Struktur des Kernlehrplans
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Struktur des Kernlehrplans Physik SI Lehren und lernen in Konzepten und Kontexten im Gymnasium Franz-Meyers-Gymnasium Mönchengladbach Giesenkirchen 07. Mai 2008 Inhalt Ziele Basiskonzepte Kompetenzen Inhaltsfelder und fachliche Kontexte Zusammenfassung Lernen erfolgt besonders effektiv und nachhaltig, wenn es kumulativ vernetzt und in Kontexten erfolgt. Vier übergeordnete Leitideen Basiskonzepte Energie Struktur der Materie System Wechselwirkung Energie bleibt erhalten Energietransport Änderung der Energieform Beispielstichworte zum Basiskonzept Energie Speicherung, Transport, Umwandlung Energiefluss, Energieerhaltung Quantitative Untersuchung von Energieformen Energiegewinnung, Aufbereitung, Nutzung Materie hat eine Struktur / die Struktur der Materie kann sich ändern Körper können verschiedene Aggregatzustände annehmen Körper bestehen aus Teilchen Beispielstichworte zum Basiskonzept Struktur der Materie Eigenschaften von Materie Kern-Hülle-Modell Eigenschaften und Wirkungen von radioaktiver Strahlung Zerfallsreihen Kernspaltung, Kernfusion System stabile Zustände / Gleichgewichte gestörte Gleichgewichte können Ströme und Schwingungen hervorrufen Ströme benötigen einen Antrieb und können durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden Beispielstichworte zum Basiskonzept System Komponenten im Makrokosmos Stromkreis Technische Geräte Energieflüsse in Systemen Wechselwirkung wenn Körper aufeinander einwirken, kann eine Verformung oder eine Änderung der Bewegungszustände auftreten Felder / Strahlung Beispielstichworte zum Basiskonzept Wechselwirkung Kraft, Geschwindigkeit, Druck, Bewegungsänderungen Akustische Schwingungen, Licht, Radioaktivität Magnetismus, elektr. Strom, Motor, Generator Basiskonzept „Energie“ • positive und negative Teilchen als Ladungsträger • stofflicher Aufbau Leiter/Nichtleiter Basiskonzept „Materie“ • Energieformen • Energieumwandlungen Elektrische Schaltung • Spannungsquelle • zwei „Verbraucher“ Basiskonzept „Wechselwirkung“ • anziehende/abstoßende Kräfte • Strom als Folge von Ladungsgefälle Basiskonzept „System“ • Zusammenwirken von Komponenten • Stöße Widerstand Kompetenzen „die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können“ Bildungsstandards Physik, 2004 Kompetenzbereiche im Fach Physik Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Fachwissen Physikalische Phänomene, Begriffe, Prinzipien, Fakten, Gesetzmäßigkeiten kennen und Leitideen zuordnen Erkenntnisgewinnung Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen Kommunikation Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen Bewertung Physikalische Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen und bewerten Kompetenzen Inhaltsdimension Fachwissen konzeptbezogene Kompetenzen Handlungsdimension Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung prozessbezogene Kompetenzen Struktur des Kernlehrplans: Kompetenzorientierung, Basiskonzepte und Kontextorientierung Wissenserwerb Umgang mit Fachwissen Erkenntnisgewinnung zufällige Beobachtung emotionale Eindrücke Kommunikatio n Bewertung umgangssprachliche Darstellung Science – Fiction - Roman Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 5-6 Physik 5-6 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Elektrizität Sicherer Umgang mit Elektrizität, Stromkreise, Leiter und Isolatoren, UND-, ODER- und Wechselschaltung, Dauermagnete und Elektromagnete, Magnetfelder, Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern, Wärmewirkung des elektrischen Stroms, Sicherung, Einführung der Energie über Energiewandler und Energietransportketten Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Elektrizität im Alltag Schülerinnen und Schüler experimentieren mit einfachen Stromkreisen Was der Strom alles kann (Geräte im Alltag) Schülerinnen und Schüler untersuchen ihre eigene Fahrradbeleuchtung Ohne Energie läuft gar nichts! Messgeräte erweitern die Wahrnehmung Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 5-6 Physik 5-6 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Temperatur und Energie, Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Sonne – Himmel – Jahreszeiten elementare Himmelsbeobachtungen Thermometer, Temperaturmessung, Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung, Aggregatzustände (Teilchenmodell) Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur, Sonnenstand, Mondphasen Temperatur Was sich mit der Temperatur alles ändert Leben bei verschiedenen Temperaturen Die Sonne – unsere wichtigste Energiequelle Orientierung am Himmel Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 5-6 Physik 5-6 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Das Licht und der Schall Licht und Sehen, Lichtquellen und Lichtempfänger, geradlinige Ausbreitung des Lichts, Schatten, Mondphasen, Schallquellen und Schallempfänger, Reflexion, Spiegel, Schallausbreitung, Tonhöhe und Lautstärke Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Sehen und Hören Sicher im Straßenverkehr – Augen und Ohren auf! Sonnen- und Mondfinsternis Physiker machen Musik Physik und Musik „Um die Ecke hören, sehen“ Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Optische Instrumente, Farbzerlegung des Lichts Aufbau und Bildentstehung beim Auge – Funktion der Augenlinse, Lupe als Sehhilfe, Fernrohr, Brechung, Reflexion, Totalreflexion und Lichtleiter, Zusammensetzung des weißen Lichts Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Die Optik hilft dem Auge auf die Sprünge Mit optischen Instrumenten „Unsichtbares“ sichtbar gemacht Optik ändert physikalische Weltbilder Lichtleiter in Medizin und Technik Die Welt der Farben Die ganz großen Sehhilfen: Teleskope und Spektrometer Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Elektrizität Einführung von Stromstärke und Ladung, Eigenschaften von Ladung, elektrische Quelle und elektrischer Verbraucher, Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken, Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen, elektrischer Widerstand , Ohm’sches Gesetz Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Elektrizität – messen, verstehen, anwenden Elektroinstallation im Haus Sicherer Umgang mit Elektrizität Elektroinstallationen und Sicherheit im Haus Autoelektrik Hybridantrieb Leuchtdiodenketten Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder Fachliche Kontexte Kraft, Druck, mechanische und innere Energie Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Geschwindigkeit, Kraft als vektorielle Größe, Zusammenwirken von Kräften, Gewichtskraft und Masse, Hebel und Flaschenzug, mechanische Arbeit und Energie, Energieerhaltung, Auftrieb in Flüssigkeiten Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Einfache Maschinen: Kleine Kräfte, lange Wege Von der Pyramide zur Schraube 100m in 10s – Physik und Sport Anwendungen der Hydraulik Wie U-Boote und Fische tauchen Tauchen in Natur und Technik Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Fachliche Kontexte Inhaltsfelder Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Radioaktivität und Kernenergie Radioaktivität und Kernenergie – Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung Aufbau der Atome, ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertszeit), Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz, Kernspaltung, Nutzen und Risiken der Kernenergie Radioaktivität und Kernenergie – Nutzen und Gefahren Strahlendiagnostik und Strahlentherapie Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder Fachliche Kontexte Energie, Leistung, Wirkungsgrad Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre, Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes, regenerative Energieanlagen, Energieumwandlungsprozesse, Elektromotor und Generator, Wirkungsgrad, Erhaltung und Umwandlung von Energie, Windenergieanlagen Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Strom für zu Hause Das Blockheizkraftwerk Energiesparhaus Verkehrssysteme und Energieeinsatz Zusammenfassung Physikunterricht ist verbindlich kontextorientiert (Kontexte können verändert werden) setzt verbindlich die konzeptbezogenen und prozessbezogenen Kompetenzen bis zum Ende der Klasse 9 um orientiert sich an den Inhaltsfeldern und deren Reihenfolge wird für Schülerinnen und Schüler interessanter und nachhaltiger
