Physik Schulinterner Lehrplan Gymnasium - Sekundarstufe I - Ostendorf-Gymnasium
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Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I (G9) der Fachschaft Physik Stand: 15.05.2020 Schulinterner Lehrplan Gymnasium – Sekundarstufe I Physik
Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I (G9) der Fachschaft Physik Stand: 15.05.2020 Inhalt 1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit ........................................................... 3 2 Entscheidungen zum Unterricht ............................................................................... 6 2.1 Unterrichtsvorhaben ......................................................................................... 6 2.2 Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit ......... 22 2.3 Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung ....... 24 2.4 Lehr- und Lernmittel .................................................................................... 26 3 Entscheidungen zu fach- oder unterrichtsübergreifenden Fragen .................... 28 4 Qualitätssicherung und Evaluation ........................................................................ 30 2
Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I (G9) der Fachschaft Physik Stand: 15.05.2020 1 Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit Lage der Schule Trotz Innenstadtlage ist das direkte Schulumfeld durch die Insellage zwischen Lippe und Lippe-Kanal ruhig und naturnah. Die Kernstadt Lippstadt ist städtisch-industriell geprägt, die zugehörigen Ortsteile eher dörflich-ländlich. Ein größeres Erholungsgebiet und die typischen städtischen Einrichtungen sind mit dem Rad oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln und z.T. zu Fuß leicht erreichbar. Das Kulturprogramm der Stadt bietet ein attraktives kinder- und jugendkulturelles Angebot von theaterpädagogisch begleiteten Vorstellungen des städtischen Jugendtheaters über Lesungen zeitgenössischer Kinder- und Jugendbuchautoren und -autorinnen bis hin zu Poetry Slams und Camps zur Förderung der Medienkompetenz von Kindern und Jugendlichen. Das benachbarte Stadttheater kann die Schule für Veranstaltungen, Aufführungen und Konzerte nutzen. Die Hauptstelle der städtischen Bibliothek bietet die übliche Buch- und Medienausleihe. Aufgaben des Fachs bzw. der Fachgruppe in der Schule vor dem Hintergrund der Schülerschaft Die Europaschule Ostendorf-Gymnasium zeichnet sich in der Sekundarstufe I durch eine beträchtliche Heterogenität ihrer Schülerschaft aus. Sie weist mit 40 % einen deutlichen Anteil an Schülerinnen und Schülern mit Deutsch als Zweitsprache auf, deren Sprachbeherrschung individuell sehr unterschiedlich ausgeprägt ist. Der Grad der Sprachsicherheit und Differenziertheit im Deutschen variiert allerdings auch bei den muttersprachlichen Schülerinnen und Schülern deutlich. Außerdem unterscheiden sich die Schülerinnen und Schüler darin, was sie an sicher beherrschten Voraussetzungen aus dem Unterricht der Grundschule mitbringen. Die Fachgruppe Physik arbeitet hinsichtlich dieser Heterogenität kontinuierlich an Fragen der Unterrichtsentwicklung, der Einführung von Förderkonzepten und zielführenden Diagnoseverfahren. Insbesondere in der Erprobungsstufe nimmt der Physikunterricht auf die unterschiedlichen Voraussetzungen Rücksicht. Zudem wird den Schülerinnen und Schülern in der Erprobungsstufe die Möglichkeit gegeben, durch Förderangebote mit Hilfe einer Fachlehrkraft individuell an der Verbesserung der bestehenden sprachlichen und fachmethodischen Kompetenzen zu arbeiten. Die jeweiligen Lehrkräfte der Physikklassen, auch in der Mittelstufe, beraten die Schülerinnen und Schüler individuell und empfehlen bei entsprechendem Bedarf die Teilnahme an den Förderangeboten. Die Lehrkräfte achten darauf, in einem sprachsensibel angelegten Deutschunterricht die Ressourcen der Mehrsprachigkeit in den Klassen für die Ausbildung der Sprachkompetenz und Fachkompetenz der Schülerinnen und Schüler zu nutzen. Funktionen und Aufgaben der Fachgruppe vor dem Hintergrund des Schulprogramms In Übereinstimmung mit dem Schulprogramm der Europaschule Ostendorf-Gymnasium setzt sich die Fachgruppe Physik das Ziel, Schülerinnen und Schüler zu unterstützen, selbstständige, eigenverantwortliche, selbstbewusste, sozial- und medienkompetente 3
Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I (G9) der Fachschaft Physik Stand: 15.05.2020 sowie gesellschaftlich engagierte Persönlichkeiten zu werden. In der Sekundarstufe I sollen die Schülerinnen und Schüler darüber hinaus auf die zukünftigen Herausforderungen im Unterricht der Sekundarstufe II und auf die Anforderungen einer Berufsausbildung vorbereitet werden. Auf dem Weg zu einer eigenverantwortlichen und selbstständigen Lebensgestaltung und Lebensplanung sind die Entwicklung und Ausbildung notwendiger Schlüsselqualifikationen unverzichtbar. Dabei spielen die Kompetenzen in den Bereichen der mündlichen und schriftlichen Sprachverwendung von Fachsprache in unterschiedlichen Kommunikationssituationen, der experimentellen Kompetenzen und der reflektierten Mediennutzung sowie der Interpretation und Bewertung experimenteller Ergebnisse eine zentrale Rolle. Gefördert werden diese Kompetenzen u.a. auch durch fächerübergreifend angelegte Unterrichtsvorhaben (Physik-Chemie: Atommodelle; Physik-Mathematik: Nutzen von Formeln zur Erkenntnisgewinnung; Physik-Biologie: Leben in verschiedenen Klimazonen; Physik-Erdkunde: Interpretation von Klimadiagrammen). Die Teilnahme an lokalen bis hin zu internationalen Schülerwettbewerben wird durch entsprechende Unterrichtsvorhaben initiiert und soll die Schülerinnen und Schüler zur aktiven Teilhabe am wissenschaftlichen Leben ermutigen. Schulprogrammatisch festgelegt sind folgende Projekte: Einzelne Physikklassen (Klasse 9) nehmen an einem sechswöchigen Lötkurs teil, in denen sich Schülerinnen und Schüler elektrische Schaltkreise bauen und in der Elektrotechnik weiterbilden können. Darüber hinaus widmet sich eine Schülerfirma-AG regelmäßig naturwissenschaftlicher sowie wirtschaftlicher Herausforderungen. Zudem ist auf eine Exciting Physics-AG hinzuweisen, die u.a. kooperatives projektbezogenes Arbeiten anbietet. Beitrag der Fachgruppe zur Erreichung der Erziehungsziele der Schule Wissenschaftliche Fragestellungen spielen eine zentrale Rolle in den verschiedensten Themengebieten des Physikunterrichts. Ebenso sind sie Ausgangspunkt einer reflektierten Medienanalyse, -nutzung und -gestaltung im Sinne der Umsetzung des Medienkompetenzrahmens. Außerdem ist der angemessene und normgerechte, an der Bildungssprache orientierte Umgang mit Fachsprache in verschiedenen kommunikativen Kontexten ein zentrales Erziehungsanliegen des Physikunterrichts. Die Fachgruppe unterstützt die naturwissenschaftlichen Fähigkeiten einerseits durch Übung und Analyse unterrichtlicher experimentalphysikalischer Situationen, andererseits aber auch durch die Möglichkeit zur praktischen Erprobung in Simulationen, Rollenspielen und Gedankenexperimenten. Verfügbare Ressourcen Die Fachgruppe kann für ihre Aufgaben folgende materielle Ressourcen der Schule nutzen: Die Schule verfügt über einen stabilen Breitbandzugang. In allen Unterrichtsräumen befinden sich Beamer mit Apple-TV und Lautsprechern sowie Dokumentenkameras. Das Kollegium ist mit iPads ausgestattet, auf denen sich viele für den Physikunterricht sinnvoll einsetzbare Apps befinden. Die Schule besitzt derzeit vier 4
Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I (G9) der Fachschaft Physik Stand: 15.05.2020 Tabletkoffer mit jeweils 16 Geräten, die im Unterricht von den Schülerinnen und Schülern eingesetzt werden können. Zusätzlich verfügt die Fachschaft Physik über eine große Sammlung von Anschauungsobjekten und Materialien zu unterschiedlichen Inhaltsfeldern. Ab Ende der Klasse 7 verfügen die Schülerinnen und Schüler über eigene wissenschaftliche Taschenrechner. Funktionsinhaber/innen der Fachgruppe Fachkonferenzvorsitzender: Benjamin Grundmann; Stellvertreter: Ewald Cruse Sammlungsleiter: Benjamin Grundmann Kontaktlehrer/in für die Zusammenarbeit mit den städtischen Projekten: Benjamin Grundmann 5
Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I (G9) der Fachschaft Physik Stand: 15.05.2020 2 Entscheidungen zum Unterricht 2.1 Unterrichtsvorhaben In der nachfolgenden Übersicht über die Unterrichtsvorhaben wird die für alle Lehrerinnen und Lehrer gemäß Fachkonferenzbeschluss verbindliche Verteilung der Unterrichtsvorhaben dargestellt. Die Übersicht dient dazu, für die einzelnen Jahrgangsstufen allen am Bildungsprozess Beteiligten einen schnellen Überblick über Themen bzw. Fragestellungen 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 Unterrichtsvorhaben besonders gut zu erlernen sind und welche Aspekte deshalb im Unterricht hervorgehoben thematisiert werden sollten. Unter den Hinweisen des Übersichtsrasters werden u.a. Möglichkeiten im Hinblick auf inhaltliche Fokussierungen und interne Verknüpfungen ausgewiesen. 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. 6
JAHRGANGSSTUFE 6 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 6.1 Wir messen IF 1: Temperatur und Wärme E2: Beobachtung und … zur Schwerpunktsetzung Temperaturen Wahrnehmung Thermische Energie: Einführung Modellbegriff • Wärme, Temperatur und • Beschreibung von Phänomenen → 1.1, 1.2, 1.3 Erste Anleitung zum Temperaturmessung E4: Untersuchung und Experiment selbstständigen Experimentieren → europäische Wirkungen von Wärme: • Messen physikalischer Größen … zur Vernetzung Temperaturskalen vergleichen, • Wärmeausdehnung E6: Modell und Realität Ausdifferenzierung des geschichtlicher Bezug • Modelle zur Erklärung Teilchenmodells → Elektron- K1: Dokumentation Atomrumpf und Kern-Hülle- • Protokolle nach vorgegebenem Modell (IF 9, IF 10) Wie funktionieren unterschiedliche Schema … zu Synergien Thermometer? • Anlegen von Tabellen Beobachtungen, Beschreibungen, Protokolle, Arbeits- und ca. 10 Ustd. Kommunikationsformen Biologie (IF 1) 6.2 Leben bei verschiedenen IF 1: Temperatur und Wärme UF1: Wiedergabe und Erläuterung … zur Schwerpunktsetzung Temperaturen Thermische Energie: • Erläuterung von Phänomenen Anwendungen, Phänomene der • Wärme, Temperatur • Fachbegriffe gegeneinander Wärme im Vordergrund, als → Klimazonen Europas abgrenzen Energieform nur am Rande, Wärmetransport: → Isolierung von Häusern • Wärmemitführung, UF4: Übertragung und Vernetzung Argumentation mit dem Wärmeleitung, • physikalische Erklärungen in Teilchenmodell Wärmestrahlung, Alltagssituationen Selbstständiges Wie beeinflusst die Temperatur Wärmedämmung E2: Beobachtung und Experimentieren Vorgänge in der Natur? Wahrnehmung Wirkungen von Wärme: … zur Vernetzung • Unterscheidung Beschreibung – Aspekte Energieerhaltung und Deutung Entwertung → (IF 7) 7
JAHRGANGSSTUFE 6 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung ca. 10 Ustd. • Aggregatzustände und ihre E6: Modell und Realität Ausdifferenzierung des Veränderung, Teilchenmodells → Elektron- • Modelle zur Erklärung und zur Wärmeausdehnung Atomrumpf und Kern-Hülle- Vorhersage Modell (IF 9, IF 10) K1: Dokumentation • Tabellen und Diagramme nach … zu Synergien Vorgabe Angepasstheit an Jahreszeiten und extreme Lebensräume → Biologie (IF 1) Teilchenmodell → Chemie (IF 1) 6.3 Elektrische Geräte im IF 2: Elektrischer Strom und UF4: Übertragung und Vernetzung … zur Schwerpunktsetzung Alltag Magnetismus • physikalische Konzepte auf Makroebene, grundlegende Stromkreise und Schaltungen: Realsituationen anwenden Phänomene, Umgang mit → 2.1, 2.2, 2.3 • Spannungsquellen E4: Untersuchung und Experiment Grundbegriffen • Leiter und Nichtleiter • Experimente planen und → 4.1, 4.2 … zu Synergien • verzweigte Stromkreise durchführen → Informatik → Ampelschaltung löten Wirkungen des elektrischen K1: Dokumentation (Differenzierungsbereich): UND-, Stroms: • Schaltskizzen erstellen, lesen ODER- Schaltung → elektrische Geräte bzgl. • Wärmewirkung und umsetzen ihrer Sicherheit beurteilen • magnetische Wirkung K4: Argumentation • Gefahren durch Elektrizität • Aussagen begründen Was geschieht in elektrischen Geräten? ca. 14 Ustd. 8
JAHRGANGSSTUFE 6 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 6.4 Magnetismus – IF 2: Elektrischer Strom und E3: Vermutung und Hypothese … zur Schwerpunktsetzung interessant und hilfreich Magnetismus • Vermutungen äußern Feld nur als Phänomen, Magnetische Kräfte und Felder: E4: Untersuchung und Experiment erste Begegnung mit dem → 2.1, 2.2, 2.3 • Anziehende und abstoßende • Systematisches Erkunden physikalischen Kraftbegriff Kräfte E6: Modell und Realität … zur Vernetzung • Magnetpole • Modelle zur Veranschaulichung → elektrisches Feld (IF 9) • magnetische Felder Warum zeigt uns der Kompass → Elektromotor und Generator • Feldlinienmodell K1: Dokumentation die Himmelsrichtung? (IF 11) • Magnetfeld der Erde • Felder skizzieren … zu Synergien Magnetisierung: Erdkunde: Bestimmung der ca. 6 Ustd. • Magnetisierbare Stoffe Himmelsrichtungen • Modell der Elementarmagnete 6.5 Physik und Musik IF 3: Schall UF4: Übertragung und Vernetzung … zur Schwerpunktsetzung Schwingungen und Schallwellen: • Fachbegriffe und Alltagssprache Nur qualitative Betrachtung der Wie lässt sich Musik • Tonhöhe und Lautstärke; E2: Beobachtung und Größen, keine Formeln physikalisch beschreiben? Schallausbreitung Wahrnehmung … zur Vernetzung Schallquellen und • Phänomene wahrnehmen und → Teilchenmodell (IF1) Schallempfänger: Veränderungen beschreiben ca. 6 Ustd. • Sender-Empfängermodell E5: Auswertung und Schlussfolgerung • Interpretationen von Diagrammen E6: Modell und Realität • Funktionsmodell zur Veranschaulichung 9
JAHRGANGSSTUFE 6 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 6.6 Achtung Lärm! IF 3: Schall UF4: Übertragung und Vernetzung … zur Vernetzung Schwingungen und Schallwellen: • Fachbegriffe und Alltagssprache → Teilchenmodell (IF1) → 1.1, 1.2 • Schallausbreitung; B1: Fakten- und Situationsanalyse Absorption, Reflexion • Fakten nennen und gegenüber → 2.1, 2.2, 2.3 Schallquellen und Interessen abgrenzen → 4.1, 4.2 Schallempfänger: B3: Abwägung und Entscheidung • Lärm und Lärmschutz • Erhaltung der eigenen Gesundheit Wie schützt man sich vor Lärm? ca. 4 Ustd. 6.7 Schall in Natur und IF 3: Schall UF4: Übertragung und Vernetzung Technik Schwingungen und Schallwellen: • Kenntnisse übertragen • Tonhöhe und Lautstärke E2: Beobachtung und Schall ist nicht nur zum Hören Schallquellen und Wahrnehmung gut! Schallempfänger: • Phänomene aus Tierwelt und • Ultraschall in Tierwelt, Technik mit physikalischen Medizin und Technik Begriffen beschreiben. ca. 2 Ustd. 6.8 Sehen und gesehen IF 4: Licht UF1: Wiedergabe und Erläuterung … zur Schwerpunktsetzung werden Ausbreitung von Licht: • Differenzierte Beschreibung von Reflexion nur als Phänomen • Lichtquellen und Beobachtungen … zur Vernetzung Lichtempfänger E6: Modell und Realität → Schall (IF 3) • Modell des Lichtstrahls 10
JAHRGANGSSTUFE 6 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung → Sonnenstände in Europa, Sichtbarkeit und die Erscheinung • Idealisierung durch das Modell Lichtstrahlmodell → (IF 5) Sichtbarkeit von Finsternissen von Gegenständen: Lichtstrahl vergleichen • Streuung, Reflexion K1: Dokumentation • Transmission; Absorption • Erstellung präziser Zeichnungen • Schattenbildung Sicher mit dem Fahrrad im Straßenverkehr! ca. 6 Ustd. 6.9 Licht nutzbar machen IF 4: Licht UF3: Ordnung und … zur Schwerpunktsetzung Ausbreitung von Licht: Systematisierung nur einfache Abbildungen → Schutz vor starkem Licht • Abbildungen • Bilder der Lochkamera (z.B. Sonnenfinsternis), UV- verändern … zur Vernetzung Strahlung (z.B. Sonnenbrille) Sichtbarkeit und die Erscheinung • Strahlungsarten vergleichen → Abbildungen mit optischen von Gegenständen: Geräten (IF 5) • Schattenbildung K1: Dokumentation Wie entsteht ein Bild in einer • Erstellung präziser Zeichnungen (Loch-)Kamera? B1: Fakten- und Situationsanalyse Unterschiedliche • Gefahren durch Strahlung Strahlungsarten – nützlich, • Sichtbarkeit von Gegenständen aber auch gefährlich! verbessern B3: Abwägung und Entscheidung • Auswahl geeigneter ca. 6 Ustd. Schutzmaßnahmen Summe Jahrgangsstufe 6: 64 Stunden 11
JAHRGANGSSTUFE 7 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 7.1 Spiegelbilder im IF 5: Optische Instrumente UF1: Wiedergabe und … zur Schwerpunktsetzung Straßenverkehr Erläuterung Vornehmlich Sicherheitsaspekte Spiegelungen: • Reflexionsgesetz • mathematische Formulierung … zur Vernetzung → Sicherheit optischer Geräte eines physikalischen • Bildentstehung am → Ausbreitung von Licht: (z.B. Laser, Taschenlampe) Zusammenhanges Lichtquellen und Lichtempfänger, Planspiegel E6: Modell und Realität Modell des Lichtstrahls, → 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 Lichtbrechung: • Idealisierung Abbildungen, Reflexion (IF 4) • Totalreflexion (Lichtstrahlmodell) Bildentstehung am Planspiegel • Brechung an Grenzflächen → Spiegelteleskope (IF 6) Wie entsteht ein Spiegelbild? ca. 6 Ustd. 7.2 Die Welt der Farben IF 5: Optische Instrumente UF3: Ordnung und … zur Schwerpunktsetzung: Lichtbrechung: Systematisierung Erkunden von Farbmodellen am → Photovoltaikanlagen • Brechung an Grenzflächen • digitale Farbmodelle PC Licht und Farben: E5: Auswertung und … zur Vernetzung: → 1.1, 1.2, 1.3 Schlussfolgerung • Spektralzerlegung → Infrarotstrahlung, sichtbares • Parameter bei Reflexion und Licht und Ultraviolettstrahlung, • Absorption Brechung Absorption, Lichtenergie (IF 4) Farben! Wie kommt es dazu? • Farbmischung E6: Modell und Realität Spektren → Analyse von • digitale Farbmodelle Sternenlicht (IF 6) ca. 6 Ustd. Lichtenergie → Photovoltaik (IF 11) … zu Synergien: Schalenmodell → Chemie (IF 1), Farbensehen → Biologie (IF 7) 12
JAHRGANGSSTUFE 7 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 7.3 Das Auge – ein optisches IF 5: Optische Instrumente E4: Untersuchung und … zur Schwerpunktsetzung System Experiment Bildentstehung, Einsatz digitaler Lichtbrechung: • Brechung an Grenzflächen • Bildentstehung bei Werkzeuge (z. B. → 1.2, 3.1, 3.2, 4.1 Sammellinsen Geometriesoftware) • Bildentstehung bei Sammellinsen und Auge E5: Auswertung und … zur Vernetzung Wie entsteht auf der Netzhaut ein Schlussfolgerung Linsen, Lochblende → scharfes Bild? • Parametervariation bei Strahlenmodell des Lichts, Linsensystemen Abbildungen (IF 4) … zu Synergien ca. 6 Ustd. Auge → Biologie (IF 7) 7.4 Mit optischen Instrumenten IF 5: Optische Instrumente UF2: Auswahl und Anwendung … zur Schwerpunktsetzung Unsichtbares sichtbar gemacht Lichtbrechung: • Brechung Erstellung von Präsentationen zu • Bildentstehung bei optischen • Bildentstehung physikalischen Sachverhalten → Teleskopbauartenin Instrumenten UF4: Übertragung und … zur Vernetzung Europa Vernetzung • Lichtleiter Teleskope → Beobachtung von • Einfache optische Systeme Himmelskörpern (IF 6) → Qualität optischer • Endoskop und Instrumente beurteilen … zu Synergien Glasfaserkabel Mikroskopie von Zellen → K3: Präsentation Biologie (IF 1, IF 2, IF 6) Wie können wir Zellen und • arbeitsteilige Präsentationen Planeten sichtbar machen? ca. 4 Ustd. 13
JAHRGANGSSTUFE 7 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 7.5 Licht und Schatten im IF 6: Sterne und Weltall E1: Problem und Fragestellung … zur Schwerpunktsetzung Sonnensystem Sonnensystem: • naturwissenschaftlich Naturwissenschaftliche Fragestellungen, ggf. auch aus • Mondphasen beantwortbare Fragestellungen historischer Sicht • Mond- und Wie entstehen Mondphasen, E2: Beobachtung und … zur Vernetzung Sonnenfinsternisse Finsternisse und Jahreszeiten? Wahrnehmung → Schatten (IF 4) • Jahreszeiten • Differenzierte Beschreibung … zu Synergien von Beobachtungen Schrägstellung der Erdachse, ca. 5 Ustd. E6: Modell und Realität Beleuchtungszonen, • Phänomene mithilfe von Jahreszeiten ↔ Erdkunde (IF 5) gegenständlichen Modellen erklären Summe Jahrgangsstufe 7: 27 Stunden 14
JAHRGANGSSTUFE 9 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 9.1 Objekte am Himmel IF 6: Sterne und Weltall UF3: Ordnung und … zur Vernetzung Sonnensystem: Systematisierung → Fernrohr (IF 5), • Planeten • Klassifizierung von Spektralzerlegung des Lichts (IF Was kennzeichnet die Himmelsobjekten 5) verschiedenen Himmelsobjekte? Universum: E7: Naturwissenschaftliches • Himmelsobjekte Denken und Arbeiten • Sternentwicklung • gesellschaftliche ca. 10 Ustd. Auswirkungen B2: Bewertungskriterien und Handlungsoptionen • Wissenschaftliche und andere Weltvorstellungen vergleichen • Gesellschaftliche Relevanz (Raumfahrtprojekte) 9.2 100 m in 10 Sekunden IF7: Bewegung, Kraft und UF1: Wiedergabe und … zur Schwerpunktsetzung: Energie Erläuterung Einführung von Vektorpfeilen für Bewegungen: • Bewegungen analysieren Größen mit Betrag und Richtung, Wie schnell bin ich? Darstellung von realen • Geschwindigkeit E4: Untersuchung und Experiment Messdaten in Diagrammen • Beschleunigung ca. 6 Ustd. • Aufnehmen von Messwerten … zur Vernetzung: • Systematische Untersuchung Vektorielle Größen → Kraft (IF 7) der Beziehung zwischen verschiedenen Variablen … zu Synergien E5: Auswertung und Mathematisierung physikalischer Schlussfolgerung Gesetzmäßigkeiten in Form 15
JAHRGANGSSTUFE 9 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung • Erstellen von Diagrammen funktionaler Zusammenhänge → • Kurvenverläufe interpretieren Mathematik (IF Funktionen) 9.3 Einfache Maschinen und IF 7: Bewegung, Kraft und UF3: Ordnung und … zur Schwerpunktsetzung Werkzeuge: Kleine Kräfte, Energie Systematisierung Experimentelles Arbeiten, lange Wege Kraft: • Kraft und Gegenkraft Anforderungen an Messgeräte • Bewegungsänderung • Goldene Regel … zur Vernetzung Wie kann ich mit kleinen Kräften • Verformung E4: Untersuchung und Vektorielle Größen, Kraft → • Wechselwirkungsprinzip Experiment Geschwindigkeit (IF 7) eine große Wirkung erzielen? • Gewichtskraft und Masse • Aufnehmen von Messwerten • Systematische Untersuchung … zu Synergien • Kräfteaddition Bewegungsapparat, Skelett, ca. 12 Ustd. • Reibung der Beziehung zwischen verschiedenen Variablen Muskeln → Biologie (IF 2), Goldene Regel der Mechanik: Lineare und proportionale E5: Auswertung und • einfache Maschinen Schlussfolgerung Funktionen → Mathematik (IF Funktionen) • Ableiten von Gesetzmäßigkeiten (Je- desto-Beziehungen) B1: Fakten- und Situationsanalyse • Einsatzmöglichkeiten von Maschinen • Barrierefreiheit 16
JAHRGANGSSTUFE 9 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 9.4 Energie treibt alles an IF 7: Bewegung, Kraft und UF1: Wiedergabe und … zur Schwerpunktsetzung Energie Erläuterung Energieverluste durch Reibung Energieformen: • Energieumwandlungsketten thematisieren, Energieerhaltung Was ist Energie? Wie kann ich erst hier, Energiebilanzierung schwere Dinge heben? • Lageenergie UF3: Ordnung und • Bewegungsenergie Systematisierung … zur Vernetzung • Spannenergie • Energieerhaltung Energieumwandlungen, ca. 8 Ustd. Energieumwandlungen: Energieerhaltung → Goldene • Energieerhaltung Regel (IF7) • Leistung Energieumwandlungen, Energieerhaltung → Energieentwertung (IF 1, IF 2) … zu Synergien Energieumwandlungen → Biologie (IF 2) Energieumwandlungen, Energieerhaltung → Biologie (IF 4) Energieumwandlungen, Energieerhaltung, Energieentwertung → Biologie (IF 7) Energieumwandlungen, Energieerhaltung → Chemie (alle bis auf IF 1 und IF 9) 17
9.5 Druck und Auftrieb • IF 8: Druck und Auftrieb UF1: Wiedergabe und Erläuterung … zur Schwerpunktsetzung Druck in Flüssigkeiten und • Druck und Kraftwirkungen Anwendung experimentell Gasen: gewonnener Erkenntnisse UF2 Auswahl und Anwendung Was ist Druck? • Druck als Kraft pro Fläche • Schweredruck • Auftriebskraft … zur Vernetzung • Luftdruck (Atmosphäre) E5: Auswertung und Druck → Teilchenmodell (IF 1) ca. 10 Ustd. • Dichte Schlussfolgerung Auftrieb → Kräfte (IF 7) • Auftrieb • Schweredruck und Luftdruck … zu Synergien • Archimedisches Prinzip bestimmen Dichte → Chemie (IF 1) E6: Modell und Realität Druckmessung: • Druck und Dichte im • Druck und Kraftwirkungen Teilchenmodell • Auftrieb im mathematischen Modell 9.6 Blitze und Gewitter IF 9: Elektrizität UF1: Wiedergabe und Erläuterung … zur Schwerpunktsetzung Elektrostatik: • Korrekter Gebrauch der Anwendung des Elektronen- • elektrische Ladungen Begriffe Ladung, Spannung und Atomrumpf-Modells Warum schlägt der Blitz ein? Stromstärke • elektrische Felder … zur Vernetzung • Spannung • Unterscheidung zwischen → Elektrische Stromkreise (IF 2) Einheit und Größen ca. 8 Ustd. elektrische Stromkreise: E4: Untersuchung und Experiment … zu Synergien • Elektronen-Atomrumpf- Kern-Hülle-Modell → Chemie • Umgang mit Ampere- und Modell (IF 5) Voltmeter • Ladungstransport und E5: Auswertung und elektrischer Strom Schlussfolgerung • Schlussfolgerungen aus Beobachtungen E6: Modell und Realität • Elektronen-Atomrumpf-Modell • Feldlinienmodell • Schaltpläne Summe Jahrgangsstufe 9: 54 Stunden 18
JAHRGANGSSTUFE 10 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung 10.1 Sicherer Umgang mit IF 9: Elektrizität UF4: Übertragung und … zur Schwerpunktsetzung Elektrizität Vernetzung Analogiemodelle (z.B. elektrische Stromkreise: • Anwendung auf Wassermodell); • elektrischer Widerstand Alltagssituationen Mathematisierung physikalischer Wann ist Strom gefährlich? • Reihen- und E4: Untersuchung und Gesetze; keine komplexen Parallelschaltung Experiment Ersatzschaltungen • Sicherungsvorrichtungen • Systematische Untersuchung ca. 14 Ustd. elektrische Energie und Leistung … zur Vernetzung der Beziehung zwischen → Stromwirkungen (IF 2) verschiedenen Variablen E5: Auswertung und … zu Synergien Schlussfolgerung Nachweis proportionaler • Mathematisierung Zuordnungen; Umformungen zur (proportionale Lösung von Gleichungen → Zusammenhänge, graphisch Mathematik (Funktionen erste und rechnerisch) Stufe) E6: Modell und Realität • Analogiemodelle und ihre Grenzen B3: Abwägung und Entscheidung Sicherheit im Umgang mit Elektrizität IF 10: Ionisierende Strahlung 10.2 Gefahren und Nutzen UF4: Übertragung und … zur Schwerpunktsetzung ionisierender Strahlung und Kernenergie Vernetzung Quellenkritische Recherche, Atomaufbau und ionisierende • Biologische Wirkungen und Präsentation Strahlung: medizinische Anwendungen … zur Vernetzung Ist ionisierende Strahlung • Alpha-, Beta-, Gamma gefährlich oder nützlich? Strahlung, E1: Problem und Fragestellung Atommodelle → Chemie (IF 5) • radioaktiver Zerfall, • Auswirkungen auf Politik Radioaktiver Zerfall → und Gesellschaft Mathematik Exponentialfunktion 19
JAHRGANGSSTUFE 10 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung ca. 15 Ustd. • Halbwertszeit, E7: Naturwissenschaftliches (Funktionen zweite Stufe) • Röntgenstrahlung → Biologie (SII, Mutationen, 14C) Denken und Arbeiten Wechselwirkung von Strahlung • Nachweisen und mit Materie: Modellieren • Nachweismethoden, K2: Informationsverarbeitung • Absorption, • Filterung von wichtigen und • biologische Wirkungen, nebensächlichen Aspekten • medizinische Anwendung, • Schutzmaßnahmen IF 10: Ionisierende Strahlung 10.3 Energie aus Atomkernen K2: Informationsverarbeitung … zur Schwerpunktsetzung und Kernenergie • Seriosität von Quellen Meinungsbildung, Quellen- Kernenergie: beurteilung, Entwicklung der Ist die Kernenergie • Kernspaltung, K4: Argumentation Urteilsfähigkeit beherrschbar? • Kernfusion, • eigenen Standpunkt • Kernkraftwerke, schlüssig vertreten … zur Vernetzung → Zerfallsgleichung aus 10.1. • Endlagerung B1: Fakten- und ca. 10 Ustd. → Vergleich der Situationsanalyse unterschiedlichen • Identifizierung relevanter Energieanlagen (IF 11) Informationen B3: Abwägung und Entscheidung • Meinungsbildung E4: Untersuchung und 10.4 Versorgung mit IF 11: Energieversorgung … zur Schwerpunktsetzung elektrischer Energie Experiment Verantwortlicher Umgang mit Induktion und • Planung von Experimenten Wie erfolgt die Übertragung der Elektromagnetismus: mit mehr als zwei Variablen Energie elektrischen Energie vom • Elektromotor • Variablenkontrolle … zur Vernetzung Kraftwerk bis zum Haushalt? • Generator B2: Bewertungskriterien und → Lorentzkraft, Energiewandlung • Wechselspannung Handlungsoptionen (IF 10) 20
JAHRGANGSSTUFE 10 Inhaltsfelder Schwerpunkte der Unterrichtsvorhaben Weitere Vereinbarungen Inhaltliche Schwerpunkte Kompetenzentwicklung • Transformator • Kaufentscheidungen treffen → mechanische Leistung und ca. 14 Ustd. Bereitstellung und Nutzung von Energie (IF 7), elektrische Energie: Leistung und Energie (IF 9) • Energieübertragung • Energieentwertung • Wirkungsgrad UF4: Übertragung und 10.5 Energieversorgung der IF 11: Energieversorgung … zur Schwerpunktsetzung Zukunft Vernetzung Verantwortlicher Umgang mit Bereitstellung und Nutzung von • Beiträge verschiedener Wie können regenerative Energie: Fachdisziplinen zur Lösung Energie, Nachhaltigkeitsgedanke Energien zur Sicherung der • Kraftwerke von Problemen … zur Vernetzung Energieversorgung beitragen? • Regenerative Energieanlagen K2: Informationsverarbeitung → Kernkraftwerk, • Energieübertragung • Quellenanalyse Energiewandlung (IF 10) B3: Abwägung und Entscheidung • Energieentwertung … zu Synergien ca. 5 Ustd. • Filterung von Daten nach • Wirkungsgrad Relevanz Energie aus chemischen • Nachhaltigkeit B4: Stellungnahme und Reflexion Reaktionen → Chemie (IF 3, 10); • Stellung beziehen Energiediskussion → Erdkunde (IF 5), Wirtschaft-Politik (IF 3, 10) Summe Jahrgangsstufe 10: 58 Stunden 21
Schulinterner Lehrplan Sekundarstufe I (G9) der Fachschaft Physik Stand: 15.05.2020 2.2 Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit Die Lehrerkonferenz hat unter Berücksichtigung des Schulprogramms als überfachliche Grundsätze für die Arbeit im Unterricht bekräftigt, dass die im Referenzrahmen Schulqualität NRW formulierten Kriterien und Zielsetzungen als Maßstab für die kurz- und mittelfristige Entwicklung der Schule gelten sollen. Gemäß dem Schulprogramm sollen insbesondere die Lernenden als Individuen mit jeweils besonderen Fähigkeiten, Stärken und Interessen im Mittelpunkt stehen. Die Fachgruppe vereinbart, der individuellen Kompetenzentwicklung (Referenzrahmen Kriterium 2.2.1) und den herausfordernden und kognitiv aktivierenden Lehr- und Lernprozessen (Kriterium 2.2.2) besondere Aufmerksamkeit zu widmen. In Absprache mit der Lehrerkonferenz sowie unter Berücksichtigung des Schulprogramms hat die Fachkonferenz Physik bezüglich ihres schulinternen Lehrplans die folgenden fachmethodischen und fachdidaktischen Grundsätze beschlossen: Lehr- und Lernprozesse • Schwerpunktsetzungen nach folgenden Kriterien: o Herausstellung zentraler Ideen und Konzepte, auch unter Nutzung von Synergien zwischen den naturwissenschaftlichen Fächern o Zurückstellen von Verzichtbarem bzw. eventuell späteres Aufgreifen, Orientierung 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 Kompetenzen, insbesondere auch bezüglich physikalischer Denk- und Arbeitsweisen o eingegrenzte und altersgemäße Komplexität o authentische, motivierende und tragfähige Problemstellungen o Nachvollziehbarkeit/Schülerverständnis der Fragestellung o Kontexte und Lernwege sollten nicht unbedingt an fachsystematischen Strukturen, sondern eher an Erkenntnis- und Verständnisprozessen der Lernenden ansetzen. • 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 übergreifenden 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, Vertrautmachen 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 ziel- und themengerechter Wechsel zwischen Phasen der Einzelarbeit, Partnerarbeit und Gruppenarbeit unter Berücksichtigung von Vielfalt durch Elemente der Binnendifferenzierung o Beachtung von Aspekten der Sprachsensibilität bei der Erstellung von Materialien. o bei kooperativen Lernformen: insbesondere Fokussierung auf das Nachdenken und den Austausch von naturwissenschaftlichen Ideen und Argumenten Experimente und eigenständige Untersuchungen • Verdeutlichung der verschiedenen Funktionen von Experimenten in den Naturwissenschaften und des Zusammenspiels zwischen Experiment und konzeptionellem Verständnis • überlegter und zielgerichteter Einsatz von Experimenten: Einbindung in Erkenntnisprozesse 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 Untersuchungen • 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 naturwissenschaftlichen Fächer Individuelles Lernen und Umgang mit Heterogenität Gemäß ihren Zielsetzungen setzt die Fachgruppe ihren Fokus auf eine Förderung der individuellen Kompetenzentwicklung, Die Gestaltung von Lernprozessen kann sich deshalb nicht auf eine angenommene mittlere Leistungsfähigkeit einer Lerngruppe beschränken, sondern muss auch Lerngelegenheiten sowohl für stärkere als auch schwächere Schülerinnen und Schüler bieten. Um den Arbeitsaufwand dafür in Grenzen zu halten, vereinbart die Fachgruppe, bei der schrittweisen Nutzung bzw. Erstellung von Lernarrangements, bei der alle Lernenden am gleichen Unterrichtsthema arbeiten, aber dennoch vielfältige Möglichkeiten für binnendifferenzierende Maßnahmen bestehen, eng zusammenzuarbeiten. Gesammelt bzw. erstellt, ausgetauscht sowie erprobt werden sollen zunächst • unterrichtsbegleitende Testaufgaben zur Diagnose individueller Kompetenzentwicklung in allen Kompetenzbereichen • komplexere Lernaufgaben mit gestuften Lernhilfen für unterschiedliche Leistungsanforderungen • unterstützende zusätzliche Maßnahmen für erkannte oder bekannte Lernschwierigkeiten • herausfordernde zusätzliche Angebote für besonders leistungsstarke Schülerinnen und Schüler (auch durch Helfersysteme oder Unterrichtsformen wie „Lernen durch Lehren“) 23
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 Schülerinnen und Schülern jedoch auch mit Bezug auf diese Kriterien rückgemeldet und erläutert. Auf dieser Basis sollen die Schülerinnen ihre Leistungen zunehmend selbstständig einschätzen können. Die individuelle Rückmeldung erfolgt stärkenorientiert und nicht defizitorientiert, sie soll dabei den tatsächlich erreichten Leistungsstand weder beschönigen noch abwerten. Sie soll Hilfen und Absprachen zu realistischen 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. Andererseits dürfen sie in neuen Lernsituationen auch Fehler machen, ohne dass sie deshalb Geringschätzung 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 eingegrenzte Zusammenhänge begrenzten Tests 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 Argumentieren 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. Beurteilungskriterien 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 Lösungsvorschlägen, Darstellen, Argumentieren, Strukturieren und Bewerten von Zusammenhängen), 24
o die Vollständigkeit und die inhaltliche und formale Qualität von Lernprodukten (z. B. Protokolle, Materialsammlungen, Hefte, Mappen, Portfolios, Lerntagebücher, Dokumentationen, Präsentationen, Lernplakate, Funktionsmodelle), o Lernfortschritte im Rahmen eigenverantwortlichen, schüleraktiven Handelns (z. B. Vorbereitung und Nachbereitung von Unterricht, Lernaufgabe, Referat, Rollenspiel, Befragung, 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 differenzierte Rückmeldung zum erreichten Lernstand sollte mindestens einmal pro Quartal erfolgen. Aspektbezogene Leistungsrückmeldung erfolgt anlässlich der Auswertung benoteter Lernprodukte. • Formen Schülergespräch, individuelle Beratung, schriftliche Hinweise und Kommentare (Selbst- )Evaluationsbögen; Gespräche beim Elternsprechtag 25
2.4 Lehr- und Lernmittel Lehrwerke, die an Schülerinnen und Schüler für den ständigen Gebrauch ausgeliehen werden: • Klasse 6: Klett, Impulse Physik 1, ISBN: neues Lehrwerk in Arbeit • Klasse 8: Klett Impulse Physik 2, ISBN: neues Lehrwerk in Arbeit • Klasse 9: neues Lehrwerk in Arbeit • Klasse 10:neues Lehrwerk in Arbeit Lehrwerke, die im Klassensatz für den temporären Einsatz im Unterricht zur Verfügung stehen: • Klasse 6: — • Klasse 8: — • Klasse 9: — • Klasse 10: — Fachzeitschriften: • Siebe Inventarliste der Fachbibliothek Fachliteratur und didaktische Literatur: siehe Inventarliste der Fachbibliothek Weitere Quellen, Hinweise und Hilfen zum Unterricht Plattformen für Unterrichtsmaterialien und digitale Instrumente: Nr. URL / Quellenangabe Kurzbeschreibung des Inhalts / der Quelle 1 http://www.mabo-physik.de/index.html Simulationen zu allen Themenbereichen der Physik 2 http://www.leifiphysik.de Aufgaben, Versuch, Simulationen etc. zu allen Themenbereichen 3 http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/ Fachbereich Physik des Landesbildungsservers Baden- Württemberg 4 https://www.howtosmile.org/topics Digitale Bibliothek mit Freihandexperimenten, Simulationen etc. diverser Museen der USA 26
5 http://phyphox.org/de/home-de phyphox ist eine sehr umfangreiche App mit vielen Messmöglichkeiten und guten Messergebnissen. Sie bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten 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/simulations/category/physics Simulationen 9 http://rcl-munich.informatik.unibw-muenchen.de/ Remotely Controlled Laboratories (RCLs) zum experimentieren https://remote.physik.tu-berlin.de/experimente/ realer Experimente aus der Ferne. 27
3 Entscheidungen zu fach- oder unterrichtsübergreifenden Fragen Die drei naturwissenschaftlichen Fächer beinhalten viele inhaltliche und methodische Gemeinsamkeiten, aber auch einige Unterschiede, die für ein tieferes fachliches Verständnis genutzt werden können. Synergien beim Aufgreifen von Konzepten, die schon in einem anderen Fach angelegt wurden, nützen dem Lehren, weil nicht alles von Grund auf neu unterrichtet werden muss und unnötige Redundanzen vermieden werden. Es unterstützt aber auch nachhaltiges Lernen, indem es Gelerntes immer wieder aufgreift und in anderen Kontexten vertieft und weiter ausdifferenziert. Es wird dabei klar, dass Gelerntes in ganz verschiedenen Zusammenhängen anwendbar ist und Bedeutung besitzt. Verständnis wird auch dadurch gefördert, dass man Unterschiede in den Sichtweisen der Fächer herausarbeitet und dadurch die Eigenheiten eines Konzepts deutlich werden lässt. Zusammenarbeit mit anderen Fächern Die schulinternen Lehrpläne und der Unterricht in den naturwissenschaftlichen Fächern sollen den Schülerinnen und Schülern aufzeigen, dass bestimmte Konzepte und Begriffe in den verschiedenen Fächern aus unterschiedlicher Perspektive beleuchtet, in ihrer Gesamtheit aber gerade durch diese ergänzende Betrachtungsweise präziser verstanden werden können. Dazu gehört beispielsweise der Energiebegriff, der in allen Fächern eine bedeutende Rolle spielt. Im Kapitel 2.1. ist jeweils bei den einzelnen Unterrichtsvorhaben angegeben, welche Beiträge die Physik zur Klärung solcher Konzepte auch für die Fächer Biologie und Chemie leisten kann, oder aber in welchen Fällen in Physik Ergebnisse der anderen Fächern aufgegriffen und weitergeführt werden. Bei der Nutzung von Synergien stehen auch Kompetenzen, die das naturwissenschaftliche Arbeiten betreffen, im Fokus. Um diese Kompetenzen bei den Schülerinnen und Schülern gezielt und umfassend zu entwickeln, werden gemeinsame Vereinbarungen bezüglich des hypothesengeleiteten Experimentierens (Formulierung von Fragestellungen, Aufstellen von Hypothesen, Planung, Durchführung und Auswerten von Experimenten, Fehlerdiskussion), des Protokollierens von Experimenten (gemeinsame Protokollvorlage), des Auswertens von Diagrammen und des Verhaltens in den Fachräumen (gemeinsame Sicherheitsbelehrung) getroffen. Damit die hier erworbenen Kompetenzen fächerübergreifend angewandt werden können, ist es wichtig, sie im Unterricht explizit zu thematisieren und entsprechende Verfahren als Regelwissen festzuhalten. Am Tag der offenen Tür präsentiert sich das Fach Physik mit einem faszinierenden Programm. Die Grundschüler und -schülerinnen können Experimente aus der Schullaufbahn durchführen und so einen Einblick in naturwissenschaftliche Arbeitsweisen gewinnen. Methodenlernen Im Schulprogramm der Schule ist festgeschrieben, dass in der gesamten Sekundarstufe I regelmäßig Module zum „Lernen lernen“ durchgeführt werden. Über die einzelnen Klassenstufen verteilt beteiligen sich alle Fächer an der Vermittlung einzelner Methodenkompetenzen. Die naturwissenschaftlichen Fächer greifen vorhandene Kompetenzen auf und entwickeln sie weiter, wobei fachliche Spezifika und besondere Anforderungen herausgearbeitet werden (z.B. bei Fachtexten, Protokollen, Erklärungen, Präsentationen, Argumentationen usw.). 28
Zusammenarbeit mit außerschulischen Kooperationspartnern Lötkurs Die Schule bietet in der Klassenstufe 9 einen sechswöchigen Lötkurs an, der von allen Schülerinnen und Schülern besucht wird. Die Inhalte sind NW-facherübergreifend und vor allem praxisorientiert. Die Herstellung eines Audiomischpultes ist ein zentraler Baustein dieses Kurses, der vom Verein STARK! MINT-Förderung in Lippstadt e.V. gefördert und in Kooperation mit dem Lippe-Berufskolleg durchgeführt wird. 29
4 Qualitätssicherung und Evaluation Maßnahmen der fachlichen Qualitätssicherung: Das Fachkollegium überprüft kontinuierlich, inwieweit die im schulinternen Lehrplan vereinbarten Maßnahmen zum Erreichen der im Kernlehrplan vorgegebenen Ziele geeignet sind. Dazu dienen beispielsweise auch der regelmäßige Austausch sowie die gemeinsame Konzeption von Unterrichtsmaterialien, welche hierdurch mehrfach erprobt und bezüglich ihrer Wirksamkeit beurteilt werden. Kolleginnen und Kollegen der Fachschaft (ggf. auch die gesamte Fachschaft) nehmen regelmäßig an Fortbildungen teil, um fachliches Wissen zu aktualisieren und pädagogische sowie didaktische Handlungsalternativen zu entwickeln. Zudem werden die Erkenntnisse und Materialien aus fachdidaktischen Fortbildungen und Implementationen zeitnah in der Fachgruppe vorgestellt und für alle verfügbar gemacht. Feedback von Schülerinnen und Schülern wird als wichtige Informationsquelle zur Qualitätsentwicklung des Unterrichts angesehen. Sie sollen deshalb Gelegenheit bekommen, die Qualität des Unterrichts zu evaluieren. Dafür kann das Online-Angebot SEFU (Schüler als Experten für Unterricht) genutzt werden (www.sefu-online.de). W AS? WER? WANN bzw. BIS W ANN? Sitzung zu Konsequenzen für Unterricht, Methodik und Organisation aus den Fachgruppe Physik nach den Sommerferien Abiturergebnissen Kollegiale Unterrichtshospitationen Fachlehrkräfte nach den Herbstferien Aktualisierung des schulinternen je nach Fachgruppe Physik Curriculums Fachkonferenzbeschluss Teambesprechung in den Jahrgangsstufen Lehrkräfte innerhalb – Auswertung des Lernfortschritts und Schuljahresbeginn eines Jahrgangs Absprachen Überarbeitungs- und Planungsprozess: Eine Evaluation erfolgt jährlich. In den Dienstbesprechungen der Fachgruppe zu Schuljahresbeginn werden die Erfahrungen des vorangehenden Schuljahres ausgewertet und diskutiert sowie eventuell notwendige Konsequenzen formuliert. Die vorliegende Checkliste wird als Instrument einer solchen Bilanzierung genutzt. Nach der jährlichen Evaluation (s.u.) findet sich die Fachschaft zusammen und arbeitet die Änderungsvorschläge für den schulinternen Lehrplan ein. Insbesondere verständigen sie sich über alternative Materialien, Kontexte und die Zeitkontingente der einzelnen Unterrichtsvorhaben. Die Ergebnisse dienen der/dem Fachvorsitzenden zur Rückmeldung an die Schulleitung und u.a. an den/die Fortbildungsbeauftragte, außerdem sollen wesentliche Tagesordnungspunkte und Beschlussvorlagen der Fachkonferenz daraus abgeleitet werden. Checkliste zur Evaluation 30
Zielsetzung: Der schulinterne Lehrplan ist als „dynamisches Dokument“ zu sehen. Dementsprechend sind die dort getroffenen Absprachen stetig zu überprüfen, um ggf. Modifikationen vornehmen zu können. Die Fachschaft trägt durch diesen Prozess zur Qualitätsentwicklung und damit zur Qualitätssicherung des Faches bei. Prozess: Die Überprüfung erfolgt jährlich. Zu Schuljahresbeginn werden die Erfahrungen des vergangenen Schuljahres in der Fachkonferenz ausgetauscht, bewertet und eventuell notwendige Konsequenzen formuliert. Die Checkliste dient dazu, mögliche Probleme und einen entsprechenden Handlungsbedarf in der fachlichen Arbeit festzustellen und zu dokumentieren, Beschlüsse der Fachkonferenz zur Fachgruppenarbeit in übersichtlicher Form festzuhalten sowie die Durchführung der Beschlüsse zu kontrollieren und zu reflektieren. Die Liste wird als externe Datei regelmäßig überabeitet und angepasst. Sie dient auch dazu, Handlungsschwerpunkte für die Fachgruppe zu identifizieren und abzusprechen. 31
Handlungsfelder Handlungsbedarf Verantwortlich Zu erledigen bis Ressourcen räumlich Unterrichts- räume Bibliothek Computerraum Raum für Fachteamarbeit … materiell/ Lehrwerke sachlich Fachzeitschriften Geräte/ Medien … Kooperation bei Unterrichtsvorhaben Leistungsbewertung/ Leistungsdiagnose Fortbildung Fachspezifischer Bedarf Fachübergreifender Bedarf 32
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