Märkisches Gymnasium Schwelm - Physik am Märkischen Gymnasium Schwelm Schulinterner Lehrplan - Märkisches Gymnasium Schwelm
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Märkisches
Gymnasium
Schwelm
Schulinterner Lehrplan
Physik am Märkischen Gymnasium Schwelm
auf der Basis des Kernlehrplans für das 9-jährige Gymnasium (G9) in NRWInhaltsverzeichnis
1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit ............................................................................... 3
2 Entscheidungen zum Unterricht ................................................................................................. 4
2.1 Unterrichtsvorhaben .................................................................................................................4
2.2 Grundsätze der fachdidaktischen und fachmethodischen Arbeit ...........................................22
2.3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung ..........................................23
2.4 Lehr- und Lernmittel ...............................................................................................................24
2.5 Selbsteinschätzungsbogen Physik ...........................................................................................25
3 Weitere Quellen, Hinweise und Hilfen zum Unterricht ............................................................. 26
21 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit Fachliche Bezüge zum Leitbild der Schule Die Physik ist in unserem Leben immer vorhanden, nur nehmen wir sie nicht immer wahr, da physikalische Phänomene für uns selbstverständlich sind. Deshalb soll der Physikunterricht grundlegende physikalische Ideen, Konzepte, Methoden und Verfah- rensweisen vermitteln, die helfen sollen, unsere Welt zu verstehen. Im Leitbild wird das MGS als „Ort des Lebens und Lernens“ beschrieben. So wollen auch wir im Fach Physik unseren Teil dazu beitragen. Daher steht nicht nur die Er- kenntnis, das reine formale Wissen, im Vordergrund, sondern auch die Erkenntnisge- winnung. Hierfür nutzen wir nicht nur Schüler- und Demonstrationsexperimente, son- dern auch digitale Formen wie Applets oder Erklärvideos. Nicht nur die Vermittlung der Freude an der Physik und die Förderung der motorischen Fähigkeiten sind ein Argument für das Experiment: Es gibt den Schüler_Innen die Mög- lichkeit zu planen, durchzuführen, zu reflektieren und zu bewerten. Eine Beurteilung kann immer nur durch eine kritische Auseinandersetzung geschehen. So müssen so- wohl der inhaltliche Gehalt, aber auch Nutzen für eine weitere Erkenntnisgewinnung, Schlussfolgerungen für gesellschaftliche Entscheidungen oder andere Relevanzen im Alltag hinterfragt werden. Fachliche Bezüge zu den Rahmenbedingungen des schulischen Umfelds Das Fach Physik unterrichten am MGS fünf Lehrer_Innen. Hierfür stehen zwei Fach- räume und eine Sammlung zur Verfügung. Tafel, Smartboard, Dokumentenkamera, PCs und WLAN ermöglichen die Darstellung und Präsentation von Ergebnissen sowohl analog als auch digital. Die Sammlung beinhaltet eine Vielzahl von Schüler- und Demonstrationsexperimenten, die den Unterricht anschaulich und die Physik erlebbar machen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit einen Klassensatz Ipads für den Unterricht zu nutzen. Fachliche Bezüge zu schulischen Standards zum Lehren und Lernen Im Fach Physik werden die medialen Kompetenzen durch Nutzung von Tabellenkalku- lationen, Präsentationssoftware, Internetrecherche und Versuche in Form von Applets geschult. Diese werden hier vor allem für die Auswertung und Beurteilung von experi- mentellen Ergebnissen genutzt. In Schülerexperimenten lernen die Schüler_Innen nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch Versuch zu planen, durchzuführen, zu beurteilen und miteinander über Er- gebnisse zu diskutieren. In jedem Schuljahr besteht die Möglichkeit, dass interessierte Schüler_Innen im AG Bereich Angebote wahrnehmen können, die das naturwissenschaftliche Denken und Interesse fordern und fördern. Hier wird z. B. jedes Jahr eine NaWi AG und die Teil- nahme am Wettberwerb freestyle physics angeboten.
Fachliche Zusammenarbeit mit außerunterrichtlichen Partnern
• Teilnahme am Wettbewerb freestyle physics der Universität Duisburg Essen
• Besuch des Schülerlabors der Ruhr Universität Bochum
2 Entscheidungen zum Unterricht
2.1 Unterrichtsvorhaben
In der nachfolgenden Übersicht über die Unterrichtsvorhaben wird die für alle Lehrerin-
nen und Lehrer gemäß Fachkonferenzbeschluss verbindliche Verteilung der Unter-
richtsvorhaben dargestellt. Die Übersicht dient dazu, für die einzelnen Jahrgangsstufen
allen am Bildungsprozess Beteiligten einen schnellen Überblick über Themen bzw. Fra-
gestellungen der Unterrichtsvorhaben unter Angabe besonderer Schwerpunkte in den
Inhalten und in der Kompetenzentwicklung zu verschaffen. Dadurch soll verdeutlicht
werden, welches Wissen und welche Fähigkeiten in den jeweiligen Unterrichtsvorha-
ben besonders gut zu erlernen sind und welche Aspekte deshalb im Unterricht hervor-
gehoben thematisiert werden sollten. Unter den weiteren Vereinbarungen des Über-
sichtsrasters werden u.a. Möglichkeiten im Hinblick auf inhaltliche Fokussierungen so-
wie interne und externe Verknüpfungen ausgewiesen. Bei Synergien und Vernetzun-
gen bedeutet die Pfeilrichtung ß, dass auf Lernergebnisse anderer Bereiche zurück-
gegriffen wird (aufbauend auf …), die Pfeilrichtung à, dass Lernergebnisse später fort-
geführt werden (grundlegend für …).
Der ausgewiesene Zeitbedarf versteht sich als grobe Orientierungsgröße, die nach
Bedarf über- oder unterschritten werden kann. Der Schulinterne Lehrplan ist so
gestaltet, dass er zusätzlichen Spielraum für Vertiefungen, besondere Interessen von
Schülerinnen und Schülern, aktuelle Themen bzw. die Erfordernisse anderer
besonderer Ereignisse (z.B. Praktika, Klassenfahrten o.Ä.) belässt. Abweichungen
über die notwendigen Absprachen hinaus sind im Rahmen des pädagogischen
Gestaltungsspielraumes der Lehrkräfte möglich. Sicherzustellen bleibt allerdings auch
hier, dass im Rahmen der Umsetzung der Unterrichtsvorhaben insgesamt alle
Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans Berücksichtigung finden.
4Übersicht über die Unterrichtsvorhaben
JAHRGANGSSTUFE 6
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
6.1 Messen und Auswerten von IF 1: Temperatur und Wärme E2: Beobachtung und Wahrneh- … zur Schwerpunktsetzung
Temperaturskalen mung Einführung Modellbegriff
thermische Energie:
• Wärme, Temperatur und Tem- • Beschreibung von Phänome- Erste Anleitung zum selbststän-
nen digen Experimentieren
ca. 10 Ustd. peraturmessung
E4: Untersuchung und Experi- … zu Synergien
ment Beobachtungen, Beschreibun-
• Messen physikalischer Grö- gen, Protokolle, Arbeits- und
ßen Kommunikationsformen ß Bio-
logie (IF 1)
E6: Modell und Realität
• Modelle zur Erklärung
K1: Dokumentation
• Protokolle nach vorgegebe-
nem Schema
• Anlegen von Tabellen
6.2 Vorgänge bei Tempera- IF 1: Temperatur und Wärme UF1: Wiedergabe und Erläute- … zur Vernetzung
turänderung untersuchen rung Ausdifferenzierung des Teil-
Wirkungen von Wärme:
• Erläuterung von Phänomenen chenmodells à Elektron-Atom-
Wärmeausdehnung • Fachbegriffe gegeneinander rumpf und Kern-Hülle-Modell
ca. 10 Ustd. abgrenzen (IF 9, IF 10)
thermische Energie:
• Wärme, Temperatur UF4: Übertragung und Vernet- … zur Schwerpunktsetzung
Wärmetransport: zung Anwendungen, Phänomene der
• physikalische Erklärungen in Wärme im Vordergrund, als
Alltagssituationen Energieform nur am Rande,JAHRGANGSSTUFE 6
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
• Wärmemitführung, Wärmelei- E2: Beobachtung und Wahrneh-
Argumentation mit dem Teil-
tung, Wärmestrahlung; Tem- chenmodell
mung
peraturausgleich; Wärmedäm- Selbstständiges Experimentie-
• Unterscheidung Beschreibung
mung ren
– Deutung
Wirkungen von Wärme: … zur Vernetzung
E6: Modell und Realität
• Veränderung von Aggregatzu- Aspekte Energieerhaltung und
• Modelle zur Erklärung und zur Entwertung à (IF 7)
ständen und Wärmeausdeh-
Vorhersage Ausdifferenzierung des Teil-
nung
K1: Dokumentation chenmodells à Elektron-Atom-
• Tabellen und Diagramme rumpf und Kern-Hülle-Modell
nach Vorgabe (IF 9, IF 10)
… zu Synergien
Angepasstheit an Jahreszeiten
und extreme Lebensräume
ß Biologie (IF 1)
Teilchenmodell à Chemie (IF1)
6.3 Sicherer Umgang mit einfa- IF 2: Elektrischer Strom und UF4: Übertragung und Vernet- … zur Schwerpunktsetzung
chen elektrischen Schaltungen Magnetismus zung Makroebene, grundlegende
Stromkreise und Schaltungen: • physikalische Konzepte auf Phänomene, Umgang mit
Realsituationen anwenden Grundbegriffen
ca. 14 Ustd. • Spannungsquellen
• Leiter und Nichtleiter E4: Untersuchung und Experi- … zu Synergien
• verzweigte Stromkreise ment UND-, ODER- Schaltung à In-
• Elektronen in Leitern • Experimente planen und formatik (Differenzierungsbe-
durchführen reich)
Wirkungen des elektrischen
Stroms: K1: Dokumentation
• Wärmewirkung • Schaltskizzen erstellen, lesen
• magnetische Wirkung und umsetzen
6JAHRGANGSSTUFE 6
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
• Gefahren durch Elektrizität K4: Argumentation
• Möglichkeiten zur sparsamen • Aussagen begründen
Nutzung elektrischer Energie
im Haushalt. (VB Ü, VB D, Z1,
Z3, Z5)
6.4 Magnetische Phänomene IF 2: Elektrischer Strom und E3: Vermutung und Hypothese … zur Schwerpunktsetzung
und Felder Magnetismus • Vermutungen äußern Feld nur als Phänomen,
magnetische Kräfte und Felder: erste Begegnung mit dem phy-
E4: Untersuchung und Experi-
sikalischen Kraftbegriff
ca. 6 Ustd. • anziehende und abstoßende ment
Kräfte • Systematisches Erkunden … zur Vernetzung
• Magnetpole à elektrisches Feld (IF 9)
E6: Modell und Realität à Elektromotor und Generator
• magnetische Felder
• Modelle zur Veranschauli- (IF 11)
• Feldlinienmodell
chung
• Magnetfeld der Erde … zu Synergien
K1: Dokumentation Erdkunde: Bestimmung der
Magnetisierung:
• Felder skizzieren Himmelsrichtungen
• magnetisierbare Stoffe
• Modell der Elementarmagnete
6.5 Die Welt des Schalls: Ent- IF 3: Schall UF4: Übertragung und Vernet- … zur Schwerpunktsetzung
stehung, Ausbreitung und zung Nur qualitative Betrachtung der
Schwingungen und Schallwellen:
Schutz • Fachbegriffe und Alltagsspra- Größen, keine Formeln
• Tonhöhe und Lautstärke;
Schallausbreitung che … zur Vernetzung
ca. 6 Ustd. E2: Beobachtung und Wahrneh- ß Teilchenmodell (IF1)
Schallquellen und Schallempfän-
ger: mung
• Sender-EmpfängermodellJAHRGANGSSTUFE 6
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
• Phänomene wahrnehmen und
IF 3: Schall Veränderungen beschreiben
Schwingungen und Schallwellen: E5: Auswertung und Schlussfol-
• Schallausbreitung; Absorption, gerung
Reflexion • Interpretationen von Diagram-
men
Schallquellen und Schallempfän-
ger: E6: Modell und Realität
• Lärm und Lärmschutz: • Funktionsmodell zur Veran-
• Maßnahmen, die in verschie- schaulichung
denen Alltagssituationen zur UF4: Übertragung und Vernet-
Vermeidung von und zum zung
Schutz vor Lärm ergriffen wer- • Fachbegriffe und Alltagsspra-
den können, (VB B, VB D, Z3) che
Lärmbelastungen bewerten (VB B,
VB D, Z1, Z3) B1: Fakten- und Situationsana-
lyse
• Fakten nennen und gegen-
über Interessen abgrenzen
B3: Abwägung und Entscheidung
Erhaltung der eigenen Gesund-
heit
6.6 Sehen und gesehen wer- IF 4: Licht UF1: Wiedergabe und Erläute- … zur Schwerpunktsetzung
den: Die Ausbreitung des rung Reflexion nur als Phänomen
Ausbreitung von Licht:
Lichts • Differenzierte Beschreibung
• Lichtquellen und Lichtempfän- … zur Vernetzung
ger von Beobachtungen ß Schall (IF 3)
ca. 6 Ustd. • Modell des Lichtstrahls E6: Modell und Realität Lichtstrahlmodell à Abbildun-
gen mit optischen Geräten (IF5)
8JAHRGANGSSTUFE 6
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
Sichtbarkeit und die Erscheinung • Idealisierung durch das Mo-
von Gegenständen: dell Lichtstrahl
• Streuung, Reflexion K1: Dokumentation
• Transmission; Absorption • Erstellung präziser Zeichnun-
• Schattenbildung gen
6.7 Phänomene mit dem Strah- IF 4: Licht UF3: Ordnung und Systematisie- … zur Schwerpunktsetzung
lenmodell erklären (Schatten rung nur einfache Abbildungen
Ausbreitung von Licht:
und Bildentstehung) • Bilder der Lochkamera verän-
• Abbildungen … zur Vernetzung
dern Strahlengänge à Abbildungen
Sichtbarkeit und die Erscheinung • Strahlungsarten vergleichen
ca. 6 Ustd. mit optischen Geräten (IF 5)
von Gegenständen:
• Schattenbildung K1: Dokumentation
• Absorption • Erstellen präziser Zeichnun-
gen
B1: Fakten- und Situationsana-
lyse
• Gefahren durch Strahlung
• Sichtbarkeit von Gegenstän-
den verbessern
B3: Abwägung und Entscheidung
• Auswahl geeigneter Schutz-
maßnahmenJAHRGANGSSTUFE 7
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
7.1 Reflexion an einem Spiegel IF 5: Optische Instrumente UF1: Wiedergabe und Erläute- … zur Schwerpunktsetzung
Spiegelungen: rung Vornehmlich Sicherheitsaspekte
• Reflexionsgesetz • mathematische Formulierung … zur Vernetzung
ca. 6 Ustd. eines physikalischen Zusam-
• Bildentstehung am Planspie- ß Ausbreitung von Licht: Licht-
menhanges quellen und Lichtempfänger, Mo-
gel
E6: Modell und Realität dell des Lichtstrahls, Abbildun-
Lichtbrechung:
• Idealisierung (Lichtstrahlmo- gen, Reflexion (IF 4)
• Totalreflexion Bildentstehung am Planspiegel
dell)
• Brechung an Grenzflächen à Spiegelteleskope (IF 6)
7.2 Die Welt der Farben IF 5: Optische Instrumente UF3: Ordnung und Systematisie- … zur Schwerpunktsetzung:
Lichtbrechung: rung Erkunden von Farbmodellen am
• Brechung an Grenzflächen • digitale Farbmodelle PC
ca. 6 Ustd.
Licht und Farben: E5: Auswertung und Schlussfol- … zur Vernetzung:
gerung ß Infrarotstrahlung, sichtbares
• Spektralzerlegung
• Parameter bei Reflexion und Licht und Ultraviolettstrahlung,
• Absorption
Brechung Absorption, Lichtenergie (IF 4)
• Farbmischung
E6: Modell und Realität Spektren à Analyse von Ster-
• digitale Farbmodelle nenlicht (IF 6)
Lichtenergie à Photovoltaik (IF
11)
… zu Synergien:
Schalenmodell ß Chemie (IF 1),
Farbensehen à Biologie (IF 7)
10JAHRGANGSSTUFE 7
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
7.3 Das Auge – ein optisches IF 5: Optische Instrumente E4: Untersuchung und Experi- … zur Schwerpunktsetzung
System ment Bildentstehung, Einsatz digitaler
Lichtbrechung:
• Brechung an Grenzflächen • Bildentstehung bei Sammel- Werkzeuge (z. B. Geometriesoft-
linsen ware)
ca. 6 Ustd. • Bildentstehung bei Sammel-
linsen und Auge E5: Auswertung und Schlussfol- … zur Vernetzung
gerung Linsen, Lochblende ß Strahlen-
• Parametervariation bei Lin- modell des Lichts, Abbildungen
sensystemen (IF 4)
… zu Synergien
Auge à Biologie (IF 7)
7.4 Funktionsweise von opti- IF 5: Optische Instrumente UF2: Auswahl und Anwendung … zur Schwerpunktsetzung
schen Instrumenten • Brechung Erstellung von Präsentationen zu
Lichtbrechung:
• Bildentstehung physikalischen Sachverhalten
• Bildentstehung bei optischen
UF4: Übertragung und Vernet- Methodenbaustein: Internet-
ca. 4 Ustd. Instrumenten
zung recherche
• Lichtleiter
• Einfache optische Systeme … zur Vernetzung
• Endoskop und Glasfaserka- Teleskope à Beobachtung von
bel Himmelskörpern (IF 6)
K3: Präsentation … zu Synergien
• arbeitsteilige Präsentationen Mikroskopie von Zellen ßà Bio-
logie (IF 1, IF 2, IF 6)JAHRGANGSSTUFE 7
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
7.5 Licht und Schatten im Son- IF 6: Sterne und Weltall E1: Problem und Fragestellung … zur Schwerpunktsetzung
nensystem Sonnensystem: • naturwissenschaftlich beant- Naturwissenschaftliche Frage-
wortbare Fragestellungen stellungen, ggf. auch aus histori-
• Mondphasen
scher Sicht
ca. 5 Ustd. • Mond- und Sonnenfinster- E2: Beobachtung und Wahrneh-
nisse mung … zur Vernetzung
• Jahreszeiten • Differenzierte Beschreibung ß Schatten (IF 4)
von Beobachtungen … zu Synergien
E6: Modell und Realität Schrägstellung der Erdachse,
• Phänomene mithilfe von ge- Beleuchtungszonen, Jahreszei-
genständlichen Modellen er- ten ↔ Erdkunde (IF 5)
klären
12JAHRGANGSSTUFE 9
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
9.1 Objekte am Himmel IF 6: Sterne und Weltall UF3: Ordnung und Systematisie- … zur Vernetzung
Sonnensystem: rung ß Fernrohr (IF 5), Spektralzerle-
• Planeten • Klassifizierung von Himmels- gung des Lichts (IF 5)
ca. 10 Ustd. objekten
Universum:
E7: Naturwissenschaftliches
• Himmelsobjekte
Denken und Arbeiten
• Sternentwicklung
• gesellschaftliche Auswirkun-
gen
B2: Bewertungskriterien und
Handlungsoptionen
• Wissenschaftliche und an-
dere Weltvorstellungen ver-
gleichen
• Gesellschaftliche Relevanz
(Raumfahrtprojekte)
9.2 Analyse von gleichförmi- IF7: Bewegung, Kraft und UF1: Wiedergabe und Erläute- … zur Schwerpunktsetzung:
gen und gleichmäßig be- Energie rung Einführung von Vektorpfeilen für
schleunigten Bewegungen Bewegungen: • Bewegungen analysieren Größen mit Betrag und Richtung,
Darstellung von realen Messda-
• Geschwindigkeit E4: Untersuchung und Experi-
ten in Diagrammen
ca. 6 Ustd. • Beschleunigung ment
• Aufnehmen von Messwerten
Methodenbaustein: Tabellen
• Systematische Untersuchung und Diagramme mit einer Kal-
der Beziehung zwischen ver- kulationssoftware analysieren
schiedenen VariablenJAHRGANGSSTUFE 9
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
E5: Auswertung und Schlussfol-
… zur Vernetzung:
gerung
Vektorielle Größen à Kraft (IF 7)
• Erstellen von Diagrammen
• Kurvenverläufe interpretieren … zu Synergien
Mathematisierung physikalischer
Gesetzmäßigkeiten in Form funk-
tionaler Zusammenhänge ß Ma-
thematik (IF Funktionen)
9.3 Kräfte mesen und darstel- IF 7: Bewegung, Kraft und UF3: Ordnung und Systematisie- … zur Schwerpunktsetzung
len Energie rung Experimentelles Arbeiten, Anfor-
Kraft: • Kraft und Gegenkraft derungen an Messgeräte
• Goldene Regel … zur Vernetzung
ca. 12 Ustd. • Bewegungsänderung
• Verformung E4: Untersuchung und Experi- Vektorielle Größen, Kraft ß Ge-
• Wechselwirkungsprinzip ment schwindigkeit (IF 7)
• Gewichtskraft und Masse • Aufnehmen von Messwerten
… zu Synergien
• Kräfteaddition • Systematische Untersuchung Bewegungsapparat, Skelett,
• Reibung der Beziehung zwischen ver- Muskeln ß Biologie (IF 2), Line-
schiedenen Variablen are und proportionale Funktionen
Goldene Regel der Mechanik:
E5: Auswertung und Schlussfol- ß Mathematik (IF Funktionen)
• einfache Maschinen gerung
• Ableiten von Gesetzmäßig-
keiten (Je-desto-Beziehun-
gen)
B1: Fakten- und Situationsana-
lyse
• Einsatzmöglichkeiten von
Maschinen
14JAHRGANGSSTUFE 9
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
• Barrierefreiheit
9.4 Energetische Betrachtung IF 7: Bewegung, Kraft und UF1: Wiedergabe und Erläute- … zur Schwerpunktsetzung
von physikalischen Prozessen Energie rung Energieverluste durch Reibung
Energieformen: • Energieumwandlungsketten thematisieren, Energieerhaltung
• Lageenergie UF3: Ordnung und Systematisie- erst hier, Energiebilanzierung
ca. 8 Ustd.
• Bewegungsenergie rung … zur Vernetzung
• Spannenergie • Energieerhaltung Energieumwandlungen, Energie-
Energieumwandlungen: erhaltung ß Goldene Regel (IF7)
Energieumwandlungen, Energie-
• Energieerhaltung
erhaltung ß Energieentwertung
• Leistung
(IF 1, IF 2)
• Auch wir wandeln Energie um:
Nahrungsmittel auf Grundlage … zu Synergien
ihres Energiegehalts bedarfs- Energieumwandlungen ß Biolo-
gie (IF 2)
angemessen bewerten. (VB Energieumwandlungen, Energie-
B, Z1) erhaltung à Biologie (IF 4)
Energieumwandlungen, Energie-
erhaltung, Energieentwertung à
Biologie (IF 7)
Energieumwandlungen, Energie-
erhaltung à Chemie (alle bis auf
IF 1 und IF 9)9.5 Druck und Auftrieb • IF 8: Druck und Auftrieb UF1: Wiedergabe und Erläuterung … zur Schwerpunktsetzung
Druck in Flüssigkeiten und Ga- • Druck und Kraftwirkungen Anwendung experimentell ge-
sen: wonnener Erkenntnisse
ca. 10 Ustd. UF2 Auswahl und Anwendung
• Druck als Kraft pro Fläche • Auftriebskraft … zur Vernetzung
• Schweredruck Druck ß Teilchenmodell (IF 1)
• Luftdruck (Atmosphäre) E5: Auswertung und Schlussfolge- Auftrieb ß Kräfte (IF 7)
• Dichte rung
… zu Synergien
• Auftrieb • Schweredruck und Luftdruck Dichte ß Chemie (IF 1)
• Archimedisches Prinzip bestimmen
Druckmessung: E6: Modell und Realität
• Druck und Kraftwirkungen • Druck und Dichte im Teilchen-
modell
• Auftrieb im mathematischen
Modell
9.6 Elektrostatik und elektri- IF 9: Elektrizität UF1: Wiedergabe und Erläuterung … zur Schwerpunktsetzung
sche Stromkreise Elektrostatik: • Korrekter Gebrauch der Be- Anwendung des Elektronen-
• elektrische Ladungen griffe Ladung, Spannung und Atomrumpf-Modells
• elektrische Felder Stromstärke
ca. 8 Ustd. … zur Vernetzung
• Spannung • Unterscheidung zwischen Ein- ß Elektrische Stromkreise (IF 2)
heit und Größen
elektrische Stromkreise: … zu Synergien
E4: Untersuchung und Experiment
• Elektronen-Atomrumpf-Mo- Kern-Hülle-Modell ß Chemie
• Umgang mit Ampere- und Volt-
dell (IF 5)
meter
• Ladungstransport und E5: Auswertung und Schlussfolge-
elektrischer Strom rung
• Schlussfolgerungen aus Be-
obachtungen
E6: Modell und Realität
• Elektronen-Atomrumpf-Modell
• Feldlinienmodell
• Schaltpläne
16JAHRGANGSSTUFE 10
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
10.1 Bauteile in elektrischen IF 9: Elektrizität UF4: Übertragung und Vernet- … zur Schwerpunktsetzung
Stromkreisen kennenlernen zung Analogiemodelle (z.B. Wasser-
elektrische Stromkreise:
und untersuchen • Anwendung auf Alltagssituati- modell); Mathematisierung physi-
• elektrischer Widerstand
onen kalischer Gesetze; keine komple-
• Reihen- und Parallelschal-
E4: Untersuchung und Experi- xen Ersatzschaltungen
ca. 14 Ustd. tung
• Sicherungsvorrichtungen ment … zur Vernetzung
• Systematische Untersuchung ß Stromwirkungen (IF 2)
der Beziehung zwischen ver-
elektrische Energie und Leistung schiedenen Variablen … zu Synergien
Nachweis proportionaler Zuord-
E5: Auswertung und Schlussfol- nungen; Umformungen zur Lö-
Energiebedarf und Kosten beur- gerung
teilen: sung von Gleichungen ß Mathe-
• Mathematisierung (proportio- matik (Funktionen erste Stufe)
• Energiebedarf und Leistung nale Zusammenhänge, gra-
von elektrischen Haushalts- phisch und rechnerisch)
geräten ermitteln und die ent- E6: Modell und Realität
sprechenden Energiekosten • Analogiemodelle und ihre
berechnen, (VB D, Z3, Z5) Grenzen
Kaufentscheidungen für elektri-
B3: Abwägung und Entscheidung
sche Geräte unter Abwägung
physikalischer und außerphysika- Sicherheit im Umgang mit Elektri-
lischer Kriterien treffen. (VB Ü, zität
VB D, Z1, Z3, Z5)JAHRGANGSSTUFE 10
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
10.2 Gefahren und Nutzen ioni- IF 10: Ionisierende Strahlung UF4: Übertragung und Vernet- … zur Schwerpunktsetzung
sierender Strahlung und Kernenergie zung Quellenkritische Recherche, Prä-
Atomaufbau und ionisierende • Biologische Wirkungen und sentation
Strahlung: medizinische Anwendungen Methodenbaustein: Internet-
ca. 15 Ustd. recherche
• Alpha-, Beta-, Gamma Strah- E1: Problem und Fragestellung
lung, • Auswirkungen auf Politik … zur Vernetzung
• radioaktiver Zerfall, und Gesellschaft Atommodelle ß Chemie (IF 5)
• Halbwertszeit, Radioaktiver Zerfall ß Mathema-
E7: Naturwissenschaftliches tik Exponentialfunktion (Funktio-
• Röntgenstrahlung Denken und Arbeiten nen zweite Stufe)
Wechselwirkung von Strahlung • Nachweisen und Modellie- à Biologie (SII, Mutationen, 14C)
mit Materie: ren
• Nachweismethoden, K2: Informationsverarbeitung
• Absorption, • Filterung von wichtigen und
• biologische Wirkungen, nebensächlichen Aspekten
• medizinische Anwendung,
• Schutzmaßnahmen
Beurteilung von Risiko und Nut-
zen:
• Beurteilung von Daten zu
Gefährdungen durch Radio-
aktivität anhand der effekti-
ven Dosis (Einheit SV) unter
Berücksichtigung der Aussa-
gekraft von Grenzwerten. (VB
B, Z3, Z4)
18JAHRGANGSSTUFE 10
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
• Begründetes Abwägen von
Nutzen und Risiken radioakti-
ver Strahlung und Röntgen-
strahlung auf der Grundlage
physikalischer und biologi-
scher Erkenntnisse. (VB Ü,
VB B, Z2, Z3, Z4, Z5)
10.3 Kernenergie nutzen IF 10: Ionisierende Strahlung K2: Informationsverarbeitung … zur Schwerpunktsetzung
und Kernenergie • Seriosität von Quellen Meinungsbildung, Quellenbeur-
Kernenergie: teilung, Entwicklung der Urteilsfä-
ca. 10 Ustd. K4: Argumentation
higkeit
• Kernspaltung, • eigenen Standpunkt schlüs-
• Kernfusion, sig vertreten … zur Vernetzung
• Kernkraftwerke, ß Zerfallsgleichung aus 10.1.
B1: Fakten- und Situationsana- à Vergleich der unterschiedli-
• Endlagerung lyse chen Energieanlagen (IF 11)
• Identifizierung relevanter In-
formationen
B3: Abwägung und Entscheidung
• Meinungsbildung
10.4 Energieversorgung der IF 11: Energieversorgung UF4: Übertragung und Vernet-
… zur Schwerpunktsetzung
Zukunft zung
Bereitstellung und Nutzung von Verantwortlicher Umgang mit
• Beiträge verschiedener Fach-
ca. 5 Ustd. Energie: disziplinen zur Lösung von Energie, Nachhaltigkeitsgedanke
• Kraftwerke Problemen … zur Vernetzung
• Regenerative Energieanlagen K2: Informationsverarbeitung à Kernkraftwerk, Energiewand-
• Energieübertragung lung (IF 10)JAHRGANGSSTUFE 10
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
• Energieentwertung • Quellenanalyse
… zu Synergien
• Wirkungsgrad B3: Abwägung und Entscheidung Energie aus chemischen Reakti-
• Nachhaltigkeit • Filterung von Daten nach Re- onen ß Chemie (IF 3, 10); Ener-
levanz giediskussion ß Erdkunde (IF 5),
B4: Stellungnahme und Reflexion Wirtschaft-Politik (IF 3, 10)
• Stellung beziehen
10.5 Vom Kraftwerk bis zur IF 11: Energieversorgung E4: Untersuchung und Experi-
… zur Schwerpunktsetzung
Steckdose: Erzeugung und ment
Induktion und Elektromagnetis- Verantwortlicher Umgang mit
• Planung von Experimenten
Transport elektrischer Energie mus: Energie
mit mehr als zwei Variablen
ca. 14 Ustd. • Elektromotor • Variablenkontrolle … zur Vernetzung
• Generator B2: Bewertungskriterien und ß Lorentzkraft, Energiewandlung
• Wechselspannung Handlungsoptionen (IF 10)
• Transformator • Kaufentscheidungen treffen ß mechanische Leistung und
Energie (IF 7), elektrische Leis-
Bereitstellung und Nutzung von
tung und Energie (IF 9)
Energie:
• Energieübertragung
• Energieentwertung
• Wirkungsgrad
Kritische Betrachtung der eige-
nen Energieversorgung:
• Auswertung von Daten zur ei-
genen Nutzung von Elektro-
geräten (u.a. Stromrechnun-
gen, Produktinformationen,
20JAHRGANGSSTUFE 10
Inhaltsfelder Schwerpunkte der
Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen
Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung
Angaben zur Energieeffizi-
enz), (VB Ü, VB D, Z3, Z6)
• Kritische Bewertung von im
Internet verfügbaren Informa-
tionen und Daten zur Ener-
gieversorgung sowie ihre
Quellen und dahinterliegende
mögliche Strategien. (VB Ü,
VB C, Z2, Z3)2.2 Grundsätze der fachdidaktischen und fachmethodischen Arbeit
In Absprache mit der Lehrerkonferenz sowie unter Berücksichtigung des Schulprogramms hat
die Fachkonferenz Physik bezüglich ihres schulinternen Lehrplans die folgenden fachdidakti-
schen und fachmethodischen Grundsätze beschlossen:
Lehr- und Lernprozesse
• Schwerpunktsetzungen nach folgenden Kriterien:
o Herausstellung zentraler Ideen und Konzepte, auch unter Nutzung von Syner-
gien zwischen den naturwissenschaftlichen Fächern
o Zurückstellen von Verzichtbarem bzw. eventuell späteres Aufgreifen, Orientie-
rung am Prinzip des exemplarischen Lernens
o Anschlussfähigkeit (fachintern und fachübergreifend)
o Herstellen von Zusammenhängen statt Anhäufung von Einzelfakten
• Lehren und Lernen in sinnstiftenden Kontexten nach folgenden Kriterien
o Eignung des Kontextes zum Erwerb spezifischer Kompetenzen („Was kann
man an diesem Thema besonders gut lernen“?)
o klare Schwerpunktsetzungen bezüglich des Erwerbs spezifischer Kompeten-
zen, insbesondere auch bezüglich physikalischer Denk- und Arbeitsweisen
o eingegrenzte und altersgemäße Komplexität
o authentische, motivierende und tragfähige Problemstellungen
o Nachvollziehbarkeit/Schülerverständnis der Fragestellung
• Variation der Lernaufgaben und Lernformen mit dem Ziel einer kognitiven Aktivierung
aller Lernenden nach folgenden Kriterien
o Aufgaben auch zur Förderung von vernetztem Denken mit Hilfe von übergrei-
fenden Prinzipien, grundlegenden Ideen und Basiskonzepten
o Einsatz von digitalen Medien und Werkzeugen zur Verständnisförderung und
zur Unterstützung und Beschleunigung des Lernprozesses.
o Einbindung von Phasen der Metakognition, in denen zentrale Aspekte von zu
erwerbenden Kompetenzen reflektiert werden, explizite Thematisierung der
erforderlichen Denk- und Arbeitsweisen und ihrer zugrundeliegenden Ziele
und Prinzipien, Vertraut machen mit dabei zu verwendenden Begrifflichkeiten
o Vertiefung der Fähigkeit zur Nutzung erworbener Kompetenzen beim Transfer
auf neue Aufgaben und Problemstellungen durch hinreichende Integration von
Reflexions-, Übungs- und Problemlösephasen in anderen Kontexten
o Beachtung von Aspekten der Sprachsensibilität bei der Erstellung von Materi-
alien.
o bei kooperativen Lernformen: insbesondere Fokussierung auf das Nachden-
ken und den Austausch von naturwissenschaftlichen Ideen und Argumenten
Experimente und eigenständige Untersuchungen
• Verdeutlichung der verschiedenen Funktionen von Experimenten in den Naturwissen-
schaften und des Zusammenspiels zwischen Experiment und konzeptionellem Ver-
ständnis
22• überlegter und zielgerichteter Einsatz von Experimenten: Einbindung in Erkenntnispro-
zesse und in die Klärung von Fragestellungen
• schrittweiser und systematischer Aufbau von der reflektierten angeleiteten Arbeit hin
zur Selbstständigkeit bei der Planung, Durchführung und Auswertung von Untersu-
chungen
• Nutzung sowohl von manuell-analoger, aber auch digitaler Messwerterfassung und
Messwertauswertung
• Entwicklung der Fähigkeiten zur Dokumentation der Experimente und Untersuchungen
(Versuchsprotokoll) in Absprache mit den Fachkonferenzen der anderen naturwissen-
schaftlichen Fächer
2.3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung
Die Fachkonferenz hat im Einklang mit dem entsprechenden schulbezogenen Konzept die
nachfolgenden Grundsätze zur Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung beschlossen:
Grundsätzliche Absprachen:
Erbrachte Leistungen werden auf der Grundlage transparenter Ziele und Kriterien in allen
Kompetenzbereichen benotet, sie werden den Schüler_Innen jedoch auch mit Bezug auf diese
Kriterien rückgemeldet und erläutert. Um eine transparente Leistungsberuteilung zu gewähr-
leisten kann auf der Homepage der Schule ein adressatengerechtes Kriterienraster herunter-
geladen werden. Auf dieser Basis sollen die Schülerinnen ihre Leistungen zunehmend selbst-
ständig einschätzen können. Die individuelle Rückmeldung soll Hilfen und Absprachen zu re-
alistischen Möglichkeiten der weiteren Entwicklung enthalten.
Die Bewertung von Leistungen berücksichtigt Lern- und Leistungssituationen. Einerseits soll
dabei Schülerinnen und Schülern deutlich gemacht werden, in welchen Bereichen aufgrund
des zurückliegenden Unterrichts stabile Kenntnisse erwartet und bewertet werden. Anderer-
seits dürfen sie in neuen Lernsituationen auch Fehler machen, ohne dass sie deshalb Gering-
schätzung oder Nachteile in ihrer Beurteilung befürchten müssen.
Überprüfung und Beurteilung der Leistungen
Die Leistungen im Unterricht werden in der Regel auf der Grundlage einer kriteriengeleiteten,
systematischen Beobachtung von Unterrichtshandlungen beurteilt.
Weitere Anhaltspunkte für Beurteilungen lassen sich mit kurzen schriftlichen, auf stark einge-
grenzte Zusammenhänge begrenzten schriftlichen Überprüfungen gewinnen.
Kriterien der Leistungsbeurteilung:
Die Bewertungskriterien für Leistungsbeurteilungen müssen den Schülerinnen und Schülern
bekannt sein. Die folgenden Kriterien gelten allgemein und sollten in ihrer gesamten Breite für
Leistungsbeurteilungen berücksichtigt werden:• für Leistungen, die zeigen, in welchem Ausmaß Kompetenzerwartungen des Lehrplans
bereits erfüllt werden. Beurteilungskriterien können hier u.a. sein:
o die inhaltliche Geschlossenheit und sachliche Richtigkeit sowie die Angemessenheit
fachtypischer qualitativer und quantitativer Darstellungen bei Erklärungen, beim Argu-
mentieren und beim Lösen von Aufgaben,
o die zielgerechte Auswahl und konsequente Anwendung von Verfahren beim Planen,
Durchführen und Auswerten von Experimenten und bei der Nutzung von Modellen,
o die Genauigkeit und Zielbezogenheit beim Analysieren, Interpretieren und Erstellen
von Texten, Graphiken oder Diagrammen.
• für Leistungen, die im Prozess des Kompetenzerwerbs erbracht werden. Beurteilungskri-
terien können hier u.a. sein:
o die Qualität, Kontinuität, Komplexität und Originalität von Beiträgen zum Unterricht (z.
B. beim Generieren von Fragestellungen und Begründen von Ideen und Lösungsvor-
schlägen, Darstellen, Argumentieren, Strukturieren und Bewerten von Zusammenhän-
gen),
o die Vollständigkeit und die inhaltliche und formale Qualität von Lernprodukten (z. B.
Protokolle, Portfolios, Lerntagebücher, Dokumentationen, Präsentationen, Lernpla-
kate, Funktionsmodelle),
o Lernfortschritte im Rahmen eigenverantwortlichen, schüleraktiven Handelns (z. B. Vor-
bereitung und Nachbereitung von Unterricht, Lernaufgabe, Referat, Rollenspiel, Befra-
gung, Erkundung, Präsentation),
o die Qualität von Beiträgen zum Erfolg gemeinsamer Gruppenarbeiten.
Verfahren der Leistungsrückmeldung und Beratung
Die Leistungsrückmeldung kann in mündlicher und schriftlicher Form erfolgen.
• Intervalle
Eine Rückmeldung zum aktuellen Leistungsstand erfolgt mindestens einmal pro
Quartal.
• Formen
Schülergespräch, individuelle Beratung, schriftliche Hinweise und Kommentare
(Selbst-)Evaluationsbögen; Gespräche beim Elternsprechtag.
2.4 Lehr- und Lernmittel
Die Lehrwerke, die aktuell in Klassensätzen für den Unterricht vor Ort zur Verfügung stehen
sind die Bücher Fokus Physik für die Klassenstufen 6 und 7 und Impulse Physik für Jahrgang-
stufe 8 bis 10.
242.5 Selbsteinschätzungsbogen Physik
Um eine transparente Notengebung zu gewährleisten, nutzt die Fachschaft Physik den fol-
genden Selbsteinschätzungsbogen.
Bewertungskriterien zur mündlichen Mitarbeit im Unterricht
Partner- und Gruppen-
Note Mitarbeit im Unterricht Wissen HA
arbeit
Ich beteilige mich ständig beim Ich erkenne Probleme und Durch meine ständige
Lösen komplizierter Probleme, löse sie völlig eigenständig. Mitarbeit helfe ich, die
Ich mache meine Hausaufgaben immer. Wenn ich dabei Probleme habe, melde ich mich
ich habe Spaß daran, mir über Ich bin in der Lage, diese Aufgabe zu lösen. Ich
Sehr gut den Unterricht hinausgehendes sprachlich klar und angemes- übernehme Verant-
Wissen anzueignen, ich sorge sen darzustellen. wortung und unter-
stets für einen positiven Unter- stütze die anderen.
richtsverlauf
Ich arbeite ständig mit und kann Ich verstehe auch schwierige Durch meine ständige
neue Ideen in den Unterricht Sachverhalte. Ich kann eigene Mitarbeit, helfe ich,
Gut
einbringen. Kenntnisse einbringen und die Aufgaben zu lösen.
nutzen.
Ich arbeite regelmäßig freiwillig Ich kann die Unterrichtsin- Durch meine häufige
mit und kann auch teilweise halte der letzten Stunde un- Mitarbeit, helfe ich,
Befriedi-
neue Ideen in den Unterricht aufgefordert meistens richtig die Aufgaben zu lösen.
gend
einbringen. Ich störe den Unter- wiedergeben.
richt nicht.
Ich arbeite gelegentlich ohne Wenn der Lehrer mich fragt, Ich arbeite selten in
Ausrei- Aufforderung im Unterricht mit. kann ich einfache Fakten und der Gruppe mit und
chend Ich bin gelegentlich abgelenkt Zusammenhänge nennen. bin oft abgelenkt.
und lenke andere ab.
frühzeitig bei der Lehrperson.
Ich beteilige mich eigentlich Ich kann grundlegende Unter- Ich arbeite selten in
ohne Aufforderung kaum am richtsinhalte kaum fehlerfrei der Gruppe mit und
Mangel- Unterricht und zeige kaum Inte- wiedergeben. Wenn der Leh- lenke mich und andere
haft resse. Ich bin häufig abgelenkt rer mich fragt, kann ich einfa- ab.
und lenke andere ab. che Sachverhalte kaum feh-
lerfrei nennen.
Ich beteilige mich auch nach Auf- Wenn der Lehrer mich fragt, Ich mache nicht mit.
Un- forderung nicht am Unterricht weiß ich eigentlich nicht, wo-
genügend und zeige durch mein Verhalten rum es geht.
Desinteresse.3 Weitere Quellen, Hinweise und Hilfen zum Unterricht
Weitere Plattformen für Unterrichtsmaterialien und digitale Instrumente:
Nr. URL / Quellenangabe Kurzbeschreibung des Inhalts / der Quelle
(Datum des letzten Zugriffs: 28.01.2020)
1 http://www.mabo-physik.de/index.html Simulationen zu allen Themenbereichen der
Physik
2 http://www.leifiphysik.de Aufgaben, Versuch, Simulationen etc. zu al-
len Themenbereichen
3 https://www.schule-bw.de/faecher-und- Fachbereich Physik des Landesbildungsser-
schularten/mathematisch-naturwissen- vers Baden-Württemberg
schaftliche-faecher/physik
4 https://www.howtosmile.org/topics Digitale Bibliothek mit Freihandexperimen-
ten, Simulationen etc. diverser Museen der
USA
5 http://phyphox.org/de/home-de phyphox ist eine sehr umfangreiche App mit
vielen Messmöglichkeiten und guten Messer-
gebnissen. Sie bietet vielfältige Einsatzmög-
lichkeiten im Physikunterricht. Sie läuft auf
Smartphones unter IOS und Android und
wurde an der RWTH Aachen entwickelt.
6 http://www.viananet.de/ Videoanalyse von Bewegungen
7 https://www.planet-schule.de Simulationen, Erklärvideos,…
8 https://phet.colorado.edu/de/simulati- Simulationen
ons/category/physics
Die Fachkonferenz hat sich zu Beginn des Schuljahres darüber hinaus auf die nachstehenden
Hinweise geeinigt, die bei der Umsetzung des schulinternen Lehrplans ergänzend zur Umset-
zung der Ziele des Medienkompetenzrahmens NRW eingesetzt werden können. Bei den Ma-
terialien handelt es sich nicht um fachspezifische Hinweise, sondern es werden zur Orientie-
rung allgemeine Informationen zu grundlegenden Kompetenzerwartungen des Medienkompe-
tenzrahmens NRW gegeben, die parallel oder vorbereitend zu den unterrichtsspezifischen
Vorhaben eingebunden werden können:
26• Digitale Werkzeuge / digitales Arbeiten Erstellung von Erklärvideos: https://medienkompetenzrahmen.nrw/unterrichtsmaterialien/de- tail/erklaervideos-im-unterricht/ (Datum des letzten Zugriffs: 31.01.2020) Erstellung von Tonaufnahmen: https://medienkompetenzrahmen.nrw/unterrichtsmateria- lien/detail/das-mini-tonstudio-aufnehmen-schneiden-und-mischen-mit-audacity/ (Datum des letzten Zugriffs: 31.01.2020) • Rechtliche Grundlagen Urheberrecht – Rechtliche Grundlagen und Open Content: https://medienkompetenzrah- men.nrw/unterrichtsmaterialien/detail/urheberrecht-rechtliche-grundlagen-und-open-content/ (Datum des letzten Zugriffs: 31.01.2020) Creative Commons Lizenzen: https://medienkompetenzrahmen.nrw/unterrichtsmateria- lien/detail/creative-commons-lizenzen-was-ist-cc/ (Datum des letzten Zugriffs: 31.01.2020) Allgemeine Informationen Daten- und Informationssicherheit: https://www.medienbera- tung.schulministerium.nrw.de/Medienberatung/Datenschutz-und-Datensicherheit/ (Datum des letzten Zugriffs: 31.01.2020)
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