Schulinterner Lehrplan der Realschule an der Wupper Physik (Stand: 01.02.2016) Inhalt Seite 1. Vorwort 3 2. Übersicht Themenverteilung Physik 4 2.1 Klasse 6 5 Kontextthema: „Die Welt erfahren mit allen Sinnen“ 5 Kontextthema: „Der Ton macht die Musik“ 7 Kontextthema: „Unser modernes Leben – Unvorstellbar ohne Elektrizität“ 9 Kontextthema: „Elektrische Geräte begleiten unseren Alltag“ 12 Kontextthema: Das „Navi“ des Christoph Columbus – Wie funktioniert ein Kompass? 14 2.2 Klasse 7 16 Kontextthema: „Wie wir sehen“ Kontextthema: „Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen“ Kontextthema: „Temperatur und Wärme“ Kontextthema: „Sonne und Jahreszeiten“ Kontextthema: „Wetterphänomene“ Kontextthema: „Wärmeausbreitung“ 16 18 21 23 25 27 2.3 Klasse 8 29 Kontextthema: „Gewitter“ Kontextthema: „Gesetze des Stromkreises“ Kontextthema: „Elektromotor“ Kontextthema: „Auftrieb“ 29 31 33 35 2.4 Klasse 9 37 Kontextthema: „Optische Instrumente“ Kontextthema: „Stromerzeugung und -­umwandlung“ 37 40 2.5 Klasse 10 42 Kontextthema: „Physik im Straßenverkehr“ Kontextthema: „Der Streit um die Kernenergie“ Kontextthema: „Die Informationsgesellschaft“ 42 44 47 3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung 49 4 Lehr-­ und Lernmittel 51 2 1. Vorwort Der vorliegende schulinterne Lehrplan Physik orientiert sich an dem aktuellen und verbindlichen Kernlehrplan Physik für Realschulen in NRW und tritt ab dem Schuljahr 2014/2015 in Kraft. Bis zum Inkrafttreten gibt es eine Übergangsregelung, die den Lehrkräften ermöglicht die Reihenfolge und den Umfang der einzelnen Themen variabel zu halten. Dabei müssen sich die Lehrkräfte an die Themen des vorliegenden Lehrplans halten. Der schulinterne Lehrplan Physik ist in einzelne Jahrgangsstufen und entsprechen-­ den Kontextthemen untergliedert. Alle Kontextthemen geben eine Übersicht zu -­ der Anzahl der Unterrichtsstunden pro Kontextthema -­ den Schwerpunkten der übergeordneten Kompetenzerwartungen -­ der Kompetenzentwicklung im Unterricht -­ den Vernetzungen innerhalb des Faches und mit anderen Fächern -­ den verbindlichen Absprachen im Unterricht. Es ist zu betonen, dass das Fach Physik an der Realschule an der Wupper in drei Formen unterrichtet wird. Diese sind 1. in der Klasse 6 als Epochalunterricht im Klassenverband (2 Stunden) 2. ab der Klasse 7 als Wahlpflichtfach (3 Stunden) 3. ab der Klasse 7 epochal für alle Schülerinnen und Schüler, die das Fach Physik nicht als Wahlpflichtfach gewählt haben (2 Stunden) Die vorliegenden Planungen gehen von 70 Unterrichtstunden und in Jahrgang 9 und 10 von 60 Unterrichtstunden Physik pro Schuljahr aus. Da das Fach allerdings nicht in jedem Schuljahr durchgängig, sondern teilweise nur epochal bzw. als Wahlpflicht-­ fach unterrichtet wird, verändert sich die Anzahl der möglichen Unterrichtstunden. Damit eine kontinuierliche Lehre stattfinden kann, setzt sich ab dem Schuljahr 2014/2015 das jeweilige Jahrgangsstufenteam zu Beginn jedes Schuljahres zusam-­ men und bespricht verbindlich die Auswahl der Kontextthemen. 3 2. Übersicht Themenverteilung Physik Jgst. Thema 6 Kontext Die Welt mit allen Sinnen Akustik 6 6 Der Ton macht die Musik Elektrizität 6 Magnetismus 7 Optik 7 Mechanik 7 Wärmelehre Unser modernes Leben – Unvor-­ stellbar ohne Elektrizität Elektrische Geräte begleiten un-­ seren Alltag Das „Navi“ des Christoph Colum-­ bus – Wie funktioniert ein Kom-­ pass? Wie wir sehen Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen Temperatur und Wärme Sonne und Jahreszeiten Wetterphänomene Wärmeausbreitung Inhaltliche Schwerpunkte • Sinne und Wahrnehmung • Musik ein sinnliches Erlebnis (Ein-­ führung in die Akustik) • Schall und Schallquellen • Schallschwingungen • Eigenschaften der Schallausbrei-­ tung • Aufbau des Ohres • Lärm und Lärmschutz • Analogie elektrischer Strom zu strömendem Wasser • Stromkreise und Schaltungen • Erstellen und Lesen von Schalt-­ plänen • Elektrische Geräte und Stromwir-­ kungen • Magnetismus • • • • • • • • • • • • • • • • 8 Elektrostatik Gewitter 8 Elektrizität Gesetze des Stromkreises 8 Elektro-­ magnetismus Elektromotor 8 Mechanik der Flüssigkeiten Auftrieb 9 Optik Optische Geräte • • 9 Induktion Stromerzeugung und Umwandlung • • 10 Mechanik Physik im Straßenverkehr 10 Atomphysik Der Streit um die Kernenergie 10 Sensoren Die Informationsgesellschaft • • • • • • • • • • • • • Sinne und Wahrnehmung Ausbreitung von Licht Kräfte, Energie und Leistung Maschinen Temperatur und Wärme Sonne und Jahreszeiten Sonne und Jahreszeiten Temperatur und Wärme Wetterphänomene drei Formen der Wärmeausbrei-­ tung Aufladung von Körpern elektrostatisches Kraftgesetz Gewitter Gesetze des Stromkreises Elektrische Energie Kräfte, Energie, elektr. und mech. Leistung Wirkungsgrad Energieerhaltung Gesetze des Stromkreises Elektrische Energie Optische Geräte Abbildungen mit Linsen und Spie-­ geln Generator Kraftwerke und Nachhaltigkeit Geschwindigkeit Beschleunigung Atombau und Atomkerne Ionisierende Strahlung Kernspaltung Die Informationsgesellschaft Halbleiter Dioden und Transistoren Sensorschaltungen Std. 16 20 28 12 15 20 12 8 10 5 10 30 15 15 30 30 20 20 20 4 Physik Klasse 6: „Akustik“ (16 Std.) 2.1 Klasse 6 Kontextthema: „Die Welt erfahren mit allen Sinnen“ (6 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Licht und Schall (5) Inhaltlicher Schwerpunkt: -­ -­ Sinne und Wahrnehmung Musik ein sinnliches Erlebnis (Einführung in die Akustik) Verbindung zu den Basiskonzepten System: Auge, Nase, Ohr, Wechselwirkung: Schallschwingungen, Ausbreitung von Licht Energie: Schall, Optik, Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Die Bedeutung der verschiedenen Sinne (Hören, Riechen, Schmecken, Tasten , Sehen) im Alltag reflektieren und in die Gebiete der Physik einordnen. (UF2) • Die Begrenzung der Sinnesorgane erkennen und die Relevanz von physikalischen Messungen erkennen. (UF1) • Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern. (UF1) • bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. (UF2) • einfache Versuche zum Hör-­, Seh-­ und Tastsinn nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3) • mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten. (K9) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Alltagsphänomene aus physikalischer Sichtweise beschreiben und erläutern. • • Einfache naturwissenschaftliche Texte Sinn entnehmend lesen und sinnvoll zusammenfassen. • • Physikalische Fakten aus Zeichnungen entnehmen und einfache physikalische Zusammenhänge in Zeichnungen darstellen. • • Einfache Experimente durchführen, protokollieren und auswerten. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Stoffe und ihre Eigenschaften (Kl. 6) Fach Chemie Die Sinne des Menschen (Kl. 5) Fach Biologie 5 Physik Klasse 6: „Akustik“ (16 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen Konzepte der Physik an Beispie-­ len erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und überge-­ ordneten Prinzipien herstellen. (UF1) Erkenntnisgewinnung einfache Versuche zum Sehen und Hören nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobach-­ tungen nachvollziehbar be-­ schreiben. (E2, E5, K3) Arbeits-­ und Denkweisen reflek-­ tieren (E9) Bewertung Informationen aus Sachtexten und Filmsequenzen entnehmen und wiedergeben, u. a. zu we-­ sentlichen Bestandteilen von Seh-­, Hör-­, Geruchs-­ und Tast-­ sinn und deren Funktionen. (K2) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Eine Concept Map erstellen , welche die Teilgebiete der Physik mit den Sinneswahr-­ nehmungen verknüpft. Versuche sollen auf das Thema Akustik hinführen. z.B. Trommel (mit Sand) („Se-­ hen“ der Schwingung), Stimmgabel („Fühlen“ der Schwingungen). Wie unterscheiden sich Töne eines Musikinstruments? (laut, leise, hoch, tief) z.B. Zupfinstrument 6 Physik Klasse 6: „Akustik“ (20 Std.) Kontextthema: „Der Ton macht die Musik“ (16 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Licht und Schall (5) • • • • • Schall und Schallquellen Schallschwingungen Eigenschaften der Schallausbreitung Aufbau des Ohres Lärm und Lärmschutz Verbindung zu den Basiskonzepten System: Ohr, Frequenz, Amplitude Wechselwirkung: Schallschwingungen Basiskonzept Energie: Schall Struktur der Materie: Schallausbreitung im Teilchenmodell Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Schwingungen als Ursache von Schall beschreiben und die Grundgrößen Frequenz und Amplitude erläutern. (UF2) • das Hören als Empfang und Verarbeitung von Schwingungen erklären. (UF1) • Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern. (UF1) • bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. (UF2) • einfache Versuche zum Hören nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3) • mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen beachten. (K9) • einfache Zusammenhänge, eigene Bewertungen und Entscheidungen unter Verwendung physikalischen Wissens begründen. (B1) • bei gegensätzlichen Ansichten Sachverhalte nach vorgegebenen Kriterien und vorliegenden Fakten beurteilen. (B2) • Wertvorstellungen, Regeln und Vorschriften in physikalisch-­technischen Zusammenhängen hinterfragen und begründen. (B3) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Physikalische Experimente strukturiert durchführen und dokumentieren. Physikalische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar beschreiben und begründen. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Aufbau des Ohres (Fach Biologie Klasse 6) Lärm und Lärmschutz (Klasse 6) Kugelteilchenmodell (Fach Chemie Klasse 6/7) Luft (Fach Chemie Klasse 7 ) Fach Musik Hinweise: evtl. wird ein Projekt „Wir bauen Musikinstrumente“ (ca. 6 Unterrichtsstunden) durchge-­ führt. 7 Physik Klasse 6: „Akustik“ (20 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Umgang mit Fachwissen Schwingungen als Ursache von Schall beschreiben sowie die Grundgrößen Frequenz und Amplitude erläutern. (UF2) das Hören als Empfang und Verarbeitung von Schwingungen erklären. (UF1) Erkenntnisgewinnung einfache Versuche zum Hören nach vorgegebenen Fragestel-­ lungen durchführen und Hand-­ lungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3)) Schallausbreitung mit einem einfachen Teilchenmodell erklä-­ ren. (E8) Bewertung Beurteilungen (u. a. zur Lärm-­ schädigung des Ohrs) auf der Grundlage vorliegender Infor-­ mationen bewerten und dazu persönlich Stellung nehmen. (B2) Konsequenzen aus Kenntnis-­ sen über die Wirkung von Lärm für eigenes Verhalten ziehen. (B3) Schall, Schallschwingungen Fre-­ quenz, Amplitude Schallausbreitung, Schall-­ wellen und Reflexion Schallausbreitung, Schall-­ wellen und Reflexion • Schallgeschwindigkeit und Echo • Materie (insbesondere Luft) überträgt den Schall • • • • • • Verbindliche Absprachen zum Unterricht Einführung der Einheit Dezi-­ bel Schall und Gesundheit • Mündliche oder schriftliches wissenschaftlichen Argu-­ mentieren einüben. 8 Physik Klasse 6: „Elektrizität“ (28 Std.) Kontextthema: „Unser modernes Leben – Unvorstellbar ohne Elektrizi-­ tät“ (20 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Strom und Magnetismus (5) • • • Analogie elektrischer Strom zu strömendem Wasser Stromkreise und Schaltungen Erstellen und Lesen von Schaltplänen Verbindung zu den Basiskonzepten System: Stromkreis, Parallel-­ und Reihenschaltungen, Schaltung und Funktion einfacher Geräte Wechselwirkung: Energie: Energietransport durch elektrischen Strom, Energieumwandlungen Struktur der Materie: Leiter und Nichtleiter, einfaches Modell des elektrischen Stroms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • physikalische Konzepte und Analogien für Problemlösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden. (UF2) • vielfältige Verbindungen zwischen Erfahrungen und Konzepten innerhalb und außerhalb der Physik herstellen und anwenden. (UF4) • zu untersuchende Variablen identifizieren und diese in Experimenten systematisch verändern bzw. konstant halten. (E4) • Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche. angeben. (E7) • Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Physikalische Experimente strukturiert durchführen und dokumentieren • Physikalische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar beschreiben und begründen. • Konsequenzen aus physikalischen Erkenntnissen für eigenes Verhalten ziehen;; z.B. bei Gefährdungssituationen durch Elektrizität im Alltag. • Regeln für das Arbeiten mit einem Partner oder in der Kleingruppe entwickeln, kennen und einhalten. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Aufbau des Ohres (Fach Biologie Klasse 6) Lärm und Lärmschutz (Klasse 6) Kugelteilchenmodell (Fach Chemie Klasse 6/7) Luft (Fach Chemie Klasse 7 ) Hinweise: evtl. wird ein Projekt „Wie bauen einen heißen Draht“ (ca.4-­6 Unterrichtsstunden zusätz-­ lich) durchgeführt. 9 Physik Klasse 6: „Elektrizität“ (28 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen verschiedene Materialien als Leiter oder Nichtleiter einord-­ nen. (UF3) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung • • • Elektrische Leiter/Nichtleiter Aufbau eines Kabels Begriffe Isolator und elektri-­ scher Leiter Anwendungen von Parallel und Reihenschaltung in All-­ tagsgegenständen Verbindliche Absprachen zum Unterricht notwendige Elemente eines Stromkreises nennen und zwi-­ schen einfachen Reihen-­ und Parallelschaltungen unterschei-­ den. (UF1, UF2) Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Kon-­ zepten beschreiben und erläu-­ tern. (UF1) Erkenntnisgewinnung bei Versuchen in Kleingruppen Initiative und Verantwortung übernehmen, Aufgaben fair verteilen und diese im verabre-­ deten Zeitrahmen sorgfältig erfüllen. (K9, E5) Vorgänge in einem Stromkreis mithilfe einfacher Modelle erklä-­ ren. (E8) vorgegebene Versuche begrün-­ den und einfache Versuche selbst entwickeln. (E4) • einfache elektrische Schaltun-­ gen, u.a. UND/ODER Schaltun-­ gen, nach dem Stromkreiskon-­ zept planen, aufbauen und auf Fehler überprüfen. (E5) Kommunikation die Funktionszusammenhänge in einer Schaltung begründen. (K7) • mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielge-­ richtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten. (K9) Stromkreise durch Schaltsymbo-­ le und Schaltpläne darstellen sowie einfache Schaltungen nach Schaltplänen aufbauen. (K2, K6) sachbezogen Erklärungen zur Funktion einfacher elektrischer Geräte liefern können oder er-­ fragen. (K8) • • Schülerexperimente: einfa-­ che Stromkreise Schülerexperimente: einfache Stromkreise • • Analogiebetrachtungen zu einem Wasserkreislauf z.B. Kinderspielzeug Aquaplay Stromkreis planen, mit dem z.B. überprüft werden kann, ob Stoffe Leiter oder Nicht-­ leiter sind. Alltagsbeispiele zu UND/ODER Schaltungen von Schaltern z.B. He-­ ckenschere oder Türklingel 10 Physik Klasse 6: „Elektrizität“ (28 Std.) 11 Physik Klasse 6: „Elektrizität“ (28 Std.) Kontextthema: „Elektrische Geräte begleiten unseren Alltag“ (8 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Strom und Magnetismus (5) • Elektrische Geräte und Stromwirkungen Verbindung zu den Basiskonzepten System: Schaltung und Funktion einfacher Geräte Wechselwirkung: Stromwirkungen Energie: Energieumwandlungen Struktur der Materie: einfaches Modell des elektrischen Stroms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • • Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche angeben. (E7) • • Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Physikalische Experimente strukturiert durchführen und dokumentieren • Physikalische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar beschreiben und begründen. • Konsequenzen aus physikalischen Erkenntnissen für eigenes Verhalten ziehen;; z.B. bei Gefährdungssituationen durch Elektrizität im Alltag. • • Regeln für das Arbeiten mit einem Partner oder in der Kleingruppe entwickeln, kennen und einhalten. Wärmephänomene mit Modellen erklären (insbesondere einfaches Teilchenmodell). Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Wärmelehre (Fach Physik Klasse 6) Kugelteilchenmodell (Fach Chemie Klasse 6/7) 12 Physik Klasse 6: „Elektrizität“ (28 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen Aufbau und Funktionsweise einfacher elektrischer Geräte beschreiben und dabei die rele-­ vanten Stromwirkungen (Wär-­ me, Licht, Magnetismus) und Energieumwandlungen benen-­ nen. (UF2, UF1) Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Kon-­ zepten beschreiben und erläu-­ tern. (UF1) Erkenntnisgewinnung bei Versuchen in Kleingruppen Initiative und Verantwortung übernehmen, Aufgaben fair verteilen und diese im verabre-­ deten Zeitrahmen sorgfältig erfüllen. (K9, E5) Kommunikation Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung • Aufbau einer Glühlampe Verbindliche Absprachen zum Unterricht mit Hilfe von Funktions-­ und Sicherheitshinweisen in Ge-­ brauchsanweisungen elektri-­ sche Geräte sachgerecht bedie-­ nen. (K6, B3) sachbezogen Erklärungen zur Bezug zu Alltagsgegenständen Funktion einfacher elektrischer und Technik herstellen, z.B. Geräte liefern können oder er-­ Fön, Recycling von Metallen, fragen. (K8) Glühlampe). Bewertung Sicherheitsregeln für den Um-­ Sicherheit beim Umgang mit gang mit Elektrizität begründen Strom und zum Schutz der Gesund-­ heit einhalten. (B3) 13 Physik Klasse 6: „Magnetismus“ (12 Std.) Kontextthema: Das „Navi“ des Christoph Columbus – Wie funktioniert ein Kompass? (8 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Strom und Magnetismus (5) • Magnetismus Verbindung zu den Basiskonzepten System: Stromkreis Wechselwirkung: Kräfte und Felder zwischen Magneten, Stromwirkungen Energie: Energieumwandlungen Struktur der Materie: magnetisierbare Stoffe, einfaches Modell des elektrischen Stroms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • • Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche angeben. (E7) • • Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Fragestellungen zu physikalischen Phänomenen erkennen. • Denkmodelle (Magnetfeldlinien) beschreiben und veranschaulichen können. • Alltagsvorstellungen infrage stellen und durch physikalische Konzepte ergänzen. Größendimensionen unterscheiden und beschreiben können. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Einfache Stromkreise, Wirkungen von elektrischem Strom (Fach Physik Klasse 6) Umgang mit dem Kompass Fach Erdkunde Induktion (Fach Physik Klasse 8) 14 Physik Klasse 6: „Magnetismus“ (12 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Umgang mit Fachwissen Eigenschaften und Aufbau von Magneten Kraftwirkungen und Kraftfel-­ der Kompass die Erde als Magnet • Vor-­ und Nachteile von Elektromagneten Bau von einfachen Elektromag-­ neten • Magnetisieren und Entmag-­ netisieren Versuche zum Magnetisieren und Entmagnetisieren magnetisierbare Stoffe nen-­ nen und Regeln für Anzie-­ hung bzw. Abstoßung zwi-­ schen Magneten aufstellen. (UF3, UF1) • den Aufbau, die Eigenschaf-­ ten und Anwendungen von Elektromagneten erläutern. (UF1) • den Aufbau, die Eigenschaf-­ ten und Anwendungen von Elektromagneten erläutern. (UF1) Erkenntnisgewinnung • den Magnetismus mit dem Modell der Elementarmag-­ nete erklären. (E8) Kommunikation • • • • mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberech-­ tigt, zielgerichtet und zuver-­ lässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtwei-­ sen achten. (K9) sachbezogen Erklärungen zur Funktion einfacher elektrischer Geräte liefern können oder erfragen. (K8) • • • 15 Physik Klasse 7: „Sinne und Wahrnehmung (Optik) und Lichtausbreitung“ (15 Std.) 2.2 Klasse 7 Kontextthema: „Wie wir sehen“ (15 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Licht und Schall (3) • • Sinne und Wahrnehmung Ausbreitung von Licht Verbindung zu den Basiskonzepten System: Schatten Wechselwirkung: Absorption, Reflexion und Streuung Energie: Licht Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern.(UF1) • Alltagsvorstellungen kritisch infrage stellen und gegebenenfalls durch physikalische Konzepte ergänzen oder ersetzen. (UF4) • vorgegebene Versuche begründen und einfache Versuche selbst entwickeln. (E4) • selbstständig physikalische und technische Informationen aus verschiedenen Quellen beschaffen, einschätzen, zusammenfassen und auswerten.(K5) Kompetenzentwicklung im Unterricht • einfache Versuche zum Sehsinn nach vorgegebenen Fragestellungen durchführen und Handlungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. • Alltagsphänomene aus physikalischer Sichtweise beschreiben und erläutern • Schülerversuche durchführen und einfache Versuche zu physikalischen Phänomenen selbst entwickeln. • physikalische Fakten aus Zeichnungen entnehmen und einfache physikalische Zusammenhänge in Zeichnungen darstellen. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Stoffe und ihre Eigenschaften (Chemie Klasse 6) Entstehung von Tag und Nacht / Jahreszeiten (Physik Klasse 7) Hinweise: 16 Physik Klasse 7: „Sinne und Wahrnehmung (Optik) und Lichtausbreitung“ (15 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Reflexion, Absorption, Reflexi-­ onsgesetz, Strahlenverlauf am ebenen Spiegel Demonstrationsversuche sowie einfache Schülerversuche z.B. zu Reflexion an verschiedenen Oberflächen. Demonstrationsversuch: Lichtre-­ flexion am ebenen Spiegel Schattenentstehung bei An-­ wendung unterschiedlicher Lichtquellen ( z.B. punktförmige, ausgedehnte oder mehrere) Kernschatten, Halbschatten. Ausbreitung des Lichts (Lichtbündel, Lichtstrahl), Mond-­ und Sonnenfinsternis, Lichtstrahl als Modell. Demonstrationsversuche und Schülerversuche Begriffe der Mondphasen: Vollmond, abnehmender Mond, Halbmond, Neumond. Umgang mit Fachwissen das Aussehen von Gegenstän-­ den mit dem Verhalten von Licht an ihre Oberflächen (Reflexion, Streuung oder Absorption) erläu-­ tern. (UF3) Erkenntnisgewinnung Vermutungen zur Entstehung von Schattenphänomenen (u. a. der Mondphasen) begründen und mit Modellexperimenten überprüfen. (E3,E9) das Modell der Lichtstrahlen für die Erklärung von Finsternissen und die Entstehung von Tag und Nacht nutzen. (E7, E8) Kommunikation im Internet mir einer vorgegebe-­ nen altersgerechten Suchma-­ schine eingegrenzte Informatio-­ nen finden. (K5) Demonstrationsversuche und Schülerversuche 17 Physik Klasse 7: „Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen“ (20 Std.) Kontextthema: „Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen“ (20 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Kräfte und Maschinen (6) • • Kräfte, Energie und Leistung Maschinen Verbindung zu den Basiskonzepten System: Kraftwandler, Hebel Wechselwirkung: Kräfte, magnetische Kräfte und Felder Energie: Energie und Leistung (mechanisch und elektrisch), Energieerhaltung Struktur der Materie: Masse Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können vielfältige Verbindungen zwischen Erfahrungen und Konzepten innerhalb und außerhalb der Physik herstellen und anwenden. (UF4) • zu untersuchende Variablen identifizieren und diese in Experimenten systematisch verändern bzw. konstant halten. (E4) • Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) • in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. (K2) Kompetenzentwicklung im Unterricht • • An Alltagsphänomenen physikalische Konzepte erläutern. • physikalische Probleme erkennen und dazu Fragestellungen formulieren. • Versuche zu Kräfte und ihre Wirkungen • Kräfteparallelogramme erstellen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Geometrie (Mathematik) Elektromotor (Physik Klasse 8) Hinweise: 18 Physik Klasse 7: „Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen“ (20 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Kräfte verändern Bewegungen, Bewegungsrichtung und ver-­ formen Körper (elastische und plastische Verformung). Unterschiedliche Kräfte: Schub-­ kraft, Zugkraft, Hubkraft, Rei-­ bungskraft. Einheit der Kraft Newton (N) und Formelzeichen (F) Hooke´sche Gesetz. Definition Masse und Gewichts-­ kraft, Gewichtskräfte auf dem Mond und der Erde berechnen (Achtung: keine Termumfor-­ mungen, da dies Thema der 8. Klasse Mathematik ist!). Beispiele aus dem Alltag aufgreifen (Fahrradfahren, Fußballspielen, Gummiball verformen). Umgang mit Fachwissen Bewegungsänderungen oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurück-­ führen. (UF 3) das physikalische Verständnis von Kräften von einem um-­ gangssprachlichen Verständnis unterscheiden. (UF4,UF2) für eine Masse die wirkende Gewichtskraft angeben. (UF2) Mein Gewicht ist x kg! Für die Erarbeitung der Begriffe Masse und Gewichtskraft nutzen. an Beispielen Beziehungen zwi-­ schen Kräften, Energie und Leis-­ tung darstellen. (UF2) die Goldene Regel der Mechanik zur Funktion einfacher Maschi-­ nen als Spezialfall des Energie-­ erhaltungssatzes deuten. (UF1) Erkenntnisgewinnung bei der Beobachtung von Vor-­ gängen (u. a. an einfachen Ma-­ schinen) zwischen der Beschrei-­ bung der Beobachtungen und der Deutung dieser Beobachtun-­ gen unterscheiden.(E2) bei Versuchen (u.a. mit Kraft-­ wandlern und einfachen Maschi-­ nen wie Hebel und Flaschenzug) die zu messenden Größen selbstständig benennen und systematisch den Einfluss dieser Größen untersuchen. (E4) spezielle Kräfte wie Gewichts-­ kräfte, Reibungskräfte, Auf-­ triebskräfte in alltäglichen Situa-­ tionen aufgrund ihrer Wirkungen identifizieren. (E1) Versuchspläne, u. a. zur syste-­ matischen Untersuchung von Kraftwirkungen selbstständig entwickeln und umsetzen. (E4, E5) die Unabhängigkeit der Fallge-­ schwindigkeit von der Masse beim freien Fall mit dem Zu-­ sammenspiel von Gewichtskraft und Trägheit erklären. (E8) Versuche mit Hebel (einseitig und zweiseitig), Wippe und Flaschenzug. Definitionen Gewichtskräfte, Reibungskräfte, Auftriebskräfte Alltägliche Situationen finden und hierzu eine Übersicht in Form eines Lernplakates gestalten. Schülerversuche Gravitationskraft 19 Physik Klasse 7: „Kräfte, Energie und Leistung / Maschinen“ (20 Std.) Kommunikation in Zeichnungen die Wirkung und das Zusammenwirken von Kräf-­ ten durch Vektorpfeile darstellen. (K2) in Abbildungen physikalischer Sachverhalte Kräfteverhältnisse darstellen bzw. interpretieren. (K4, K2) Bewertung die Angemessenheit des eige-­ nen Verhaltens im Straßen-­ verkehr (u. a. Sicherheits-­ abstände, Einhalten von Ge-­ schwindigkeitsvorschriften und Anschnallpflicht, Energie-­ effizienz) reflektieren und beur-­ teilen. (B2, B3) in einfachen Zusammenhängen Überlegungen und Ent-­ scheidungen zur Arbeits-­ ökonomie und zur Wahl von Werkzeugen und Maschinen physikalisch begründen. (B1) Kennenlernen von Vektorpfeilen, Zusammenwirken zweier Kräfte (Kräfteaddition/ -­ subtraktion) Kräfteparallelogramm Übungen zur Kräfteaddition und -­subtraktion Kräfteparallelogramme zeichnen 20 Physik Klasse 7: „Temperatur und Wärme“ (12 Std.) Kontextthema: „Temperatur und Wärme“ (12 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Sonnenenergie und Wärme (2) Verbindung zu den Basiskonzepten • Temperatur und Wärme System: Wärmetransport als Temperaturausgleich Wechselwirkung: Wärmeisolierung Energie: Wärme, Temperatur, Wärmetransport Struktur der Materie: Wärmebewegung, Wärmeausdehnung, Aggregatzustände Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Alltagsvorstellungen kritisch infrage stellen und gegebenenfalls durch physikalische Konzepte ergänzen oder ersetzen. (UF4) • in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. (K2) • Beobachtungs-­ und Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in vorgegebenen einfachen Diagrammen darstellen. (K4) • physikalische Phänomene mit einfachen Modellvorstellungen erklären. (E8) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Begriffe Wärme und Temperatur unterscheiden. • in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. • aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbinden. Wärmephänomene mit Modellen erklären (insbesondere einfaches Teilchenmodell). Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Aggregatzustände (Chemie Klasse 6/7) Temperatursinn (Biologie Klasse 5) Hinweise: 21 Physik Klasse 7: „Temperatur und Wärme“ (12 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Wärme als Maß für Energie, die nötig ist um die Temperatur eines Körpers zu ändern Temperatur als Maß für die kine-­ tische Energie von Teilchen in Gas, Flüssigkeit oder Festkörper Energieübertragung durch Wär-­ me und durch Arbeit Aufbau eines Thermometers, Messen und Ablesen von Tempe-­ raturen. Verschiedene Temperaturskalen (Kelvin, Celsius und Fahrenheit) und deren Fixpunkte. Ein Thermometer selber bauen und skalieren. Volumen-­ und Längenausdeh-­ nung von Stoffen und diese mit dem Teilchenmodell erklären Demonstrations-­ und Schülerversuche. Umgang mit Fachwissen Wärme als Energieform benen-­ nen und die Begriffe Temperatur und Wärme unterscheiden. (UF1, UF2) an Vorgängen aus ihrem Erfah-­ rungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben. (UF1) die Funktionsweise eines Ther-­ mometers erläutern. (UF1) Demonstrations-­ und Schülerversuche Erkenntnisgewinnung mit einem Teilchenmodell Über-­ gänge zwischen Aggregatzu-­ ständen sowie die Wärmeaus-­ dehnung von Stoffen erklären. (E8) Messreihen (u.a. zu Tempera-­ turänderungen) durchführen und zur Aufzeichnung der Messdaten einen angemessenen Messbe-­ reich und sinnvolle Zeitintervalle wählen. (E5, K3) Kommunikation aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbin-­ den. (K4, K2) Schülerversuche (z.B. Siede-­ temperatur von Wasser) und hierzu Messergebnisse in Dia-­ gramme eintragen. 22 Physik Klasse 7: „Sonne und Jahreszeiten“ (8 Std.) Kontextthema: „Sonne und Jahreszeiten“ (8 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Sonnenenergie und Wärme (2) Verbindung zu den Basiskonzepten • Sonne und Jahreszeiten System: die Erde im Sonnensystem, Tag und Nacht, Jahreszeiten Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten In-­ formationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. (K2) • einfache Modelle zur Veranschaulichung physikalischer Zusammenhänge beschreiben und Abwei-­ chungen der Modelle von der Realität angeben. (E7) Kompetenzentwicklung im Unterricht • • aus grafischen Darstellungen die relevanten Informationen zur Entstehung der Jahreszeiten entnehmen. einfache Modelle zur Veranschaulichung physikalischer Zusammenhänge, wie etwa der Stellung der Erde im Sonnensystem oder der Achsneigung, beschreiben und Abweichungen der Modelle von der Realität angeben. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Jahreszeitliche Veränderungen in Lebensräumen (Biologie Klasse 7) Entstehung der Jahreszeiten (Erdkunde Klasse 7) Aufbau des Universums (Physik Klasse 9) Hinweise: 23 Physik Klasse 7: „Sonne und Jahreszeiten“ (8 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Entstehung von Tag und Nacht sowie Jahreszeiten. einfache Schülerversuche als Modelldarstellung. Anomalie des Wassers in Kon-­ texten: Temperaturen im Winter in einem See und Frostaufbrü-­ che. Temperaturmessung in geschichtetem Wasser (Eis). Sonneneinstrahlung auf der Erde, Temperaturunterschiede und Luftdruckausgleich. Umgang mit Fachwissen Jahres-­ und Tagesrhythmus durch die gleichbleibende Achs-­ neigung auf der Umlaufbahn bzw. die Drehung der Erde im Sonnensystem an Modelldarstel-­ lung erklären. (UF1) Auswirkungen der Anomalie des Wassers bei alltäglichen Vor-­ gängen beschreiben. (UF4) Erkenntnisgewinnung die Jahreszeiten aus naturwis-­ senschaftlicher Sicht beschrei-­ ben und Fragestellungen zu Wärmephänomenen benennen. (E1, UF1) Kommunikation die wesentlichen Aussagen schematischer Darstellungen (u. a. Erde im Sonnensystem, Was-­ serkreislauf, einfache Wetterkar-­ ten) in vollständigen Sätzen verständlich erläutern. (K2, K7) Bewertung Gefährdungen der Gesundheit durch UV-­Strahlung bzw. hohe Temperaturen beschreiben und Sicherheitsmaßnahmen erläu-­ tern und einhalten. (B3, E5) Schutz vor Sonnenstrahlung: UV-­Strahlung ist nicht sichtbar, Lichtschutzfaktoren, Sonnen-­ brand und seine Folgen. Plakate zum Thema „Schutz vor Sonnenstrahlung“ erstellen. 24 Physik Klasse 7: „Wetterphänomene“ (10 Std.) Kontextthema: „Wetterphänomene“ (10 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Sonnenenergie und Wärme (2) • • • Sonne und Jahreszeiten Temperatur und Wärme Wetterphänomene Verbindung zu den Basiskonzepten System: Wärmetransport als Temperaturausgleich, Wärme-­ und Wasserkreislauf Wechselwirkung: Absorption und Reflexion von Strahlung Energie: Wärme, Temperatur, Wärmetransport, UV-­Strahlung Struktur der Materie: einfaches Teilchenmodell, Aggregatzustände, Wärmebewegung, Wärmeausdeh-­ nung Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Phänomene nach vorgegebenen Kriterien beobachten und zwischen der Beschreibung und der Deutung einer Beobachtung unterscheiden. (E2) • Beobachtungs-­ und Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in vorgegebenen einfachen Diagrammen darstellen. (K4) • Bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. UF 2) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Beobachtungen durchführen und Messwerte über einen längeren Zeitraum protokollieren. • Messergebnisse in eine Tabelle eintragen und in einem Diagramm darstellen. • Phänomene mit physikalischen Konzepten erklären. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Wärmedämmung und Wärmeausbreitung (Physik Klasse 7) Bewegung von Planeten: Tag und Nacht, Jahreszeiten (Physik / Erdkunde Klasse 7) Himmelsrichtungen (Erdkunde Klasse 5) Ladungstrennung: Entstehung von Gewitterwolken (Physik Klasse 7 / 8) Hinweise: -­ Für die Bestimmung der Himmelsrichtung kann ein selbst gebaute Kompass genutzt werden -­ Als methodische Umsetzung eignet sich hier ein Stationenlernen zu Wetterex-­ perimenten 25 Physik Klasse 7: „Wetterphänomene“ (10 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Temperaturminimum vor Son-­ nenaufgang;; Abkühlung in wol-­ kenlosen Nächten;; Wärme-­ energie von der Sonne. Erwärmung des Erdbodens durch die Strahlung der Sonne;; Kreislauf des Wassers;; Wär-­ metransport durch Strahlung. Eigene Fragestellungen zu Wind, Wolken, Nebel formulie-­ ren. Wärmeausdehnung im Teil-­ chenmodell erklären;; Aggregat-­ zustände von Wasser im Teil-­ chenmodell erklären. Folgende Größen beobachten und notieren: Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Bewöl-­ kung, Temperatur, Luftdruck, Niederschlag, Beaufortskala. Umgang mit Fachwissen Wärme als Energieform benen-­ nen und die Begriffe Temperatur und Wärme unterscheiden. (UF1, UF 2) an Vorgängen aus ihren Erfah-­ rungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben. (UF1) Durchführung von Experimenten Konvektion nicht über den Begriff „Dichte“ erklären. Die Erklärung „Warme Luft steigt auf, weil sie leichter ist als kalte Luft“ zulassen. Erkenntnisgewinnung die Jahreszeiten aus naturwis-­ senschaftlicher Sicht beschrei-­ ben und Fragestellungen zu den Wärmephänomenen benennen. (E1, UF1) mit einem Teilchenmodell Über-­ gänge zwischen Aggregatzu-­ ständen sowie die Wärmeaus-­ dehnung von Stoffen erklären. Langzeitbeobachtungen (u.a. zum Wetter) regelmäßig und sorgfältig durchführen und dabei zentrale Messgrößen systema-­ tisch aufzeichnen. (E2, E4, UF3) Kommunikation Texte mit physikalischen Inhal-­ ten in Schulbüchern, in alters-­ gemäßen populärwissenschaftli-­ chen Schriften und in vorgege-­ benen Internetquellen sinnent-­ nehmend lesen und zusammen-­ fassen. (K1, K2;; K5) aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbin-­ den. (K4, K2) Bewertung Gefährdungen der Gesundheit durch UV-­Strahlung bzw. hohe Temperaturen beschreiben und Sicherheitsmaßnahmen erläu-­ tern und einhalten. (B3, E5) Ohne Messgeräte: Windrichtung und Geschwindigkeit, Bewölkung, Niederschlag Mit Messgeräten: Temperatur, Luftdruck Tabellen für Beobachtungen und Messungen vorgeben Ritualisierter Wetterbericht einer Schülergruppe jeweils zu Stun-­ denbeginn der Unterrichtsreihe. Werte in vorgegebene Diagramme eintragen. Ausgleichskurven zeichnen. Achsen zeichnen, dimensionieren und beschriften. Schutz vor Sonnenstrahlung: UV-­Strahlung ist nicht sichtbar, Lichtschutzfaktoren, Sonnen-­ brand und seine Folgen. 26 Physik Klasse 7: „Wärmeausbreitung“ (5 Std.) Kontextthema: „Wärmeausbreitung“ (5 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Sonnenenergie und Wärme (2) Verbindung zu den Basiskonzepten • Temperatur und Wärme System: Wärmetransport als Temperaturausgleich, Wärme-­ und Wasserkreislauf Wechselwirkung: Wärmeisolierung Energie: Wärme, Temperatur, Wärmetransport, UV-­Strahlung Struktur der Materie: einfaches Teilchenmodell, Wärmebewegung, Wärmeausdehnung Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden. (UF 2) • für Entscheidungen in physikalisch-­technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten. (B1) • Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen benennen. (E5) Kompetenzentwicklung im Unterricht • die Fachbegriffe der Wärmeausbreitung korrekt anwenden. • für Entscheidungen in physikalisch-­technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten. Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht zu den drei Formen der Wärmeübertragung durchführen. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Temperatur und Wärme (Physik Klasse 7) Hinweise: 27 Physik Klasse 7: „Wärmeausbreitung“ (5 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht 3 Formen der Wärmeausbrei-­ tung kennen und mit Beispielen aus dem Alltag verbinden: Wärmeströmung (Heizung, Fön), Wärmeleitung (Tasse Kaffee mit Löffel), Wärmestrah-­ lung (Sonnenstrahlung). Einfache Schülerversuche Wärmeausdehnung im Teil-­ chenmodell erklären Physikalische Schulbuchtexte sinnentnehmend lesen und Fra-­ gen zum Text beantworten Tabellen nutzen, um so z.B. gute und schlechte Wärmeleiter darzustellen "erwünschter und unerwünsch-­ ter" Wärmetransport in der Le-­ bensumwelt kennenlernen. einfache Versuche hierzu (z.B. Nachbauen einer Thermoskan-­ ne). Umgang mit Fachwissen an Vorgängen aus ihren Erfah-­ rungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben. (UF1) Erkenntnisgewinnung mit einem Teilchenmodell Über-­ gänge zwischen Aggregatzu-­ ständen sowie die Wärmeaus-­ dehnung von Stoffen erklären. Kommunikation Texte mit physikalischen Inhal-­ ten in Schulbüchern, in alters-­ gemäßen populärwissenschaftli-­ chen Schriften und in vorgege-­ benen Internetquellen sinnent-­ nehmend lesen und zusammen-­ fassen. (K1, K2;; K5) aus Tabellen und Diagrammen Temperaturen und andere Werte ablesen sowie Messergebnisse in ein Diagramm eintragen und durch eine Messkurve verbin-­ den. (K4, K2) Bewertung die isolierende Wirkung von Stoffen (u. a. Kleidung und Bau-­ stoffe) mit Mechanismen des Wärmetrans-­ ports erklären und bewerten. (B1, E8) 28 Physik Klasse 8: „Elektrostatik“ (10 Std.) 2.3 Klasse 8 Kontextthema: „Gewitter“ (10 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Stromkreise (5) • • • Aufladung von Körpern elektrostatisches Kraftgesetz Gewitter Verbindung zu den Basiskonzepten System: Spannung Wechselwirkung: Kräfte zwischen Ladungen, elektrisches Feld Struktur der Materie: Eigenschaften von Ladungen Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • physikalische Konzepte und Analogien für Problemlösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden. (UF2) • physikalische Probleme erkennen, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen formulieren. (E1) • aus Informationen sinnvolle Handlungsschritte ableiten und auf dieser Grundlage zielgerichtet handeln. (K6) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Physikalische Vorgänge beschreiben und mit einfachen Modellen erklären physikalische Erkenntnisse in Verhaltensregeln umsetzen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern einfaches Modell fließender Elektrizität (Kl. 6) Strom als Ladungsausgleich (Kl. 8) Leiter und Nichtleiter (Kl. 6) Hinweise: • Kurzfilme youtube: Entstehung von Gewitter, Faradayscher Käfig, ... • CD-­Rom „Prisma Physik 2 multimedial“, Klett-­Verlag • Fernsehsendung „Quarks und Co“ zum Thema Gewitter • DVD „Was ist Was“ zum Thema Wetter (Tessloff-­Verlag) 29 Physik Klasse 8: „Elektrostatik“ (10 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen einfache elektrostatische Phä-­ nomene mithilfe der Eigenschaf-­ ten von positiven und negativen Ladungen erklären. (UF2) Kräfte zwischen Ladungen be-­ schreiben sowie elektrische von magnetischen Feldern unter-­ scheiden. (UF1, UF2) Erkenntnisgewinnung physikalische Vorgänge, die zu Aufladung und zur Entstehung von Blitzen führen, beschreiben und mit einfachen Modellen erklären. (E1, E7) Bewertung Sicherheitsregeln und Schutz-­ maßnahmen bei der Nutzung elektrischer Anlagen und bei Gewitter begründen und diese verantwortungsvoll anwenden. (B3) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Begriffe positiv und negativ ge-­ laden, neutral elektrostatisches Kraftgesetz Elektroskop und Glimmlampe als Geräte zum Nachweis elektrischer Ladung. Influenz als Fernwirkung elektri-­ scher Felder. Alltagsphänomene mit dem Kern-­Hülle-­Modell erklären. „Elektronen werden abgerieben“ Vorhandensein von freien Elektronen unterteilt die Stoffe in Leiter und Nichtleiter. Influenz bei Metallen: Verschie-­ bung der Elektronen Influenz bei Nichtmetallen: La-­ dungsverschiebung innerhalb der Moleküle Aufladung in Gewitterwolken mittels Skizze und Filmen erklä-­ ren und darstellen Elektrizitätsforschung in der Geschichte (Franklin). im WP1-­Kurs: Kopierverfahren nach Carlson (Cornelsen 7/8, S. 114) Früherkennung von Gewittern, mögliche Schäden, Schutzmaßnahmen, Blitzableiter, Faradayscher Käfig. 30 Physik Klasse 8: „Gesetze des Stromkreises“ (30 Std.) Kontextthema: „Gesetze des Stromkreises“ (30 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Stromkreise (5) • • Gesetze des Stromkreises Elektrische Energie Verbindung zu den Basiskonzepten System: Stromstärke, Spannung, Widerstand, Parallel-­ und Reihenschaltungen Energie: Spannung, elektrische Energie, elektrische Leistung Struktur der Materie: Kern-­Hülle-­Modell des Atoms Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten kriteriengeleitet Argumente abwägen, einen Standpunkt beziehen und diesen gegenüber anderen Positionen begründet vertreten. (B2) • Konfliktsituationen erkennen und bei Entscheidungen ethische Maßstäbe sowie Auswirkungen eigenen und fremden Handelns auf Natur, Gesellschaft und Gesundheit berücksichtigen. (B3) • Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen benennen. (E5) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Mit Sicherungseinrichtungen sachgemäß umgehen. • Physikalische Erkenntnisse für verantwortungsvolles Handeln nutzen. einen experimentellen Aufbau planen (Schaltkreis) und systematisch verändern. Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern einfaches Modell fließender Elektrizität (Kl. 6) Strom als Ladungsausgleich (Kl. 8) Leiter und Nichtleiter (Kl. 6) Hinweise: • Experimentieranleitung zu den Schülerexperimenten NTL • Lehrfilme „Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik“ zu Ohm und Vol-­ ta • CD-­Rom „Prisma Physik 2 multimedial“, Klett-­Verlag • DVD „Elektrizitätslehre Sek.1“, Gida-­Verlag (Animationen) • RWE Diagramme zum Energiebedarf • Mathebuch Schnittpunkt 7 S. 35 ff: proportional;; S. 125 ff: Äquivalenzumfor-­ mung 31 Physik Klasse 8: „Gesetze des Stromkreises“ (30 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht mithilfe einer Modellvorstellung zum elektrischen Stromkreis die Begriffe Stromstärke, Spannung und Widerstand und ihren Zu-­ sammenhang erläutern. (UF1, E8, K7) Erkenntnisgewinnung Stromstärke, Spannung, Wider-­ stand, elektr. Leistung, elektr. Energie, Iges, Uges, Rges in Reihenschal-­ tung und Parallelschaltung Analogie zum Wassermodell, Elektronen im Metallgitter Rges in Parallelschaltung nur im WP1-­Fach Einfache Experimente anwei-­ sungsgetreu sicher durchführen und einen Kurzschluss gezielt herbeiführen. Lösungsstrategien hierfür entwickeln. (E5, E6, K9) Widerstand als Strombegrenzer Überlastung und verbraucher-­ freie Verbindung von Hin-­ und Rückleitung als Ursachen für einen Kurzschluss. Sicherung als automatischer Stromkreisunterbrecher. Messgeräte anschließen, Mes-­ sung von Spannung und Strom-­ stärke in Reihen-­ und Parallel-­ schaltungen. Schülerversuche mit NTL-­ Experimentierkästen Umgang mit Fachwissen Spannungs-­ und Stromstärke-­ messungen planen und unter sachgerechter Verwendung der Messgeräte durchführen. (E5, E4) Messdaten zu Stromstärke und Spannung in Reihen-­ und Paral-­ lelschaltungen auswerten und Gesetzmäßigkeiten formulieren. (E6) die Leistung, Energie sowie den Widerstand in elektrischen Stromkreisen aus Spannung und Stromstärke bestimmen. (E6) Kommunikation für eine Messreihe mit mehre-­ ren Variablen selbstständig eine geeignete Tabelle anle-­ gen. (K2) bei der Auswertung technischer Daten von Elektrogeräten die für die Ermittlung des Energie-­ bedarfs wesentlichen Angaben identifizieren. (K2) den Energiebedarf eines Haus-­ halts mit verschiedenen Dia-­ grammformen darstellen und Vor-­ und Nachteile verschiede-­ ner Diagrammformen benen-­ nen. (K4) Bewertung Möglichkeiten zum sparsamen Gebrauch von Elektrizität im Haushalt nennen und unter dem Kriterium der Nachhaltig-­ keit bewerten. (B3) einen Versuch zur Reihen-­ und Parallelschaltung auswerten, indem sie die Gesetzmäßigkei-­ ten selbstständig in ihrer Spra-­ che formulieren. Bestimmung der Leistung aus Stromstärke und Spannung, Ohmsches Gesetz (Wdh. des Begriffs „proportional“). Einbau und Ablesen von Messgeräten üben, Messversuche als Schülerversuche mit NTL-­ Kästen. Formeln für Spannung, Stromstärke Formel für Widerstand bei Reihenschaltung Leistungsberechnung P=U*I Widerstandsberechnung R=U/I Energieberechnung E = P*t im WP1-­Fach: Messung von Stromstärke und Spannung. Bei Schüler-­ versuchen selbst Tabellen für Messwerte erstellen. aus Etiketten von Haushaltsgeräten die physikalischen Größen und Einheiten identifizieren. geschichtliche Entwicklung: Galvanis Froschschenkelexpe-­ riment, erste Volta-­Säule Prozentuale Verteilung von Heizung, Licht … Absolute Angaben von elektrischer Energie, Gas Energieeffizienzklassen Schaltskizzen zu Schaltungen im Haushalt. Erstellung einer Präsentation: Vergleich von vier Elektrogeräten Auswertung eines vorgegebenen Beispiels mit Tabellenkalkulationsprogramm. verschiedene Elektrogeräte ver-­ gleichen begründetes Argumentieren Welche Kosten verursachen einzelne Elektrogeräte? Tipps zum Energiesparen 32 Physik Klasse 8: „Elektromagnetismus“ (15 Std.) Kontextthema: „Elektromotor“ (15 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Kräfte und Maschinen (6) • • • Kräfte, Energie, elektr. und mech. Leistung Wirkungsgrad Energieerhaltung Verbindung zu den Basiskonzepten System: Elektromotor Wechselwirkung: magnetische Kräfte und Felder Energie: Energie, elektrische und mechanische Leistung, Energieerhaltung Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • physikalische Zusammenhänge sachlich und sachlogisch strukturiert schriftlich darstellen. (K1) • Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mit angemessenen Medien und Präsentationsformen fachlich korrekt und überzeugend präsentieren. (K7) • beim naturwissenschaftlichen Arbeiten im Team Verantwortung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen und Ziele und Aufgaben sachbezogen aushandeln. (K9) Kompetenzentwicklung im Unterricht • In ausgewählten Geräten den Elektromagneten entdecken und deren Funktionsweise erläutern • Physikalische Sachzusammenhänge sachlogisch und strukturiert schriftlich darstellen einen Bausatz (Klingelmodell oder Elektromotor) weitgehend eigenständig zusammenbauen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Magnetismus (Kl. 6) Gesetze des Stromkreises (Kl. 8) Elektrische Energie (Kl. 8) Mechanische Leistung (Kl 7) Hinweise: • Experimentieranleitung zu den Schülerexperimenten NTL • Opitec: Bausatz Klingelmodell • Firma Leopold Eschke: Bausatz Elektromotor • Lehrfilme: „Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik“ über Faraday und Ampère 33 Physik Klasse 8: „Elektromagnetismus“ (15 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplan Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen die Bewegung freier Elektronen im Vakuum mit Hilfe der Rech-­ ten – Hand – Regel beschreiben und erklären. (UF1, UF4) den Aufbau eines Elektromotors erläutern und dessen Funkti-­ onsweise mit dem Wirken mag-­ netischer Kräfte erklären. (UF1) Erkenntnisgewinnung anhand historischer Beispiele die Entdeckung des Elektro-­ magnetismus nachvollziehen. (E9) einfache Experimente anwei-­ sungsgetreu sicher durchführen und die Magnetfeldlinien um einen Draht sichtbar machen. (E5, E6) Kommunikation die Entdeckung des Elektro-­ magnetismus als Vorausset-­ zung für die Entwicklung un-­ zähliger Geräte begreifen und die Funktionsweise ausgewähl-­ ter Geräte erläutern. (UF4) Bewertung Wirkungsgrade verschiedener Motoren vergleichen und unter ökologischen und ökonomi-­ schen Aspekten bewerten. Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Bilderzeugung des Röhrenfern-­ sehers und Ablenkung des Elektronenstrahls in horizontaler und vertikaler Richtung. Lorentzkraft auf bewegte La-­ dungen Oersteds Versuch (ggf. Schü-­ lerexperimentierboxen NTL nut-­ zen). Jeder stromdurchflossene Draht hat ein Magnetfeld Wovon hängt die Stärke eines Elektromagneten ab? Vorteile Elektromagnet gegenüber Dauermagnet Korkenzieherregel. Funktionsweise von Gong, Klingel und Relais. mindestens eines der Geräte zeichnen und erläutern. Vor-­ und Nachteile des Elektro-­ motors gegenüber einem Ben-­ zinmotor. „Affenschaukel“, stromdurchflossene Leiterschleife im Magnetfeld Mathematisierung des Wir-­ kungsgrades eines Elektromo-­ tors ( ) nur im WP1-­Kurs 34 Physik Klasse 8: „Auftrieb“ (15 Std.) Kontextthema: „Auftrieb“ (15 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Bewegungen und ihre Ursachen (10) • • Gesetze des Stromkreises Elektrische Energie Verbindung zu den Basiskonzepten Wechselwirkung: Druck, Schweredruck, Auftriebskraft, Gewichtskraft, resultierende Kraft Struktur der Materie: Masse, Dichte. Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • physikalische Probleme erkennen, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen formulieren. (E1) Kompetenzentwicklung im Unterricht • an Alltagsphänomenen physikalische Konzepte erläutern physikalische Probleme erkennen und dazu Fragestellungen formulieren Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Gewichtskraft (Kl. 7) Hinweise: • Experimentieranleitung zu den Schülerexperimenten NTL • Film: „Mythbusters – Gefangen unter Wasser“ • Galilei-­Thermometer, versch. Kartesische Taucher aus der Sammlung 35 Physik Klasse 8: „Auftrieb“ (15 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Die Aussage „der Wasserduck nimmt mit der Wassertiefe zu“ anhand ausgewählter Experi-­ mente verdeutlichen. Formel für den Druck 𝑝 = und Kräfte wie die Gewichtskraft FG, Auftriebskraft FA sowie die resul-­ tierende Kraft Fres in Beispielsi-­ tuationen aufgrund ihrer Wirkung identifizieren. (UF1) Das Zusammenspiel dieser Kräfte lässt sich an der Balken-­ waage erläutern: Körper mit gleichem Auftrieb in der Luft haben diesen nicht unter Was-­ ser. Die Begriffe „sinken“, „schwe-­ ben“, „steigen“ und „schwimmen“ als Zusammenspiel von Auf-­ triebskraft, Gewichtskraft, mittle-­ re Dichte des Körpers und Dich-­ te der Flüssigkeit verstehen. (UF3, UF4) Physikalische Zusammenhänge sachlich und sachlogisch struktu-­ riert schriftlich darstellen. (K2) Als Anwendungsbeispiele die-­ nen der Kartesische Taucher (Veränderung der mittleren Dichte des Körpers) oder das Galilei-­Thermometer (Verände-­ rung der Dichte der Flüssigkeit). Einzelne ausgewählte Übungsaufgaben zum Druck und zum Auftrieb. Eigens erstellte Formelsammlung und Umrechnungstabelle zwischen den Einheiten sind zugelassen. Baden im Toten Meer Umgang mit Fachwissen den Auftrieb mit dem Prinzip des Archimedes beschreiben sowie anhand des Schweredrucks und der Dichte erklären. # $ für die Dichte und deren Umstellungen (das Formeldreieck noch zulassen). Die quantitative Erfassung über die Formel vorzugsweise für den WP1-­Kurs. Erkenntnisgewinnung Kommunikation Beiträge von Mitschülern und Mitschülerinnen sowie von Lehr-­ personen strukturiert zusammen-­ fassen, vergleichen und in sach-­ licher Form hinterfragen. (K8) Bewertung Das freie Formulieren von Sachtexten üben an Fragestellungen wie: „Wie steigt und sinkt ein U-­Boot?“ Die vielfältigen Erfindungen und das Leben der Person des Archimedes können hier in den Blick genommen werden. 36 Physik Klasse 9: „Optische Instrumente“ ( 30 Std.) 2.4 Klasse 9 Kontextthema: „Optische Instrumente“ ( 30 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Optische Instrumente und die Optische Instrumente Erforschung des Weltalls • • Optische Geräte Abbildungen mit Linsen und Spiegeln Verbindung zu den Basiskonzepten System Linsen, Bildentstehung, Himmelsobjekte, Weltbilder Wechselwirkung Lichtbrechung, Totalreflexion, Gravitation Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler können • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und überge-­ ordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • physikalische Konzepte und Analogien für Problemlösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden. (UF2) • Prinzipien zur Strukturierung und zur Verallgemeinerung physikalischer Sachverhalte entwickeln und anwenden. (UF3) • Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen benennen. (E5) • Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden. (E8) in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren. (K2) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Anhand von Beobachtungen Gesetzmäßigkeiten erkennen und formulieren • Nach Zielvorgaben Experimente planen, durchführen und auswerten • In Erscheinungen des Alltags physikalische • Gesetzmäßigkeiten erkennen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Aufbau des Auges inkl. Strahlenverlauf (Kl. 9) Biologie Datenübertragung mittels Glasfaserkabeln (Totalreflexion) Steuern und Regeln Fachbereich Technik (Kl. 9) 37 Physik Klasse 9: „Optische Instrumente“ ( 30 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Netzhaut als natürlicher Sensor für Lichtstrahlen. Aufbau des Fernrohrs, des Mik-­ roskops, der Kamera. Aufbau des Auges, Akkommo-­ dation, Funktion der Netzhaut, Weitsichtigkeit, Kurzsichtigkeit Arbeit mit dem Fachbuch Arbeiten mit den Schüler-­ Experimentierkästen. Strahlenverlauf an Hohl-­ und Wölbspiegeln, Lichtbrechung (Übergang Luft in Glas, Glas in Luft), Totalreflektion. Untersuchung und Erklärung von Reflexion, Streuung und Absorption. Gesetzmäßigkeiten zur Ausbrei-­ tung des Lichts. Demonstrationsversuche sowie einfache Schülerversuche z.B. zu Reflexion an verschiedenen Oberflächen. Versuche mit Sammellinsen und Zerstreuungslinsen. Versuche mit Körpern unterschiedlicher Oberflächen: helle, dunkle, verspiegelte Flächen. Arbeiten mit den Schüler-­ Experimentierkästen Untersuchung und Erklärung der Lichtbrechung, Streuung und Bündelung. Gesetzmäßigkeiten zur Licht-­ brechung. Gesetzmäßigkeiten zu Abbil-­ dungsgesetzen. Arbeiten mit den Schüler-­ Experimentierkästen Arbeit mit dem Fachbuch Virtuelle Simulation des Strahlengangs mittels Simulationsprogramm. Vermutungen (u. a. zu Abbil-­ dungseigenschaften von Linsen) in Form einer einfachen je – desto – Beziehung formulieren und diese experimentell überprüfen. (E3, E4) einfache Versuche zum Sehen nach vorgegebenen Fragestel-­ lungen durchführen und Hand-­ lungen und Beobachtungen nachvollziehbar beschreiben. (E2, E5, K3) Versuchsergebnisse zum Sehen vergleichen, daraus Schluss-­ folgerungen ziehen und einfa-­ Umgang mit Fachwissen den Aufbau des Auges, die Funktion von Kameras, Fernroh-­ ren, Sehhilfen in ihren wesentli-­ chen Aspekten erläutern. (UF1) den Aufbau des Auges erläutern und das Sehen mit einem einfa-­ chen Sender-­Empfänger-­Modell beschreiben. (UF1, UF4) das Aussehen von Gegenstän-­ den mit dem Verhalten von Licht an ihre Oberflächen (Reflexion, Streuung oder Absorption) er-­ läutern. (UF3) an Beispielen qualitativ, wie Licht an Grenzflächen zwischen durchsichtigen Medien gebro-­ chen oder totalreflektiert bzw. in Spektralfarben zerlegt wird. (UF3) Vermutungen zu Abbildungsei-­ genschaften von Linsen in Form einer einfachen je -­ desto -­ Be-­ ziehung formulieren und diese experimentell überprüfen. (E3, E4) Strahlengänge bei Abbildungen mit Linsen und Spiegeln und bei einfachen Linsenkombinationen (Auge, Brille und Fernrohr) be-­ schreiben und zwischen reellen und virtuellen Bildern unter-­ scheiden. (UF2) Erkenntnisgewinnung 38 Physik Klasse 9: „Optische Instrumente“ ( 30 Std.) che Regeln ableiten. (E6, K8) Kommunikation schematische Darstellungen zu Aufbau und Funktion des Auges und Optischer Instrumente ei-­ genständig interpretieren. (K2, UF4) in einem strukturiertem Proto-­ koll, u.a. zu optischen Experi-­ menten, Überlegungen, Vorge-­ hensweisen und Ergebnisse nachvollziehbar dokumentieren. (K3) Ergebnisse optischer Experi-­ mente mit angemessenen Me-­ dien fachlich korrekt und an-­ schaulich präsentieren. (K7) im Internet mir einer vorgegebe-­ nen altersgerechten Suchma-­ schine eingegrenzte Informatio-­ nen finden. (K5) Informationen aus Sachtexten und Filmsequenzen entnehmen und wiedergeben. (K2) Beispiele für optische Täuschungen suchen z.B. wesentliche Bestandteile und die Funktionen des Auges 39 Physik Klasse 9: „Optische Instrumente“ ( 30 Std.) Kontextthema: „Stromerzeugung und -­umwandlung“ ( 30 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Elektrische Energieversorgung (7) Elektromagnetismus und Induktion • • Generator Kraftwerke und Nachhaltigkeit Verbindung zu den Basiskonzepten System Kraftwerke, regenerative Energiequellen, Transformator, Generator, Stromnetze, Treibhauseffekt Wechselwirkung Magnetfelder von Leitern und Spulen, elektrische Felder, Induktion Energie Energietransport, Wirkungsgrad, Energieentwertung Struktur der Materie Fossile und regenerative Energieträger Übergeordnete Kompetenzen (Schwerpunkte) Die Schülerinnen und Schüler können • Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mit angemessenen Medien und Präsentationsformen fachlich korrekt und überzeugend präsentieren. (K7) • in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten kriteriengeleitet Argumente abwägen, einen Standpunkt beziehen und diesen gegenüber anderen Positionen begründet vertreten. (B2) • Konfliktsituationen erkennen und bei Entscheidungen ethische Maßstäbe sowie Auswirkungen eigenen und fremden Handelns auf Natur, Gesellschaft und Gesundheit berücksichtigen. (B3) • bei Diskussionen über physikalische Themen Kernaussagen eigener und fremder Ideen verglei-­ chend darstellen und dabei die Perspektive wechseln. (K8) • selbstständig physikalische und technische Informationen aus verschiedenen Quellen beschaffen, einschätzen, zusammenfassen und auswerten. (K5) • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und überge-­ ordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • vielfältige Verbindungen zwischen Erfahrungen und Konzepten innerhalb und außerhalb der Physik herstellen und anwenden. (UF4) Kompetenzentwicklung im Unterricht Über technische Errungenschaften sachlich reflektieren und deren Sinn anhand fachlicher Argumente hinterfragen. • Physikalische Zusammenhänge sachlogisch und strukturiert schriftlich darstellen. • Die Wechselwirkung elektromagnetischer Kräfte erklären und deren Zusammenhänge sachlogisch und strukturiert schriftlich darstellen können. • Die Umsetzung physikalische Prinzipien in • aktueller Technik verstehen. • 40 Physik Klasse 9: „Optische Instrumente“ ( 30 Std.) Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Technik: Stufe 9 Alternative Energiegewinnung (Generator) Technik Stufe 9: Wirkungsgrade von Kraft-­ Arbeitsmaschinen Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen Aufbau und Funktion von Gene-­ ratoren und Transformatoren beschreiben und mit Hilfe der elektromagnetischen Induktion erklären. (UF1) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Spannungserzeugung durch Induktion -­ Generatoren vom Fahrrad-­ dynamo bis zum Kraftwerk -­ Elektromagneten, Wechsel-­ spannung,Transformator -­ Demonstrationsversuche zum Generator, Transformator -­ Strom-­ und Spannungsmessung am Transformator mit Hilfe der Schülerübungskästen -­ Berechnungen mit der Formel zur Spannung am Transformator den Aufbau von Elektromotoren erläutern und ihre Funktionsweise u. a. mit dem Wirken magnetischer Kräfte erklären. (UF1) Energieumwandlungsketten von einem Kraftwerk bis zu den Haushalten unter Berücksichtigung der Energieentwertung und des Wirkungsgrades darstellen und erläutern. (UF1, K7) -­‐‑ Stromstärke optional -­ Funktionsweise des Elektro-­ motors, -­ Elektromotoren im alltäglichen Gebrauch -­ Elektroautos -­ Funktionsweise eines Kraft-­ werks mit Fokus auf der Demonstrationsversuche zum Elektromotor Stromerzeugung. Wirkungsgrad von Dampfturbine und Generator -­ Fernübertragung von Strom, Hochspannungstransformatoren, Zusammenhang Stromstärke Energieverlust Erkenntnisgewinnung Versuche und Experimente (u. a. zur Induktion) auf der Grundlage selbst entwickelter Beobachtungs-­ kriterien systematisch durchführen sowie Beobachtungs-­ ergebnisse strukturiert beschreiben und verallgemeinernd deuten. (E2) Zur Induktion: Experimente zur Ermittlung der Zusammenhänge erzeugte Spannung, Magnetfeld, Windungszahl und Geschwindigkeit Kommunikation Informationen aus verschiedenen Quellen (u. a. zur effektiven Bereit-­ stellung und Übertragung von Ener-­ gie) zusammenfassend darstellen. (K5) -­ Arbeit mit dem Buch Seite 5-­25 -­ Internet als Quelle für Referate und Hausaufgaben (Selbständige Recherche und angemessene Aufarbeitung der Inhalte) Bewertung Vor-­ und Nachteile nicht erneu-­ erbarer und regenerativer Energiequellen an je einem Beispiel im Hinblick auf eine physikalisch-­technische, wirt-­ schaftliche und ökologische Nutzung auch mit Bezug zum Klimawandel begründet gegen-­ einander abwägen und bewer-­ ten. (B1, B3) Energiebedarf der modernen Gesellschaft, Klimatische Aus-­ wirkungen -­ Alternative photovoltaische Stromerzeugung, Möglichkeiten und Grenzen 41 Physik Klasse 10: „Bewegungsgesetze“ (20 Std.) 2.5 Klasse 10 Kontextthema: „Physik im Straßenverkehr“ (7 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Bewegungen und ihre Ursachen (10) • Geschwindigkeit Verbindung zu den Basiskonzepten System: Geschwindigkeit Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Untersuchungen und Experimente selbständig, zielorientiert und sachgerecht durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen benennen. (E5) • zur Darstellung von Daten angemessene Tabellen und Diagramme anlegen und skalieren. (K4) • vielfältige Verbindungen zwischen Erfahrungen und Konzepten innerhalb und außerhalb der Physik herstellen und anwenden. (UF4) Kompetenzentwicklung im Unterricht • rechnerische Bestimmung der Geschwindigkeit und Beschleunigung • Experimente zur Geschwindigkeit und Beschleunigung Gefahren im Straßenverkehr Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern • • • Erdbeschleunigung (Kl. 7) Fach Physik Proportionale Zuordnungen (Kl. 7) Fach Mathematik Umstellung von Formeln (Kl. 7 und 8) Fach Mathematik Hinweise: 42 Physik Klasse 10: „Bewegungsgesetze“ (20 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Erkenntnisgewinnung Messwerte zur gleichförmigen Bewegung durch eine Proporti-­ onalität von Weg und Zeit mo-­ dellieren und Geschwindigkeiten berechnen. (E6, K3) Kommunikation Gruppenarbeiten u. a. zu Ge-­ schwindigkeitsmessungen, pla-­ nen, durchführen, auswerten und reflektieren. (K9) Messreihen zu Bewegungen protokollieren und in Zeit-­Weg-­ Diagrammen darstellen. (K3, E6) Bewertung die Angemessenheit des eige-­ nen Verhaltens im Straßenver-­ kehr (u. a. Sicherheitsabstände, Einhalten von Geschwindig-­ keitsvorschriften und Anschnall-­ pflicht) reflektieren und beurtei-­ len. (B2, B3) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Bestimmung der Geschwindig-­ Lehrerexperiment keit mit dem Steigungsdreieck in einem Weg-­Zeit-­Diagramm Durchschnittsgeschwindigkeit Im WP1-­Kurs: Diagramme mit Tabellenkalkulationsprogram-­ men Weg-­Zeit-­ und Geschwindigkeit-­ Zeit-­Diagramme Beschleunigung Bremsweg und Anhalteweg berechnen Experiment zur Bestimmung der Geschwindigkeit der vorbeifah-­ renden Fahrzeuge Wissenschaftliches Protokollie-­ ren Experimente mit den Schülerex-­ perimentierkästen Schätz-­ und Rechenaufgaben zum Brems-­ und Anhalteweg 43 Physik Klasse 10: „Kernenergie und Radioaktivität“ (20 Std.) Kontextthema: „Der Streit um die Kernenergie“ (20 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Kernenergie und Radioaktivität (8) • • • Atombau und Atomkerne Ionisierende Strahlung Kernspaltung Verbindung zu den Basiskonzepten System: Kernkraftwerke, Kettenreaktion, Halbwertszeiten Wechselwirkung: Kernkräfte, Strahlungsarten, Röntgenstrahlung Energie: Kernenergie, Energie ionisierender Strahlung Struktur und Materie: Atome, Atomkerne, Kernspaltung, radioaktiver Zerfall Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche angeben. (E7) • bei Diskussionen über physikalische Themen Kernaussagen eigener und fremder Ideen vergleichend darstellen und dabei die Perspektive wechseln. (K8) • in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten kriteriengeleitet Argumente abwägen, einen Standpunkt beziehen und diesen gegenüber anderen Positionen begründet vertreten. (B2) Kompetenzentwicklung im Unterricht • Radioaktive Strahlung • Kernkraftwerke • Röntgenstrahlung Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern Hinweise: • Kostenlose Hefte „Radioaktivität und Strahlenschutz“, Informationskreis Kern-­ Energie • Außerschulischer Lernort: Röntgenmuseum in Remscheid 44 Physik Klasse 10: „Kernenergie und Radioaktivität“ (20 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen Eigenschaften, Wirkungen und Nachweismöglichkeiten ver-­ schiedener Arten radioaktiver Strahlung und von Röntgenstrahlung beschreiben. (UF1) Halbwertszeiten auf statistische Zerfallsprozesse großer Anzah-­ len von Atomkernen zurück führen. (UF1, UF4, E8) die Wechselwirkung ionisieren-­ der Strahlung mit Materie er-­ läutern und damit Anwendungen sowie Gefährdungen und Schutzmaßnahmen erklären. (UF1, UF2) die Kernspaltung in einer kon-­ trollierten Kettenreaktion in ei-­ nem Kernreaktor und die damit verbundenen Stoff-­. und Ener-­ gieumwandlungen erläutern. (UF1, E7) Erkenntnisgewinnung den Aufbau des Atomkerns, die Bildung von Isotopen und die Kernspaltung sowie die Kernfu-­ sion mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. (E7) Zerfallskurven und Halbwerts-­ zeiten zur Vorhersage von Zer-­ fallsprozessen nutzen. (E8) Probleme der Nutzung der Kernenergie und der Behand-­ lung von radioaktiven Abfällen erläutern und die daraus resul-­ tierenden physikalischen, tech-­ nischen und gesellschaftlichen Fragestellungen differenziert darstellen. (E1, K7) die Veränderungen in Physik, Technik und Gesellschaft durch die Entdeckung radioaktiver Strahlung und Kernspaltung beschreiben. (E9) Kommunikation Informationen und Positionen zur Nutzung der Kernenergie und anderer Energiearten diffe-­ renziert und sachlich darstellen sowie hinsichtlich ihrer Intentio-­ Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Nachweis durch Filme, Nebel-­ kammer, Ionisierung (Geiger-­ Müller-­Zählrohr) Strahlungsarten Messungen mit dem Geiger-­ Müller-­Zählrohr Halbwertszeiten Zerfallsreihen Arbeiten mit Nuklidkarten Nutzen in der Medizin Gefahren für Menschen und Umwelt Kontrollierte und unkontrollierte Kettenreaktion, kritische Masse Das Kern-­Hülle-­Modell Arbeiten mit dem PSE Arbeiten mit Nuklidkarten Aufbau und Funktionsweise von Kraftwerken Sicherheitsvorrichtungen von Kernkraftwerken Reaktorunfälle Fukushima und Tschernobyl Reaktorunfälle Entdeckung der Radioaktivität und Kernspaltung Im WP1-­Kurs: Besuch des Röntgenmuseums in Remscheid 45 Physik Klasse 10: „Kernenergie und Radioaktivität“ (20 Std.) nen überprüfen und bewerten. (K5, K8) Bewertung Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung und von Röntgenstrahlung auf der Grundlage physikalischer und biologischer Fakten begründet abwägen. (B1) eine eigene Position zur Nut-­ zung der Kernenergie einneh-­ men, dabei Kriterien angeben und ihre Position durch stringen-­ te und nachvollziehbare Argu-­ mente stützen. (B2) Diskussionen mit verschiedener Rollenverteilung 46 Physik Klasse 10: „Sensoren“ (20 Std.) Kontextthema: „Die Informationsgesellschaft“ (13 Unterrichtsstunden) Inhaltsfeld: Inhaltlicher Schwerpunkt: Informationsübertragung (9) • • • • Die Informationsgesellschaft Halbleiter Dioden und Transistoren Sensorschaltungen Verbindung zu den Basiskonzepten System: analoge und digitale Kodierung, Sensorschaltungen Wechselwirkung: elektroakustische Signalwandlung Struktur der Materie: Dioden und Transistoren Schwerpunkte der übergeordneten Kompetenzerwartungen Die Schüler können • Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1) • Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche angeben. (E7) • für Entscheidungen in physikalisch-­technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten. (B1) Kompetenzentwicklung im Unterricht • die Bedeutung der Halbleitertechnik kennen • Funktionen von einfachen elektronischen Bauteilen nennen einen Sensor nach Schaltplan selbständig aufbauen und testen Vernetzung innerhalb des Fachs und mit anderen Fächern einfaches Modell fließender Elektrizität (Kl. 6) Strom als Ladungsausgleich (Kl. 8) Leiter und Nichtleiter (Kl. 6) Kern-­Hülle Modell des Atoms (Kl. 7) Hinweise: • LEGO Mindstorms NXT • Physik NATUR Plus 7-­10, Schroedel Verlag, S. 388-­409 47 Physik Klasse 10: „Sensoren“ (20 Std.) Kompetenzerwartungen des Lehrplans Die Schülerinnen und Schüler können … Umgang mit Fachwissen Die Funktion von Dioden und Transistoren in einfachen Grundschaltungen erklären. (UF1) Unterschiedliche Frequenzbe-­ reiche benennen und sie ent-­ sprechend ihrer Bedeutung bei der Informationsübertragung einordnen. (UF3, UF4) Den Unterschied zwischen digi-­ talen und analogen Signalen an Beispielen verdeutlichen. (UF2) Erkenntnisgewinnung Sensoren, u. a. für Wärme und Licht, über geeignete Messrei-­ hen und Diagramme kalibrieren. (E6) Gesellschaftliche Veränderun-­ gen durch die Entwicklung der Informationstechnologie aufzei-­ gen. (E9) Verbindliche Absprachen zu den Inhalten Innere Differenzierung Verbindliche Absprachen zum Unterricht Aufbau von Dioden und Transis-­ toren, Schaltzeichen Vorhandensein von freien Elektronen unterteilt die Stoffe in Leiter und Nichtleiter Leitungsvorgänge in Halbleitern: Eigenleitung, n-­Leitung, p-­ Leitung Wellenlängen und Frequenzen von Wellen Im WP1-­Kurs: Senden und Empfangen von Funkwellen, Schwingkreise Funktion mit dem Kern-­Hülle-­ Modell erklären Erkennen von Dioden, Leuchtdi-­ oden und Transistoren auf ICs oder Zeichnungen von ICs Transistor als Schalter Frequenzbereiche am Beispiel der Radiowellen Unterscheidung der analogen und digitalen Signalen anhand der Schwingungskurve Im WP1-­Kurs: binäre Signale, Datenspeicherung im Computer Wärmesensor Lichtsensor Verschiedene Schülerexperimente zu Sensoren Transistoren und Dioden ver-­ drängen die Elektronenröhren und Relaisschaltungen Bedeutung von Silicium für die Halbleitertechnik 48 3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung Transparenz der Leistungsbewertung In der Einstiegsphase eines Unterrichtsvorhabens werden die Schülerinnen und Schüler über die angestrebten Ziele und die Form der Leistungsbewertung informiert. Im Verlauf der einzelnen Unterrichtsvorhaben oder zu deren Ende werden die Schü-­ lerinnen und Schüler möglichst einmal über ihren erreichten Lernstand mit Blick auf die vorgegebenen Ziele informiert. Möglichkeiten zur Rückmeldung bieten sich in Form mündlicher Information, Besprechung schriftlicher Übungen („Tests“), Bespre-­ chung und Bewertung von anderen Schülerarbeiten (z. B. Lernplakate, Mindmaps, …) oder durch Einsammeln der Schülerhefte bzw. -­hefter. Die Entscheidung, welche Form der Rückmeldung zur Anwendung kommt, trifft die Fachlehrerin bzw. der Fach-­ lehrer in eigenem Ermessen unter Berücksichtigung der spezifischen Gegebenheiten der Lerngruppe und des Unterrichtsvorhabens. Gewichtung der Kompetenzbereiche Die Kompetenzbereiche Umgang mit Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommuni-­ kation und Bewertung sollen zu gleichen Teilen in die Bewertung einfließen. Eine Schwerpunktsetzung auf den Kompetenzbereich „Umgang mit Fachwissen“ ist nicht zulässig. Zu Beginn eines Unterrichtsvorhabens informiert die Fachlehrerin bzw. der Fachleh-­ rer, welche Schwerpunkte jeweils im Vordergrund stehen, und gibt Hinweise, in wel-­ cher Form die Schülerinnen und Schüler Leistungen erbringen können. Klassenarbeiten / Bestandteile der „Sonstigen Leistungen im Unterricht" Im Physikunterricht der Sekundarstufe I gibt es nur in den Kursen des Wahlpflicht-­ fachs Physik Klassenarbeiten. Die Leistungen in den schriftlichen Arbeiten sind bei der Leistungsbewertung im Verhältnis zu den sonstigen Leistungen gleich zu gewich-­ ten. Einmal im Schuljahr kann eine Klassenarbeit durch eine andere Lernerfolgsüberprü-­ fung ersetzt werden. Als geeignete Formate hierfür kommen in Frage: • Vortrag oder Referat (Präsentationsaufgaben) • Dokumentation von Projekten (Dokumentationsaufgaben) • praktische Projektarbeit (Produktionsaufgaben) Für die Anzahl der Klassenarbeiten wird folgende Festlegung getroffen: Jahrgangsstufe 7 8 9 10 Anzahl der Klas-­ 6 5 4 4 senarbeiten In allen anderen Physikkursen wird nur der Bereich „Sonstige Leistungen“ bewertet. Hier legt der Kernlehrplan die Kompetenzerwartungen für zwei Entwicklungsstufen fest. Das Erreichen der Kompetenzen ist zu überprüfen durch: 1. Beobachtungen der Schülerinnen und Schüler 2. Bewertung der Arbeitsprodukte (z. B. Plakate, Schülerhefte/r, 3. Schriftliche Leistungsüberprüfungen („Tests“) 49 Kriterien für die Beobachtung der Schülerinnen und Schüler • arbeitet zielgerichtet und lässt sich nicht ablenken • bringt seine individuellen Kompetenzen in den Arbeitsprozess ein • übt seine Funktion innerhalb der Gruppe verantwortungsvoll aus • kann Versuche selbstständig aufbauen und durchführen • geht mit den Experimentiergeräten sachgerecht um und verlässt seinen Arbeits-­ platz sauber • erreicht das Ergebnis in der zur Verfügung stehenden Zeit • kann sich in Diskussionen auf die Argumente der Mitschülerinnen und Mitschüler beziehen • hält sich an vereinbarte Regeln • kann eigene Meinungen begründet vertreten. • kann den eigenen Arbeitsprozess reflektieren und die Erkenntnisse umsetzen • fertigt Hausaufgaben regelmäßig und in angemessener Weise an Die individuellen Leistungen sind auch bei Gruppenarbeiten den einzelnen Schülerinnen und Schülern zuzuordnen. Kriterien für die Bewertung der Arbeitsprodukte und Schülerhefte/r • Vollständigkeit • Ausführlichkeit • Nachvollziehbarkeit • Sauberkeit • Angemessene Verwendung der Fachsprache. Kriterien für schriftliche Leistungsüberprüfungen Leistungsüberprüfungen müssen so angelegt sein, dass verschiedene Kompetenz-­ bereiche überprüft werden. Schriftliche Überprüfungen werden im Vorfeld angekündigt, ihre Bearbeitungsdauer darf 15 Minuten nicht überschreiten. Bewertung von Gruppenarbeiten Bei Gruppenarbeiten werden die individuelle Leistung und auch die Gruppenleistung zu gleichen Teilen bewertet. Kriterien für individuelle Leistungen: • arbeitet zielgerichtet und lässt sich nicht ablenken • bringt seine individuellen Kompetenzen in den Arbeitsprozess ein • fertigt Aufzeichnungen ausführlich, nachvollziehbar und sauber an • übt seine Funktion innerhalb der Gruppe verantwortungsvoll aus. Kriterien für Gruppenleistungen: • bauen Versuche selbstständig auf und führen sie selbstständig durch • gehen mit den Experimentiergeräten sachgerecht um und verlassen ihren Arbeits-­ platz sauber. 50 • erreichen das Ergebnis in der zur Verfügung stehenden Zeit 4 Lehr-­ und Lernmittel Lehr-­ und Lernmittel der Schüler Die Schülerinnen und Schüler führen im Fach Physik ein Heft oder einen Schnellhef-­ ter nach Entscheidung der Fachlehrerin bzw. des Fachlehrers. Laut Beschluss der Fachkonferenz kann mit den Unterrichtswerken „Prisma Physik“ (Klett-­Verlag) und den Restbeständen des Unterrichtswerks „Natur und Technik – Physik“ (Cornelsen) gearbeitet werden. Die Schüler bekommen für die Arbeit zu Hause ein Schulbuch gestellt. Medienausstattung des Fachraums Beide Physikräume verfügen über einen Beamer. An diese Beamer lassen sich Lap-­ top, Videorekorder und DVD-­Player leicht anschließen. So können unterschiedliche Medienbeiträge mit wenig Aufwand präsentiert werden. Die Schränke im Unterrichtsraum E23 beinhalten Experimentiermaterialien für Schü-­ lerversuche, für den Raum E22 stehen entsprechende Materialien auf Transportwa-­ gen in der Physiksammlung. Die Ausstattung ist so umfangreich, dass die Schüler zu vielen Themenbereichen experimentieren können. Im Vorbereitungsraum befinden sich darüber hinaus Materialien für Demonstrations-­ versuche. 51