Physik_Gymnasium - Schule & Gesundheit

1.Einführung - 2. Optik I
3. Wärmelehre I - 4. Magnetismus
6G.
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
1.Einführung: Physik als Naturwissenschaft (4 Std)
Ausgehend von den Phänomen Blitz und Donner: Messung der Schallgeschwindigkeit in Luft
- „Pfiffige Messmethoden“: Volumen (Wassertropfen, unregelmäßige Körper), Dicke einer Buchseite etc.
- Anregende Experimente: Cartesianische Taucher, Dampfschiffchen, Brennglas, Magdeburger Halbkugeln,
elektrostatische und akustische Phänomene, Seifenblasen, . . .
2. Optik I (10 Std.)
2.1 Licht und Sehen:
Lichtquellen, Lichtstrahlen, Sehen, Auge als Wahrnehmungsorgan, Schatten, Farbigkeit, Sehwinkel
2. 2 Strahlenmodell des Lichtes:
Lichtbündel, Lichtstrahl, Bau der Lochkamera, Schattenkonstruktion
2. 3 Elementare Astronomie
Finsternisse, Mondphasen, Sonnensystem, Lichtgeschwindigkeit
3. Wärmelehre 1 (8 Std.)
Wärmeempfinden, Temperatur als Zustandsbe-schreibung, Celsiusskala, thermische Ausdeh-nung von festen
Körpern, Flüssigkeiten und Gasen
Besondere Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
Informations- u. kommunikationsHausexperimente: Arbeitsaufträge für Experimente, die zu längerfristigen Beobachtungen anregen, z.B.
techn. Grundbildung u. Medienerz.
Langzeittemperaturmessungen,
Verkehrserziehung
Querverweise:
4. Magnetismus (6 Std.)
Pole, Kräfte, Elementarmagnete, Feldlinienbilder, Erdmagnetfeld
Biologie 9:
Auge 9
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
Physik
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Unterrichtsinhalte/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Std.
6G.1
Physik
Arbeitsformen
für
Schülerinnen
und Schüler
Kontexte/Projekte/Arbeitsformen
Fakultative Inhalte und Aufgaben
Diese Jahrgangsstufe bietet einen knappen Einstieg in die Hauptgebiete der klassischen Physik. Die festgelegten
Unterrichtsinhalte knüpfen an die unmittelbaren Erfahrungen der Schüler an. Diese sollten deshalb im Mittelpunkt des
Anfangsunterrichts stehen. Erste Modellvorstellungen werden gebildet.
Optik: Hausexperimente und Experimentieren in kleineren Gruppen, z.B. Schattenwerfer (Lichtquelle: Taschenlampe
ohne Linse), Schattenrisse abzeichnen
Wärmelehre: Hausexperimente: Arbeitsaufträge für Experimente, die zu längerfristigen Beobachtungen anregen, z.B.
Langzeittemperaturmessungen
Vorschläge
für Kontexte
Projektarbeiten:
Neue Medien:
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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7G.1
Optik II
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Verkehrserziehung
24
1. Reflexion des Lichtes: Diffuse und gerichtete Reflexion, Reflexionsgesetz,
Bildentstehung am ebenen Spiegel, Spiegelbilder
2. Brechung – Totalreflexion: Übergang des Lichtes durch Grenzflächen verschiedener Medien, Prisma,
Naturerscheinungen und Anwendungen der
Totalreflexion, Lichtleiter,
3. Abbildungen durch Linsen: Linsen, Brennweite, Art der Bilder, Bildkonstruktion, Zusammenhang von
Gegenstandsgröße, Bildgröße, Gegenstandsweite und Bildweite, das Auge als Linse
fakultativ:
Gekrümmte Spiegel: Wölbspiegel, Hohlspiegel: Beobachtung und Beschreibung der Bilder
Anwendungen: Spiegel und Reflektoren im Straßenverkehr,
Trugbilder durch Brechung, Glasfasertechnik.
Optische Instrumente: Aufbau optischer Instrumente, z.B. Fernrohr, Mikroskop, Fotoapparat, Projektoren
Informations- u. kommunikations- Neue Medien: Bildschirmexperimente (als Ergänzung), Java-Applets.
techn. Grundbildung u. Medienerz.
Arbeitsformen für Schülerinnen und Schüler:
Querverweise:
Führen eines Lerntagebuchs; Hausexperimente und Experimentieren in kleineren Gruppen, z.B. Reflexion an
einer Fensterscheibe, Experimente mit Spiegeln
Versuchsbeschreibung:
Bio 7.1+3, D, Ch 7.1
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Physik
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Unterrichtsinhalte/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Std.
7G.2
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
16
1. Teilchenmodell der Materie: Temperatur-Zeit-Verlauf bei Wärmezufuhr und
Phasenumwandlungen (Zustandsformen); Kinetische Temperaturdeutung, Brownsche Bewegung, Kelvinskala
2. Temperaturänderungen: Temperaturänderung durch Reibung, Temperaturänderung durch Mischung
3. Wärmeenergie, Wärmeausbreitung: Wärme als Übertragungsform: Wärmeleitung,
Wärmeströmung, Wärmestrahlung
fakultativ:
Anwendungen: Wärmedämmung, Wärmetauscher
Ökologische Bildung und Umwelterziehung: Erziehung zum sinnvollen Gebrauch von Technik.
Neue Medien: Medienerziehung: ggf. Messwerterfassung mit dem Computer.
Verkehrserziehung
Arbeitsformen für Schülerinnen und Schüler:
Informations- u. kommunikations- Mögl. Leitthema: 2. und 3. können unter „Erfahrungen mit Wärme im häuslichen Bereich" behandelt werden.
techn. Grundbildung u. Medienerz. Hier kann auch die Biologie zur Gewinnung fächerverbindender Themen herangezogen werden.
Querverweise:
Versuchsbeschreibung:
Bio 7.1+3, D, Ch 7.1
Wärme: M 7.1, Ch 7.1,
Bio 7.4
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
Physik
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Unterrichtsinhalte/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Wärmelehre II
Std.
7G.3
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Verkehrserziehung
1. Stromkreise: Elektrische Leitfähigkeit, geschlossener und offener Stromkreis, Schaltpläne und
Schaltsymbole, Gefahren des elektrischen Stroms, einfache Modelle vom Stromkreis
2. Wirkungen des elektrischen Stromes und ihre Nutzung: Magnetische Wirkung des elektrischen
Stromes (Vergleich mit Permanentmagnetismus)
3. Messung des elektrischen Stromes: Licht- und Wärmewirkung, chemische Wirkung,
Ampèremeter.
Arbeitsformen für Schülerinnen und Schüler:
- Schülerübungen bieten sich zur Vertiefung und Ergänzung an.
Informations- u. kommunikations- - Zu 1.- 3. sollten Analogien und ggf. Computersimulationen zur Veranschaulichung herangezogen werden
techn. Grundbildung u. Medienerz. - Versuchsprotokolle mit Integration von Grafik und Tabellen
Querverweise:
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Unterrichtsinhalte/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Elektrizitätslehre I
Std.
Versuchsbeschreibung:
Bio 7.1+3, D, Ch 7.1
Physik
8G.1
Mechanik
Physik
Kulturelle Praxis
18
1. Eigenschaften von Körpern: Volumen, Masse, Dichte
2. Bewegungen:
Gleichförmige und beschleunigte Bewegung, Weg-Zeit-Diagramme, Geschwindigkeiten und ihre Messung
(Dieser Teil sollte auf 3. hinführen und phänomenologisch und praktisch (im Schüler-Erfahrungsbereich auf
dem Schulhof oder Sportplatz, z.B. mit dem Fahrrad oder beim Laufen) behandelt werden. Die Weg-ZeitDiagramme bieten einerseits eine Gelegenheit zur Verzahnung mit dem Fach Mathematik, andererseits führen
sie zur Proportionalität von Weg und Zeit bei der gleichförmigen Bewegung).
3. Kräfte und ihre Wirkung:
Änderung von Bewegungszuständen, Auftreten von Kräften beim Einwirken von Körpern aufeinander,
Trägheit, Schwerkraft (Die Trägheit sollte an Beispielen, z.B. aus dem Verkehr, aufgezeigt werden.)
4. Kräfte und ihre Eigenschaften: Zusammensetzung von Kräften, Proportionalität von Kraft und
Rechtserziehung
Auslenkung (Hookesches Gesetz). Als Thema möglich: „Vom Experiment zum Gesetz"
5. Kraftverstärkende Werkzeuge: Werkzeuggebrauch als Kulturtechnik, Hebelgesetz
Gesundheitserziehung
fakultativ Reibung und Fortbewegung: Haft-, Gleit- und Rollreibung
Verkehrserziehung
Mögl. Leitthema: Verkehr und Sicherheit
Informations- u. kommunikations- Verkehrserziehung: Erziehung zum sinnvollen Gebrauch von Technik, Möglichkeiten und physikalische
techn. Grundbildung u. Medienerz. Grenzen der Fortbewegung.
Informations- und kommunikationstechnische Grundbildung und Medienerziehung:
Videounterstützte Analyse von Bewegungen.
Querverweise:
Führen eines Lerntagebuchs; Hausexperimente und Experimentieren in kleineren Gruppen, z.B. Reflexion an
einer Fensterscheibe, Experimente mit Spiegeln
Friedenserziehung
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Unterrichtsinhalte/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Std.
Grundlagen der Neuzeit:
Rka 8.2+4, Rev 8.3-4, Eth
8.1, Ch 8.2, L(1)
8G.2
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Elektrizitätslehre II
Std.
24
Unterrichtsinhalte/Aufgabe
n
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Physik
1. Grunderscheinungen statischer Elektrizität: Ladungstrennung, Kondensator als Ladungsspeicher,
elektrostatische Kraftwirkung; Spannung und ihre Messung; Elektroskop, Voltmeter. (Die Glimmlampe bietet
eine Verbindung zur Einheit „Elektrizitätslehre 1“ in Klassenstufe 7G - auch Gase leiten elektrischen Strom.)
2. Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke: Widerstand, Schaltpläne und
Schaltsymbole, Reihen- und Parallelschaltung, Kirchhoffsche Regeln, Modelle des elektrischen Stroms
3. Elektrizität im Alltag: Elektrizität im Haus, Gleich- und Wechselstrom, Nutzung von Elektrogeräten,
sicherer Umgang mit Elektrizität, Gefahr durch Strom, Verhalten bei Gewitter
4. Induktionserscheinungen: Grundprinzip von Generator und Motor
fakultativ Technische Anwendungen: Fotokopierer, Laserdrucker, Staubfilter, Beschichtungen,
Elektromotor, Generator. Elektronik: Kleinere Lötarbeiten
Arbeitsformen für Schülerinnen und Schüler:
Möglichkeiten zur ergänzenden Betrachtung mit Hilfe moderner Medien (Computersimulation) und der
Einbeziehung der geschichtlichen Aspekte; Hausexperimente zu 1.: z.B. Experimente zur Reibungselektrizität
Verkehrserziehung
(Kamm, Folie) und Beobachtung der elektrischen Kräfte, Bau eines Elektroskopes
Informations- u. kommunikations- Mögl. Leitthema: 2. und 3. können unter dem Thema „Nutzen und Gefahren des elektrischen
techn. Grundbildung u. Medienerz. Stroms“ fachübergreifend behandelt werden. Gesundheitserziehung: Gefahren durch elektrischen Strom, Er-
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Querverweise:
ziehung zum sinnvollen Gebrauch von Technik.
Informations- u. kommunikationstechn. Grundbildung u. Medienerz.: Einsatz von Computersimulationen,
z.B. bei Schaltungen, Messwerterfassung (nachdem der Umgang mit Messgeräten gesichert wurde).
Grundlagen der Neuzeit:
Rka 8.2+4, Rev 8.3-4, Eth
8.1, Ch 8.2, L(1)
8G.3
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Verkehrserziehung
Von Druck und Auftrieb
fakultativ: Akustik I
1. Erfahrungen mit Druck: Druck und Kraft, Stempeldruck, Schweredruck, Druck in Flüssigkeiten und
Gasen, Hydraulik in der Technik, Blutdruck, Luftdruck (Der Rückgriff auf das Teilchenmodell wird angeregt.)
2. Auftrieb in Wasser und Luft: Auftrieb (hydrostatisch), Archimedisches Gesetz
(Schwimmen, Schweben, Ballons) Leitthemen: Warum fliegen Flugzeuge, warum schwimmen Schiffe? Die
Phänomene Schwimmen und Fliegen, in Absprache mit der Biologie fachübergreifend
Gesundheitserziehung: Atmung, Blutdruck beim Menschen. Was ist beim Tauchen bzw. Ballonfliegen zu
beachten? Erziehung zum sinnvollen Gebrauch von Technik.
Medienerziehung: Beschaffung von Informationen im Internet, Präsentationen.
fakultativ: Akustik I
1. Schallquellen und Empfänger:
Beispiele, Erzeugung und Wahrnehmung von Schall, das Ohr, Töne sichtbar machen, Schwingungen
2. Schallausbreitung: Schallträger, Schallausbreitung im Teilchenbild, Schallgeschwindigkeit
3. Charakterisierung von Schall: Ton, Geräusch, Lärm, Knall, Klang, Lautstärke, Tonhöhe
Diese Unterrichtseinheit könnte zu einem Projekt mit dem Fach Musik führen.
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Std.
8
Unterrichtsinhalte/Au
fgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Physik
Informations- u. kommunikations- Die Schwerpunkte sollten sich in Absprache, ggf. Zusammenarbeit mit dem Fach Musik ergeben. Hier sollte
techn. Grundbildung u. Medienerz. den Schülern Gelegenheit gegeben werden, eigene Erfahrungen mit Musikinstrumenten in den Unterricht
einzubringen. Thema „Ohr“ in Absprache mit Biologie.
Gesundheitserziehung: Gefahren durch Lärm.
Querverweise:
Kulturelle Praxis/Ökologische Bildung und Umwelterziehung: Erziehung zum sinnvollen Gebrauch von Technik.
Medienerziehung: Beschaffung von Informationen im Internet, Präsentationen.
Physik
9G.1
Energie
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
14
Diese Stufe des Curriculums dient – auch mit Hilfe der Mathematisierung - einer zunehmenden Strukturierung
bisher erarbeiteter Inhalte und der Einordnung neuer Themen. Zur Einbeziehung gesellschaftlicher Aspekte von
Physik und Technik sollte eine Abstimmung mit den Fächern Geschichte u. Pol. u. Wirtschaft gesucht werden.
1. Kraftersparnis durch Räder und Rollen:
Vorzüge von Seil und Rolle, Kraftwandler, Begriffsbil-dung von Arbeit und Leistung, Goldene Regel der Mechanik, Vergleich der Leistungen von Menschen und Maschine
2. Energie: Mechanische Energie, Wärmeenergie, Wärmemenge, Wärmeaustausch als Energieübertragung,
Wärmezufuhr und Temperaturerhöhung, Energieerhaltung
fakultativ Getriebe: Drehmoment, Drehmomentwandler;
Unterrichtsinhalte/
Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Std.
Mögl. Leitthema: Bedeutung von Physik und Technik in der Geschichte; Wechselbeziehung von Physik und
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Verkehrserziehung
technischer Entwicklung; Bezüge zum Handwerk und zur industriellen Fertigung sind herzustellen
Schwerpunkt Arbeitsmethoden: Planung und Durchführung von Experimenten
Informations- u. kommunikationstechn. Grundbildung u. Medienerz. Kulturelle Praxis: Bedeutung der Werkzeug- und Maschinenentwicklung.
Ökologische Bildung und Umwelterziehung: Erziehung zum sinnvollen Gebrauch von Technik.
Informations- und kommunikationstechnische Grundbildung und Medienerziehung:
Querverweise:
Beschaffung von Informationen im Internet, Präsentationen, Computer als Messsystem, Auswertung von
Messungen.
Grundlagen der Neuzeit:
Rka 8.2+4, Rev 8.3-4, Eth
8.1, Ch 8.2, L(1)
9G.2
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Energieversorgung
1. Erzeugung und Nutzung weiterer Energieformen: Chemische Energie, elektrische Energie,
Kernenergie; Nutzung von Wasser- und Windkraft
Vorrichtungen zur Erzeugung bestimmter Energieformen: Generatoren, Kraftwerke, Umwandlung von Strahlungsenergie der Sonne, Wirkungsgrad; Nutzung von Energie in Haushalt und Technik
Std.
26
Unterrichtsinhalt
e/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG):
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Besondere Bildungs- und
Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Physik
2. Energie im Netz: Fernleitung elektrischer Energie, Transformator, Energieentwertung durch Transport
3. Möglichkeiten sparsamer Energieverwendung: Elektrische Energie als „bequemste“ Energieform,
Energieentwertung bei der Umwandlung, Gerätekennzeichnungen
fakultativ Erzeugung und Nutzung: Motoren, Öfen, Raffinerien, Brennstoffzellen, Kernreaktoren, KraftWärme-Kopplung
Rechtserziehung
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Gesundheitserziehung
Arbeitsformen für Schülerinnen und Schüler:
Verkehrserziehung
Projekte und Präsentationen/Referate (auch fächerverbindend) z.B. zum Thema „Regenerative Energien“,
Informations- u. kommunikations- „Energie und Energieversorgung“, „Zukunft der Energieversorgung“, „Energie sinnvoll einsetzen im Haushalt“
techn. Grundbildung u. Medienerz.
Ökologische Bildung und Umwelterziehung: Umgang mit Energieressourcen, Erziehung zum
sinnvollen Gebrauch von Technik.
Querverweise:
Informations- u. kommunikationstechn. Grundbildung u. Medienerz.:
Beschaffung von Informationen im Internet, Präsentationen, Auswertung von Messungen
Fachbegriffe: GrA, L(2),
D, Ch 9.1-3 Umgang mit
Ressourcen: Ch 9.3,
PoWi 9.5, G 9.5, Eth 9.4
Physik
9G.3
Radioaktivität
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
15
Die Einheit ist in enger Kooperation mit dem Fach Chemie zu planen.
Unterrichtsin
halte/Aufgabe
n
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG):
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Besondere Bildungs- und
Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Std.
1. 1. Bausteine des Atoms: Größenverhältnisse, Kern, Hülle
2. Radioaktive Strahlung: Eigenschaften, Nachweis, Vorkommen in der Umwelt, biologische Wirkung
und ihre Bewertung
fakultativ: Anwendungen der Radioaktivität
Medizin, Technik, Altersbestimmung, Kernenergie
Auseinandersetzung mit außerphysikalischen Aspekten
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Rechtserziehung
Mögl. Leitthema: Sicherheit im Umgang mit Radioaktivität
Gesundheitserziehung: Biologische Wirkung radioaktiver Strahlung.
Verkehrserziehung
Informations- und kommunikationstechnische Grundbildung und Medienerziehung:
Beschaffung von Informationen im Internet, Präsentationen, Simulationsprogramme, Computer als Messsystem,
Informations- u. kommunikations- Auswertung von Messungen.
techn. Grundbildung u. Medienerz. Ökologische Bildung und Umwelterziehung: Umgang mit Radioaktivität in Natur und Technik.
Friedenserziehung: Erziehung zum sinnvollen Gebrauch von Technik.
Gesundheitserziehung
Querverweise:
Atombau: Eth 9.4, G 9.3
Fachbegriffe: GrA, L(2),
D, Ch 9.1-3
Fähigkeiten/ Fertigkeiten
Methodenkompetenz/Kenntnisse:
9G
Physik
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
= Übergangsprofil von der Jahrgangsstufe 9G in die gymnasiale Oberstufe:
Voraussetzung und Grundlage für eine erfolgreiche Mitarbeit im Fach Physik in der gymnasialen
Oberstufe sind die nachfolgenden in der Sekundarstufe I erworbenen Qualifikationen und Kenntnisse.
Ziel des Physikunterrichts ist die Hinführung zu einer naturwissenschaftlich-physikalischen Denkweise. Dies
beinhaltet:
Methodenkompetenz/Kenntnisse:
 Erscheinungen in Natur und Technik aus der Sicht der Physik beobachten und angemessen beschreiben
können;
 auf der Grundlage von Beobachtungen und Vorerfahrungen Hypothesen bilden und diese überprüfen
können;
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
Unterrichtsin
halte/Aufgabe
n
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG):
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Besondere Bildungs- und
Erziehungsaufgaben
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung
Physik
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Rechtserziehung


Gesundheitserziehung


Verkehrserziehung

Informations- u. kommunikations- 
techn. Grundbildung u. Medienerz. 
Querverweise:
aus den Ergebnissen experimenteller Untersuchungen physikalische Zusammenhänge ableiten können;
die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten und Begriffe der verbindlich behandelten Gebiete anwenden können;
physikalische Prinzipien in Alltag und Technik wieder erkennen können.
Experimente planen, durchführen und auswerten können,
Versuchsergebnisse angemessen darstellen können;
Vorstellungen für Größenordnungen entwickeln und dann abschätzen können;
die mathematische Fachsprache im physikalischen Kontext sinnvoll nutzen können.
Die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten, Begriffe und Zusammenhänge der verbindlich behandelten Gebiete
kennen und sachlogisch korrekt präsentieren können. Dazu gehören auch die Visualisierung und die
angemessene Verwendung der Fachsprache.
Physik
10G.1
Physik
Sexualerziehung
Kulturelle Praxis
geradlinige und kreisförmige Bewegung: Weg-Zeit-Gesetz, gleichförmige und beschleunigte
Bewegung, Bezugssysteme, Superposition (senkrechter, waagerechter Wurf)
Newtonsche Axiom: Masse, Impuls, Kraft
Erhaltungssätze: verschiedene Energieträger, Energieerhaltung, Energieumwandlungen, 1. Hauptsatz der
Wärmelehre, Impuls als Erhaltungsgröße (z.B. unelastischer Stoß, Explosionen)
Superposition: Schiefer Wurf
Rotation starrer Körper: Drehimpuls, Kreisel
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Std.
46
Unterrichts
inhalte/Auf
gaben
Erziehung zur
Gleichberechtigung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4
HSchG): Besondere
Bildungs- und
Erziehungsaufgaben
Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Mechanik und
Grundlagen der Wärmelehre
Friedenserziehung
Gravitation: Gravitationsfeld, astrophysikalische Aspekte
nichtlineare Dynamik: Chaos, Sortiervorgänge
Entropie
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
Mögliche Leitthemen: Technik und Mechanik; Sport und Biomechanik; Verkehr; das mechanistische Welt-bild;
Himmelsmechanik
Verkehrserziehung
Informations- u. kommunikationstechn. Grundbildung u. Medienerz.
Querverweise:
Mensch und Welt: L, GrA, Mu, G, PoWi, Ek, Rka, Rev, Phil, D, F, Ita, Rus, Ku
18. Jahrh.: G, Phil, D, Mu, M Renaissance, Reformation, Aufklärung: G, Phil, L, GrA, D, Mu, M, Rka
Programmierung - Simulation: Inf, M, Ch, PoWi
Mechanik u. sportliche Bewegung: Spo Math. Konzepte: M
Physik
11G.1
Physik
Std.
36
Elektrisches Feld: Homogenes / inhomogenes Feld, Influenz, Coulombkraft, Quantisierung der Ladung
Feldstärke, Spannung, Stromstärke, Kapazität, Feldenergie
Unterric
htsinhal
te/Aufga
ben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6
Abs. 4 HSchG):
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Besondere
Bildungs- und
Erziehungsaufg
aben
Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Elektrisches und
magnetisches Feld
Magnetisches Feld: Feldstärke (B), Feldenergie
Ladungsträger in elektrischen und magnetischen Feldern: Lorentzkraft, Bewegung von
Ladungsträgern in den Feldern, Induktion
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
75896506
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Verkehrserziehung
Fakultative Unterrichtsinhalte/Aufgaben
(mindestens eines der vorgeschlagenen Themen ist verbindlich)
Elektrisches und magnetisches Feld: Halleffekt, e/m-Bestimmung
Physik und Technik: Technische Anwendungen der Elektrostatik (z.B. Blitzableiter,
Überspannungsschutz, Laserdrucker); Anwendungen der Elektrodynamik in Forschung, Technik
und Medizin
Informations- u. kommunikationstechn. Grundbildung u. Medienerz. Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
Schülerreferate, Präsentationen mit Filmmaterial und Unterrichtssoftware
Querverweise: Feldbegriff: Mögliche Leitthemen: Historische Entwicklung des physikalischen Begriffssystems am Beispiel Feld und
G Integralbegriff: M
Energie; Elektrizität im 19. und 20. Jahrhundert; Bedeutung der Elektrizität und der Elektrotechnik in unserer
Gesellschaft;
Physik
10G
Physik
Arbeitsformen
Schüler/innen
Kontexte/Projekte/Arbeitsformen
Fakultative Inhalte und Aufgaben
10 G1: Schülerversuche mit eigenständiger Planung, Durchführung und Auswertung (Gruppenarbeit)•
Expertenbefragung und Einblicke in ausgewählte Produktionsverfahren • Exkursionen •
Projektunterricht (z.B. „Vom Erz zum Gebrauchsmetall“) • Kurzreferate und Protokolle.
10 G2: Experimentelle Schülerübungen • Schülerreferate • Arbeit mit unterschiedlichen Medien (Filmmaterial, Unterrichtssoftware, Zeitungsartikel, Molekülbaukästen) • Besuch außerschulischer Lernorte (z.B. Universitäts- und
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Forschungsinstitute, Industrie, Brauerei, Kläranlage) • Projekte (Herstellung von Bier, Wein, Biogas)
Fakultative
Unterrichtsin
halte/
Aufgaben:
zu 1.2: Redox-Reaktionen mit Molekülen und Molekül-Ionen: Nachweis des Elektronenübergangs (galvanische
2+
Elemente) z.B. bei Systemen wie (SO3) aq / (MnO4) aq od. Ag aq / H2O2 Notwendigkeit der Säure- bzw. Laugezugabe;
Erstellen komplexerer Redox-Gleichungen. Historische Aspekte: Galvani, Volta.
Großtechnische Elektrolysen: Beispiel: Aluminiumgewinnung "Vom Bauxit zum Aluminium"; ökologische
Betrachtungen. Redoxreaktionen zur Herstellung von Gebrauchsmetallen: Beispiel 1: Eisen und Stahlerzeugung Aufbereitung des Eisenerzes; Hochofenprozess, Stahlerzeugung; Eisenherstellung und Umwelt; Ressourcenfragen. Oder:
Beispiel 2: Kupfergewinnung aus Kupfererzen (auch Bioleaching); Raffination von Kupfer, Gewinnung von Edelmetallen
Metalle als Werkstoffe: Werkstoffe in der Technik (Eisen, Aluminium, Kupfer); wichtige Gebrauchsmetalle; Energieund Ressourcenfragen; Recyclingverfahren; Metallgitter; elektrische Leitfähigkeit; metallische Bindung.
Kontexte/
Projekte:
Redoxreaktionen in wässriger Lösung und solche zur Gewinnung von Metallen aus Erzen einschließlich ihrer weiteren
Reinigung besitzen vor allem wegen der Bezüge zu Technik, Alltag, Wirtschaft und Gesellschaft oder Umwelt eine
besondere Bedeutung. Dies gilt für die Einbindung von Stoffen in das Kreislaufgeschehen der Ökosphäre ebenso wie für
die technische/alltägliche Nutzung der Metalle oder die Deutung ihrer Eigenschaften auf Grund ihrer Struktur
(Teilchenebene). Weiter gilt dies für die Nutzenergiegewinnung / -speicherung durch galvanische Zellen, die Fragen zur
Entsorgung / Recycling der Altbatterien / -akkumulatoren oder ökologische Aspekte bei technischen Elektrolysen.
Einsatz von Gebrauchsmetallen und Emissionen bei der Produktion; Ressoucenfrage: Erze; „Teuer bezahlte Energie“ bei
Primärelementen.
Ökologische Bildung
und Umwelterziehung:
Neue Medien:
11GK.1
Physik
Elektrisches und
magnetisches Feld
Std.
36
Elektrisches Feld: Homogenes / inhomogenes Feld, Influenz, Coulombkraft, Quantisierung der Ladung
Feldstärke, Spannung, Stromstärke, Kapazität, Feldenergie
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
Unt
erri
chts
inha
lte/
Auf
gab
en
(Berücksichtig
ung §6 Abs. 4
HSchG):
Erziehung zur
Besondere
Bildungs
- und
Erziehun
gsaufgab
en
Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Räumliche Darstellung von Metallgittern mit Hilfe von Computerprogrammen; Simulation von technischen Verfahren
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Gleichberechtigung
Sexualerziehung
Magnetisches Feld: Feldstärke (B), Feldenergie
Ladungsträger in elektrischen und magnetischen Feldern: Lorentzkraft, Bewegung von
Ladungsträgern in den Feldern, Induktion
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Verkehrserziehung
Informations- u. kommunikationstechn. Grundbildung u. Medienerz.
Querverweise: Feldbegriff:
G Integralbegriff: M
Fakultative Unterrichtsinhalte/Aufgaben
(mindestens eines der vorgeschlagenen Themen ist verbindlich)
Elektrisches und magnetisches Feld: Halleffekt, e/m-Bestimmung
Physik und Technik: Technische Anwendungen der Elektrostatik (z.B. Blitzableiter,
Überspannungsschutz, Laserdrucker); Anwendungen der Elektrodynamik in Forschung, Technik
und Medizin
Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
Schülerreferate, Präsentationen mit Filmmaterial und Unterrichtssoftware
Mögliche Leitthemen: Historische Entwicklung des physikalischen Begriffssystems am Beispiel Feld und
Energie; Elektrizität im 19. und 20. Jahrhundert; Bedeutung der Elektrizität und der Elektrotechnik in unserer
Gesellschaft;
Physik
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Physik
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Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Elektrisches und
magnetisches Feld
Mechanische und elektromagnetische Schwingungen: Harmonische Schwingungen,
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Erziehung zur
Gleichberechtigung
charakteristische Größen (Schwingungsdauer, Frequenz, Kreisfrequenz), Resonanzphänomene (Probleme und
Anwendung)
Sexualerziehung
Mechanische und elektromagnetische Wellen: Eigenschaften, charakteristische Größen
Kulturelle Praxis
Überlagerung von Wellen: Stehende Wellen, Huygenssches Prinzip;
Friedenserziehung
Beugung und Interferenz (Doppelspalt, Gitter); Reflexion, Brechung
Rechtserziehung
(Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz):
Fakultative Unterrichtsinhalte/Aufgaben
(mindestens eines der vorgeschlagenen Themen ist verbindlich)
Akustik: Musikinstrumente, Raumakustik
Wellenleitung: Erdbebenwellen, Anwendungen in der Medizin und Technik; Kommunikationstechnik
Verkehrserziehung
Wellenoptik: Auflösungsvermögen optischer Geräte; optische Beschichtungen
Informations- u. kommunikations- Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
Gesundheitserziehung
techn. Grundbildung u. Medienerz. Schülerreferate, Präsentationen mit Filmmaterial und Unterrichtssoftware
Insbesondere bei der Behandlung der Wellenoptik erweist sich das Zeigermodell nach Feynman als wertvolle
Querverweise: Vektoren: Beschreibungshilfe. Mit ihm lässt sich eine anschauliche Brücke von der Geometrischen Optik bis hin zur
M
Quantenphysik schlagen und ein aufwendiger mathematischer Formalismus vermeiden.
Mögliche Leitthemen: Informationsübertragung, Historische Entwicklung des Wellenkonzeptes
Physik
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Physik
Elektrisches und
magnetisches Feld
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Verkehrserziehung
Elektrisches Feld: Homogenes / inhomogenes Feld, Influenz, Coulombkraft, Feldstärke, Quantisierung der
Ladung; Potential, Spannung, Stromstärke, Kapazität, Feldenergie;
Magnetisches Feld: Feldstärke (B), Feldenergie
Ladungsträger in elektrischen und magnetischen Feldern: Lorentzkraft; Bewegung von
Ladungsträgern in Feldern (e/m-Bestimmung, Hall-Effekt)
Induktion, Selbstinduktion
Fakultative Unterrichtsinhalte/Aufgaben
(mindestens eines der vorgeschlagenen Themen ist verbindlich)
Elektrisches und magnetisches Feld: Technische Anwendungen der Elektrostatik (z.B. Piezo-effekt,
Kopierer); Materie im elektrischen und magnetischen Feld, Teilchenbeschleuniger, Elektronenmikroskop
Technische Anwendungen: z.B. Motor, Generator, Mikrophon, Lautsprecher ; Datenspeicher
Wechselstrom: Wechselstromwiderstände; Übertragung elektrischer Energie; Transformator;
Leitungsvorgänge: z. B. Metalle, Halbleiter, Gase
Informations- u. kommunikations- Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
techn. Grundbildung u. Medienerz. Schülerreferate, Präsentationen mit Filmmaterial und Unterrichtssoftware
Mögliche Leitthemen: Historische Entwicklung des physikalischen Begriffssystems am Beispiel Feld und
Querverweise: Feldbegriff: Energie; Elektrizität im 19. und 20. Jahrhundert; Bedeutung der Elektrizität und der Elektrotechnik in unserer
G Integralbegriff: M
Gesellschaft;
Unterrichtsinhalte/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Physik
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Physik
Elektrisches und
magnetisches Feld
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Mechanische und elektromagnetische Schwingungen: Harmonische Schwingungen,
charakteristische Größen. Elektromagnetischer Schwingkreis, eindimensionale Schwingungsgleichung,
erzwungene Schwingungen und Resonanz
Mechanische und elektromagnetische Wellen: Erzeugung; harmonische Transversalwellen,
eindimensionale Wellengleichung, Polarisation, Kohärenz
Überlagerung von Wellen: Stehende Wellen; Huygenssches Prinzip;
Reflexion, Brechung; Beugung, Interferenz; Spalt, Doppelspalt, Gitter; Spektren
Fakultative Unterrichtsinhalte/Aufgaben
(mindestens eines der vorgeschlagenen Themen ist verbindlich)
Chaotische Schwingungen
Radiowellen: Erzeugung, Abstrahlung, Empfang; Modulation, Demodulation; Satellitenfunk
Anwendung der Wellenoptik: Interferenz an dünnen Schichten, Entspiegelung, optische Beschichtungen;
Laser; Holographie; Optische Messmethoden;
Verkehrserziehung
Auflösungsvermögen optischer Geräte
Informations- u. kommunikations- Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
techn. Grundbildung u. Medienerz. Schülerreferate, Präsentationen mit Filmmaterial und Unterrichtssoftware
Insbesondere bei der Behandlung der Wellenoptik erweist sich das Zeigermodell nach Feynman als wertvolle
Beschreibungshilfe. Mit ihm lässt sich eine anschauliche Brücke von der Geometrischen Optik bis hin zur
Querverweise: Vektoren: Quantenphysik schlagen und ein aufwendiger mathematischer Formalismus vermeiden.
M
Mögliche Leitthemen: Informationsübertragung, Historische Entwicklung des Wellenkonzeptes
Unterrichtsinhalte/Aufgaben
Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6 Abs. 4 HSchG): Besondere
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Bildungs- und Erziehungsaufgaben
Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Physik
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Chemie
Kontexte/Projekte/Arbeitsformen
Fakultative Inhalte und Aufgaben
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Arbeitsformen
für
Schülerinnen
und Schüler

Vorschläge
für Kontexte
Projektarbeiten:
 z.B.: Physikalische Grundlagen von Musikinstrumenten oder Lautsprechern, Ultraschall in Natur und Technik,
Kommunikationssysteme / Satellitenfunk, Ausbreitung von Signalen auf Computerkabeln (Demonstration an einer
Lecherleitung)
Neue Medien:
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Physik
Vorstellungen vom Licht: Linienspektren; Fotoeffekt / Einsteinsche Deutung
Quantenobjekte: Quanteneffekte, stochastische Deutung;
Erarbeitung einer quantenmechanischen Atomvorstellung
Überblick über die klassischen Atommodelle / Der Atomkern *):
Grenzen dieser Modelle, Kernzerfall*)
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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Sexualerziehung
(Berücksichtigung §6
Abs. 4 HSchG):
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Besondere
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Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Quanten- und Atomphysik
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Kulturelle Praxis
*) Atomkern und Kernzerfall sind zu behandeln, wenn in 12G.2 nicht Kernphysik als Thema gewählt wird.
Fakultativ: (mindestens eines der vorgeschlagenen Themen ist verbindlich):
Friedenserziehung
Quantenphänomene: Elektronenbeugung, -reflexion, -brechung; Unschärferelation
Philosophische Fragestellungen: Kausalität, Erkenntnistheorie
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
Verkehrserziehung
Informations- u. kommunikationstechn. Grundbildung u. Medienerz.
Querverweise:
Schülerreferate, Präsentationen mit Filmmaterial und Unterrichtssoftware
Mögliche Leitthemen: Modell und Wirklichkeit
Weltentwürfe: D, E, F, Spa, Rus, Ita, L, GrA (Thema 3), Ku, Mu, G, PoWi, Ek, Rka, Eth, Phil, Rev
Probleme des Fortschritts: Phil, E, Ch
Quantenphysik: D, Phil, M
Physik
12GK.2
Physik
Kernphysik/ Elementarteilchen/
Festkörperphysik/Relativitätstheorie/nichtlineare Dynamik/
Geophysik und Astrophysik
In 12G.2 kann das Thema des Kurses frei gewählt werden, jedoch so, dass die bisher behandelten Gebiete
vertieft bzw. ergänzt werden. Mit der Auswahl des Themas und dessen inhaltlicher Gestaltung sollte auf die
Interessen der Lerngruppe eingegangen werden. Dies macht es möglich, in verstärktem Maße Methoden der
selbständigen Erarbeitung von Themen (Literaturrecherchen, Informationsbeschaffung aus dem Internet)
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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(Berücksichtigung
§6 Abs. 4
HSchG):
Erziehung zur
Gleichberechtigung
Besondere
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Ökolog. Bildung u.
Umwelterziehung
Wahlthema:
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Sexualerziehung
Kulturelle Praxis
Friedenserziehung
Rechtserziehung
Gesundheitserziehung
Verkehrserziehung
einzubeziehen. Präsentationen sollten geübt werden. Die nachfolgend genannten Themen sind Vorschläge.
Mögliche Unterrichtsinhalte und Kursthemen:
Kernphysik • Elementarteilchen • Festkörperphysik • Relativitätstheorie
• nichtlineare Dynamik • Geophysik und Astrophysik
Anwendungsbezüge: physikalische Technik in der Medizin, Physik und Medizin. Die
geistesgeschichtliche Entwicklung Kursthemen wie Physik und Philosophie (z.B. Wahrnehmen und
Erkennen), vom antik-mittelalterlichen zum modernen Weltbild (mögl. Kooperation mit Fach Latein) oder
historische Entwicklungen in der Physik verdeutlicht werden.
Arbeitsmethoden der Schülerinnen und Schüler/Hinweise und Erläuterungen:
Referate, Internetrecherche, Präsentationen, Verwendung elektronischer Medien, Besuch außerschulischer
Lernorte ( z.B. Universitäts- und Forschungsinstitute, Industrie)
Informations- u. kommunikations- Welt- und Menschenbilder: G, PoWi, Ek, Rka, Rev, Eth, Phil, Bio, Inf, E, F, Spa, Mu, Ku, GrA (Thema 4)
techn. Grundbildung u. Medienerz. Globalisierung: PoWi, G, Ek Rka, Rev, E, Spa, Rus, Ch, Eth; Determinist. Chaos: M, Inf; Werkstoffe: Ch
Mensch und Kosmos: Rka, Eth, Po-Wi, L; Energieprobleme: Ch, Ek, Eth; Evolution: Bio, Rka, Eth, Inf
Querverweise: Naturwiss. Denken: Bio, Eth, Phil, M, Ch; Messen – Steuern - Regeln: Ch, Spo, Inf Computersimulation:
Inf, Bio, Ch, D, M Wahrnehmung: Ch, Mu, G, Rka, Ku, D, Phil, GrA 19. / 20. Jahrhundert: G, PoWi, Rev
Physik
Layout und Ausführung nach HKM Lehrplänen 2005: Gudrun Beekmann-Mathar I 2006
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