Umsetzung RLP

gibb BMS
Schullehrplan 2002
Physik
Schullehrplan Physik
Grundlage: Rahmenlehrplan für die Berufsmaturität vom 22.2.2001
1.
Didaktisches Konzept
 Richtziele und Kompetenzen (Kenntnisse, Fertigkeiten und Haltungen) richten sich nach dem
Rahmenlehrplan S. 41/42 und nach dem Dossier siehe Seiten 91 – 94.
 Physik und Mathematik bieten eine Möglichkeit, Phänomene in unserer Umwelt zu beschreiben und
zu verstehen. Die physikalische Denkweise basiert auf dem Verstehen von Zusammenhängen.
 Physik orientiert sich am Experiment!
Ein anschaulicher Unterricht benötigt vielseitiges Demonstrationsmaterial inklusive Software in
mehrfacher Ausführung für Gruppenarbeiten.
 Die geforderten Haltungen können mit geeigneten Experimenten und Fallstudien gefördert
werden. Haltungen werden nicht mit einer Note bewertet.
2.
Fachspezifische Kompetenzen
Der obligatorische Teil von 80 Lektionen sowie zwei Wahlbereiche von je 40 Lektionen ergeben
das Lektionentotal von 160 Lektionen.
Obligatorischer Teil,
80 Lektionen
Mechanik:
 Kinematik
 Dynamik
 Statik
 Energie und Arbeit
 Statik der Fluide
Wahlbereich, je 40 L.
Auswahl von 2 Gebieten
- Wärmelehre
- Elektrizitätslehre
- Optik
- Akustik
- freies Thema
detaillierter Inhalt: siehe Anhang 1
Inhalt siehe Anhang 1
 Wir setzen voraus, dass die linearen Funktionen in der Mathematik zu Beginn der BMS
behandelt werden. Der Funktionsbegriff ist zentral für das Verständnis von s(t), v(t) etc.
Mit den linearen Funktionen können die v-t-Diagramme besser begriffen, interpretiert und
berechnet werden.
 Den spezifischen Bedürfnissen einzelner Berufe kann mit den Wahlbereichen Rechnung
getragen werden.
 Die Schnittstelle BMS – Berufskundeunterricht (naturwissenschaftliche Grundlagen) muss
bereinigt werden.
 Zeitbudget
Das Schuljahr an der gibb hat 38 Wochen. Zusätzliche Ausfälle durch Feiertage und
Schulanlässe reduzieren das Schuljahr auf maximal 36 Unterrichtswochen, das sind 10%
weniger als die 40 Wochen, welche dem Rahmenlehrplan zugrunde liegen.
 Jahresplanung
Im Anhang 2 ist eine konkrete Jahresplanung für die BMS 1 zusammengestellt. Wir beginnen
mit der Wärmelehre, weil dieses Thema mit einem Minimum an mathematischen
Vorkenntnissen behandelt werden kann. Am Ende des ersten Jahres sehen wir das Thema
Atombau als Vorbereitung für die Chemie vor. Nach zwei Jahren Unterbruch muss zuerst
einmal repetiert werden. Vorteilhaft sind die erworbenen Kenntnisse in Mathematik nach drei
Jahren BMS.
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Schullehrplan 2002
Physik
 Lektionenübersicht
Die schriftliche Berufsmatur findet in der Kalenderwoche 21 (BMS 1) bzw. KW 24 (BMS 2) statt,
die restliche Zeit kann für den zweiten Wahlbereich eingesetzt werden.
BMS1: 2 Lektionen pro Woche
1. Jahr: 36 Wochen à 2 Lektionen
4. Jahr: 30 Wochen à 2 Lektionen
5 Wochen à 2 Lektionen nach der
schriftlichen Prüfung
Total ca. 130 + 10 Lektionen
3.
BMS 2: 4 Lektionen pro Woche
1. Semester: 18 Wochen à 4 Lektionen
2. Semester: 15 Wochen à 4 Lektionen
3 Wochen à 4 Lektionen nach der
schriftlichen Prüfung
Total ca. 130 + 10 Lektionen
Prüfungen
Die Prüfungsrichtlinien der KBMK schreiben Form und Aufbau der BMS-Abschlussprüfung
verbindlich vor.
Der obligatorische Teil Mechanik und ein Wahlbereich sind prüfungsreif1 zu behandeln. Der
Wahlbereich 2 muss nicht geprüft werden. Nach Jahresplanung im Anhang 2 stehen für diesen
Wahlbereich ausschliesslich die Lektionen nach der schriftlichen Berufsmatur zur Verfügung.
4.
Interdisziplinarität
Bei der Durchführung von Experimenten und Fallstudien können die folgenden Fähigkeiten
eingeübt und erarbeitet werden, welche eine Grundlage für interdisziplinäre Arbeiten bilden:
 Experimente erarbeiten: planen, durchführen und auswerten
 Hypothesen aufstellen, Modelle bilden und mit geeigneter Fragestellung verifizieren
 Ergebnisse strukturiert darlegen und visualisieren: Zusammenhänge wie Ursache und Wirkung
herausschälen, Resultate mit verschiedenen Diagrammen darstellen.
Multidisziplinäre Themen (siehe Dossier Seite 93, Punkt 10.3) können in individueller Absprache
behandelt werden.
5.
Qualitätssystem
In der Fachgruppe werden unterrichtsrelevante Themen bestimmt, im Unterricht umgesetzt und
evaluiert.
Haltungen sind neu und explizit im RLP erwähnt. Die konkrete Zielsetzung und Ausrichtung von
Haltungen werden im Kreis der Fachgruppe verfolgt und diskutiert. Die erfolgreiche Umsetzung im
Unterricht kann im Rahmen des Q-Systems evaluiert werden.
Version vom 28.3.2002
Revidiert am 3.7.06 (Anhang 2) Peter Gfeller anstelle von D. Ryter
Christoph Thalmann, David Kamber, Dieter Ryter, Stefan Hellinge
Anhang 1
Anhang 2
Seiten 3 – 6
Seite 7 und 8
1
"prüfungsreif" bedeutet: taugt für die Berufsmaturitätsprüfung (unabhängig davon, ob das Fach Physik an
der BM-Prüfung tatsächlich geprüft wird oder nicht)
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6.
Schullehrplan 2002 Physik
Anhang 1
Anhang 1
Mechanik
80 Lektionen, Pflichtbereich
Inhalte
Kinematik
Alltagserfahrung
Sprünge, Würfe,
Überholen,
übersetzen auf
Flüssen, kreisen,
manövrieren mit
Fahrzeugen
Dynamik des
Freier Fall, gleiten auf
Massenpunktes schiefer Ebene,
kreisen
Energie und
Arbeit
Statik der
Fluide
Ebene Statik
am starren
Körper
Lernziele
Elementare Bewegungen
und deren Überlagerung
quantitativ beschreiben
Umfang
einfache Bewegungen mit
Kraft und Masse
unterscheiden und ihren
Einfluss auf Bewegungen
verstehen
Fi  m  a  konst


Kraftwandler (Hebel,
Flaschenzug,
Öldruckpumpe,
hydraulischer
Wagenheber),
Pumpspeicherwerk
Die Begriffe Arbeit und
Energie kennen und auf
Systeme mit und ohne
Verlust an mechanischer
Energie anwenden,
Energieerhaltungssatz
anwenden
Schwimmen,
Dichte und Druck
schweben,
unterscheiden, Ursachen
schnorcheln, tauchen und Wirkungen von
Luftdruck und
hydrostatischem Druck
Balancieren, tragen, Von elementaren
Hebel, Balkenwaage Belastungsformen auf die
Lagerkräfte schliessen
(Auflagerkräfte)

a  konst
geradlinige Bewegung mit
konstanter Beschleunigung


a  konst.


Fres  m  a
Hubarbeit,
Beschleunigungsarbeit,
Spannarbeit (elastische
Feder) und die entspr.
Energieformen;
Reibungsarbeit; Leistung;
Wirkungsgrad
Schweredruck, statischer
Auftrieb in Flüssigkeiten
und in der Luft

F
i
 0 und
Summe der Drehmomente
= null
Hinweis:
Die Teilgebiete Kinematik und Statik der Fluide werden ohne Vektorrechnung behandelt.
Die Reihenfolge der Themen wird im Anhang 2 vorgeschlagen.
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Anhang 1
Wärmelehre
Wahlbereich, 40 Lektionen
Inhalte
Temperaturmessung
Temperaturänderung
Kalorimetrie
Spezifische
Wärmekapazität (des
Wassers)
Phasenübergänge
Gasgesetze
(Zustandsgleichung für
ideale Gase)
Technische
Anwendungen
der
Wärmelehre
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Alltagserfahrung
Tastsinn (heiss / kalt),
Fiebermessung,
Messfühler
Bimetallthermometer
im Kühlschrank
Lernziele
Thermometrische
Eigenschaften (z.B.
Änderung des Volumens,
des elektr. Widerstandes
bei Metallen) und ihre
Nutzung für die
Messtechnik kennen
Mischen von kaltem
Ursachen für
und warmen Wasser
Temperaturänderungen
(Temp. ausgleich),
kennen, Wärme und Temp.
Heizen,
unterscheiden, Wärme als
Dehnungsfugen bei
Form von übertragener
Brücken
Energie auffassen
Energieabrechnung im Wärmemengen (Qauf = Qab)
Haushalt
quantitativ erfassen,
Berechnung von z.B. spez.
Wärmekapazitäten und
Temperaturen
Ausgeglichene
Die Bedeutung /
Temperaturen in der
Konsequenzen der grossen
Nähe von grossen
Wärmekapazität des
Seen und vom Meer
Wassers erkennen
Umfang
Temperaturabhängigkeiten:
Längen- und
Volumenausdehnung,
Änderung des elektr.
Widerstandes,
Thermoelemente
schmelzendes Eis in
Cola-Becher,
Kondensieren von
Wasser an kalter
Fensterscheibe,
Schwitzen,
„Verdunstungskälte“,
Wasserdampf aus
Kochtopf,
Luftbefeuchter
Atmungsluft,
Heissluftballon,
Verbrennungsmotor,
Dampfkochtopf,
Druckpatrone
(Rahmbläser),
Kompressor
Kühlschrank und
Wärmepumpe
Phasenübergänge sind mit
Wärmeaustausch aber
nicht mit
Temperaturänderungen
verbunden,
Schmelz- und
Verdampfungswärme
Mischvorgänge von
verschiedenen Substanzen
mit Änderung des
Aggregatzustandes
berechnen
Das thermische Verhalten
von Gasmengen kennen
und
Zustandsveränderungen
berechnen
p1  V1 p 2  V2

T1
T2
Temp‘änderung als Folge
des Austauschs von
Wärmemengen nur für
Flüssigkeiten und
Festkörper behandeln
Wärmeaustausch in
thermisch abgeschlossenen
Systemen
Spez. Wärmekapazitäten
von Flüssigkeiten und
Festkörpern
c
Q
m  T
(allgemeine Gasgleichung)
Funktionsweise eines
Kühlschrankes bzw. einer
Wärmepumpe in einfachen
Worten beschreiben
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Anhang 1
Elektrizitätslehre
Wahlbereich, 40 Lektionen
Inhalte
Statik
Alltagserfahrung
Staub auf Kunststoffgehäusen,
Blitzableiter
Elektrische Batterie,
elektrische Heizung,
Glühbirne
Lernziele
Phänomen Ladung
inklusive Erhaltung und
Kraftwirkung erkunden
Strom als bewegte Ladung
verstehen, Spannung und
Widerstand im Stromkreis
Umfang
Coulombgesetz, qualitative
Einführung elektrisches
Feld und Potential
Stromstärke, Spannung
und el. Widerstand
Ohm’sches Gesetz
Elementare
Schaltungen
Installationen
Serie- und Parallelschaltung,
Innenwiderstände von
Quellen und Messgeräten
Variable
Ströme
Leistung
Generatoren,
Funken, Blitze
Dynamo,
Elektrogeräte,
Zähler
Parallele und serielle
Grössen berechnen, die
Kirchhoffschen Regeln
verstehen, Messgeräte
schalten
Wechselstrom und
Entladungen verstehen
Stromaufnahme und
Leistung ohmscher
Verbraucher beurteilen
Unfälle
Sicherungen,
Berühren von
Leitungen
Gefahren erkennen und
beurteilen
Verbrennung,
Elektroschock,
Herzflimmern
Gleichstrom
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Qualitative Einsichten
Aufgenommene Leistung,
Wirkungsgrad
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Anhang 1
Optik
Wahlbereich, 40 Lektionen
Inhalte
Reflexion
Brechung
Abbildung
durch dünne
Sammellinsen
Spektren
Alltagserfahrung
Ebener Spiegel,
Parabolspiegel,
Lichtleiter
Regenbogen, Fata
Morgana, verzerrter
Verlauf der
Bodenkanten im
Schwimmbad,
Optisches Prisma,
Auge, Brille, Lupe,
Fotoapparat,
Sammellinse
Projektor,
Lernziele
Das Reflexionsgesetz
kennen und anwenden
Umfang
Reflexionsgesetz
Das Brechungsgesetz
kennen und anwenden
Brechungsgesetz mit der
Anwendung Totalreflexion
Die Wirkung von Linsen
und Strahlen beschreiben.
Die Funktionsweise des
menschlichen Auges
kennen.
Wissen, wie Brillen und
Lupe das Auge
unterstützen
Tageslicht, Feuer und Kontinuierliche und
künstliches Licht
diskrete Spektren
unterscheiden und ihre
Entstehung aufzeigen
Strahlengang und
Bildkonstruktion,
Linsengleichung,
Vergrösserung,
Akkommodationsfähigkeit,
Brillenrezept
Akustik
Wahlbereich, 40 Lektionen
Inhalte
Schallwahrnehmung
Alltagserfahrung
Das Ohr
Lernziele
Ohraufbau (kurz)
Schall und
seine
Erzeugung
Stimmgabel,
Lautsprecher,
Instrumente,
evtl. Stimme;
Stehende Wellen,
Ambulanz
Schall als mechanische
Schwingung verstehen,
Wirkungsweise von
Schallquellen
Interferenz und
Dopplereffekt verstehen
Phänomene
des Schalls
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Umfang
Lautstärke,
Frequenzspektrum
(Hörbereich, Klang,
Tonleiter, Rauschen)
Druck,
Schallgeschwindigkeit,
Kraft durch Elektromagnet
Dopplereffekt, Echo,
schalltoter Raum
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gibb BMS
7.
Schullehrplan 2002 Physik
Anhang 2
Anhang 2
Thema
1 Einführung
2 Temperatur
3 Wärmelehre
4 ideales Gas
5 Phänomene
6 Kinematik 1
7 Kinematik 2
8 Reserve
9 Atombau
Inhalt
Vorstellen, Rahmenbedingung, Buchbestellung etc.
Grössen
und Einheiten
Temperaturmessung, Ausdehnung (Länge und Volumen), Dichte
Spezifische Wärme, Zustandsänderung und Latente Wärme,
Energiebilanz, Mischtemperaturen, Kalorimeter. Test
Die absolute Temperatur, der absolute Druck, Gasmengen, Dichte.
Test
Dampfdruck, Schwitzen, Kühlschrank, Wärmepumpe
s-t-Diagramm, mittlere und Momentangeschwindigkeit,
Überlagerung von Bewegungen, Bezugssystem. Test
Beschleunigung, v-t-Diagramm, freier Fall, senkrechter Wurf, s(t)
und v(t). Test
vertiefen und ausbauen
Elementarteilchen, Ladungen, Grössen, Periodensystem. Ohne
Test!
Summe
Nr.
Zeit (L.)
Vorschlag Jahresplanung BMS 1
4
6
4
10
10
20
8
4
28
32
12
44
12
6
56
62
8
70
Thema
Statik 1
Statik 2
Dynamik 1
13 Dynamik 4
14 Dynamik 2
15 Fluidstatik
16 Repe 1
Übersicht
Herbstsem. 1
Sommersem. 2
Pause
Herbstsem. 7
Sommersem. 8
Inhalt
Kräfteaddition und Zerlegung, Trigonometrie und Vektorgeometrie
Hebelgesetz, Drehmomente, Auflagerkräfte. Test
Kurzrepetition Kinematik, Trägheitsgesetz, Inertialsystem, Kraft und
Masse, Fres = m mal a, Lösungsweg mit allen Kräften (Vektoren),
Geichtskraft (Gravitation), Feder, Reibung, schiefe Ebene. Test
Arbeit, Energieformen, Reibungsarbeit, Energieerhaltung, Leistung,
Wirkungsgrad. Test
Experiment in Kleingruppen, z.B. Rollwiderstand, Fahrbahnversuch
etc. bewertete Protokolle
Dichte und Druck, Luftdruck und Schweredruck, hydrostatisches
Paradoxon, Kolbenkräfte, Auftrieb, schwimmen etc. Test
Repetition Mechanik für die Abschlussprüfung
Abschluss Berufsmatur schriftlich KW 21
Sporttag? wenig Ausfall
Projektwoche, BM schriftlich, Auffahrt, Pfingsten etc!
Zwischensumme
Repetieren! Ausfälle: Schulanlässe
Projektwoche, Pfingsten, Auffahrt etc! Repetieren!
Zwischensumme
Berufsmatur
Wahlfach 2, nach schriftlicher BM Prüfung
Total Physik
Soll: 160 Lektionen
Summe
Nr.
10
11
12
Zeit (L.)
Ende 1. Jahr BMS, 2 Jahre Pause
8
6
8
14
14
28
10
38
6
44
8
6
2
52
58
38
32
70
38
20
58
2
10
140
L.
L.
L.
L.
L.
L.
L.
L.
L.
Revision: 3.7.2006, dkam
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Anhang 2
4
6
4
10
10
20
8
4
28
32
12
44
12
4
8
8
56
60
68
76
19
Wochen
Vorstellen, Rahmenbedingung, Buchbestellung etc.
Grössen und
Einheiten
Temperatur Temperaturmessung, Ausdehnung (Länge und Volumen), Dichte,
Wärmelehre Spezifische Wärme, Zustandsänderung und Latente Wärme,
Energiebilanz, Mischtemperaturen, Kalorimeter. Test
ideales Gas
die absolute Temperatur, der absolute Druck, ideale Gase, Dichte. Test
Phänomene Dampfdruck, Schwitzen, Kühlschrank, Wärmepumpe
Kinematik 1 s-t-Diagramm, mittlere und Momentangeschwindigkeit, Überlagerung
von Bewegungen, Bezugssystem. Test
Kinematik 2 Beschleunigung, v-t-Diagramm, freier Fall, senkrechter Wurf, s(t) und
v(t), Test
Reserve, Ausfälle
Kräfteaddition und Zerlegung, Trigonometrie und Vektorgeometrie
Statik 1
Hebelgesetz, Drehmomente, Auflagerkräfte. Test
Statik 2
Summe
Inhalt
Zeit (L.)
Thema
Wochen
Vorschlag Jahresplanung BMS 2
S Klasse mit 4 Lektionen pro Woche
Einführung
Summe
Inhalt
Trägheitsgesetz, Inertialsystem, Kraft und Masse, Fres = m mal a,
Lösungsweg mit allen Kräften (Vektoren), Gewichtskraft (Gravitation),
Feder, Reibung, schiefe Ebene Test
Arbeit, Energieformen, Reibungsarbeit, Energieerhaltung, Leistung,
Dynamik 4
Wirkungsgrad Test
Dichte und Druck, Luftdruck und Schweredruck, hydrostatisches
Fluidstatik
Paradoxon, Kolbenkräfte, Auftrieb, schwimmen etc. Test
Projekt und Themenwoche, anschliessend Frühlingsferien
Experiment in Kleingruppen
Dynamik 2
Repetition Mechanik und Wärmelehre für die Abschlussprüfung
Repe 1
Reserve bzw. Wahlbereich
Abschluss Berufsmatur schriftlich KW 24
Wahlbereich Optik, Akustik, Elektrotechnik oder ein freies Wahlgebiet
Zeit (L.)
Ende 1. Semester (Ende Januar)
Thema
14
90
10
100
8
114
6
12
10
2
10
106
118
128
7
138
3
Dynamik 1
Soll nach Rahmenlehrplan:
160 L.
Revision: 3.7.2006, dkam
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