Stoffverteilungsplan Rahmenlehrplan für Physik der Klassenstufen 7–9/10 an allen weiterführenden Schulen in Rheinland-Pfalz Std. PRISMA Physik 2, Differenzierende Ausgabe, Arbeitsbuch Schule: ISBN 978-3-12-068748-1 Lehrer: Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… 0 8–15 Elektrisch geladene Körper Atome – Isotope – Ionen ARBEITSBLATT: Der Streuversuch von E. Rutherford ARBEITSBLATT: Die Bauteilchen der Atome Radioaktivität Drei Arten von Strahlung Halbwertszeit und Zerfallsreihen 8 Mein Unterrichtsplan 1 Atombau und ionisierende Strahlung (S. 8–45) Das Atom 6 Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten ARBEITSBLATT: Radioaktive Strahlung ARBEITSBLATT: Halbwertszeit und Zerfallsreihen – nutzen Modelle und Simulationen zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn (z. B. bei Atombau oder Wechselwirkung der Strahlung mit Materie). – (Elementar-)Teilchen unterscheiden sich in Eigenschaften wie Masse und elektrische Ladung. Elektronen sind negativ, Protonen positiv geladen, Neutronen sind elektrisch neutral. (TMS) 16–23 – nutzen Modelle und Simulationen zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn. (z. B. bei Atombau oder Wechselwirkung der Strahlung mit Materie). – recherchieren über Radioaktivität. Basiskonzept Struktur der Materie Atome bestehen nach dem KernHülle-Modell aus Protonen und Neutronen im Kern und Elektronen in der Hülle (differenziertes Atommodell). (TMS) Fachbegriffe: Atom, Atomhülle, Atomkern, Elektron, Neutron, Proton Radioaktivität, elektrische Ladung Ändert sich die Zusammensetzung bzw. der Energiegehaltes des Atomkerns (z. B. beim radioaktiven Zerfall) wird Strahlung ausgesendet. (TMS) Fachbegriffe: Radioaktivität, Kernzerfall, Halbwertszeit, ionisierende © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 1 Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten Mein Unterrichtsplan Strahlung Die Aktivität 24–27 Radioaktivität in der Medizin 4 ARBEITSBLATT: Wie stark strahlt eine radioaktive Substanz? – bewerten Schutzmaßnahmen vor ionisierender Strahlung (z. B. in Bezug auf Strahlungsarten und Dosis). – recherchieren über Radioaktivität (z. B. Wirkungen, medizinische Nutzung, Gefahren, Radiokarbonmethode). Die Kernspaltung 28–37 Die Kettenreaktion Das Kernkraftwerk – nutzen Modelle und Simulationen zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn Sicherheit im Kernkraftwerk 10 Ändert sich die Zusammensetzung bzw. der Energiegehaltes des Atomkerns (z. B. beim radioaktiven Zerfall) wird Strahlung ausgesendet. (TMS) – recherchieren über Radioaktivität. Radioaktive Abfälle Fachbegriffe: Kernspaltung ARBEITSBLATT: Kernspaltung und Kettenreaktion ARBEITSBLATT: Das Kernkraftwerk Strahlenschäden beim Menschen 38–43 EXTRA: Die Kernspaltung wird entdeckt Berufe im Bereich Kerntechnik 4 1 –argumentieren und diskutieren über Nutzen und Gefahren ionisierender Strahlung. Die Absorption ionisierender Strahlung kann in Lebewesen zu Schädigungen führen. (WW) – bewerten Schutzmaßnahmen vor ionisierender Strahlung (z. B. in Bezug auf Strahlungsarten und Dosis). Zusammenfassung 44–45 Aufgaben © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 2 Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… 0 Mein Unterrichtsplan 2 Elektrizität und Energie (S. 46–91) Was ist elektrischer Strom? 48–51 Zur kontinuierlichen elektrischen Energieübertragung ist ein geschlossener Stromkreis notwendig, in dem die Energie von der Elektrizitätspumpe (z. B. Generator, Batterie, Solarzelle) zum elektrischen Gerät strömt. (SY) Der elektrische Stromkreis Wirkungen des elektrischen Stroms 4 Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten ARBEITSBLATT: Die Wirkungen des elektrischen Stroms Fachbegriffe: Elektrischer Strom (hier nur qualitativ), Energie Die elektrische Spannung 52–59 Messen mit dem Multimeter ARBEITSBLATT: Die elektrische Spannung – führen einfache Messungen bzw. Experimente (z. B. Maschenregel, Induktion) durch. Gefahren durch Spannungen Spannung bei Parallelschaltung 8 Spannung bei Reihenschaltung Damit Energie strömt, ist ein „Antrieb“ nötig (hier: Spannung als Potenzialunterschied). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung. des niedrigeren Wertes (hier des Potenzials). (E, SY) Energie wird umgewandelt 8 Zur kontinuierlichen elektrischen Energieübertragung ist ein geschlossener Stromkreis notwendig, in dem die Energie von der Elektrizitätspumpe (z. B. Generator, Batterie, Solarzelle) zum elektrischen Gerät strömt. (SY) Die elektrische Energiestromstärke Arbeit und elektrische Energie 60–67 – nutzen den Zusammenhang ΔE = P·Δt für Berechnungen im Zusammenhang mit Energienutzung im Haushalt. Fachbegriffe: Spannung Basiskonzept Energie Die pro Zeiteinheit transportierte Energie kann als Energiestromstärke beschrieben © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 3 Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten Mein Unterrichtsplan werden („Leistung“ beschreibt hier die Stärke des Energiestroms an elektrischen Geräten). (E) Elektrische Energie sparen ARBEITSBLATT: Messen und Kosten der elektrischen Energie Bei der Nutzung von Energie wird meistens der Träger gewechselt (z. B. Generator, Solarzelle, Elektromotor). (E) Der verantwortungsvolle Umgang mit Ressourcen trägt zur Nachhaltigkeit bei. (E) Fachbegriff: Leistung Elektromagnete im Alltag 68–75 ARBEITSBLATT: Dauermagnet – Elektromagnet Das magnetische Feld – vergleichen und bewerten Methoden zur Bereitstellung elektrischer Energie. Die magnetische Induktion 8 – erarbeiten sich mit Hilfe geeigneter Quellen Aufbau und Funktion technischer Geräte. Veränderung der Induktionsspannung ARBEITSBLATT: Die elektromagnetische Induktion Die Induktion beruht auf der Wechselwirkung von sich verändernden magnetischen und elektrischen Feldern. (WW) Die Darstellung der räumlichen Struktur der Felder (z. B. mit Feldlinien) gibt Auskunft über Richtung und Stärke einer WW. (WW) Fachbegriff: Induktion, magnetisches Feld, Wechselwirkung Von der Induktion zum Generator EXTRA: Generatoren 6 Wärmekraftwerke Die Nutzung regenerativer Energien 76–83 – erarbeiten sich mit Hilfe geeigneter Quellen Aufbau und Funktion technischer Geräte (z. B. Kraftwerk, Generator), erklären das Funktionsprinzip eines Generators mit Hilfe der © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 4 Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten Mein Unterrichtsplan Induktion. Der Transformator 84–89 Zur kontinuierlichen elektrischen Energieübertragung ist ein geschlossener Stromkreis notwendig, in dem die Energie von der Elektrizitätspumpe (z.B. Generator, Batterie, Solarzelle) zum elektrischen Gerät strömt. (SY) Spannungen am Transformator ARBEITSBLATT: Spannungsänderungen mit dem Transformator Elektrische Energieübertragung 6 Damit Energie strömt, ist ein „Antrieb“ nötig (hier: Spannung als Potenzialunterschied). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung des niedrigeren Wertes (hier des Potenzials). (E, SY) 1 0 Zusammenfassung Aufgaben 3 Kosmos und Forschung (S. 92–117) Weltbilder Mit dem Fernrohr forschen Erkenntnisse gewinnen 6 90–91 94–99 – erschließen sich und beschreiben die Methode naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung. – recherchieren in verschiedenen Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik. – präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit an ausgewählten Themen moderner Physik. sach- und adressatengerecht. – nutzen vorhandenes Wissen zur Je nach gewähltem Kontext können auch hier Konzepte weiterentwickelt werden. Das Hauptaugenmerk liegt in diesem Themenfeld jedoch in der Kompetenzentwicklung im Bereich der Kommunikation. Fachbegriffe: Abhängig vom gewählten Thema entscheidet die Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen Fachbegriffe verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 5 Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen. Die Sonne 100–107 Gelungen präsentieren Unsere Planeten – präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit an ausgewählten Themen moderner Physik. sach- und adressatengerecht. Recherchieren Steckbriefe 8 Monde Finsternisse ARBEITSBLATT: Schatten im All Entfernungen im Weltall Die Milchstraße 8 – recherchieren in verschiedenen Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik. 108–115 Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten Fachbegriffe: geozentrisches Weltbild, heliozentrisches Weltbild, Fernrohr, astronomisches Fernrohr, Objektiv, Okular, Spiegelteleskop Je nach gewähltem Kontext können auch hier Konzepte weiterentwickelt werden. Das Hauptaugenmerk liegt in diesem Themenfeld jedoch in der Kompetenzentwicklung im Bereich der Kommunikation. – nutzen vorhandenes Wissen zur Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen. Fachbegriffe: Abhängig vom gewählten Thema entscheidet die Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen Fachbegriffe verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Fachbegriffe: Sonnenflecken, Protuberanzen – recherchieren in verschiedenen Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik. Je nach gewähltem Kontext können auch hier Konzepte weiterentwickelt werden. Das Hauptaugenmerk liegt in diesem Themenfeld jedoch in der Kompetenzentwicklung im Bereich der Kommunikation. – präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit an ausgewählten Themen moderner Physik. sach- und adressatengerecht. – nutzen vorhandenes Wissen zur Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen. Mein Unterrichtsplan Fachbegriffe: Abhängig vom gewählten Thema entscheidet die Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen Fachbegriffe verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Fachbegriffe: © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 6 Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten Mein Unterrichtsplan Milchstraße, Stern, Galaxie, Lokale Gruppe, Galaxienhaufen 1 0 Zusammenfassung 116–117 Aufgaben 4 Wärmeleitung und System (S. 118–137) Wärmeströmung 120–125 EXTRA Wärmeströmung in der Natur Wärmeleitung Wärmleitung in der Küche 5 ARBEITSBLATT: Die Wärmeleitung – planen Experimente zu thermischen Energietransporten, führen sie durch, werten sie quantitativ mit Hilfe der Darstellung von Temperaturverläufen im Diagramm aus und interpretieren sie. Basiskonzept Energie Damit Energie strömt, ist ein „Antrieb“ nötig (Wärmeleitung benötigt Temperaturdifferenz). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung des niedrigeren Wertes (hier der Temperatur). (SY, E) Fachbegriffe: Temperatur, thermischer Strom, Energie Wärmestrahlung 126–129 Energieströme Sonnenkollektor 6 ARBEITSBLATT: Wärme sammeln und speichern – planen Experimente zu thermischen Energietransporten, führen sie durch, werten sie quantitativ mit Hilfe der Darstellung von Temperaturverläufen im Diagramm aus und interpretieren sie. Damit Energie strömt, ist ein „Antrieb“ nötig (Wärmeleitung benötigt Temperaturdifferenz). Die Energie strömt von alleine nur in Richtung des niedrigeren Wertes (hier der Temperatur). (SY, E) Fachbegriffe: thermischer Strom, thermisches Gleichgewicht Der Wärmetransport wird verringert ARBEITSBLATT: Ein Modellhaus 4 Kühlschrank & Co. Berufe zum Thema Wärme 130–135 – planen Experimente zu thermischen Energietransporten (z. B. zur effektiven Kühlung oder Wärmedämmung), führen sie durch, werten sie quantitativ mit Hilfe der Darstellung von Ströme können durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden. Die Stärke thermischer Ströme ist von Art, Dicke und Querschnitt des durchströmten Materials abhängig © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 7 Std. Thema im Schülerbuch Seite Kompetenzen Schülerinnen und Schüler… Temperaturverläufen im Diagramm aus und interpretieren sie. – diskutieren und argumentieren in Bezug auf verschiedene Möglichkeiten der Kühlung bzw. Wärmedämmung. Konzeptbezogenes Fachwissen mit Zuordnung zu den Basiskonzepten Mein Unterrichtsplan (thermischer Widerstand). (SY) Die Vermeidung von unerwünschter Energieabgabe trägt zur Nachhaltigkeit bei. (E) Fachbegriffe: Wärmepumpe – optimieren Kühl- und Wärmedämmmaßnahmen durch gezielte Beeinflussung thermischer Energieströme. – vergleichen und bewerten verschiedene Möglichkeiten zur Kühlung bzw. Wärmedämmung. – nutzen Energieflussdiagramme zur Erklärung des Grundprinzips von Wärmepumpen und Wärmekraftmaschinen. 1 Zusammenfassung 136/137 Aufgaben 113 Wenn Sie die Anzahl der Stunden in einzelnen Zeilen ändern, markieren Sie anschließend die Summe im untersten Feld und drücken Sie „F9“, um den Wert zu aktualisieren! © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2014 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autorin: Wencke Lehmacher 8