aufnehmen und Graphik interpretieren Schmelz-, Siede-, Kondensations- und Erstarrungstemperatur Schmelzwärme und Verdampfungswärme spezifische Schmelz- und Verdampfungswärme Schülervortrag oder Plakaterstellen mit Präsentation Schmelzen von Eis weitgehend eigene Planung des Experimentes ermöglichen, Nutzen des Merkblatts zum Methodentraining einfaches Berechnen der Größen und nutzen von Tabellenangaben "propädeutischer" Energiebegriff als Fähigkeit Wärme abzugeben, innere Energie als Maß für die aufgenommene Wärme und Energietransport vom wärmeren zum kälteren Körper Arbeit mit Fachtexten, Selbstständiger Wissenserwerb, Beispiele aus Natur und Technik Stationsarbeit (mit Experimenten), Expertenlernen möglich Verdunsten als Aggregatzustandsänderung ohne bestimmte Temperatur Arten des Wärmetransports Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung 4 Stand 14.September 2010 selbstständig finden und mit bekannten Modellen beschreiben können gegenseitiges Informieren, Präsentieren Experten-, Gruppenarbeit Anfänge SOL Thema: P4 Sehen und gesehen werden (10 Stunden) (bis Mitte Februar) Lichtquelle und beleuchtete Körper Modell Lichtstrahl Ausbreitung des Lichtes (geradlinig, allseitig) Lichtgeschwindigkeit (Vergleiche) Licht und Schatten (Kern- und Halbschatten) Licht als Voraussetzung für das Sehen erkennen Modellbildung Finsternisse und Mondphasen Kennen lernen der neuen Experimentiergeräte (Heftleuchte, Spaltblende) Reflexionsgesetz Bildentstehung am ebenen Spiegel anwenden der Experimentellen Methode, Protokollieren Brechungsgesetz Schatten, Kern- und Halbschatten Reflexion von Licht inkl. Messdatenauswertung Brechung von Licht inkl. Messdatenauswertung Totalreflexion Totalreflexion Anwendung Lichtleiterkabel 5 Arbeit mit dem Merkblatt zum Methodentraining Kurzprotokolle ohne theoretische Vorbetrachtungen und Fehleranalyse, kritische Bewertung der Darstellung (Reflexion nicht raten messen und Brechung keine Linearität) Stand 14.September 2010 Thema: P6 Körper bewegen (10 Stunden) (bis Ostern) Ruhe und Bewegung (Relativität, Bezugssystem) Bewegungsarten eingeteilt nach Bahnformen (geradlinig, Schwingung, kreisförmig) selbstständiges recherchieren, systematisieren, anknüpfen an die Erfahrungswelt Bewegungsarten eingeteilt nach Veränderung der Geschwindigkeit (Gleichförmig, ungleichförmig, gleichmäßig beschleunigt) Geschwindigkeit als physikalische Größe (Formelzeichen, Messgerät, Einheit, Bedeutung) geradlinig gleichförmige Bewegung definieren Weg pro Zeit im Experiment experimentieren, protokollieren, auswerten, graphische Darstellung anfertigen, Auswertung verschiedener Diagramme, Anstiegsberechnung, Anstieg als Geschwindigkeit interpretieren Graphiken auswerten und interpretieren Bezüge zu Proportionalitäten (Mathematik) herstellen einfache Aufgaben v = s/t Gleichungen umstellen, Lösen Luftblasen in verschiedenen Flüssigkeiten oder ähnliches Experiment Arbeit mit dem Merkblatt Methodentraining Arbeit mit dem Merkblatt zum Methodentraining Diagramme für ungleichförmige Bewegungen einfließen lassen 6 Stand 14.September 2010 Durchschnittsgeschwindigkeit Momentangeschwindigkeit Thema: P5 Vom Tragen zur goldenen Regel der Mechanik (1) (20 Stunden) (bis Schuljahresende) Kräfte und ihre Wirkungen - Verformung - Bewegungsänderung Kraft als physikalische Größe (Formelzeichen, Einheit, Messgerät, Bedeutung) Hooksches Gesetz Unterscheidung Masse und Gewichtskraft - g als Ortsfaktor einführen (g = 10 N/kg) und einfache Umrechnungen Kraft als Vektor (Angriffspunkt, Betrag, Richtung) Zusammensetzen von Kräften Protokollieren, Experimentieren, Theoretische Vorbetrachtung Bestimmung der Federkonstante, Auswertung der Messreihe und bestimmen von D Graphik interpretieren einfache Berechnungen Methode zum Darstellen von Kräften Kräfteparallelogramme zeichnen und resultierende Kräfte durch Winkel- und Streckenmessung bestimmen Bedeutung der Reibungskraft 7 Dehnung einer Feder Arbeit mit dem Merkblatt Methodentraining Stand 14.September 2010 Kraftwandler - Rollen (lose, fest) - geneigte Ebene vielfältige Möglichkeiten zum experimentieren, protokollieren oder zur Gruppenarbeit mit Expertenteams bzw. SOL an Stationen Präsentationen in Form von Vorträgen oder Plakaten Auf den Hebel und den Flaschenzug könnte man verzichten und diese können im WP - Unterricht Klasse 8 (Archimedes) behandelt werden. geneigte Ebene (Zerlegung von Kräften) Anwenden der Gleichung einfache Experimente zu loser Rolle und/oder geneigter Ebene Nach Einschätzung der Zeit sollte eine Auswahl getroffen werden. Im Mittelpunkt steht das Messen von Zugwegen und Zugkräften sowie deren Vergleich mit den zugehörigen Hubwegen und Hubkräften. Es bietet sich auch ein Abschnitt SOL mit Expertenlernen an lösen mathematisch physikalischer Aufgaben Arbeit mit dem Merkblatt Methodentraining Lernen Modelle zur mathematischen Beschreibung von Arbeit und Energie kennen, wenden diese Modelle an, Berechnen die entsprechenden Größen Arbeit mit dem Merkblatt Methodentraining FG l FH h Goldene Regel der Mechanik verbal formulieren Mechanische Arbeit und Energie Definitionen Energie als Fähigkeit, Arbeit zu verrichten Arten der Arbeit und zugehöriger Energie Hubarbeit - potenzielle Energie Beschleunigungsarbeit - kinetische Energie 8 Stand 14.September 2010 Whub E pot m g h Wbeschl und Lösen vielfältiger komplexer Aufgaben m Ekin v² 2 Leistung, P Energieumwandlungen beschreiben W t (Kein Umstellen der Gleichung nach v, da das Radizieren in Klasse 7 noch unbekannt ist) Energieumwandlungen beschreiben (z.B. Pendel, Rutsche ….) Ende Klasse 7 -------------------------------------------------------------------------Beginn Klasse 8 Thema: P7 Ladungen trennen, Magnete ordnen ( 8 Stunden ) Magnete (Stab, Hufeisen, Elektro) Magnetfeld als Raum um einen Magneten, in dem auf einen ferromagnetischen Körper eine Kraft wirkt homogenes, inhomogenes Feld, Dipolfeld, keine Monopole Feldlinienmodell Entstehung der magnetischen Wirkung (Elementarmagnete und magnetische Influenz- Ausrichtung der Elementarmagnete in einem Körper) lernen neue Modelle kennen, Feldlinienmodell anwenden Aufbau der Teilchen aus Atomen lernen neues Modell kennen Atommodell (Kern-Hülle-Modell) 9 Kraftwirkung zwischen Magneten und Magnet-Eisenkugel Stand 14.September 2010 Ladungstrennung durch Reibung Elektronenüberschuss, - mangel Positiv und negativ geladenen Körper Ionisation, Wenden das neue Modell zur Erklärung des positiven/Negativen Aufladens an Kräfte zwischen geladenen Körpern Anziehung und Abstoßung bei Körpern mit entsprechender Ladung elektrisches Feld als Kraftvermittler Arten elektrischer Felder Feldlinienmodell Anwendung der Kenntnisse vom Magnetfeld Gemeinsamkeiten, Unterschiede Influenz und Polarisation Anwendung der Modelle (Teilchen und Atom) Nachweis der Ladungen mit dem Elektroskop Aufbau und Funktionsweise des Elektroskops Beschreiben den Aufbau und die Funktionsweise eines physikalischtechnischen Gerätes Thema: P8 Wirkungen des elektrischen Stromes Licht-, Wärme-, und magnetische Wirkung Reibungselektrizität und deren Nachweis mit dem Elektroskop Merkblatt zur Beschreibung des Aufbaus und der Funktion eines physikalischtechnischen Gerätes erstellen LB S. 173 Wirkungen bewegter Ladungen ( 10 Stunden ) selbstständiges erarbeiten mit Fachtexten, finden und erläutern verschiedenen Beispiel aus Natur und Technik Planen einfacher Experimente zum Nachweis der Wirkung Durchführung der Experimente im Rahmen einer kurzen Präsentation 10 SOL möglich eigenständige Präsentationen inkl. einfacher Experimente Stand 14.September 2010 Leitungsvorgang in elektrischen Leitern Unterschied zum Isolator Anwenden des Teilchenmodells Erweiterung zum Leiter und Isolatormodell Ob Leitungsvorgänge in Flüssigkeiten und Gasen behandelt werden ist zeitabhängig, sie spielen für uns noch keine nennenswerte Rolle. Stromstärke und Spannung als physikalische Größen (Formelzeichen, Einheit, Messgerät, Bedeutung) Stromstärke als Ladungsmenge, die pro Zeiteinheit einen Leiter durchquert und Spannung als Antrieb der Ladungsträger beschreiben Kennen lernen neuer Größen Zeiger- und Digitalmessgeräte einsetzen und die Arbeit mit ihnen beschreiben Lernen neue Geräte kennen Setzen diese zum Messen neuer Größen ein Messung von U und I in einfachen Stromkreisen Schaltungen entwerfen, aufbauen und selbstständig Messreihen aufnehmen Kennlinien von Ohmschen Widerständen mit denen von Lampen vergleichen Einsatz des Drehwiderstandes zum stufenlosen Verändern der Spannung und der damit verbundenen Änderung der Stromstärke Widerstand als Maß für die Behinderung der gerichteten Bewegung von Ladungsträgern Interpretation des Widerstandes mithilfe des Teilchenmodells Ohmsches Gesetz 11 Stand 14.September 2010 Folgerung R Temperaturabhängigkeit des Widerstandes interpretieren (Teilchenmodell) Widerstandsgesetz U I anwenden Abhängigkeit des Widerstandes von Länge, Querschnitt und Material untersuchen und Gleichung R l A anwenden Thema: P1 Schwimmen, Schweben, Sinken (nur Profilklasse) Auflage (Flächendruck) Druck als physikalische Größe Gleichung p F A anwenden Einheiten umrechnen hydrostatischer Druck Abhängigkeit des Drucks von der Tiefe und der Dichte der Flüssigkeit Herleitung der Gleichung p g h und Anwendungen Unabhängigkeit des Drucks von der Gefäßform Druck in Gasen Allseitigkeit, Komprimierbarkeit 12 Arbeit mit der Druckdose Stand 14.September 2010 Vgl. mit Flüssigkeiten Hydraulische Anlagen Luftdruck Magdeburger Halbkugeln Höhenabhängigkeit mit Komprimierbarkeit (Teilchenmodell) begründen Anwendung Bsp. Über- und Unterdruck Archimedisches Prinzip experimentelles und theoretisches Herleiten der Gleichung FA V g Experimente zum Archimedischen Prinzip Anwenden der Gleichung Auftriebsgesetz bei Booten Auftrieb bei Luftschiffen Bau eines Papierbootes Analogien zwischen Booten und Luftschiffen bzgl. Auftrieb Unterscheidung Heißluftballon und Gasgefüllten Luftschiffen 13 optional: Im Rahmenplan werden Strömungen nicht erwähnt, ein Ausblick auf das Fliegen von Flugzeugen (in Abgrenzung vom statischen Prinzip bei Schiffen) ist denkbar.
