Basiskonzept Materie
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Basiskonzepte in PRISMA Physik A 7-10 Hinweise zum Lehrplan Berlin Die grundlegende Neuerung des Berliner Lehrplans im Fach Physik ist die Berücksichtigung der am 16.12.04 von der KMK veröffentlichten „Standards für das Fach Physik für den mittleren Schulabschluss“. Der Lehrplan Berlin differenziert wie die KMK-Vorlage vier Kompetenzbereiche: 1. Fachwissen a) Materie b) Systeme c) Wechselwirkungen d) Energie 2. Erkenntnisgewinnung 3. Kommunikation 4. Bewertung PRISMA erfüllt die Forderung nach Abdeckung der Standards in den Kompetenzbereichen insbesondere durch die Verwendung verschiedener Seitentypen. Auf Basisseiten werden Fachkompetenzen vermittelt. Die Seitentypen Impulse, Strategie, Werkstatt und Schlusspunkt fördern gezielt die Kompetenzbereiche Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung. Die Brennpunktseiten stellen naturwissenschaftliche Sachverhalte in verschiedenen Kontexten dar und fördern so ebenfalls den Kompetenzbereich Bewertung. Basiskonzept Materie Kapitel/Beispielseiten Stoffeigenschaften und deren Bedeutung, erläutern an einfachen Beispielen den Aufbau der Materie Wärmeleitfähigkeit (64,W_65, 68, W_69); Absorption (66, W_67); Wärmeausdehnung, Aggregatzustände und Übergänge (94, 95) Gewichtskraft und Masse (130), Dichte (140, 141) Elektrisch geladene Körper (236, 240); Was ist elektrischer Strom (245) Eigenschaften von Magneten (303) Aufbau von Haushaltsgegenständen Isolierkanne, Kühlschrank, Sonnenkollektor, Bügeleisen, Glühlampe Angabe optischer, thermischer und elektrischer Stoffeigenschaften als Ursache für beobachtbare Phänomene aus dem Alltag Reflexion und Absorption (24); Wärmeleitung (64); Wärmedämmung (68); Das Bimetall (71); Leiter und Nichtleiter (248) Begründung des Ordnungsprinzips des Periodensystems der Elemente auf atomarer Ebene Das Atom (376); Das Periodensystem der Elemente (377) Basiskonzepte in PRISMA Physik A 7-10 Hinweise zum Lehrplan Berlin Radioaktivität als Materialeigenschaft, Diskussion der ökologischen Auswirkungen, Deutung radioaktiver Vorgänge auf atomarer Ebene, Abwägen von Nutzen und Risiken Kap. Radioaktivität (374-404) Basiskonzept Systeme Kapitel/Beispielseiten Kraftwandler, Kräftegleichgewicht Seil und Rolle; Hebel; Wippe (134-139), Thermische Systeme Ausdehnung von Gasen; Bewegung durch Luft; Winde Luft und Wassermassen (78-81); Wetter (84); Wärmeströmung (64) Widerstand aus Beschreibung des Zusammenhangs zwischen Spannung und Stromstärke Der elektrische Widerstand (268-275) Spannungen als Ursache für den elektrischen Strom Die elektrische Spannung (262, 263) Bau einfacher elektrischer Schaltungen Ruhende und fließende elektrische Ladungen Strom und Spannung bei Parallel- und Reihenschaltung Strom bei Parallel- und Reihenschaltung (276/277); Spannung bei Parallel- und Reihenschaltung (278/279) Rückführung von Schwingungen auf gestörte Gleichgewichtssysteme, Anwendung der Größen, die schwingende Systeme beschreiben, Formulierung von Gesetzmäßigkeiten Schwingungen und ihre Kenngrößen (222/223); Darstellung von Schwingungen (224) Grundphänomene der Akustik Schwingungen als Ursache des Schalls (200/201); Schallstärke und Lautstärke (204) Wellen als fortschreitende Störung gekoppelter schwingungsfähiger Systeme, Unterscheidung longitudinaler und transversaler Wellen an Beispielen Wellen (226/227); Kenngrößen einer Welle (228); Tsunami (230) Basiskonzept Wechselwirkung Kapitel/Beispielseiten Phänomene der Natur und Wirkungen, die durch Kräfte verursacht wurden, auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene, Kraft als Größe, bei der das WWPrinzip gilt Kräfte und ihre Wirkungen (122, 123); Warum fallen Körper nach unten; Gewichtskräfte und Massen (130); Kräfte in der Natur Prinzip und Anwendung von Kraftmessern, Beurteilung der Grenzen des hookeschen Gesetzes Kraftmesser (124, 125) Basiskonzepte in PRISMA Physik A 7-10 Hinweise zum Lehrplan Berlin Kraft als vektorielle Größe, Grundprinzip der Kräftezerlegung und -addition Kräfte und ihre Wirkungen (122), Zusammenwirken zweier Kräfte (126), Kräfteparallelogramm (127) Einsatz von Kraftwandlern, Berücksichtigung der Goldenen Regel der Mechanik Kann man Arbeit vermeiden? (151); Seil und Rolle; Flaschenzug; Hebel; Wippe (134-139) Diskussion der Vorgänge bei Wirkung von Gewichts-, Reibungs- und Zugkraft Kräfte und ihre Wirkungen (122), Warum fallen Körper nach unten Funktionaler Zusammenhang zwischen Masse und Gewichtskraft Von Gewichtskräften und Massen (130) Kräfte in verschiedenen Feldern Von Gewichtskräften und Massen (130), Magnetisches Feld (304) Geschwindigkeitsbegriff zur Charakterisierung verschiedener Bewegungsarten Körper und Bewegung: Bewegungen (169), Beschleunigte Bewegung (181) Wechselwirkungsprozesse bei Bewegungen Freier Fall (182); Verzögerte Bewegung (186); Anhalte- und Bremsweg (188) Weg-Zeit-Gesetz der gleichförmigen Bewegung bei einfachen Aufgaben, grafische und rechnerische Darstellung, Interpretation des Weg-Zeit-Gesetzes Diagramme (176); Beschleunigte Bewegung (180), Freier Fall (183) Lichtquelle als Voraussetzung für das Sehen, Sehen von Lichtstrahlen Lichtquellen (14), Versuche mit Licht (18); Ausbreitung des Lichts (19) Unterscheidung von Reflexion und Brechung, Erarbeitung der Gesetzmäßigkeiten, Darstellung von Lichtstrahlen, Darstellung einfacher linsenfreier optischer Geräte Reflexion und Absorption (24); Lochkamera (26, 27); Reflexionsgesetz (29); Brechung des Lichts (32, 33) Untersuchung von Kraftwirkungen in elektrischen und magnetischen Feldern Darstellung von Kraftfeldern, Unterscheidung zwischen magnetischen und Gravitationsfeldern Das magnetische Feld (304, 305); Warum fallen Körper nach unten? (128??) Wirkungen des elektrischen Stroms an Beispielen aus dem Alltag Wirkungen des elektrischen Stroms Definition des Drucks, kontextgebundene Anwendung des Druckbegriffs, Formulierung und Anwendung des Archimedeschen Prinzips des Auftriebs Der Druck in Flüssigkeiten und Gasen (142); Der Auftrieb (146) Lösung von einfachen Aufgaben zu beschleunigten Bewegungen, Interpretation von beobachtbaren Erscheinungen als Folge der Trägheit Die beschleunigte Bewegung (180); Trägheit (190) Unterscheidung und Zuordnung selbst erlebter Bewegungsbeispiele, auch Kreisbewegungen Bewegungen (169/170) Magnetische Wirkung des elektrischen Stroms an Anwendungen, Entwicklung des Drehbare Elektromagnete – Elektromotoren (314); Die elektromagnetische Basiskonzepte in PRISMA Physik A 7-10 Hinweise zum Lehrplan Berlin Induktionsgesetzes Induktion (318/19) Konstruktion von Lichtwegen bei Linsen und einfachen optischen Geräten Optische Linsen (36/37); Bilder durch Sammellinsen (38/39) Basiskonzept Energie Kapitel/Seiten Unterscheidung verschiedener Energieformen, Grundprinzipien beim Übergang zwischen Energieformen, Reibungsarbeit als Energieabzweigung, -entwertung Energie – wozu? (154); Energie kommt in verschiedenen Formen vor (156,157); Energieumwandlung – Energieerhaltung (158, 159) Energieerhaltungssatz, Deutung des Wärmetransports als Energiefluss auf Teilchenebene Energieumwandlung – Energieerhaltung (158, 159); Temperatur und Energie (86); Teilchenmodell und innere Energie (88) Goldene Regel der Mechanik, Definition der mechanischen Arbeit, einfache Berechnungen, Herleitung des Energieerhaltungssatzes Kann man Arbeit vermeiden? (151); Die physikalische Arbeit (148) Vergleich der Wärmespeicherfähigkeit verschiedener Materialien, Durchführung und Auswertung exemplarischer Mischungsversuche unter dem Aspekt der Energieerhaltung, Bearbeitung theoretischer Aufgaben zur Wärmeenergie Wärmedämmung (68); Wir bauen ein Modellhaus (69); Die spezifische Wärmekapazität (90, 91) Deutung der Begriffe Arbeit und Energie Energie – wozu? (154) Energieumwandlung bei Schwingungen Darstellung von Schwingungen (224) Definition und Anwendung des Begriffs elektrische Leistung, Interpretation des Transformator-Prinzips über den Leistungsbegriff, führen Gesetzmäßigkeiten auf den Energieerhaltungssatz zurück Die elektrische Leistung (284); Stromstärke beim Transformator (332) beschreiben den Aufbau eines Wärmekraftwerkes und erörtern prinzipielle Vorgänge, unterscheiden verschiedene Wärmekraftwerke Wärmekraftwerke (104) beschreiben das Motor- und Generatorprinzip, skizzieren Abläufe beim Elektromotor und Generator Von der Induktion zum Generator (324); Mikrogenerator (325); Generatoren (326); Drehbare Elektromagnete – Elektromotoren (314); Ein einfacher Elektromotor (316) Basiskonzepte in PRISMA Physik A 7-10 Hinweise zum Lehrplan Berlin Beispiele für Seiten, die die Kompetenzbereiche Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung fördern: Seitentyp Beispielseiten Erläuterung Impulse 16/17, 62/63, 178/179 Zur Vorbereitung des Fachkompetenzerwerbs werden die Schüler aufgefordert, sich auf ganz unterschiedliche Weise mit einem Phänomen auseinanderzusetzen, eigene Ideen und Modelle zu entwickeln und zu diskutieren. Werkstatt 18, 32, 65, 145, 200, 204, 237, 368, 381 Werkstattseiten regen die Schüler an, selbstständig Hypothesen zu bilden, zu experimentieren und Schlussfolgerungen zu ziehen Strategie 153, 173/73, 214/215, 267, 308/309 Strategieseiten leiten die Schüler zu naturwissenschaftlichen Denkweisen an, indem sie typische Methoden vorstellen Brennpunkt 73, 77, 93, 114, 115, 174/175, 218, 230, 355 Auf Brennpunktseiten werden Themen fachübergreifend betrachtet, sie zeigen die Vernetzung der Naturwissenschaften untereinander und in Alltag, Natur und Technik auf. Die Seiten behandeln zum Teil strittige Themen und bieten somit eine Grundlage für Gespräche und Diskussionen. Schlusspunkt 54/55, 162-165, 195-197, 232/233294-297, 339/340 Zusammenfassung und Aufgaben; zusammen mit den Handlungsaufforderungen auf den Impulse- und Werkstattseiten decken die Schlusspunktaufgaben alle Standards der KMK für Physik im mittleren Bildungsgang ab. Besonders komplexe Aufgaben decken jeweils mehrere Standards und Niveaus ab.
