Lehrpläne, Bildungsstandards und der KPK

06.06.2013 LEHRPLÄNE,
BILDUNGSSTANDARDS
UND DER KPK
KPK-Didaktik-Workshop 31. Mai 2013
Folie 1
ZIELVORSTELLUNG
Folie 2
1 06.06.2013 KRITIK AM
PHYSIKUNTERRICHT
Lehrpläne sind
überladen
isoliertes
Faktenwissen
Lernen auf
Vorrat
„Physik wird
zerrechnet“
Folie 3
AUSGANGSLAGE
Lehrpläne sind
überladen
isoliertes
Faktenwissen
Lernen auf
Vorrat
„Physik wird
zerrechnet“
Folie 4
2 06.06.2013 KONSEQUENZEN FÜR DEN
PLAN
Rolle der
Physik
Lernen durch
Handeln
aktuelle
Aspekte
weniger
Fachbegriffe
Lebensweltbezug
Basiskonzepte
aufbauen
Folie 5
KOMPETENZENTWICKLUNG
Erk Lehrplan- Lehrplanenn thema
thema
t
n
isge
Kom
win
m
u
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nLehrplanLehrplan- WiLehrplanLehrplani
k
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thema
thema
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thema
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9! 10! 11! 12!
Lehrplanthema
Lehrplanthema
thema
thema
thema
thema
Folie 6
3 06.06.2013 BEWÄLTIGUNG VON
KOMPLEXITÄT
Folie 7
BEWÄLTIGUNG VON
KOMPLEXITÄT
BASISKONZEPTE
Energie
Wechsel
wirkung
System
Stoff
Teilchen
Materie
Folie 8
4 06.06.2013 BASISKONZEPT-ENTWICKLUNG
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4!
S3!
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-Ma
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Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Lehrplanthema
Folie 9
LEHRPLÄNE DER BUNDESLÄNDER
Folie 10
5 06.06.2013 SCHLESWIG-HOLSTEIN 2013
Folie 11
SCHLESWIG-HOLSTEIN 2013
Folie 12
6 06.06.2013 SCHLESWIG-HOLSTEIN 2013
Folie 13
HAMBURG 2011
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tell bestimmen können.
– wissen, dass wir nachhaltig leben und wirtschaften müssen, um Energie und natürliche Ressourcen sinnvoll zu nutzen.
Verbindliche Inhalte
Didaktisch-methodische Hinweise
Energiebegriff, Einheit der Energie;
- Beispiele für die Nutzung von elektriEnergieformen:
scher Energie in Elektrogeräten
- Lageenergie Epot = FG · h
DE: Stromversorgungsgerät bzw. Bat- kinetische Energie
terie zum Betreiben einer Glühlampe,
- Spannenergie
einer Leuchtdiode (LED) bzw. eines
- chemische Energie
Elektromotors
- innere Energie
- Beispiele für die Bereitstellung elektriDie Schüler sollen:
scher Energie:
– den Energiebegriff und die Einheit der Energie
• DE: kennen,
Generator mit LED, angetrieben
– Energieformen kennen sowie Energieumwandlungsketten
und Energieflussdiavon einem herabsinkenden
Körper
gramme erläutern können,
• DE: Betreiben einer LED bzw. eines
– die Entwertung von Energie an einer Energieumwandlungskette
Elektromotors mit einererläutern
Solarzellekönnen,
- Hinweis: Chemische Energie ist in
– den Energieerhaltungssatz der Mechanik
undvon
denfossilen
allgemeinen
EnergieerhalForm
Brennstoffen
oder
tungssatz kennen und anwenden können,Kohlenhydraten in unserer Nahrung
– wissen, dass die Abgabe von Wärme bzw.
Licht und Verbindung
das Verrichten
Arbeit
gespeichert,
zumvon
Fach
die Energie eines Körpers verringern,
Geografie bzw. Biologie
–
den Zusammenhang
zwischen Arbeit bzw.
und Energie
Beispielen
Elektrische
Geräte als Energiewandler;
DE:Wärme
Elektrische
Energie an
lässt
sich mit erläutern können,
Energieentwertung;
geringem technischen Aufwand in an–
die Grundgleichung der Wärmelehre interpretieren
und anwenden
können,
Energieumwandlungsketten
dere Energieformen
umwandeln.
– den Aufbau und die Wirkungsweise einer
ausgewählten
Wärmekraftmaschine
- Entwertung elektrischer Energie in
erläutern können,
Energieumwandlungsketten bei ver– den Wirkungsgrad kennen und die Leistung
eines Energiewandlers
experimenschiedenen
Energiewandlern
tell bestimmen können.
- Energieumwandlungskette eines
– wissen, dass wir nachhaltig leben und wirtschaften
Kraftwerksmüssen, um Energie und natürliche
Ressourcen
sinnvoll
zu
nutzen.
Energieerhaltungssatz der Mechanik;
DE: Beispiele für Systeme, bei denen die
allgemeiner Energieerhaltungssatz
Umwandlung von kinetischer in potenVerbindliche Inhalte
Didaktisch-methodische
tielle Energie u.u. erfolgt,Hinweise
fallender
Körper, Fadenpendel...
Energiebegriff, Einheit der Energie;
Beispiele für dieimNutzung
von elektri-- Energieumsatz
menschlichen
Energieformen:
scher Energie
in Elektrogeräten
Körper,
Verbindung
zum Fach Biologie
- Lageenergie Epot = FG · h
DE: Stromversorgungsgerät bzw. Bat- kinetische Energie
terie zum Betreiben einer Glühlampe,
26- Spannenergie
einer Leuchtdiode (LED) bzw. eines
- chemische Energie
Elektromotors
- innere Energie
- Beispiele für die Bereitstellung elektrischer Energie:
• DE: Generator mit LED, angetrieben
von einem herabsinkenden Körper
• DE: Betreiben einer LED bzw. eines
Elektromotors mit einer Solarzelle
- Hinweis: Chemische Energie ist in
Form von fossilen Brennstoffen oder
Kohlenhydraten in unserer Nahrung
gespeichert, Verbindung zum Fach
Geografie bzw. Biologie
Elektrische Geräte als Energiewandler;
DE: Elektrische Energie lässt sich mit
Energieentwertung;
geringem technischen Aufwand in anEnergieumwandlungsketten
dere Energieformen umwandeln.
- Entwertung elektrischer Energie in
Energieumwandlungsketten bei verschiedenen Energiewandlern
- Energieumwandlungskette eines
Kraftwerks
Energieerhaltungssatz der Mechanik;
DE: Beispiele für Systeme, bei denen die
allgemeiner Energieerhaltungssatz
Umwandlung von kinetischer in potentielle Energie u.u. erfolgt, fallender
Körper, Fadenpendel...
- Energieumsatz im menschlichen
Körper, Verbindung zum Fach Biologie
06.06.2013 MECKLENBURG-VORPOMMERN 2002
Folie 15
MECKLENBURG-VORPOMMERN 2002
Folie 16
26
8 06.06.2013 NIEDERSACHSEN 2007
Folie 17
NIEDERSACHSEN 2007
Folie 18
9 06.06.2013 BREMEN 2006
Folie 19
BREMEN 2006
Folie 20
10 06.06.2013 BREMEN 2006
Folie 21
BRANDENBURG 2008
Folie 22
11 06.06.2013 BRANDENBURG 2008
Folie 23
BRANDENBURG 2008
Folie 24
12 06.06.2013 BERLIN 2006
Folie 25
SACHSEN-ANHALT 2003
Folie 26
13 06.06.2013 SACHSEN-ANHALT 2003
Folie 27
SACHSEN-ANHALT 2003
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14 nzeptbezogene Kompetenzen
3
Physik
Konzeptbezogene Kompetenzen im Fach Physik
06.06.2013 mpetenzen zum Basiskonzept „Energie“
Bis Ende von
Jahrgang 6
Bis Ende von Jahrgang 9
Stufe I
Stufe II
e Schülerinnen und
hüler haben das Enerkonzept auf der
undlage einfacher
ispiele so weit entwielt, dass sie ...
Die Schülerinnen und Schüler
haben das Energiekonzept
erweitert und soweit auch
formal entwickelt, dass sie ...
Die Schülerinnen und
Schüler können mithilfe des
Energiekonzepts Beobachtungen und Phänomene
erklären sowie Vorgänge
teilweise formal beschreiben und Ergebnisse vorhersagen, sodass 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
• 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
• die Verknüpfung von Energieerhaltung und Energieentwertung in Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in Fahrzeugen, Wärmekraftmaschinen, Kraftwerken usw.) erkennen
und beschreiben
• an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung quantitativ darstellen
an Beispielen energetische Veränderungen
an Körpern und die mit
ihnen verbundenen
Energieübertragungsmechanismen einander
zuordnen
• 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
NORDRHEIN-WESTFALEN 2008
Folie 29
NORDRHEIN-WESTFALEN 2008
Folie 30
27
15 und...Umwandlung von
sie
Energie aufzeigen
in Transportketten
Sonnenstand
als eine
Energie
halbquantitativ
timmungsgröße
für
bilanzieren
und dabei
Temperaturen
auf
der
die Idee der Energieeroberfläche
erkennen
haltung zugrunde
legen
an Beispielen zeigen,
dass Energie, die als
Wärme in die Umgebung abgegeben wird,
in der Regel nicht weiter genutzt werden
kann
ndgrößen der Akustik
an Beispielen energetinen
sche Veränderungen
wirkungen
an
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und Schall
die mit
Menschen
im
Alltag
ihnen verbundenen
utern
Energieübertragungsmechanismen
einander
Beispielen
erklären,
zuordnen
s das Funktionieren
Elektrogeräten einen
chlossenen Stroms voraussetzt
ache elektrische
altungen planen und
bauen
darstellen
gänge beschreiben, so• die Energieerhaltung als ein dass
Grundprinzip
sie ... des Energiekonzepts erläutern und sie zur quantitativen energetischen Be• den Aufbau von Systeschreibung von Prozessen nutzen
men beschreiben
und die
• die Verknüpfung von Energieerhaltung
und EnergieentwerFunktionsweise
ihrer
tung in Prozessen aus Natur und Technik (z. B. in FahrzeuKomponenten
erklären
gen, Wärmekraftmaschinen, Kraftwerken
usw.)
erkennen
(z.
B.
Kraftwerke,
mediziund beschreiben
nische Geräte, Energie• an Beispielen Energiefluss und Energieentwertung
quantitaversorgung)
tiv darstellen
06.06.2013 • Energieflüsse in den oben
genannten
NORDRHEIN-WESTFALEN
2008offenen Systemen beschreiben
• 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, Druckdifferenund Spannungen
als Voraussetzungen
für und als Folge
• zen
die Spannung
als Indikator
für durch Ladungstrennung
von
Energieübertragung
an
Beispielen
aufzeigen
gespeicherte Energie beschreiben
•• Lage-,
kinetische und
durch den elektrischen
Strom transporden quantitativen
Zusammenhang
von Spannung,
Latierte sowie thermisch übertragene Energie (Wärmemenge)
dung und gespeicherter bzw. umgesetzter Energie zur
unterscheiden, formal beschreiben und für Berechnungen
Beschreibung energetischer Vorgänge in Stromkreisen
nutzen
nutzen
• beschreiben, dass die Energie, die wir nutzen, aus erschöpf• baren
die Beziehung
von Spannung,
und Wideroder regenerativen
QuellenStromstärke
gewonnen werden
kann.
stand
in elektrischen
beschreiben
an• die
Notwendigkeit
zumSchaltungen
„Energiesparen“
begründenund
sowie
wenden
Möglichkeiten dazu in ihrem persönlichen Umfeld erläutern
umgesetzte Energie
und Leistung
in elektrischen Strom•• verschiedene
Möglichkeiten
der Energiegewinnung,
kreisen aus Spannung
undunter
Stromstärke
bestimmen
-aufbereitung
und -nutzung
physikalisch-technischen,
und hinökologischen
Aspekten vergleichen
• wirtschaftlichen
technische Geräte
• technische
Geräte undund
bewerten
sowie
deren
gesellschaftliche
Relevanz
und
sichtlich ihres Nutzens für
Anlagen unter BerückAkzeptanz diskutieren
Folie 31
Mensch und Gesellschaft
HESSEN
2010
und ihrer Auswirkungen
auf die Umwelt beurteilen
• die Funktion von Linsen
für die Bilderzeugung und
den Aufbau einfacher optischer Systeme beschreiben
sichtigung von Nutzen,
Gefahren und Belastung
der Umwelt vergleichen
und bewerten und Alter-27
nativen erläutern
• die Funktionsweise einer
Wärmekraftmaschine erklären
29
Folie 32
16 06.06.2013 HESSEN 2010
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Folie 35
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18 06.06.2013 SACHSEN 2011
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SACHSEN 2011
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Lernbereich 2:
Energieversorgung
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19 06.06.2013 BADEN-WÜRTTEMBERG 2004
Folie 39
Grundlagen der Elektrizität
Physik 7
Im Anfangsunterricht müssen die zum Teil schon aus der Grundschule und dem Fach Naturwissenschaften mitgebrachten Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler berücksichtigt
werden. Vor dem eigenständigen Experimentieren sollen die Schülerinnen und Schüler wissen, dass elektrische Erscheinungen mit Gefahren verbunden sein können. Das Experimentieren mit Batterien, Lämpchen, Kabeln und Schaltern führt zu einer hohen Motivation. Mit
zunehmendem Verständnis wird allmählich die Fähigkeit zu angstfreiem, vorsichtigem und
gefahrlosem Umgang mit elektrischen Schaltungen entwickelt (Basiskonzept System). Die
Untersuchung von Materialien auf Leitfähigkeit erfolgt zunächst nur qualitativ. Welche Stoffe
als Leiter und Nichtleiter erkannt werden, hängt bei einfachen Versuchen vom Nachweisgerät
ab. Die Erkenntnis, wie gut und unter welchen Bedingungen der Mensch leitet, kann bei der
Besprechung von Gefahrensituationen thematisiert werden.
SAARLAND 2012
Das Bedürfnis nach Modellvorstellungen muss durch die Beobachtung und die Beschreibung
von Phänomenen erst geweckt werden. Das Modell zur Stromvorstellung sollte einfach gehalten werden. Das Modell der Elementarmagnete eignet sich, die Bedeutung von Modellvorstellungen und Hypothesen an dieser Stelle exemplarisch zu veranschaulichen (Basiskonzepte Materie, Wechselwirkung).
Die Terminologie sollte zum einen eine dem Entwicklungsstand der Schüler entsprechend
sinnvolle Beschreibung der Grundphänomene ermöglichen, zum anderen später einen
bruchlosen Übergang zu ausgeschärften, quantitativen Begriffen ermöglichen (z. B. „stärkere“ Quelle ! Quelle mit der höheren Spannung, „schlechterer“ Leiter ! Leiter mit dem größeren Widerstand).
Die elektrische Stromstärke wird als erste Größe im Physikunterricht eingeführt. Die Festlegung einer Messvorschrift muss im Fall der elektrischen Stromstärke als einer Basisgröße
ohne Rückgriff auf andere Größen erfolgen. Die dazu notwendigen drei Schritte (Einheit,
Gleichheit und Vielfachheit) erfolgen exemplarisch für die Einführung weiterer Basisgrößen.
Besondere Beachtung verdient hier eine ausreichende Differenzierung des Strombegriffs
vom Spannungsbegriff. Eine Definition der elektrischen Spannung kann jedoch erst nach
Kenntnis der physikalischen Größe Energie in Klassenstufe 9 erfolgen.
Der Zusammenhang zwischen den Größen Stromstärke und Spannung wird experimentell
Folie 40
ermittelt (Basiskonzept Materie). Die Wertetabelle sowie das dazugehörige Diagramm liefern
zunächst nur einzelne Wertepaare bzw. isolierte Messpunkte. Diese unbefriedigende Information motiviert die Einführung einer Ausgleichskurve, die per Augenmaß eingezeichnet
wird. Messabweichungen werden angesprochen. Es sollte thematisiert werden, dass nicht
ein Streckenzug, sondern eine „glatte“ Kurve den allgemeinen Zusammenhang zwischen den
beiden Größen zutreffend graphisch abbildet (! Kennlinie).
Bei der Hinführung zum Ohm´schen Gesetz scheint es sinnvoll, zunächst den allgemeinen
Fall einer nichtlinearen Kennlinie in den Vordergrund zu stellen. Nur dann können die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass der proportionale Zusammenhang eine Besonderheit des
verwendeten Leiters darstellt. Die Einführung der Proportionalitätskonstanten R (Ohm’scher
Widerstand) und der kalkülhafte Umgang mit der Widerstandsdefinition erfolgen erst in der
Klassenstufe 9. In Klassenstufe 7 steht die Arbeit mit Diagrammen im Vordergrund. Es sollte
thematisiert werden, dass je-desto-Formulierungen nicht hinreichend für Proportionalität sind.
20 NT
Jahrgangsstufe 07
2
Natur und Technik
Als Projekt in Verbindung mit dem Schwerpunkt Informatik können die Schüler zu Inhalten und Anwendungen aus
allen Bereichen Informationen aus dem Internet zusammenstellen und eigene Hypertexte erstellen. Regelmäßige
Schülerexperimente, experimentelle Hausaufgaben und Referate regen die Schüler zu kreativem und eigenverantwortlichem Arbeiten an und wecken so die Freude an der Physik und am Forschen.
06.06.2013 NT 7.1.1
Elektrischer Strom
(ca. 18 Std.)
Die Schüler entwickeln eine Modellvorstellung vom elektrischen Stromkreis und lernen ein einfaches Atommodell
kennen. Sie können mit den Wirkungen des elektrischen Stroms einfache technische Anwendungen erklären sowie
die Gefahren beim Umgang mit Elektrizität besser einschätzen. Zudem erfahren sie, dass in der Technik physikalische
Größen und entsprechende Messverfahren benötigt werden.
• elektrischer Stromkreis
– Bestandteile eines Stromkreises
– Strom als Bewegung von Ladungen, einfaches Atommodell
– Überblick über die Wirkungen des elektrischen Stroms, Gefahren beim Umgang mit Elektrizität
– einfache Stromkreise in Technik und Haushalt
• Magnetismus
– Dauermagnet
– Elektromagnet
• Größen zur Beschreibung des elektrischen Stromkreises
– Stromstärke, Spannung, Widerstand (ohne Ohm‘sches Gesetz), Messen elektrischer Größen
BAYERN 2009
NT 7.1.2
Kräfte in der Natur und in der Technik
(ca. 22 Std.)
Bei der Betrachtung einfacher Bewegungen lernen die Schüler die grundlegenden kinematischen Größen kennen.
Durch die Einführung der Kraft als Ursache für Bewegungsänderungen wird den Schülern ein Einblick in die Vielfalt
der Naturkräfte und deren Eigenschaften ermöglicht. In Zusammenhang mit dem Trägheitssatz lernen sie, Gefahren
im Straßenverkehr einzuschätzen.
Beim Überblick über die Kraftarten lernen sie die elektrische Ladung und die Masse als Ursachen von elektrischer
Kraft und Gravitationskraft kennen. Dabei wird ihnen deutlich, dass Kräfte stets wechselseitig zwischen Körpern auftreten und dass die Masse eines Körpers auch seine Trägheit bestimmt. Mithilfe von Kraftpfeilen können die Schüler
Kräfte in einfachen Fällen addieren und alltägliche Phänomene sowie einfache technische Anwendungen erklären.
• NT
Grundgrößen
der Kinematik
Jahrgangsstufe
07
– Geschwindigkeit
und Beschleunigung
Natur und Technik
2
• Kraft und Bewegungsänderung
– Kraftpfeile, Trägheitssatz und Kräftegleichgewicht
Als– Projekt
inUrsache
Verbindung
mit dem Schwerpunkt Informatik können die Schüler zu Inhalten und Anwendungen aus
Kraft als
von Bewegungsänderungen
allen
Bereichen
Informationen
Internet zusammenstellen
und eigene Maßeinheit
Hypertexte erstellen. Regelmäßige
– Kraft
als Produkt
von Masseaus
unddem
Beschleunigung,
„Newton” als abgeleitete
Schülerexperi
mente,
experimentelle
Hausaufgaben und Referate regen die Schüler zu kreativem und eigenverant• Überblick über
Kraftarten
und ihre Ursachen
wortlichem
Arbeiten
anelektrische
und wecken
so die
Freude an der Physik und am Forschen.
– Gravitationsund
Kraft,
Wechselwirkungsgesetz
– Fallbeschleunigung und Gewichtskraft
Folie 41
Hinweis aufElektrischer
Reibungs- und
magnetische Kraft
NT–7.1.1
Strom
(ca. 18 Std.)
• Kräfteaddition
an einfachen
Beispielen
Die
Schüler entwickeln
eine Modellvorstellung
vom elektrischen Stromkreis und lernen ein einfaches Atommodell
• Kraft und
kennen.
Sie Verformung
können mit den Wirkungen des elektrischen Stroms einfache technische Anwendungen erklären sowie
Dehnungs-Kraft-Diagramm
die–Ge
fahren beim Umgang mit Elektrizität besser einschätzen. Zudem erfahren sie, dass in der Technik physikalische
– Gesetz
Hooke
Größen
und von
entsprechende
Messverfahren benötigt werden.
210
• elektrischer Stromkreis
Bestandteile
eines Stromkreises
NT–7.1.3
Optik
(ca. 16 Std.)
Strom Wahrnehmbarkeit
als Bewegung von optischer
Ladungen,Phänomene
einfaches Atommodell
Die– direkte
[> NT 5.1]. bietet den Schülern die Möglichkeit, unterschiedliche
– Überblick über
die Wirkungen
des elektrischen
Stroms,
beim Umgang
mit Elektrizität
Erfahrungswelt
zu beobachten
und Gefahren
unter Verwendung
der Fachsprache
zu beschreiben. Sie
Erscheinungen
aus ihrer
– einfache
Stromkreise
in Technik
und bei
Haushalt
erfahren,
wie die
Entstehung
von Bildern
Spiegeln und Sammellinsen mithilfe einfacher Modellvorstellungen, wie
• B.
Magnetismus
z.
Lichtstrahlen oder Lichtbündel, erklärt werden kann und wenden diese Modellvorstellungen auf das Auge oder
Dauermagnet
ein–optisches
Instrument an.
– Elektromagnet
• Größen zur Beschreibung des elektrischen Stromkreises
– Stromstärke, Spannung, Widerstand (ohne Ohm‘sches Gesetz), Messen elektrischer Größen
BAYERN 2009
NT 7.1.2
Kräfte in der Natur und in der Technik
(ca. 22 Std.)
Bei der Betrachtung einfacher Bewegungen lernen die Schüler die grundlegenden kinematischen Größen kennen.
Durch die Einführung der Kraft als Ursache für Bewegungsänderungen wird den Schülern ein Einblick in die Vielfalt
der Naturkräfte und deren Eigenschaften ermöglicht. In Zusammenhang mit dem Trägheitssatz lernen sie, Gefahren
im Straßenverkehr einzuschätzen.
Beim Überblick über die Kraftarten lernen sie die elektrische Ladung und die Masse als Ursachen von elektrischer
Kraft und Gravitationskraft kennen. Dabei wird ihnen deutlich, dass Kräfte stets wechselseitig zwischen Körpern auftreten und dass die Masse eines Körpers auch seine Trägheit bestimmt. Mithilfe von Kraftpfeilen können die Schüler
Kräfte in einfachen Fällen addieren und alltägliche Phänomene sowie einfache technische Anwendungen erklären.
• Grundgrößen der Kinematik
– Geschwindigkeit und Beschleunigung
• Kraft und Bewegungsänderung
– Kraftpfeile, Trägheitssatz und Kräftegleichgewicht
– Kraft als Ursache von Bewegungsänderungen
– Kraft als Produkt von Masse und Beschleunigung, „Newton” als abgeleitete Maßeinheit
• Überblick über Kraftarten und ihre Ursachen
– Gravitations- und elektrische Kraft, Wechselwirkungsgesetz
– Fallbeschleunigung und Gewichtskraft
Folie 42
– Hinweis auf Reibungs- und magnetische Kraft
• Kräfteaddition an einfachen Beispielen
• Kraft und Verformung
– Dehnungs-Kraft-Diagramm
– Gesetz von Hooke
210
NT 7.1.3
Optik
(ca. 16 Std.)
Die direkte Wahrnehmbarkeit optischer Phänomene [> NT 5.1]. bietet den Schülern die Möglichkeit, unterschiedliche
Erscheinungen aus ihrer Erfahrungswelt zu beobachten und unter Verwendung der Fachsprache zu beschreiben. Sie
erfahren, wie die Entstehung von Bildern bei Spiegeln und Sammellinsen mithilfe einfacher Modellvorstellungen, wie
z. B. Lichtstrahlen oder Lichtbündel, erklärt werden kann und wenden diese Modellvorstellungen auf das Auge oder
ein optisches Instrument an.
21 06.06.2013 RHEINLAND-PFALZ
Folie 43
ICH FREUE MICH
AUF EINEN FRUCHTBAREN
AUSTAUSCH
Folie 44
22