Struktur des Kernlehrplans Physik SI Lehren und lernen in Konzepten und Kontexten im Gymnasium...

Struktur des Kernlehrplans Physik SI

Lehren und lernen in Konzepten und Kontexten im Gymnasium

Franz-Meyers-Gymnasium Mönchengladbach Giesenkirchen

07. Mai 2008

Inhalt

Ziele Basiskonzepte Kompetenzen Inhaltsfelder und

fachliche Kontexte Zusammenfassung

Lernen erfolgt besonders effektiv und nachhaltig, wenn es

kumulativ vernetzt und in Kontexten erfolgt.

Vier übergeordnete Leitideen

Energie Struktur der Materie System Wechselwirkung

Basiskonzepte

Energie bleibt erhalten Energietransport Änderung der Energieform

Beispielstichworte zum Basiskonzept Energie Speicherung, Transport,

Umwandlung Energiefluss, Energieerhaltung Quantitative Untersuchung von

Energieformen Energiegewinnung, Aufbereitung,

Nutzung

Materie hat eine Struktur / die Struktur der

Materie kann sich ändern Körper können verschiedene

Aggregatzustände annehmen Körper bestehen aus Teilchen

Beispielstichworte zum Basiskonzept Struktur der Materie

Eigenschaften von Materie Kern-Hülle-Modell Eigenschaften und Wirkungen von

radioaktiver Strahlung Zerfallsreihen Kernspaltung, Kernfusion

System stabile Zustände / Gleichgewichte gestörte Gleichgewichte können

Ströme und Schwingungen hervorrufen

Ströme benötigen einen Antrieb und können durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden

Beispielstichworte zum Basiskonzept System Komponenten im Makrokosmos Stromkreis Technische Geräte Energieflüsse in Systemen

Wechselwirkung

wenn Körper aufeinander einwirken, kann eine Verformung oder eine Änderung der Bewegungszustände auftreten

Felder / Strahlung

Beispielstichworte zum Basiskonzept Wechselwirkung

Kraft, Geschwindigkeit, Druck, Bewegungsänderungen

Akustische Schwingungen, Licht, Radioaktivität

Magnetismus, elektr. Strom, Motor, Generator

Elektrische Schaltung• Spannungsquelle• zwei „Verbraucher“

Basiskonzept „Materie“

• positive und negative Teilchen als Ladungsträger

• stofflicher Aufbau Leiter/Nichtleiter

Basiskonzept„E

nergie“

• Energieformen

• Energieumwandlungen

Basiskonzept „Wechselwirkung“

• anziehende/abstoßende Kräfte

• Stöße Widerstand

Basiskonzept„S

ystem“

• Zusammenwirken von Komponenten

• Strom als Folge von Ladungsgefälle

Kompetenzen„die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren

kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können“

Bildungsstandards Physik, 2004

Kompetenzbereiche im Fach Physik

Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung

Erkenntnisgewinnung Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie

Modelle nutzen

Kommunikation Informationen sach- und fachbezogen erschließen und

austauschen

Bewertung Physikalische Sachverhalte in verschiedenen Kontexten

erkennen und bewerten

Fachwissen Physikalische Phänomene, Begriffe, Prinzipien, Fakten,

Gesetzmäßigkeiten kennen und Leitideen zuordnen

Kompetenzen

konzeptbezogene Kompetenzen

prozessbezogene Kompetenzen

Handlungsdimension

Erkenntnisgewinnung

Kommunikation

Bewertung

Inhaltsdimension

Fachwissen

Kompetenzorientierung,

Basiskonzepte und Kontextorientierung

Struktur des Kernlehrplans:

Wissenserwerb

Erkenntnis-gewinnung

Umgang mit Fachwissen

Bewertung

Kommunikation

zufällige Beobachtung

emotionale Eindrücke

umgangssprachliche Darstellung

Science – Fiction - Roman

Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 5-6

Physik 5-6

Inhaltsfelder(Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34)

Fachliche KontexteDie nachfolgend aufgeführten Kontexte können durchgleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt.

Elektrizität Elektrizität im Alltag

Sicherer Umgang mit Elektrizität, Stromkreise, Leiter und Isolatoren, UND-, ODER- und Wechselschaltung, Dauermagnete und Elektromagnete, Magnetfelder, Nennspannungen von elektrischen Quellen und Verbrauchern, Wärmewirkung des elektrischen Stroms, Sicherung,Einführung der Energie über Energiewandler und Energietransportketten

Schülerinnen und Schüler experimentieren mit einfachen Stromkreisen Was der Strom alles kann (Geräte im Alltag) Schülerinnen und Schüler untersuchen ihre eigene Fahrradbeleuchtung Ohne Energie läuft gar nichts! Messgeräte erweitern die Wahrnehmung


Physik 5-6



Temperatur und Energie, elementare Himmelsbeobachtungen

Sonne – Himmel – Jahreszeiten

TemperaturThermometer, Temperaturmessung, Volumen- und Längenänderung bei Erwärmung und Abkühlung, Aggregatzustände (Teilchenmodell)Energieübergang zwischen Körpern verschiedener Temperatur,Sonnenstand, Mondphasen

Was sich mit der Temperatur alles ändert Leben bei verschiedenen Temperaturen Die Sonne – unsere wichtigste Energiequelle Orientierung am Himmel


Physik 5-6



Das Licht und der Schall Sehen und Hören

Licht und Sehen, Lichtquellen und Lichtempfänger, geradlinige Ausbreitung des Lichts, Schatten, Mondphasen, Schallquellen und Schallempfänger, Reflexion, Spiegel, Schallausbreitung, Tonhöhe und Lautstärke

Sicher im Straßenverkehr – Augen und Ohren auf! Sonnen- und Mondfinsternis Physiker machen Musik Physik und Musik „Um die Ecke hören, sehen“


Physik 7-9



Optische Instrumente, Farbzerlegung des Lichts

Die Optik hilft dem Auge auf die Sprünge

Aufbau und Bildentstehung beim Auge – Funktion der Augenlinse, Lupe als Sehhilfe, Fernrohr, Brechung, Reflexion, Totalreflexion und Lichtleiter,Zusammensetzung des weißen Lichts

Mit optischen Instrumenten „Unsichtbares“ sichtbar gemacht Optik ändert physikalische Weltbilder Lichtleiter in Medizin und Technik Die Welt der Farben Die ganz großen Sehhilfen: Teleskope und

Spektrometer


Physik 7-9


Fachliche KontexteDie nachfolgend aufgeführten Kontexte können durchgleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz diesbeschließt.

Elektrizität Elektrizität – messen, verstehen, anwenden

Einführung von Stromstärke und Ladung, Eigenschaften von Ladung, elektrische Quelle und elektrischer Verbraucher, Unterscheidung und Messung von Spannungen und Stromstärken, Spannungen und Stromstärken bei Reihen- und Parallelschaltungen, elektrischer Widerstand , Ohm’sches Gesetz

Elektroinstallation im Haus Sicherer Umgang mit Elektrizität

Elektroinstallationen und Sicherheit im Haus Autoelektrik Hybridantrieb Leuchtdiodenketten


Physik 7-9



Kraft, Druck, mechanische und innere Energie

Werkzeuge und Maschinen erleichtern die Arbeit

Geschwindigkeit, Kraft als vektorielle Größe, Zusammenwirken von Kräften, Gewichtskraft und Masse, Hebel und Flaschenzug, mechanische Arbeit und Energie, Energieerhaltung, Auftrieb in Flüssigkeiten

Einfache Maschinen: Kleine Kräfte, lange Wege Von der Pyramide zur Schraube

100m in 10s – Physik und Sport Anwendungen der Hydraulik Wie U-Boote und Fische tauchen

Tauchen in Natur und Technik


Physik 7-9


Fachliche KontexteDie nachfolgend aufgeführten Kontexte können durchgleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz diesbeschließt.

Radioaktivität und Kernenergie Radioaktivität und Kernenergie – Grundlagen, Anwendungen und Verantwortung

Aufbau der Atome, ionisierende Strahlung (Arten, Reichweiten, Zerfallsreihen, Halbwertszeit), Strahlennutzen, Strahlenschäden und Strahlenschutz, Kernspaltung, Nutzen und Risiken der Kernenergie

Radioaktivität und Kernenergie – Nutzen und Gefahren Strahlendiagnostik und Strahlentherapie Kernkraftwerke und Fusionsreaktoren


Physik 7-9



Energie, Leistung, Wirkungsgrad Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der PhysikEnergie und Leistung in Mechanik, Elektrik und

Wärmelehre,Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes, regenerative Energieanlagen, Energieumwandlungsprozesse, Elektromotor und Generator, Wirkungsgrad, Erhaltung und Umwandlung von Energie, Windenergieanlagen

Strom für zu Hause Das Blockheizkraftwerk Energiesparhaus Verkehrssysteme und Energieeinsatz

Zusammenfassung

ist verbindlich kontextorientiert(Kontexte können verändert werden)

setzt verbindlich die konzeptbezogenen und prozessbezogenen Kompetenzen bis zum Ende der Klasse 9 um

orientiert sich an den Inhaltsfeldern und deren Reihenfolge

wird für Schülerinnen und Schüler interessanter und nachhaltiger

Physikunterricht

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