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Struktur des Kernlehrplans Physik SI Lehren und lernen in Konzepten und Kontexten im Gymnasium Franz-Meyers-Gymnasium Mönchengladbach Giesenkirchen 07.

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1 Struktur des Kernlehrplans Physik SI Lehren und lernen in Konzepten und Kontexten im Gymnasium Franz-Meyers-Gymnasium Mönchengladbach Giesenkirchen 07. Mai 2008

2 Inhalt Ziele Basiskonzepte Kompetenzen Inhaltsfelder und fachliche Kontexte Zusammenfassung

3 Lernen erfolgt besonders effektiv und nachhaltig, wenn es kumulativ vernetzt und in Kontexten erfolgt.

4 Vier übergeordnete Leitideen Energie Struktur der Materie System Wechselwirkung Basiskonzepte

5 Energie bleibt erhalten Energietransport Änderung der Energieform

6 Beispielstichworte zum Basiskonzept Energie Speicherung, Transport, Umwandlung Energiefluss, Energieerhaltung Quantitative Untersuchung von Energieformen Energiegewinnung, Aufbereitung, Nutzung

7 Materie hat eine Struktur / die Struktur der Materie kann sich ändern Körper können verschiedene Aggregatzustände annehmen Körper bestehen aus Teilchen

8 Beispielstichworte zum Basiskonzept Struktur der Materie Eigenschaften von Materie Kern-Hülle-Modell Eigenschaften und Wirkungen von radioaktiver Strahlung Zerfallsreihen Kernspaltung, Kernfusion

9 System stabile Zustände / Gleichgewichte gestörte Gleichgewichte können Ströme und Schwingungen hervorrufen Ströme benötigen einen Antrieb und können durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden

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

11 Wechselwirkung wenn Körper aufeinander einwirken, kann eine Verformung oder eine Änderung der Bewegungszustände auftreten Felder / Strahlung

12 Beispielstichworte zum Basiskonzept Wechselwirkung Kraft, Geschwindigkeit, Druck, Bewegungsänderungen Akustische Schwingungen, Licht, Radioaktivität Magnetismus, elektr. Strom, Motor, Generator

13 Elektrische Schaltung Spannungsquelle zwei Verbraucher Basiskonzept Materie positive und negative Teilchen als Ladungsträger stofflicher Aufbau Leiter/Nichtleiter Basiskonzept Energie Energieformen Energieumwandlungen Basiskonzept Wechselwirkung anziehende/abstoßende Kräfte Stöße Widerstand Basiskonzept System Zusammenwirken von Komponenten Strom als Folge von Ladungsgefälle

14 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

15 Kompetenzbereiche im Fach Physik Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung

16 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

17 Kompetenzen konzeptbezogene Kompetenzen prozessbezogene Kompetenzen Handlungsdimension Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Inhaltsdimension Fachwissen

18 Kompetenzorientierung, Basiskonzepte und Kontextorientierung Struktur des Kernlehrplans:

19 Wissenserwerb Erkenntnis- gewinnung Umgang mit Fachwissen Bewertung Kommunikatio n zufällige Beobachtung emotionale Eindrücke umgangssprachliche Darstellung Science – Fiction - Roman

20 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 5-6 Physik 5-6 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige 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

21 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 5-6 Physik 5-6 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Temperatur und Energie, elementare Himmelsbeobachtungen Sonne – Himmel – Jahreszeiten Temperatur Thermometer, 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

22 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 5-6 Physik 5-6 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. 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

23 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. 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

24 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. 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, Ohmsches Gesetz Elektroinstallation im Haus Sicherer Umgang mit Elektrizität Elektroinstallationen und Sicherheit im Haus Autoelektrik Hybridantrieb Leuchtdiodenketten

25 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. 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

26 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. 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

27 Inhaltsfelder und fachliche Kontexte 7-9 Physik 7-9 Inhaltsfelder (Die obligatorisch zu erwerbenden zugehörigen Kompetenzen finden sich auf den Seiten 29-34) Fachliche Kontexte Die nachfolgend aufgeführten Kontexte können durch gleichwertige ersetzt werden, wenn die Fachkonferenz dies beschließt. Energie, Leistung, Wirkungsgrad Effiziente Energienutzung: eine wichtige Zukunftsaufgabe der Physik Energie und Leistung in Mechanik, Elektrik und Wärmelehre, Aufbau und Funktionsweise eines Kraftwerkes, regenerative Energieanlagen, Energieumwandlungsprozesse, Elektromotor und Generator, Wirkungsgrad, Erhaltung und Umwandlung von Energie, Windenergieanlagen Strom für zu Hause Das Blockheizkraftwerk Energiesparhaus Verkehrssysteme und Energieeinsatz

28 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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