Stoffverteilungsplan PRISMA Physik 7–10 Schülerbuch

Stoffverteilungsplan
Rahmenlehrplan für Physik der Klassenstufen 7–9/10 an allen weiterführenden Schulen in Rheinland-Pfalz
Std.
PRISMA Physik 7–10, Differenzierende Ausgabe
Schule:
ISBN 978-3-12-068752-8
Lehrer:
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
0
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
1 Schall und Wechselwirkung (S. 8–33)
Schallquellen und Schallempfänger
Hoch und tief, laut und leise
WERKSTATT: Schwingungen machen Töne
Schallarten
8–15
– beobachten und beschreiben
Kriterien geleitet den Vorgang der
Schallerzeugung genau (z. B.
schwingende Körper bei Musikinstrumenten.
– führen Experimente nach Anleitung durch und werten sie aus
(z. B. Zusammenhang zwischen
Saitenlänge und Tonhöhe, zwischen Anregung und Lautstärke).
6
Basiskonzept Wechselwirkung
Schallerzeuger schwingen mit verschiedener Frequenz und Amplitude, was als Tonhöhe und Lautstärke des abgestrahlten Schalls wahrgenommen wird. (WW)
Fachbegriffe:
Schall, Schwingung, Amplitude,
Frequenz
– dokumentieren unterschiedliche
Töne durch das Erstellen qualitativer Schwingungsbilder (z. B. für
hohe/tiefe und laute/leise Töne).
4
WERKSTATT: Schallstärke – Lautstärke
Schallstärke und Lautstärke
Lärm schadet dem Gehör
WERKSTATT: Musikinstrumente selbst
gebaut
16–19
– wenden Verfahren zur Schallpegelmessung an.
– bewerten ihre eigenen Hörgewohnheiten (z. B. hohe Lautstärken in Kopfhörern oder bei Konzerten) in Bezug auf das Risiko
möglicher Hörschädigungen unter
Berücksichtigung des Grundprin-
Schallerzeuger schwingen mit verschiedener Frequenz und Amplitude, was als Tonhöhe und Lautstärke des abgestrahlten Schalls wahrgenommen wird. (WW)
© 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
zips der Informationsübertragung.
– führen Experimente nach Anleitung durch und werten sie aus
(z. B. Zusammenhang zwischen
Saitenlänge und Tonhöhe, zwischen Anregung und Lautstärke).
Schallausbreitung – Schallträger
Die Schallgeschwindigkeit
Schallausbreitung im Teilchenmodell
20–23
– führen Experimente nach Anleitung durch und werten sie aus
(z. B. Zusammenhang zwischen
Saitenlänge und Tonhöhe, zwischen Anregung und Lautstärke).
Stoffe bestehen aus Teilchen, die
sich bewegen und miteinander
wechselwirken (z. B. Teilchenstöße
bei der Schallübertragung, einfaches Teilchenmodell). (TMS)
Der Austausch von Materie, Energie und Information findet mit endlicher Geschwindigkeit statt (hier:
Schallgeschwindigkeit). (SY)
Wenn Schall auf einen Körper trifft,
kann er diesen in Schwingung versetzen (z. B. im Ohr). (WW)
Zur Informationsübermittlung sind
Sender, Informationsträger und
Empfänger notwendig (z. B. Schallübertragung vom Musikinstrument
zum Innenohr). (SY)
Fachbegriff:
Schallgeschwindigkeit
3
3
Die Ohren als Schallempfänger
WERKSTATT: Schall wahrnehmen
EXTRA: Schall, den wir nicht hören
24–29
– führen Experimente nach Anleitung durch und werten sie aus
(z. B. Zusammenhang zwischen
Wenn Schall auf einen Körper trifft,
kann er diesen in Schwingung versetzen (z. B. im Ohr). (WW)
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Autorin: Wencke Lehmacher
2
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
EXTRA: Ultraschall in Medizin und Technik
EXTRA: Schall in der Natur
EXTRA: Stereofonie und Dolbysurround
Saitenlänge und Tonhöhe, zwischen Anregung und Lautstärke).
Berufe zum Thema Tontechnik
30–31
1
Zusammenfassung
Aufgaben
32–33
0
2 Optik – Strahlung und Wechselwirkung (S. 34–65)
1
5
6
Von der Lichtquelle zum Auge
Die Ausbreitung des Lichts
WERKSTATT: Versuche mit Licht
Wie funktioniert die Lochkamera?
WERKSTATT: Versuche mit der Lochkamera
34–41
Reflexion und Absorption
Ein Gesetz für die Reflexion des Lichts
Sicherheit im Straßenverkehr
Wie entstehen Spiegelbilder?
42–45
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Zur Informationsübermittlung sind
Sender, Informationsträger und
Empfänger notwendig (z. B. Schallübertragung vom Musikinstrument
zum Innenohr). (SY)
– bewerten ihre eigenen Hörgewohnheiten (z. B. hohe Lautstärken in Kopfhörern oder bei Konzerten) in Bezug auf das Risiko
möglicher Hörschädigungen unter
Berücksichtigung des Grundprinzips der Informationsübertragung.
– nutzen das Strahlenmodell zur
Darstellung bzw. Vorhersage
optischer Phänomene (Bildentstehung bei einer Lochblende).
Der Austausch von Materie, Energie und Information findet mit endlicher Geschwindigkeit statt (hier:
Lichtgeschwindigkeit). (SY)
Fachbegriffe:
Licht, Lichtgeschwindigkeit
– nutzen das Strahlenmodell zur
Darstellung bzw. Vorhersage optischer Phänomene (Reflexion,
Absorption).
– planen einfache Experimente zur
Reflexion und Absorption, führen
sie durch und protokollieren die
Ergebnisse.
Licht wird an Grenzflächen reflektiert und/oder gebrochen, zudem
findet Absorption statt (z. B. als
Erwärmung wahrnehmbar). (WW)
Absorption von Teilen des
Lichtspektrums in Materie führt zur
Veränderung des Farbeindrucks.
(WW)
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3
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Fachbegriffe:
Reflexion, Absorption
8
Die Brechung des Lichts
WERKSTATT: Versuche zur Lichtausbreitung
Totalreflexion
Optische Linsen
Das Auge des Menschen
EXTRA: Die Brille
46–53
– nutzen das Strahlenmodell zur
Darstellung bzw. Vorhersage optischer Phänomene (Brechung,
Reflexion, Absorption).
– planen einfache Experimente zur
Brechung, führen sie durch und
protokollieren die Ergebnisse.
Licht wird an Grenzflächen reflektiert und/oder gebrochen, zudem
findet Absorption statt (z. B. als
Erwärmung wahrnehmbar). (WW)
Fachbegriff:
Brechung
– dokumentieren optische Phänomene durch das Anfertigen von
Diagrammen aus Messwerten.
– werten Diagramme zur Gewinnung von Informationen über den
Strahlenverlauf aus.
8
2
1
Die Zerlegung des weißen Lichts
EXTRA: Wie entsteht ein Regenbogen?
EXTRA: Farbige Lichter mischen
EXTRA: Farbstoffe mischen
EXTRA: Farben – bunt gemischt
Unsichtbares Licht
54–61
Berufe in der Optik
62–63
Zusammenfassung
Aufgaben
64-65
– nutzen das Strahlenmodell zur
Darstellung bzw. Vorhersage optischer Phänomene (Brechung,
Reflexion, Absorption).
– planen einfache Experimente zur
Reflexion und Absorption, führen
sie durch und protokollieren die
Ergebnisse.
Licht wird an Grenzflächen reflektiert und/oder gebrochen, zudem
findet Absorption statt (z. B. als
Erwärmung wahrnehmbar). (WW)
Absorption von Teilen des
Lichtspektrums in Materie führt zur
Veränderung des Farbeindrucks.
(WW)
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4
Std.
0
6
Thema im Schülerbuch
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Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
– beschreiben an alltäglichen Bei-
Basiskonzept Materie
Mein Unterrichtsplan
3 Wärme und Materie (S. 66–87)
Temperatursinn und Thermometer
Aggregatszustände
WERKSTATT: Das Thermometer bekommt
eine Skala
WERKSTATT: Temperaturen messen und
berechnen
66–73
spielen das Verhalten von Stoffen
bei Temperaturänderung unter
Nutzung des Teilchenmodells.
Stoffe bestehen aus Teilchen, die
sich bewegen und miteinander
wechselwirken (z. B. stärkere Bewegung der Teilchen bei Temperaturerhöhung). (TMS)
Fachbegriffe:
Teilchen, Teilchenmodell, Aggregatzustand, Temperatur
12
Die Ausdehnung von Flüssigkeiten
Die Anomalie des Wassers
WERKSTATT: Ausdehnung von Körpern
Die Ausdehnung fester Körper
EXTRA: Temperaturen formen Wüsten
EXTRA: Das Bimetall
Die Ausdehnung von Gasen
EXTRA: Zauberei mit Luft?
74–81
– begründen an geeigneten Beispielen, dass das einfache Teilchenmodell Grenzen hat.
– planen einfache Experimente
(z. B. zur temperaturabhängigen
Volumenänderung bei Körpern),
führen sie durch und dokumentieren die Ergebnisse.
Stoffe bestehen aus Teilchen, die
sich bewegen und miteinander
wechselwirken (z. B. stärkere Bewegung der Teilchen bei Temperaturerhöhung). (TMS)
Fachbegriff:
thermische Ausdehnung
– entwickeln Strategien zum Sichtbarmachen kleiner Effekte.
– beschreiben an alltäglichen Beispielen das Verhalten von Stoffen
bei Temperaturänderung unter
Nutzung des Teilchenmodells.
4
Berechnung von Temperaturen
EXTRA: Geysire
82–84
– beschreiben an alltäglichen Beispielen das Verhalten von Stoffen
bei Temperaturänderung unter
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5
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Siedetemperatur und Druck
1
Berufe im Bereich Wärmetechnik
Mein Unterrichtsplan
Nutzung des Teilchenmodells.
85
1
Zusammenfassung
Aufgaben
0
4 Bewegung und Wechselwirkung (S. 88–123)
5
Was ist Bewegung?
WERKSTATT: Wir messen Bewegungen
Die Geschwindigkeit
Die gleichförmige Bewegung
86–87
88–95
– dokumentieren Bewegungen
durch geeignete Darstellungen
(z. B. Diagramme, Vektoren).
– planen einfache Experimente zur
Untersuchung von Bewegungsänderungen, führen sie durch und
dokumentieren deren Ergebnisse.
96–101
5
Die beschleunigte Bewegung
Beschleunigung und Weg
WERKSTATT: Die Kugel rollt
STRATEGIE: Diagramme mit dem Computer erstellen
102–105
4
Anhalte- und Bremsweg
Die verzögerte Bewegung
EXTRA: Sicherheitsabstand im Straßenverkehr
EXTRA: Impuls und Kraft
Kräfte und ihre Wirkungen
Die physikalische Größe Kraft
EXTRA Isaac Newton
106–112
6
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Die Geschwindigkeit eines Körpers
ist charakterisiert durch Richtung
und Betrag. (WW)
Fachbegriffe:
Geschwindigkeit, Richtung, Wechselwirkung
– dokumentieren Bewegungen
durch geeignete Darstellungen
(z. B. Diagramme, Vektoren).
– dokumentieren Bewegungen
durch geeignete Darstellungen
(z. B. Diagramme, Vektoren).
– planen einfache Experimente zur
Untersuchung von Bewegungsänderungen, führen sie durch und
dokumentieren deren Ergebnisse.
– nutzen Kraftpfeilpaare zur Be-
Die Wechselwirkung von Körpern
miteinander bewirkt eine Änderung
der Bewegungszustände oder eine
Verformung der Körper. (WW)
Fachbegriff:
schreibung von Wechselwirkun© 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.
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6
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
gen
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Kraft
– wenden verschiedene Messverfahren (statisch, dynamisch) zur
Bestimmung von Kräften an.
Kraft und Gegenkraft
Reibungskräfte
Trägheit
Das Newton'sche Kraftgesetz
Die Gravitationskraft
113–119
– dokumentieren Bewegungen
durch geeignete Darstellungen
(z. B. Diagramme, Vektoren).
Die Kraft ist ein Maß für Stärke und
Richtung einer Wechselwirkung. An
jedem Wechselwirkungspartner
misst man die gleiche Kraft, aber in
entgegengesetzter Richtung. (WW)
Die Masse eines Körpers bestimmt
dessen Trägheit in Bezug auf Bewegungsänderungen. (WW)
Körper im Kräftegleichgewicht ändern ihren Bewegungszustand
nicht. (SY)
7
Die berührungslose Wechselwirkung von Körpern wird durch Felder
(z. B. magnetische Wechselwirkung, Gravitation) vermittelt. (WW)
Fachbegriffe:
Masse, Trägheit, Reibung (unter
energetischem und WW-Aspekt)
Energie
2
120–121
Energie kann weder erzeugt noch
vernichtet werden, d. h., die Gesamtenergie bleibt konstant, Änderungen der Energie sind ein Hinweis auf eine Wechselwirkung
(z. B. bei Reibung). (E)
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7
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Fachbegriff:
Energie
1
Zusammenfassung
Aufgaben
0
5 Atombau und ionisierende Strahlung (S. 124–163)
Das Atom
Elektrisch geladene Körper
Atome – Isotope – Ionen
122–123
124–131
4
6
Radioaktivität
WERKSTATT: Radioaktivität wird
gemessen
Drei Arten von Strahlung
Halbwertszeit und Zerfallsreihen
132–139
– nutzen Modelle und Simulationen
zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn
(z. B. bei Atombau oder Wechselwirkung der Strahlung mit Materie).
Basiskonzept Struktur der Materie
– (Elementar-)Teilchen unterscheiden sich in Eigenschaften wie
Masse und elektrische Ladung.
Elektronen sind negativ, Protonen
positiv geladen, Neutronen sind
elektrisch neutral. (TMS)
Fachbegriffe:
Atom, Atomhülle, Atomkern, Elektron, Neutron, Proton Radioaktivität,
elektrische Ladung
– nutzen Modelle und Simulationen
zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn. (z. B. bei Atombau oder
Wechselwirkung der Strahlung
mit Materie).
Ändert sich die Zusammensetzung
bzw. der Energiegehaltes des
Atomkerns (z. B. beim radioaktiven
Zerfall) wird Strahlung ausgesendet. (TMS)
– recherchieren über Radioaktivität.
4
Die Aktivität
Radioaktivität in der Medizin
EXTRA: Bestrahlen von Lebensmitteln
140–143
Atome bestehen nach dem KernHülle-Modell aus Protonen und
Neutronen im Kern und Elektronen
in der Hülle (differenziertes Atommodell). (TMS)
Fachbegriffe:
Radioaktivität, Kernzerfall, Halbwertszeit, ionisierende Strahlung
– bewerten Schutzmaßnahmen vor
ionisierender Strahlung (z. B. in
Bezug auf Strahlungsarten und
Dosis).
– recherchieren über Radioaktivität
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8
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
(z. B. Wirkungen, medizinische
Nutzung, Gefahren, Radiokarbonmethode).
Die Kernspaltung
Die Kettenreaktion
Das Kernkraftwerk
Sicherheit in Kernkraftwerken
Radioaktive Abfälle
STRATEGIE: Kein Problem mit Sachtexten
144–153
Strahlenschäden beim Menschen
STRATEGIE: Debattieren: Pro und Contra
STRATEGIE: Wir starten ein Projekt
EXTRA: Die Kernspaltung wird entdeckt
Berufe im Bereich Kerntechnik
154–161
1
Zusammenfassung
Aufgaben
162-163
0
6 Elektrizität und Energie (S. 164–209)
4
Was ist elektrischer Strom?
Der elektrische Stromkreis
Wirkungen des elektrischen Stroms
WERKSTATT: Was kann der elektrische
Strom?
10
5
– nutzen Modelle und Simulationen
zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn
– recherchieren über Radioaktivität.
Ändert sich die Zusammensetzung
bzw. der Energiegehaltes des
Atomkerns (z. B. beim radioaktiven
Zerfall) wird Strahlung ausgesendet. (TMS)
Fachbegriffe:
Kernspaltung
– 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).
164–169
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)
Fachbegriffe:
Elektrischer Strom (hier nur qualitativ), Energie
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9
Std.
Thema im Schülerbuch
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Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
8
Die elektrische Spannung
Messen mit dem Multimeter
STRATEGIE: Umgang mit Messgeräten und
Messfehlern
Gefahr durch Spannungen
Spannung bei Parallelschaltung
Spannung bei Reihenschaltung
Energie wird umgewandelt
Die elektrische Energiestromstärke
Arbeit und elektrische Energie
Elektrische Energie sparen
WERKSTATT: Kosten der elektrischen
Energie
8
170–177
– führen einfache Messungen bzw.
Experimente (z. B. Maschenregel, Induktion) durch.
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
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)
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)
178–185
– nutzen den Zusammenhang
ΔE = P·Δt für Berechnungen im
Zusammenhang mit Energienutzung im Haushalt.
– führen einfache Messungen bzw.
Experimente (z. B. Maschenregel, Induktion) durch.
Fachbegriffe:
Spannung
Basiskonzept Energie
Die pro Zeiteinheit transportierte
Energie kann als Energiestromstärke beschrieben werden („Leistung“
beschreibt hier die Stärke des
Energiestroms an elektrischen Geräten). (E)
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
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10
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
8
6
Elektromagnete im Alltag
WERKSTATT: Das elektrische Magnetfeld
wird verstärkt
Das magnetische Feld
Die magnetische Induktion
Verändern der Induktionsspannung
WERKSTATT: Induktion im Versuch
186–193
– erarbeiten sich mit Hilfe geeigneter Quellen Aufbau und Funktion
technischer Geräte.
– vergleichen und bewerten Methoden zur Bereitstellung elektrischer Energie.
– führen einfache Messungen bzw.
Experimente (z. B. Maschenregel, Induktion) durch.
Von der Induktion zum Generator
EXTRA: Generatoren
Wärmekraftwerke
Die Nutzung regenerativer Energien
194–201
– erarbeiten sich mit Hilfe geeigneter Quellen Aufbau und Funktion
technischer Geräte (z. B. Kraftwerk, Generator), erklären das
Funktionsprinzip eines Generators mit Hilfe der Induktion.
Der Transformator
Spannungen am Transformator
WERKSTATT: Spannungen am Transformator
Elektrische Energieübertragung
202–207
– führen einfache Messungen bzw.
Experimente (z. B. Maschenregel, Induktion) durch.
6
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
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
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)
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
Zusammenfassung
Aufgaben
208–209
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11
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
0
Mein Unterrichtsplan
7 Kosmos und Forschung (S. 210–235)
Weltbilder
Mit dem Fernrohr forschen
Erkenntnisse gewinnen
210–217
– 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.
6
– nutzen vorhandenes Wissen zur
Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen.
8
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Die Sonne
Gelungen präsentieren
Unsere Planeten
Recherchieren
Steckbriefe
218–225
– 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
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.
Fachbegriffe:
Abhängig vom gewählten
Thema entscheidet die
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12
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen.
Monde
Finsternisse
WERKSTATT: Entfernungen abschätzen
und messen
Entfernungen im Weltall
Die Milchstraße
226–233
– recherchieren in verschiedenen
Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik.
– präsentieren die Ergebnisse ihrer
Arbeit an ausgewählten Themen
moderner Physik. sach- und adressatengerecht.
8
– nutzen vorhandenes Wissen zur
Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen.
1
0
8
Zusammenfassung
Aufgaben
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen
Fachbegriffe verwendet werden.
Auf diesen Seiten vorkommende
Fachbegriffe:
Sonnenflecken, Protuberanzen
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 Fachbegriffe:
Milchstraße, Stern, Galaxie, Lokale
Gruppe, Galaxienhaufen
233–235
8 Wärmeleitung und System (S. 236–255)
Wärmeströmung
EXTRA Wärmeströmung in der Natur
Wärmeleitung
Wärmleitung in der Küche
WERKSTATT: Wärme wird geleitet
236–243
– 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)
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Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Fachbegriffe:
Temperatur, thermischer Strom,
Energie
Wärmestrahlung
Energieströme
Sonnenkollektor
WERKSTATT: Sonnenkollektoren
244–247
6
– 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
WERKSTATT: Wir bauen ein Modellhaus
Kühlschrank & Co.
Berufe zum Thema Wärme
6
248–253
– planen Experimente zu thermischen Energietransporten (z. B.
zur effektiven Kühlung oder
Wärmedämmung), führen sie
durch, werten sie quantitativ mit
Hilfe der Darstellung von Temperaturverläufen im Diagramm aus
und interpretieren sie.
– diskutieren und argumentieren in
Bezug auf verschiedene Möglichkeiten der Kühlung bzw. Wärmedämmung.
Ströme können durch Widerstände
in ihrer Stärke beeinflusst werden.
Die Stärke thermischer Ströme ist
von Art, Dicke und Querschnitt des
durchströmten Materials abhängig
(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.
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Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
– nutzen Energieflussdiagramme
zur Erklärung des Grundprinzips
von Wärmepumpen und Wärmekraftmaschinen.
1
Zusammenfassung
Aufgaben
0
9 Gesetzmäßigkeiten im elektrischen Stromkreis (S. 256–291)
10
8
254–255
Strom und Energie
Die Stromstärke
Elektrische Geräte und die Stromstärke
WERKSTATT: Stromstärken messen und
prüfen
Wird Strom verbraucht?
WERKSTATT: Wir bauen ein Amperemeter
256–265
Die Kennlinie eines Bauteils
WERKSTATT: Messen und zeichnen: Kennlinien
Der elektrische Widerstand
Eine Gleichung – drei Möglichkeiten
EXTRA: Georg Simon Ohm
Der Widerstand von elektrischen Drähten
266–273
– wenden Messverfahren im
Stromkreis an.
Fachbegriffe:
Spannung, Stromstärke
– führen einfache Experimente zu
Größen im Stromkreis durch.
– wenden Messverfahren im
Stromkreis an (z. B. zur Überprüfung der Knotenregel).
– führen einfache Experimente zu
Größen im Stromkreis durch (z.
B. zu U-I-Kennlinien verschiedener Bauteile oder zum spezifischen Widerstand eines Drahtes).
Basiskonzept System
Ströme können durch Widerstände
in ihrer Stärke beeinflusst werden.
Die elektrische Stromstärke ist abhängig vom elektrischen Widerstand. (SY)
Fachbegriffe:
Widerstand
– nutzen Wissen über die Zusammenhänge elektrischer Größen
zur Berechnung von Größen im
Stromkreis.
© 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
15
Std.
Thema im Schülerbuch
Das Ohm’sche Gesetz
STRATEGIE: Experimente mit dem Computer auswerten
Die elektrische Leistung
WERKSTATT: Prüfe die elektrische Leistung
Seite
274–279
6
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
– wenden Messverfahren im
Stromkreis an (z. B. zur Überprüfung der Knotenregel).
Mittels gemessener physikalischer
Größen (hier U, I, t) kann man die
Energie indirekt bestimmen. (E)
– führen einfache Experimente zu
Größen im Stromkreis durch (z.
B. zu U-I-Kennlinien verschiedener Bauteile oder zum spezifischen Widerstand eines Drahtes).
Die pro Zeiteinheit transportierte
Energie kann als Energiestromstärke beschrieben werden (der Begriff
„Leistung“ beschreibt hier die Stärke des Energiestroms an elektrischen Geräten). (E)
Fachbegriffe:
Leistung
– nutzen Wissen über die Zusammenhänge elektrischer Größen
zur Berechnung von Größen im
Stromkreis.
Die Reihenschaltung von Geräten
Die Parallelschaltung von Geräten
Sicherheitsmaßnahmen im Stromnetz
Berufe zum Thema Elektrizität
LEXIKON: Verschiedene Widerstände
STRATEGIE: Eine Mind-Map erstellen
8
280–289
Mein Unterrichtsplan
– wenden Messverfahren im
Stromkreis an (z. B. zur Überprüfung der Knotenregel).
– führen einfache Experimente zu
Größen im Stromkreis durch
(z. B. zu U-I-Kennlinien verschiedener Bauteile oder zum spezifischen Widerstand eines Drahtes).
– nutzen Wissen über die Zusammenhänge elektrischer Größen
zur Berechnung von Größen im
Stromkreis.
– beurteilen Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang
mit elektrischem Strom.
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16
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
1
Zusammenfassung
Aufgaben
0
10 Energiebilanzen und Wirkungsgrade (S. 292–317)
Wiederholung Kraft und Energie
Energieumwandlungen
Energieflussdiagramme
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
290–291
292–299
– nutzen Energieflussdiagramme
zur Darstellung von Energieumladungen.
Basiskonzept Energie
Energie kann weder erzeugt noch
vernichtet werden, d. h. die Gesamtenergie bleibt konstant. (E)
Bei der Nutzung von Energie wird
meistens der Träger gewechselt
(z. B. Generator, Verbrennungsmotor, Elektromotor, Solarzelle). (E)
6
Energie ist immer gekoppelt an
Objekte (z. B. Körper, Stoffe, aber
auch Teilchen, Felder). Mittels
daran gemessener physikalischer
Größen kann man ihren Wert indirekt bestimmen. (E)
Fachbegriffe:
Energie
8
Maschinen arbeiten für uns
WERKSTATT: Flaschenzug
WERKSTATT: Schiefe Ebene
Der Wirkungsgrad
Optimieren von Automotoren
EXTRA: Funktionsweise eines Ottomotors
300–307
– nutzen gegebene oder erarbeitete Formeln zum Aufstellen von
Energiebilanzen, zum Treffen von
Vorhersagen und zur Berechnung
von Wirkungsgraden.
– bewerten den sinnvollen Einsatz
von Maschinen unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades.
– bewerten das Optimieren von
Maschinen unter praktischen und
energetischen Gesichtspunkten.
Vorhersagen über Größen sowie
die Herleitung von Zusammenhängen sind möglich über das Aufstellen von Energiebilanzen. (E)
Der Wirkungsgrad gibt an, welcher
Anteil der Energie auf den gewünschten Träger wechselt. Die
Optimierung des Wirkungsgrades
und die Vermeidung von unerwünschter Energieabgabe tragen
zur Nachhaltigkeit bei. (E)
Fachbegriffe:
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Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Wirkungsgrad
6
Die Leistung
WERKSTATT: Energiebilanz Elektromotoren
EXTRA: Elektromobilität
EXTRA: Alternative Antriebe
STRATEGIE: Eine Umfrage durchführen
308–315
Zusammenfassung
Aufgaben
316–317
– nutzen gegebene oder erarbeitete Formeln zum Aufstellen von
Energiebilanzen, zum Treffen von
Vorhersagen und zur Berechnung
von Wirkungsgraden.
– bewerten das Optimieren von
Maschinen unter praktischen und
energetischen Gesichtspunkten.
1
0
11 Sensoren im Alltag (S. 318–347)
Der Mensch sammelt Daten
Analog, digital, binär
Berufe in der Informationsverarbeitung
4
318–325
– nutzen das Wissen über zu
Grunde liegende Wechselwirkungen, um Prinzipien bei der Signalaufnahme/-übertragung/ausgabe zu beschreiben.
– erschließen die Entwicklung der
Signalwandlung und an einem
geeigneten Beispiel ihre physikalischen Hintergründe.
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:
Signal, Wandlung
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Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Datenübertragung mit dem Telefon
STRATEGIE: Strategie: Entscheidungen
treffen
EXTRA: Telefonie früher und heute
326–329
– nutzen das Wissen über zu
Grunde liegende Wechselwirkungen, um Prinzipien bei der Signalaufnahme/-übertragung/ausgabe zu beschreiben.
– erschließen die Entwicklung der
Signalwandlung und an einem
geeigneten Beispiel ihre physikalischen Hintergründe.
3
Messen, Steuern, Regeln
Sensoren
WERKSTATT: Verschiedene Sensoren im
Test
6
330–335
– nutzen das Wissen über zu
Grunde liegende Wechselwirkungen, um Prinzipien bei der Signalaufnahme/-übertragung/ausgabe zu beschreiben.
– führen Experimente mit Sensoren
durch und werten sie aus, erschließen die Entwicklung der
Signalwandlung und an einem
geeigneten Beispiel ihre physikalischen Hintergründe.
– recherchieren zur Funktionsweise von Sensoren, dokumentieren
und präsentieren die Ergebnisse
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
Vorhandenes konzeptionelles Wissen wird aufgegriffen und in den
Zusammenhang von Sensoren und
Signalwandlern gestellt (z. B. Mikrofon unter dem Aspekt Induktion,
CCD unter dem Aspekt Strahlung
und Materie, NTC unter dem Aspekt Widerstand im Stromkreis).
Fachbegriffe:
Abhängig vom gewählten
Thema entscheidet die
Lehrkraft, welche inhaltsbezogenen
Fachbegriffe verwendet werden.
Auf diesen Seiten vorkommende
Fachbegriffe:
Telefon, Mikrofon, Lautsprecher,
Tauchspul-Mikrofon
Vorhandenes konzeptionelles Wissen wird aufgegriffen und in den
Zusammenhang von Sensoren und
Signalwandlern gestellt (z. B. Mikrofon unter dem Aspekt Induktion,
CCD unter dem Aspekt Strahlung
und Materie, NTC unter dem Aspekt Widerstand im Stromkreis).
Fachbegriffe:
Abhängig vom gewählten
Thema entscheidet die Lehrkraft,
welche inhaltsbezogenen Fachbegriffe verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Fachbe-
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Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
der Recherche adressatengerecht.
Halbleiter-Sensor
Signale verstärken
Steuern mit Wärme und Feuchtigkeit
336–341
– erschließen die Entwicklung der
Signalwandlung und an einem
geeigneten Beispiel ihre physikalischen Hintergründe.
– recherchieren zur Funktionsweise von Sensoren, dokumentieren
und präsentieren die Ergebnisse
der Recherche adressatengerecht.
6
3
– führen Experimente mit Sensoren
durch und werten sie aus.
Fotografieren mit dem Smartphone
Der Touchscreen des Handys
EXTRA Das Handy-Display
342–345
– nutzen das Wissen über zu
Grunde liegende Wechselwirkungen, um Prinzipien bei der Signalaufnahme/-übertragung/ausgabe zu beschreiben.
– erschließen die Entwicklung der
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
griffe:
Bimetall, Messen, Steuerung, Regelung, Fotowiderstand, LDR,
Heißleiter (NTC)
Basiskonzept Struktur der Materie
Vorhandenes konzeptionelles Wissen wird aufgegriffen und in den
Zusammenhang von Sensoren und
Signalwandlern gestellt (z. B. Mikrofon unter dem Aspekt Induktion,
CCD unter dem Aspekt Strahlung
und Materie, NTC unter dem Aspekt Widerstand im Stromkreis).
Fachbegriffe:
Abhängig vom gewählten Thema
entscheidet die Lehrkraft, welche
inhaltsbezogenen Fachbegriffe
verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Fachbegriffe:
Halbleiter, Transistor, Basis, Kollektor, Emitter, Steuerstromkreis, Arbeitsstromkreis, Feuchtigkeitssensor
Vorhandenes konzeptionelles Wissen wird aufgegriffen und in den
Zusammenhang von Sensoren und
Signalwandlern gestellt (z. B. Mikrofon unter dem Aspekt Induktion,
CCD unter dem Aspekt Strahlung
und Materie, NTC unter dem As-
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20
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
Signalwandlung und an einem
geeigneten Beispiel ihre physikalischen Hintergründe.
1
0
Zusammenfassung
Aufgaben
pekt Widerstand im Stromkreis).
346–347
348–357
– stellen anhand von Fragestellungen oder Phänomenen Hypothesen auf und überprüfen sie.
– planen Experimente, führen sie
durch und dokumentieren die Ergebnisse.
– nutzen physikalische Kenntnisse
zur Lösung von Aufgaben und
Problemen.
8
Den Elektromotor erforschen
Ein Fahrzeug mit Elektromotor
Egg-Races
358–361
– planen Experimente, führen sie
durch und dokumentieren die Ergebnisse.
– nutzen physikalische Kenntnisse
zur Lösung von Aufgaben und
Problemen.
4
Mein Unterrichtsplan
12 Praxis und Forschung (S. 348–377)
Naturwissenschaftliches Arbeiten
Angewandtes Forschen
Die Wippe im Experiment
Kräne
WERKSTATT: Das Hebelgesetz
7
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Wie tauchen U-Boote?
Ballons
362–365
– planen Experimente, führen sie
durch und dokumentieren die Er-
Die im Themenfeld 12 auszuschärfenden Konzepte sind abhängig
von den ausgewählten Experimenten.
Fachbegriffe:
Abhängig vom gewählten Thema
entscheidet die Lehrkraft, welche
inhaltsbezogenen Fachbegriffe
verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Fachbegriffe:
Beobachtung, Hypothese, angewandte Forschung, Grundlagenforschen, Hebel, Drehpunkt, zweiseitiger Hebel
Die im Themenfeld 12 auszuschärfenden Konzepte sind abhängig
von den ausgewählten Experimenten.
Die im Themenfeld 12 auszuschärfenden Konzepte sind abhängig
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Autorin: Wencke Lehmacher
21
Std.
Thema im Schülerbuch
Seite
Kompetenzen
Schülerinnen und Schüler…
WERKSTATT: Dichtebestimmung
gebnisse.
– nutzen physikalische Kenntnisse
zur Lösung von Aufgaben und
Problemen.
9
1
Raketen
WERKSTATT: Kräfte im Doppelpack
WERKSTATT: Fliegen
EXTRA Mehrere Kräfte auf einmal
Tag der offenen Tür
Lernen mit dem Buddy-Book
366–375
Zusammenfassung
Aufgaben
376–377
– nutzen physikalische Kenntnisse
zur Lösung von Aufgaben und
Problemen.
– tauschen sich über physikalische
Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener
Verwendung der Fachsprache
und fachtypischer Darstellungen
aus.
Konzeptbezogenes Fachwissen
mit Zuordnung zu den
Basiskonzepten
Mein Unterrichtsplan
von den ausgewählten Experimenten.
Fachbegriffe:
Abhängig vom gewählten Thema
entscheidet die Lehrkraft, welche
inhaltsbezogenen Fachbegriffe
verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Fachbegriffe:
Dichte, Gesamtdichte
Basiskonzept Wechselwirkung
Die im Themenfeld 12 auszuschärfenden Konzepte sind abhängig
von den ausgewählten Experimenten.
Fachbegriffe:
Abhängig vom gewählten Thema
entscheidet die Lehrkraft, welche
inhaltsbezogenen Fachbegriffe
verwendet werden. Auf diesen Seiten vorkommende Fachbegriffe:
Gegenkraft, Wechselwirkungskräfte, Wechselwirkungsprinzip
323
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!
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