Fachcurriculum Klasse 6 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 1 von 2) Zeit (60’) 13 9 16 Inhalte Fachliche Kompetenzen Die SchülerInnen ... Elektrische Beleuchtung Elektrischer Stromkreis - ordnen elektrischen Geräte eine Energieform zu kennen den Begriff Stromkreis und die Funktion einer Batterie bauen einfache Schaltkreise auf fertigen eine Schaltskizze an Leiter und Isolatoren, Schalter - kennen die Ursachen und Folgen eines „Stromschlages“ verwenden die Begriffe Leiter und Nichtleiter fachgerecht beschreiben und zeichnen den Aufbau einer Glühlampe Serien- und Parallelschaltung - unterscheiden Parallel- und Serienschaltung erkennen den Stromverlauf in verschiedenen Schaltungen bauen Schaltungen mit mehreren Lampen auf und messen Stromstärken Teilströme und Gesamtstrom Anwendungen - treffen Helligkeitsaussagen in verschiedenen Schaltungen erklären das Grundprinzip der Hausbeleuchtung wenden das Wissen fächerübergreifend an Sehen und gesehen Werden - nennen verschiedene Lichtquellen und beschreiben deren Verwendung unterscheiden selbstleuchtende- und beleuchtete Körper geradlinige Ausbreitung des Lichtes - beschreiben die Eigenschaften des Modells Lichtstrahl Schatten Finsternisse am Himmel - benutzen die Begriffe Lichtstrahl und Lichtbündel situationsgerecht ermitteln experimentell Schatten und konstruieren Schattenbilder wenden die Schattenbilder zur Erklärung der Finsternisse an Lochkamera - bauen eine Lochkamera beschreiben die Bildentstehung und die Bildeigenschaften für eine Lochkamera - unterscheiden die Begriffe Wärme und Temperatur Licht und Schatten Hitze, Kälte, Wärmeisolierung Wärme und Temperatur Cajabu (6.5.2014) Fachcurriculum Klasse 6 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 2 von 2) 7 Cajabu (6.5.2014) Temperaturmessen Eichung eines Thermometers - nennen verschiedene Thermometerarten ordnen Aufbaumerkmale von Thermometern deren Anwendungsgebieten zu eichen ein Thermometer, verwenden den Begriff Fixpunkt messen die Temperatur mit verschiedenen Thermometerarten fertigen eine Temperatur-Zeit-Diagramm an (z.B. Temperaturverlauf beim Schmelzen von Eis, Mischungstemperatureinstellung) Temperaturdifferenz als Antrieb für den Wärmestrom - wenden den Begriff Wärmestrom situationsgerecht an können die Richtung des Wärmestromes vorhersagen Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Wärmewiderstand und Anwendungen - nennen Beispiele für die drei Arten des Wärmetransports unterscheiden die Arten des Wärmetransports an praktischen Beispielen kennen Wärmeleiter und Wärmeisolatoren beschreiben den Begriff Wärmewiderstand wenden das Wissen praxisnah an (z.B. Heizungskreislauf, Niedrigenergiehaus) Magnetfeld, Feldlinienbilder, Wirkung des Magnetfeldes auf Magnete - entdecken den Aufbau eines Elektromotors nennen Stoffe, die von einem Magneten angezogen werden beschreiben die Eigenschaften eines Magnetfeldes und deuten die Feldlinien als Modell finden weitere Anwendungsbeispiele für Dauermagneten Pol - verwenden die Begriffe Nordpol und Südpol sachgerecht haben Vorstellungen über das Modell der Elementarmagnete und beschreiben damit das Magnetisieren eines Stoffes treffen Aussagen über das Erdmagnetfeld Magnetismus - Fachcurriculum Klasse 7 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 1 von 2) Zeit (60’) 16 Inhalte Fachliche Kompetenzen Die SchülerInnen … Bewegung und Kraft - wenden den Begriff Schall situationsgerecht an und nennen den Wert der Größe Schallgeschwindigkeit ermitteln die „graphische“ Darstellung des Schalls (z.B. Stimmgabel auf Russplatte) beschreiben die Abfolge der Definition einer physikalischen Größe und wenden diese auf die Größe Geschwindigkeit an berechnen Durchschnitts-geschwindigkeiten berechnen den zurückgelegten Weg aus Geschwindigkeit und Fahrzeit Geschwindigkeiten im Vergleich - zeichnen Weg-Zeit-Diagramme und bestimmen daraus die Geschwindigkeiten nennen typische Geschwindigkeiten verschiedener Fahrzeuge Geschwindigkeitsänderungen und Kräfte - unterscheiden gleichförmige und beschleunigte Bewegungen verstehen die Kraft als Ursache der Bewegung und der Verformung definieren die Größe Kraft bestimmen Kraftgrößen mit dem Federkraftmesser bestimmen experimentell die Federkonstante einer Feder Reibung - beschreiben die Bedeutung der Reibungskraft für Geschwindigkeitsänderungen wenden das Wechselwirkungsgesetz und das Trägheitsgesetz fachgerecht an Masse und Dichte - unterscheiden die Begriffe Kraft (Gewichtskraft) und Masse messen das Volumen eines unregelmäßigen Körpers definieren die Größe Dichte rechnen die Druckangabe in verschiedene Einheiten um bestimmen die Dichte z.B. von Eisen, Wasser und Luft setzen den Stempeldruck in verbundenen Röhren zueinander in Beziehung Schwimmen, Sinken und Schweben - erklären die Begriffe Auftrieb und Auftriebskraft beschreiben die Ursache für die Auftriebskraft an Beispielen erläutern, warum Gegenstände schwimmen, sinken, aufsteigen und schweben Luftdruck, - erklären den Begriff Luftdruck Weg, Zeit, Geschwindigkeit - 18 Cajabu (6.5.2014) Dichte und Druck Fachcurriculum Klasse 7 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 2 von 2) Druck im Flüssigkeitskreislauf 8 - geben Beispiele dafür an, dass eine Druckdifferenz Antrieb für eine Bewegung ist beschreiben die Ursache für den hydrostatischen Druck berechnen den hydrostatischen Druck erläutern, dass der hydrostatische Druck mit der Tiefe zunimmt Reflexion - formulieren das Reflexionsgesetz beschreiben den Strahlenverlauf am ebenen Spiegel und am Hohlspiegel konstruieren Spiegelbilder Brechung des Lichtes - erläutern an verschiedenen Beispielen das Phänomen Brechung beschreiben den Begriff Totalreflexion und eine Anwendung (z.B. Fata Morgana) Reflexion und Brechung Cajabu (6.5.2014) Fachcurriculum Klasse 8 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 1 von 3) Zeit (60’) 15 Inhalte Fachliche Kompetenzen Die SchülerInnen ... Wärme und Klima Temperatur, Temperaturdifferenz und Wärme - erläutern die Begriffe Wärmekapazität und Wärmeenergie geben die Formel für die Wärmemenge an berechnen mit Hilfe des zweiten Hauptsatzes der Wärmelehre die Wärmeenergie aus Messwerten bestimmen einen ∆T-∆E-Graphen für 1kg Wasser experimentell beschreiben Energieumwandlungsketten für verschiedene Prozesse (z.B. Motor-Generator) berechnen Energie und Leistung für eine Umwandlungskette Energiespeicherung - geben Möglichkeiten der Energiespeicherung in physikalischen, chemischen und biologischen Systemen an bestimmen experimentell den Energiespeicherwert eines chemischen Systems schätzen die gegenwärtige Situation der Energieversorgung ein und leiten daraus Konsequenzen für das lokale und globale Klima ab beschreiben die Energieumsetzung in einem Solarkraftwerk schätzen ein, welche Antriebsarten für Autos eine Zukunft haben werden 5 Teilchen/Peltier Wärmewiderstand Peltier-Element 14 Cajabu (6.5.2014) - erläutern die Begriffe innere Energie, Entropie, Fließgeschwindigkeit und Wärmewiderstände in Zusammenhang mit Wärmeisolierungen ermitteln den Wärmewiderstand von Baustoffen - erklären die Wirkungsweise von Thermosäule und Peltier-Element - nennen Stoffe, die von Magneten angezogen bzw. nicht angezogen werden erläutern, was man unter einem Magnetfeld versteht erklären die Bedeutung von Feldlinien veranschaulichen die Magnetfelder von Stab- und Hufeisenmagnet und treffen Aussagen über Richtung und Stärke magnetischer Kräfte geben Beispiele für die Verwendung von Magneten an beschreiben den Vorgang der Magnetisierung bzw. Entmagnetisierung mit Hilfe der Modellvorstellung - Elektromagnetismus Magnetfeld, Feldlinienbilder, Wirkung eines Magnetfelds auf Magnete - Fachcurriculum Klasse 8 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 2 von 3) Cajabu (6.5.2014) der Elementarmagnete 15 Magnetpol - veranschaulichen das Magnetfeld der Erde beschreiben das Magnetfeld eines stromdurchflossenen geraden Leiters hinsichtlich Form, Stärke und Orientierung Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule - beschreiben das Magnetfeld einer Spule hinsichtlich Form, Stärke und Orientierung erläutern die Wirkung eines Eisenkerns in einer Spule beschreiben den Aufbau eines Elektromagneten und erläutern seine Funktionsweise Unterscheidung der Pole einer Energiequelle - geben an, wie man mit Hilfe einer Glimmlampe elektrische Pole unterscheiden kann Orientierung eines Magnetfelds, Rechte-Faust-Regel, UVWRegel - beschreiben Aufbau und Wirkungsweise von Lautsprechern, Drehspulinstrumenten und Elektromotoren messen die elektrischen Stromstärke Schrittmotor - nennen den Unterschied zwischen einem unipolaren und einem bipolaren Schrittmotor lesen aus der Stellung der Schalter die Lage des Rotors in einem Schrittmotor ab legen die Schalterstellungen zu einem Schrittmotor in der richtigen Reihenfolge fest Brechung des Lichts - erläutern das Phänomen Brechung an zwei verschiedenen Beispielen beschreiben den Begriff der Totalreflexion sowie eine Anwendung Optische Abbildung durch Linsen - beschreiben Konvex- und Konkavlinsen konstruieren Bilder mit Hilfe der Hauptstrahlen Linsengleichung - geben die Linsengleichung an und bestimmen den Abbildungsmaßstab berechnen aus den jeweils anderen beiden Größen Bildweite, Gegenstandsweite und Brennweite Das menschliche Auge, optische Geräte - beschreiben Kurz- und Weitsichtigkeit und erläutern ihre Behebung durch Brillen beschreiben Aufbau und Wirkungsweise eines Fotoapparats und eines Diaprojektors Bildentstehungen und Abbildungen Fachcurriculum Klasse 8 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 3 von 3) Farben 18 Cajabu (6.5.2014) - beschreiben Aufbau- und Wirkungsweise eines Mikroskops - beschreiben einen Versuch zur Zerlegung des weißen Lichts erklären die Entstehung eines Regenbogens - geben an, wie man Magnetfeldänderungen hervorrufen kann erläutern die Wirkung einer Magnetfeldänderung auf einen elektrischen Leiter beschreiben die Anwendung der Magnetisierung von Stoffen zur Informationsspeicherung an einem Beispiel geben die Anordnungen von Magnetfeld und Leiter an, bei denen eine Spannung induziert wird, und erklären dies erklären den Aufbau und die Funktionsweise eines Fahrraddynamos beschreiben aus einer Messreihe für Uind die zeitlichen Änderungen von B geben den Aufbau und die Funktion eines Generators und einer Lichtmaschine an Versorgung mit elektrischer Energie Grundversuche zur Induktion Der Transformator - Leistung und Energiestrom - erklären Aufbau und Funktion eines Transformators ermitteln experimentell die Spannungs- bzw. Stromstärkeübersetzung beim unbelasteten bzw. belasteten Transformator berechnen fehlende Spannungen und Ströme am Transformator beschreiben den Transport elektrischer Energie vom Generator zum Elektrogerät erklären mit den Begriffen Leistung und Energiestrom, warum die Fernleitung elektrischer Energie in einem Hochspannungsnetz erfolgt berechnen die Verlustleistung einer Leitung berechnen die Verlustleistung eines langen Leiters bei der Energieübertragung Fachcurriculum Klasse 9 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 1 von 3) Zeit (60’) 21 Inhalte Fachliche Kompetenzen Die SchülerInnen ... Elektrischer Strom und Spannung Die Spannung - definieren die elektrische Spannung geben die Einheit der Spannung und typische Spannungswerte an unterscheiden verschiedene Ladungsverteilungen nach der Größe der Spannung beschreiben das Modell des Wasserkreislaufs und seine Entsprechungen im elektrischen Stromkreis Der elektrische Widerstand - definieren den elektrischen Widerstand und nennen das Ohmsche Gesetz unterscheiden ohmsche und nichtohmsche Bauelemente an ihrer Kennlinie Knoten- und Maschenregel - nennen Knoten- und Maschenregel kennen die Formeln für Größen Spannung, Stromstärke und Widerstand in Reihen- und Parallelschaltung und wenden diese an berechnen eine Messbereichserweiterung zu einem Messgerät - geben die Definition eines Elektrons an beschreiben den glühelektrischen Effekt und erläutern diesen zeichnen den Aufbau einer Elektronenstrahlröhre erläutern die Abläufe in einer Elektronenstrahlröhre Nachweis radioaktiver Strahlung - beschreiben den Atomaufbau und wirkende Kräfte geben die Bedeutung von Kernladungs- und Massenzahl an schließen aus der Symbolschreibweise eines Nuklids auf dessen Aufbau erklären, was man unter isotopen Nukliden versteht beschreiben den Aufbau eines Nachweisgeräts für radioaktive Strahlung (z.B. Geiger-MüllerZählrohr) und erklären dessen Wirkungsweise Abschirmung von Strahlung - unterscheiden die Arten radioaktiver Strahlung anhand ihrer Kernumwandlungen, Durchdringungsfähigkeit und Ablenkungsmöglichkeiten nennen das Absorptionsgesetz Modellvorstellungen des elektrischen Stroms 24 Cajabu (6.6.2014) Kernenergie - Fachcurriculum Klasse 9 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 2 von 3) - berechnen den Anteil der durch einen Absorber durchtretenden Strahlungsintensität Natürlicher Zerfall - erklären die Bedeutung der Halbwertzeit für ein radioaktives Element stellen das Zerfallsgesetz nach den einzelnen Größen um und führen dazu Berechnungen aus erläutern den Begriff der Aktivität eines Radionuklids Kernwaffen - beschreiben die Gefahren von Kernwaffen unter Verwendung der Begriffe kritische Masse und ungeregelte Kettenreaktion geben die Wirkungen radioaktiver Strahlung und daraus resultierende Schutzmöglichkeiten an - - beschreiben den Aufbau eines Kernkraftwerks mit Siedewasser- bzw. Druckwasserreaktor und erklären die Funktion der einzelnen Bestandteile beschreiben die Regelung des Reaktionsverlaufs im Kernkraftwerk Kernfusion - vergleichen die Chancen und Risiken von Kernspaltungen und Kernfusionen miteinander Biologische Strahlenwirkung - geben Beispiele aus Medizin, Biologie und Technik für die Nutzung radioaktiver Strahlung an - nennen die wesentlichen Eigenschaften von Widerstand und Kondensator beschreiben Aufbau und Funktionsweise einer Diode nehmen die Kennlinie einer Diode auf geben den Widerstand eines Feldeffekt-Transitors ( LDR und NTC) erklären, wie der Feldeffekt-Transistor als Schalter wirkt - geben die Definitionen für Momentan-, Durchschnittsgeschwindigkeit und Beschleunigung an und wenden sie an ermitteln die Geschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung aus dem Weg-Zeit-Diagramm ermitteln die Durchschnittsgeschwindigkeit bei einer beschleunigten Bewegung erstellen das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm aus einem Weg-Zeit-Diagramm skizzieren ein Weg-Zeit- und ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm für einen Beschleunigungs- oder Bremsvorgang Kernkraftwerk 14 - Halbleiter, Elektrik Zeitabhängige Schalter, Dioden 16 Cajabu (6.6.2014) Verkehrssicherheit und Kraft Geschwindigkeitsänderung pro Zeit - Fachcurriculum Klasse 9 (G8) – Erprobungsfassung (Seite 3 von 3) Kraft, Trägheit - erklären den Begriff Trägheit an Beispielen geben die Grundgleichung der Mechanik an führen Berechnungen mit der Grundgleichung der Mechanik durch Bewegungsenergie - nennen die Formel für die Bewegungsenergie eines Körpers berechnen die Bewegungsenergie eines Körpers Vektoreigenschaften der Kraft - addieren zwei Kräfte vektoriell und geben ein Anwendungsbeispiel an zerlegen eine Kraft vektoriell in zwei Komponenten und geben ein Beispiel an erläutern das Überlagerungsprinzip an einem Beispiel beschreiben einen Überholvorgang aus der Sicht unterschiedlicher Beobachter Cajabu (6.6.2014)