Physik (Stand: 28.06.2021) - Schulinterner Lehrplan - Albert-Einstein-Gymnasium Düsseldorf

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Physik (Stand: 28.06.2021) - Schulinterner Lehrplan - Albert-Einstein-Gymnasium Düsseldorf
Schulinterner Lehrplan
Sekundarstufe I (G9)

Albert-Einstein-Gymnasium Düsseldorf

Physik
(Stand: 28.06.2021)
Hinweis:
    Gemäß § 29 Absatz 2 des Schulgesetzes bleibt es der Verantwortung der
    Schulen überlassen, auf der Grundlage der Kernlehrpläne in Verbindung mit ih-
    rem Schulprogramm schuleigene Unterrichtsvorgaben zu gestalten, welche
    Verbindlichkeit herstellen, ohne pädagogische Gestaltungsspielräume unzuläs-
    sig einzuschränken.
    Den Fachkonferenzen kommt hier eine wichtige Aufgabe zu: Sie sind verant-
    wortlich für die schulinterne Qualitätssicherung und Qualitätsentwicklung der
    fachlichen Arbeit und legen Ziele, Arbeitspläne sowie Maßnahmen zur Evalua-
    tion und Rechenschaftslegung fest. Sie entscheiden in ihrem Fach außerdem
    über Grundsätze zur fachdidaktischen und fachmethodischen Arbeit, über
    Grundsätze zur Leistungsbewertung und über Vorschläge an die Lehrerkonfe-
    renz zur Einführung von Lernmitteln (§ 70 SchulG).
    Getroffene Verabredungen und Entscheidungen der Fachgruppen werden in
    schulinternen Lehrplänen dokumentiert und können von Lehrpersonen, Lernen-
    den und Erziehungsberechtigten eingesehen werden. Während Kernlehrpläne
    die erwarteten Lernergebnisse des Unterrichts festlegen, beschreiben schulin-
    terne Lehrpläne schulspezifisch Wege, auf denen diese Ziele erreicht werden
    sollen.

    Als ein Angebot, Fachkonferenzen im Prozess der gemeinsamen Unterrichts-
    entwicklung zu unterstützen, steht hier ein Beispiel für einen schulinternen
    Lehrplan eines fiktiven Gymnasiums für das Fach Physik zur Verfügung. Das
    Angebot kann gemäß den jeweiligen Bedürfnissen vor Ort frei genutzt, verän-
    dert und angepasst werden. Dabei bieten sich insbesondere die beiden folgen-
    den Möglichkeiten des Vorgehens an:
    •   Fachgruppen können ihre bisherigen schulinternen Lehrpläne mithilfe der im
        Angebot ausgewiesenen Hinweise bzw. dargelegten Grundprinzipien auf
        der Grundlage des neuen Kernlehrplans überarbeiten.
    •   Fachgruppen können das vorliegende Beispiel mit den notwendigen schul-
        spezifischen Modifikationen und ggf. erforderlichen Ausschärfungen voll-
        ständig oder in Teilen übernehmen.
    Das vorliegende Beispiel für einen schulinternen Lehrplan berücksichtigt in sei-
    nen Kapiteln die obligatorischen Beratungsgegenstände der Fachkonferenz.
    Eine Sequenzierung aller Unterrichtsvorhaben des Fachs ist enthalten und für
    alle Lehrpersonen einschließlich der vorgenommenen Schwerpunktsetzungen
    verbindlich.
    Auf dieser Grundlage plant und realisiert jede Lehrkraft ihren Unterricht in eige-
    ner Zuständigkeit und pädagogischer Verantwortung. Konkretisierte Unter-
    richtsvorhaben, wie sie exemplarisch im Lehrplannavigator NRW unter „Hin-
    weise und Materialien“ zu finden sind, besitzen demgemäß nur empfehlenden
    Charakter und sind somit nicht zwingender Bestandteil eines schulinternen
    Lehrplans. Sie dienen der individuellen Unterstützung der Lehrerinnen und Leh-
    rer

2                                          QUA-LiS.NRW
Inhalt
1     Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit ..................................................... 4
2     Entscheidungen zum Unterricht ........................................................................ 5
     2.1     Unterrichtsvorhaben ....................................................................................... 6
     2.2     Grundsätze der fachdidaktischen und fachmethodischen Arbeit ................. 23
     2.3     Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung................ 25
     2.4     Lehr- und Lernmittel ..................................................................................... 27
Umgang                                             mit                                              Quellenanalysen:
https://medienkompetenzrahmen.nrw/unterrichtsmaterialien/detail/informatione
n-aus-dem-netz-einstieg-in-die-quellenanalyse/ (Datum des letzten Zugriffs:
31.01.2020) ................................................................................................................. 28
Erstellung                           von                                     Erklärvideos:
https://medienkompetenzrahmen.nrw/unterrichtsmaterialien/detail/erklaervideo
s-im-unterricht/ (Datum des letzten Zugriffs: 31.01.2020) ..................................... 28
Erstellung                                     von                                               Tonaufnahmen:
https://medienkompetenzrahmen.nrw/unterrichtsmaterialien/detail/das-mini-
tonstudio-aufnehmen-schneiden-und-mischen-mit-audacity/ (Datum des letzten
Zugriffs: 31.01.2020) ................................................................................................. 28
Kooperatives Schreiben: https://zumpad.zum.de/ (Datum des letzten Zugriffs:
31.01.2020) ................................................................................................................. 28
•    Rechtliche Grundlagen ....................................................................................... 28
3     Entscheidungen zu fach- oder unterrichtsübergreifenden Fragen .............. 29
4     Qualitätssicherung und Evaluation ................................................................. 31
1       Rahmenbedingungen der fachlichen Arbeit

Das Albert-Einstein-Gymnasium befindet sich in Düsseldorf, im nördlichen Stadtteil
Rath. Die Schülerschaft stammt aus dem gesamten Großraum Düsseldorf. Die Schule
wurde 2016 gegründet und ist eines der jüngsten Gymnasien der Region. Derzeit ist
die Schule zweizügig. Trägerin der Schule ist die Jüdische Gemeinde Düsseldorf und
es ist die einzige Schule in NRW, die als Gymnasium ein jüdisches Profil bietet. Das
Albert-Einstein-Gymnasium legt ein besonderes Augenmerk auf den Erziehungsauf-
trag, Schülerinnen und Schülern zu ermöglichen, sich zu selbstständigen, demokra-
tisch eingestellten Persönlichkeiten zu entwickeln. Sie sollen fachliche und fächerüber-
greifende Kompetenzen erwerben, die sie in ihrer individuellen Charakterentwicklung
und in der Ausbildung zur Mündigkeit unterstützen. Dabei gilt als wichtiges Leitziel, es
jüdischen Schülerinnen und Schülern zu ermöglichen, eine jüdische Identität zu entfal-
ten und zu stärken. Dies ist eng verbunden mit der Hinführung zu einem offenen und
freundlichen Umgang miteinander und mit der Gesellschaft. Die Schule steht allen Kon-
fessionen offen und versteht sich als Begegnungsschule.

Die Fachlehrerinnen und Fachlehrer der Fachschaft Physik erarbeiten gemeinsam Ma-
terialien für die Fächer auf Stufenebene. Der Unterricht wird – soweit möglich – auf der
Stufenebene parallelisiert. Auch in der Sekundarstufe I ist der Austausch zu Inhalten,
methodischen Herangehensweisen und zu fachdidaktischen Problemen intensiv. Ins-
besondere in Doppelstunden können Experimente in einer einzigen Unterrichtsphase
gründlich vorbereitet und ausgewertet werden.

Die Ausstattung mit experimentiergeeigneten Fachräumen und mit Materialien ist mo-
mentan im Ausbau. Schrittweise sollen mehr Möglichkeiten für Schülerversuche an ge-
eigneten Stellen geschaffen werden. Darüber hinaus setzen wir Schwerpunkte in der
Nutzung von neuen Medien, wozu regelmäßig kollegiumsinterne Fortbildungen ange-
boten werden. Im Fach Physik gehört dazu auch die Erfassung von Daten und Mess-
werten mit modernen digitalen Medien.

Verantwortliche der Fachgruppe

Fachgruppenvorsitz: Fr. Lyudko

Stellvertretung:

4                                        QUA-LiS.NRW
2      Entscheidungen zum Unterricht

    Die Umsetzung des Kernlehrplans mit seinen verbindlichen Kompetenzerwar-
    tungen im Unterricht erfordert Entscheidungen auf verschiedenen Ebenen:
    Die Übersicht über die Unterrichtsvorhaben gibt den Lehrkräften eine rasche
    Orientierung bezüglich der laut Fachkonferenz verbindlichen Unterrichtsvorha-
    ben und der damit verbundenen Schwerpunktsetzungen für jedes Schuljahr.
    Die Unterrichtsvorhaben im schulinternen Lehrplan sind die vereinbarte Pla-
    nungsgrundlage des Unterrichts. Sie bilden den Rahmen zur systematischen
    Anlage und Weiterentwicklung sämtlicher im Kernlehrplan angeführter Kompe-
    tenzen, setzen jedoch klare Schwerpunkte. Sie geben Orientierung, welche
    Kompetenzen in einem Unterrichtsvorhaben besonders gut entwickelt werden
    können und berücksichtigen dabei die obligatorischen Inhaltsfelder und inhaltli-
    chen Schwerpunkte. Dies entspricht der Verpflichtung jeder Lehrkraft, alle
    Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans bei den Lernenden auszubilden und
    zu fördern.
    In weiteren Absätzen dieses Kapitels werden Grundsätze der fachdidaktischen
    und fachmethodischen Arbeit, Grundsätze der Leistungsbewertung und Leis-
    tungsrückmeldung sowie Entscheidungen zur Wahl der Lehr- und Lernmittel
    festgehalten, um die Gestaltung von Lernprozessen und die Bewertung von
    Lernergebnissen im erforderlichen Umfang auf eine verbindliche Basis zu stel-
    len.

                                        QUA-LiS.NRW                                    5
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.

6                                       QUA-LiS.NRW
Übersicht über die Unterrichtsvorhaben

                                                        JAHRGANGSSTUFE 6

                                              Inhaltsfelder                Schwerpunkte der
      Unterrichtsvorhaben                                                                                Weitere Vereinbarungen
                                       Inhaltliche Schwerpunkte          Kompetenzentwicklung

 6.1 Wir messen Temperaturen        IF 1: Temperatur und Wärme       E2: Beobachtung und Wahrneh-     … zur Schwerpunktsetzung
                                    thermische Energie:              mung                             Einführung Modellbegriff
                                    • Wärme, Temperatur und Tem-     • Beschreibung von Phänome-      Erste Anleitung zum selbststän-
 Wie funktionieren unterschiedli-                                       nen                           digen Experimentieren
 che Thermometer?                       peraturmessung
                                                                     E4: Untersuchung und Experi-     … zur Vernetzung
                                    Wirkungen von Wärme:
                                                                     ment                             Ausdifferenzierung des Teil-
                                    • Wärmeausdehnung
 ca. 10 Ustd.                                                        • Messen physikalischer Grö-     chenmodells à Elektron-Atom-
                                                                        ßen                           rumpf und Kern-Hülle-Modell
                                                                                                      (IF 9, IF 10)
                                                                     E6: Modell und Realität
                                                                     • Modelle zur Erklärung          … zu Synergien
                                                                                                      Beobachtungen, Beschreibun-
                                                                     K1: Dokumentation                gen, Protokolle, Arbeits- und
                                                                     • Protokolle nach vorgegebe-     Kommunikationsformen ß Bio-
                                                                        nem Schema                    logie (IF 1)
                                                                     • Anlegen von Tabellen
 6.2 Leben bei verschiedenen        IF 1: Temperatur und Wärme       UF1: Wiedergabe und Erläute-     … zur Schwerpunktsetzung
 Temperaturen                                                        rung                             Anwendungen, Phänomene der
                                    thermische Energie:
                                    • Wärme, Temperatur              • Erläuterung von Phänomenen     Wärme im Vordergrund, als
                                                                     • Fachbegriffe gegeneinander     Energieform nur am Rande,
 Wie beeinflusst die Temperatur     Wärmetransport:                     abgrenzen                     Argumentation mit dem Teil-
 Vorgänge in der Natur?             • Wärmemitführung, Wärmelei-                                      chenmodell
                                       tung, Wärmestrahlung; Tem-    UF4: Übertragung und Vernet-     Selbstständiges Experimentie-
                                       peraturausgleich; Wärmedäm-   zung                             ren
 ca. 10 Ustd.                                                        • physikalische Erklärungen in
                                       mung
                                                                        Alltagssituationen            … zur Vernetzung
JAHRGANGSSTUFE 6

                                               Inhaltsfelder               Schwerpunkte der
         Unterrichtsvorhaben                                                                              Weitere Vereinbarungen
                                        Inhaltliche Schwerpunkte         Kompetenzentwicklung

                                                                                                        Aspekte Energieerhaltung und
                                     Wirkungen von Wärme:            E2: Beobachtung und Wahrneh-
                                                                                                        Entwertung à (IF 7)
                                     • Veränderung von Aggregatzu-   mung
                                                                                                        Ausdifferenzierung des Teil-
                                        ständen und Wärmeausdeh-     • Unterscheidung Beschreibung
                                                                                                        chenmodells à Elektron-Atom-
                                        nung                             – Deutung
                                                                                                        rumpf und Kern-Hülle-Modell
                                                                     E6: Modell und Realität            (IF 9, IF 10)
                                                                     • Modelle zur Erklärung und zur    … zu Synergien
                                                                         Vorhersage                     Angepasstheit an Jahreszeiten
                                                                     K1: Dokumentation                  und extreme Lebensräume
                                                                     • Tabellen und Diagramme           ß Biologie (IF 1)
                                                                        nach Vorgabe                    Teilchenmodell à Chemie (IF1)
    6.3 Elektrische Geräte im All-   IF 2: Elektrischer Strom und    UF4: Übertragung und Vernet-       … zur Schwerpunktsetzung
    tag                              Magnetismus                     zung                               Makroebene, grundlegende
                                     Stromkreise und Schaltungen:    • physikalische Konzepte auf       Phänomene, Umgang mit
                                                                        Realsituationen anwenden        Grundbegriffen
    Was geschieht in elektrischen    • Spannungsquellen
    Geräten?                         • 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-
    ca. 14 Ustd.                                                        durchführen                     reich)
                                     Wirkungen des elektrischen
                                     Stroms:                         K1: Dokumentation
                                     • Wärmewirkung                  • Schaltskizzen erstellen, lesen
                                     • magnetische Wirkung              und umsetzen
                                     • Gefahren durch Elektrizität   K4: Argumentation
                                                                     • Aussagen begründen

8                                       QUA-LiS.NRW
JAHRGANGSSTUFE 6

                                              Inhaltsfelder                 Schwerpunkte der
     Unterrichtsvorhaben                                                                                   Weitere Vereinbarungen
                                       Inhaltliche Schwerpunkte           Kompetenzentwicklung

6.4 Magnetismus – interessant       IF 2: Elektrischer Strom und      E3: Vermutung und Hypothese       … zur Schwerpunktsetzung
und hilfreich                       Magnetismus                       • Vermutungen äußern              Feld nur als Phänomen,
                                    magnetische Kräfte und Felder:                                      erste Begegnung mit dem phy-
                                                                      E4: Untersuchung und Experi-
                                    • anziehende und abstoßende                                         sikalischen Kraftbegriff
Warum zeigt uns der Kompass                                           ment
die Himmelsrichtung?                   Kräfte                         • Systematisches Erkunden         … zur Vernetzung
                                    • Magnetpole                                                        à elektrisches Feld (IF 9)
                                                                      E6: Modell und Realität           à Elektromotor und Generator
                                    • magnetische Felder
ca. 6 Ustd.                                                           • 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 Physik und Musik                IF 3: Schall                      UF4: Übertragung und Vernet-      … zur Schwerpunktsetzung
                                    Schwingungen und Schallwellen:    zung                              Nur qualitative Betrachtung der
                                    • Tonhöhe und Lautstärke;         • Fachbegriffe und Alltagsspra-   Größen, keine Formeln
Wie lässt sich Musik physikalisch                                        che
beschreiben?                           Schallausbreitung                                                … zur Vernetzung
                                                                      E2: Beobachtung und Wahrneh-      ß Teilchenmodell (IF1)
                                    Schallquellen und Schallempfän-
                                    ger:                              mung
ca. 6 Ustd.
                                    • Sender-Empfängermodell          • Phänomene wahrnehmen und
                                                                         Veränderungen beschreiben
                                                                      E5: Auswertung und Schlussfol-
                                                                      gerung
                                                                      • Interpretationen von Diagram-
                                                                         men
                                                                      E6: Modell und Realität

                                       QUA-LiS.NRW                                     9
JAHRGANGSSTUFE 6

                                             Inhaltsfelder                    Schwerpunkte der
      Unterrichtsvorhaben                                                                                   Weitere Vereinbarungen
                                      Inhaltliche Schwerpunkte              Kompetenzentwicklung

                                                                        •   Funktionsmodell zur Veran-
                                                                            schaulichung

 6.6 Achtung Lärm!                 IF 3: Schall                         UF4: Übertragung und Vernet-      … zur Vernetzung
                                   Schwingungen und Schallwellen:       zung                              ß Teilchenmodell (IF1)
                                   • Schallausbreitung; Absorption,     • Fachbegriffe und Alltagsspra-
 Wie schützt man sich vor Lärm?                                            che
                                      Reflexion
                                   Schallquellen und Schallempfän-      B1: Fakten- und Situationsana-
 ca. 4 Ustd.                       ger:                                 lyse
                                   • Lärm und Lärmschutz                • Fakten nennen und gegen-
                                                                            über Interessen abgrenzen
                                                                        B3: Abwägung und Entscheidung
                                                                        • Erhaltung der eigenen Ge-
                                                                           sundheit
 6.7 Schall in Natur und Technik   IF 3: Schall                         UF4: Übertragung und Vernet-
                                   Schwingungen und Schallwellen:       zung
                                   • Tonhöhe und Lautstärke             • Kenntnisse übertragen
 Schall ist nicht nur zum Hören
 gut!                              Schallquellen und Schallempfän-      E2: Beobachtung und Wahrneh-
                                   ger:                                 mung
                                   • Ultraschall in Tierwelt, Medizin   • Phänomene aus Tierwelt und
 ca. 2 Ustd.                                                               Technik mit physikalischen
                                       und Technik
                                                                           Begriffen beschreiben.
 6.8 Sehen und gesehen werden IF 4: Licht                               UF1: Wiedergabe und Erläute-      … zur Schwerpunktsetzung
                                   Ausbreitung von Licht:               rung                              Reflexion nur als Phänomen
                                   • Lichtquellen und Lichtempfän-      • Differenzierte Beschreibung     … zur Vernetzung
                                      ger                                  von Beobachtungen              ß Schall (IF 3)

10                                    QUA-LiS.NRW
JAHRGANGSSTUFE 6

                                               Inhaltsfelder                 Schwerpunkte der
     Unterrichtsvorhaben                                                                                    Weitere Vereinbarungen
                                        Inhaltliche Schwerpunkte           Kompetenzentwicklung

Sicher mit dem Fahrrad im Stra-     •   Modell des Lichtstrahls        E6: Modell und Realität
                                                                                                         Lichtstrahlmodell à Abbildun-
ßenverkehr!                                                                                              gen mit optischen Geräten (IF5)
                                    Sichtbarkeit und die Erscheinung   • Idealisierung durch das Mo-
                                    von Gegenständen:                     dell Lichtstrahl
ca. 6 Ustd.                         • Streuung, Reflexion              K1: Dokumentation
                                    • Transmission; Absorption         • Erstellung präziser Zeichnun-
                                    • Schattenbildung                     gen
6.9 Licht nutzbar machen            IF 4: Licht                        UF3: Ordnung und Systematisie-    … zur Schwerpunktsetzung
                                    Ausbreitung von Licht:             rung                              nur einfache Abbildungen
                                    • Abbildungen                      • Bilder der Lochkamera verän-    … zur Vernetzung
Wie entsteht ein Bild in einer                                            dern
(Loch-)Kamera?                                                                                           Strahlengänge à Abbildungen
                                    Sichtbarkeit und die Erscheinung   • Strahlungsarten vergleichen     mit optischen Geräten (IF 5)
Unterschiedliche Strahlungsarten    von Gegenständen:
                                    • Schattenbildung                  K1: Dokumentation
– nützlich, aber auch gefährlich!
                                    • Absorption                       • Erstellen präziser Zeichnun-
                                                                          gen
ca. 6 Ustd.                                                            B1: Fakten- und Situationsana-
                                                                       lyse
                                                                       • Gefahren durch Strahlung
                                                                       • Sichtbarkeit von Gegenstän-
                                                                           den verbessern
                                                                       B3: Abwägung und Entscheidung
                                                                       • Auswahl geeigneter Schutz-
                                                                          maßnahmen

                                        QUA-LiS.NRW                                    11
JAHRGANGSSTUFE 7

                                          Inhaltsfelder                Schwerpunkte der
      Unterrichtsvorhaben                                                                             Weitere Vereinbarungen
                                   Inhaltliche Schwerpunkte          Kompetenzentwicklung

 7.1 Spiegelbilder im Straßen-   IF 5: Optische Instrumente      UF1: Wiedergabe und Erläute-      … zur Schwerpunktsetzung
 verkehr                                                         rung                              Vornehmlich Sicherheitsaspekte
                                 Spiegelungen:
                                 • Reflexionsgesetz              • mathematische Formulierung      … zur Vernetzung
                                                                    eines physikalischen Zusam-
 Wie entsteht ein Spiegelbild?   • Bildentstehung am Planspie-                                     ß Ausbreitung von Licht: Licht-
                                                                    menhanges                      quellen und Lichtempfänger, Mo-
                                    gel
                                                                 E6: Modell und Realität           dell des Lichtstrahls, Abbildun-
                                 Lichtbrechung:
 ca. 6 Ustd.                                                     • 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
 Farben! Wie kommt es dazu?
                                 Licht und Farben:               E5: Auswertung und Schlussfol-    … zur Vernetzung:
                                                                 gerung                            ß Infrarotstrahlung, sichtbares
                                 • Spektralzerlegung
 ca. 6 Ustd.                                                     • 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)

12                                  QUA-LiS.NRW
JAHRGANGSSTUFE 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)
Wie entsteht auf der Netzhaut ein   • Bildentstehung bei Sammel-
scharfes Bild?                          linsen und Auge            E5: Auswertung und Schlussfol-    … zur Vernetzung
                                                                   gerung                            Linsen, Lochblende ß Strahlen-
                                                                   • Parametervariation bei Lin-     modell des Lichts, Abbildungen
ca. 6 Ustd.                                                           sensystemen                    (IF 4)
                                                                                                     … zu Synergien
                                                                                                     Auge à Biologie (IF 7)
7.4 Mit optischen Instrumenten IF 5: Optische Instrumente          UF2: Auswahl und Anwendung        … zur Schwerpunktsetzung
Unsichtbares sichtbar gemacht                                      • Brechung                        Erstellung von Präsentationen zu
                               Lichtbrechung:
                                                                   • Bildentstehung                  physikalischen Sachverhalten
                               • Bildentstehung bei optischen
Wie können wir Zellen und Pla-     Instrumenten                    UF4: Übertragung und Vernet-      … zur Vernetzung
neten sichtbar machen?         • Lichtleiter                       zung                              Teleskope à Beobachtung von
                                                                   • Einfache optische Systeme       Himmelskörpern (IF 6)
                                                                   • Endoskop und Glasfaserka-       … zu Synergien
ca. 4 Ustd.                                                           bel                            Mikroskopie von Zellen ßà Bio-
                                                                   K3: Präsentation                  logie (IF 1, IF 2, IF 6)
                                                                   • arbeitsteilige Präsentationen

                                       QUA-LiS.NRW                                  13
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
 Wie entstehen Mondphasen,        • Mond- und Sonnenfinster-   E2: Beobachtung und Wahrneh-
                                      nisse                    mung                             … zur Vernetzung
 Finsternisse und Jahreszeiten?                                                                 ß Schatten (IF 4)
                                  • Jahreszeiten               • Differenzierte Beschreibung
                                                                  von Beobachtungen             … zu Synergien
 ca. 5 Ustd.                                                   E6: Modell und Realität          Schrägstellung der Erdachse,
                                                               • Phänomene mithilfe von ge-     Beleuchtungszonen, Jahreszei-
                                                                  genständlichen Modellen er-   ten ↔ Erdkunde (IF 5)
                                                                  klären

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JAHRGANGSSTUFE 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)
Was kennzeichnet die verschie-                                     objekten
denen Himmelsobjekte?            Universum:
                                                                E7: Naturwissenschaftliches
                                 • Himmelsobjekte
                                                                Denken und Arbeiten
                                 • Sternentwicklung
ca. 10 Ustd.                                                    • gesellschaftliche Auswirkun-
                                                                   gen
                                                                B2: Bewertungskriterien und
                                                                Handlungsoptionen
                                                                • Wissenschaftliche und an-
                                                                   dere Weltvorstellungen ver-
                                                                   gleichen
                                                                • Gesellschaftliche Relevanz
                                                                   (Raumfahrtprojekte)

9.2 100 m in 10 Sekunden         IF7: Bewegung, Kraft und       UF1: Wiedergabe und Erläute-     … zur Schwerpunktsetzung:
                                 Energie                        rung                             Einführung von Vektorpfeilen für
                                 Bewegungen:                    • Bewegungen analysieren         Größen mit Betrag und Richtung,
Wie schnell bin ich?                                                                             Darstellung von realen Messda-
                                 • Geschwindigkeit              E4: Untersuchung und Experi-
                                                                                                 ten in Diagrammen
                                 • Beschleunigung               ment
ca. 6 Ustd.                                                     • Aufnehmen von Messwerten       … zur Vernetzung:
                                                                • Systematische Untersuchung     Vektorielle Größen à Kraft (IF 7)
                                                                   der Beziehung zwischen ver-   … zu Synergien
                                                                   schiedenen Variablen

                                    QUA-LiS.NRW                                 15
JAHRGANGSSTUFE 9

                                             Inhaltsfelder             Schwerpunkte der
      Unterrichtsvorhaben                                                                              Weitere Vereinbarungen
                                      Inhaltliche Schwerpunkte       Kompetenzentwicklung

                                                                  E5: Auswertung und Schlussfol-    Mathematisierung physikalischer
                                                                  gerung                            Gesetzmäßigkeiten in Form funk-
                                                                  • Erstellen von Diagrammen        tionaler Zusammenhänge ß Ma-
                                                                  • Kurvenverläufe interpretieren   thematik (IF Funktionen)

 9.3 Einfache Maschinen und         IF 7: Bewegung, Kraft und     UF3: Ordnung und Systematisie-    … zur Schwerpunktsetzung
 Werkzeuge: Kleine Kräfte,          Energie                       rung                              Experimentelles Arbeiten, Anfor-
 lange Wege                         Kraft:                        • Kraft und Gegenkraft            derungen an Messgeräte
                                                                  • Goldene Regel                   … zur Vernetzung
                                    • Bewegungsänderung
 Wie kann ich mit kleinen Kräften   • Verformung                  E4: Untersuchung und Experi-      Vektorielle Größen, Kraft ß Ge-
 eine große Wirkung erzielen?       • Wechselwirkungsprinzip      ment                              schwindigkeit (IF 7)
                                    • Gewichtskraft und Masse     • Aufnehmen von Messwerten
                                                                                                    … zu Synergien
                                    • Kräfteaddition              • Systematische Untersuchung      Bewegungsapparat, Skelett,
 ca. 12 Ustd.                       • 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
                                                                  • Barrierefreiheit

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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 Erläute-     … zur Schwerpunktsetzung
                                Energie                      rung                             Energieverluste durch Reibung
                                Energieformen:               • Energieumwandlungsketten       thematisieren, Energieerhaltung
Was ist Energie? Wie kann ich                                                                 erst hier, Energiebilanzierung
schwere Dinge heben?            • Lageenergie                UF3: Ordnung und Systematisie-
                                • Bewegungsenergie           rung                             … zur Vernetzung
                                • Spannenergie               • Energieerhaltung               Energieumwandlungen, Energie-
ca. 8 Ustd.                     Energieumwandlungen:                                          erhaltung ß Goldene Regel (IF7)
                                                                                              Energieumwandlungen, Energie-
                                • Energieerhaltung
                                                                                              erhaltung ß Energieentwertung
                                • Leistung
                                                                                              (IF 1, IF 2)
                                                                                              … zu Synergien
                                                                                              Energieumwandlungen ß Biolo-
                                                                                              gie (IF 2)
                                                                                              Energieumwandlungen, Energie-
                                                                                              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)

                                  QUA-LiS.NRW                                17
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
 Was ist Druck?                                                  UF2 Auswahl und Anwendung
                                • Druck als Kraft pro Fläche     • Auftriebskraft                   … zur Vernetzung
                                • Schweredruck                                                      Druck ß Teilchenmodell (IF 1)
 ca. 10 Ustd.                   • 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 Blitze und Gewitter        IF 9: Elektrizität               UF1: Wiedergabe und Erläuterung    … zur Schwerpunktsetzung
                                Elektrostatik:                   • Korrekter Gebrauch der Be-       Anwendung des Elektronen-
                                • elektrische Ladungen              griffe Ladung, Spannung und     Atomrumpf-Modells
 Warum schlägt der Blitz ein?                                       Stromstärke
                                • elektrische Felder                                                … zur Vernetzung
                                • Spannung                       • Unterscheidung zwischen Ein-     ß Elektrische Stromkreise (IF 2)
                                                                    heit und Größen
 ca. 8 Ustd.                    elektrische Stromkreise:
                                                                 E4: Untersuchung und Experiment    … zu Synergien
                                • 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

18                                  QUA-LiS.NRW
JAHRGANGSSTUFE 10

                                       Inhaltsfelder                  Schwerpunkte der
     Unterrichtsvorhaben                                                                               Weitere Vereinbarungen
                                Inhaltliche Schwerpunkte            Kompetenzentwicklung

10.1 Sicherer Umgang mit     IF 9: Elektrizität                 UF4: Übertragung und Vernet-        … zur Schwerpunktsetzung
Elektrizität                                                    zung                                Analogiemodelle (z.B. Wasser-
                             elektrische Stromkreise:
                                                                • Anwendung auf Alltagssituati-     modell); Mathematisierung physi-
                             • elektrischer Widerstand
                                                                   onen                             kalischer Gesetze; keine komple-
Wann ist Strom gefährlich?   • Reihen- und Parallelschal-
                                                                E4: Untersuchung und Experi-        xen Ersatzschaltungen
                                 tung
                             • Sicherungsvorrichtungen          ment                                … zur Vernetzung
ca. 14 Ustd.                                                    • Systematische Untersuchung        ß Stromwirkungen (IF 2)
                             elektrische Energie und Leistung
                                                                   der Beziehung zwischen ver-
                                                                   schiedenen Variablen             … zu Synergien
                                                                                                    Nachweis proportionaler Zuord-
                                                                E5: Auswertung und Schlussfol-
                                                                                                    nungen; Umformungen zur Lö-
                                                                gerung
                                                                                                    sung von Gleichungen ß Mathe-
                                                                • Mathematisierung (proportio-      matik (Funktionen erste Stufe)
                                                                   nale Zusammenhänge, gra-
                                                                   phisch und rechnerisch)
                                                                E6: Modell und Realität
                                                                • Analogiemodelle und ihre
                                                                   Grenzen
                                                                B3: Abwägung und Entscheidung
                                                                Sicherheit im Umgang mit Elektri-
                                                                zität

                                QUA-LiS.NRW                                      19
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         … zur Vernetzung
 Ist ionisierende Strahlung gefähr-
 lich oder nützlich?                  • Alpha-, Beta-, Gamma Strah-   E1: Problem und Fragestellung        Atommodelle ß Chemie (IF 5)
                                          lung,                        • Auswirkungen auf Politik          Radioaktiver Zerfall ß Mathema-
                                      • radioaktiver Zerfall,              und Gesellschaft                tik Exponentialfunktion (Funktio-
 ca. 15 Ustd.                         • Halbwertszeit,                                                     nen zweite Stufe)
                                                                      E7: Naturwissenschaftliches          à Biologie (SII, Mutationen, 14C)
                                      • Röntgenstrahlung              Denken und Arbeiten
                                      Wechselwirkung von Strahlung     • Nachweisen und Modellie-
                                      mit Materie:                        ren
                                      • Nachweismethoden,             K2: Informationsverarbeitung
                                      • Absorption,                    • Filterung von wichtigen und
                                      • biologische Wirkungen,             nebensächlichen Aspekten
                                      • medizinische Anwendung,
                                      • Schutzmaßnahmen

 10.3 Energie aus Atomkernen          IF 10: Ionisierende Strahlung   K2: Informationsverarbeitung         … zur Schwerpunktsetzung
                                      und Kernenergie                  • Seriosität von Quellen            Meinungsbildung, Quellenbeur-
                                      Kernenergie:                                                         teilung, Entwicklung der Urteilsfä-
 Ist die Kernenergie beherrsch-                                       K4: Argumentation
                                                                                                           higkeit
 bar?                                 • Kernspaltung,                  • eigenen Standpunkt schlüs-
                                      • Kernfusion,                        sig vertreten                   … zur Vernetzung
                                      • Kernkraftwerke,                                                    ß Zerfallsgleichung aus 10.1.
                                                                      B1: Fakten- und Situationsana-       à Vergleich der unterschiedli-
 ca. 10 Ustd.                         • Endlagerung                   lyse                                 chen Energieanlagen (IF 11)
                                                                        • Identifizierung relevanter In-
                                                                           formationen

20                                       QUA-LiS.NRW
JAHRGANGSSTUFE 10

                                            Inhaltsfelder                Schwerpunkte der
     Unterrichtsvorhaben                                                                               Weitere Vereinbarungen
                                     Inhaltliche Schwerpunkte          Kompetenzentwicklung

                                                                   B3: Abwägung und Entscheidung
                                                                    • Meinungsbildung

10.4 Versorgung mit elektri-      IF 11: Energieversorgung         E4: Untersuchung und Experi-
                                                                                                    … zur Schwerpunktsetzung
scher Energie                                                      ment
                                  Induktion und Elektromagnetis-                                    Verantwortlicher Umgang mit
                                                                   • Planung von Experimenten
Wie erfolgt die Übertragung der   mus:                                mit mehr als zwei Variablen   Energie
elektrischen Energie vom Kraft-   • Elektromotor                   • Variablenkontrolle             … zur Vernetzung
werk bis zum Haushalt?            • Generator                                                       ß Lorentzkraft, Energiewandlung
                                                                   B2: Bewertungskriterien und
                                  • Wechselspannung                Handlungsoptionen                (IF 10)
                                  • Transformator                  • Kaufentscheidungen treffen     ß mechanische Leistung und
ca. 14 Ustd.                                                                                        Energie (IF 7), elektrische Leis-
                                  Bereitstellung und Nutzung von
                                                                                                    tung und Energie (IF 9)
                                  Energie:
                                  • Energieübertragung
                                  • Energieentwertung
                                  • Wirkungsgrad

10.5 Energieversorgung der        IF 11: Energieversorgung         UF4: Übertragung und Vernet-
                                                                                                    … zur Schwerpunktsetzung
Zukunft                                                            zung
                                  Bereitstellung und Nutzung von                                    Verantwortlicher Umgang mit
                                                                   • Beiträge verschiedener Fach-
Wie können regenerative Ener-     Energie:                            disziplinen zur Lösung von    Energie, Nachhaltigkeitsgedanke
gien zur Sicherung der Energie-   • Kraftwerke                        Problemen                     … zur Vernetzung
versorgung beitragen?             • Regenerative Energieanlagen                                     à Kernkraftwerk, Energiewand-
                                                                   K2: Informationsverarbeitung
                                  • Energieübertragung             • Quellenanalyse                 lung (IF 10)
                                  • Energieentwertung
ca. 5 Ustd.                                                        B3: Abwägung und Entscheidung … zu Synergien
                                  • Wirkungsgrad                   • Filterung von Daten nach Re-
                                  • Nachhaltigkeit                    levanz

                                     QUA-LiS.NRW                                    21
JAHRGANGSSTUFE 10

                                  Inhaltsfelder            Schwerpunkte der
     Unterrichtsvorhaben                                                                   Weitere Vereinbarungen
                           Inhaltliche Schwerpunkte      Kompetenzentwicklung

                                                      B4: Stellungnahme und Reflexion   Energie aus chemischen Reakti-
                                                      • Stellung beziehen               onen ß Chemie (IF 3, 10); Ener-
                                                                                        giediskussion ß Erdkunde (IF 5),
                                                                                        Wirtschaft-Politik (IF 3, 10)

22                         QUA-LiS.NRW
2.2 Grundsätze der fachdidaktischen und fachmethodischen 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 Ent-
wicklung der Schule gelten sollen. Gemäß dem Schulprogramm sollen insbesondere die Ler-
nenden als Individuen mit jeweils besonderen Fähigkeiten, Stärken und Interessen im Mittel-
punkt stehen. Die Fachgruppe vereinbart, der individuellen Kompetenzentwicklung (Referenz-
rahmen Kriterium 2.2.1) und den herausfordernden und kognitiv aktivierenden Lehr- und Lern-
prozessen (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 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
           o   Kontexte und Lernwege sollten nicht unbedingt an fachsystematischen Struk-
               turen, 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 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, Vertrautmachen mit dabei zu verwendenden Begrifflichkeiten

                                        QUA-LiS.NRW                                        23
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, Part-
                nerarbeit und Gruppenarbeit unter Berücksichtigung von Vielfalt durch Ele-
                mente der Binnendifferenzierung
            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
     •   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

Individuelles Lernen und Umgang mit Heterogenität

Gemäß ihren Zielsetzungen setzt die Fachgruppe ihren Fokus auf eine Förderung der indivi-
duellen 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 Fach-
gruppe, bei der schrittweisen Nutzung bzw. Erstellung von Lernarrangements, bei der alle Ler-
nenden am gleichen Unterrichtsthema arbeiten, aber dennoch vielfältige Möglichkeiten für bin-
nendifferenzierende Maßnahmen bestehen, eng zusammenzuarbeiten. Gesammelt bzw. er-
stellt, ausgetauscht sowie erprobt werden sollen zunächst
     •   komplexere Lernaufgaben mit gestuften Lernhilfen für unterschiedliche Leistungsan-
         forderungen
     •   unterstützende zusätzliche Maßnahmen für erkannte oder bekannte Lernschwierigkei-
         ten
     •   herausfordernde zusätzliche Angebote für besonders leistungsstarke Schülerinnen
         und Schüler (auch durch Helfersysteme oder Unterrichtsformen wie „Lernen durch Leh-
         ren“)

24                                       QUA-LiS.NRW
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 Leis-
tungsstand weder beschönigen noch abwerten. Sie soll Hilfen und Absprachen zu realisti-
schen 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 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 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),

                                            QUA-LiS.NRW                                            25
o   die Vollständigkeit und die inhaltliche und formale Qualität von Lernprodukten (z. B.
         Protokolle, Materialsammlungen, Hefte, Mappen, Portfolios, Lerntagebücher, Doku-
         mentationen, Präsentationen, Lernplakate, 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 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]

26                                       QUA-LiS.NRW
2.4 Lehr- und Lernmittel

Lehrwerke, die im Klassensatz für den temporären Einsatz im Unterricht zur Verfügung stehen:

        •    Klasse 6: Universum 5/6
        •    Klasse 8: Impulse Physik 7-10
        •    Klasse 9: Impulse Physik 7-10
        •    Klasse 10: Impulse Physik 7-10

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

                                              QUA-LiS.NRW                                          27
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:

•    Digitale Werkzeuge / digitales Arbeiten

Umgang mit Quellenanalysen: https://medienkompetenzrahmen.nrw/unterrichtsmateria-
lien/detail/informationen-aus-dem-netz-einstieg-in-die-quellenanalyse/ (Datum des letzten
Zugriffs: 31.01.2020)

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)

Kooperatives Schreiben: https://zumpad.zum.de/ (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)

28                                      QUA-LiS.NRW
3      Entscheidungen zu fach- oder unterrichtsübergreifenden Fra-
       gen

Die drei naturwissenschaftlichen Fächer beinhalten viele inhaltliche und methodische Ge-
meinsamkeiten, aber auch einige Unterschiede, die für ein tieferes fachliches Verständnis
genutzt werden können. Synergien beim Aufgreifen von Konzepten, die schon in einem an-
deren Fach angelegt wurden, nützen dem Lehren, weil nicht alles von Grund auf neu unter-
richtet werden muss und unnötige Redundanzen vermieden werden. Es unterstützt aber
auch nachhaltiges Lernen, indem es Gelerntes immer wieder aufgreift und in anderen Kon-
texten vertieft und weiter ausdifferenziert. Es wird dabei klar, dass Gelerntes in ganz ver-
schiedenen 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 ver-
schiedenen 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 Fächer aufgegriffen und
weitergeführt werden.

Eine jährlich stattfindende gemeinsame Konferenz aller Kolleginnen und Kollegen der natur-
wissenschaftlichen Fächer ermöglicht Absprachen für eine Zusammenarbeit der Fächer und
klärt die dabei auftretenden Probleme.

Bei der Nutzung von Synergien stehen auch Kompetenzen, die das naturwissenschaftliche
Arbeiten betreffen, im Fokus. Um diese Kompetenzen bei den Schülerinnen und Schülern ge-
zielt und umfassend zu entwickeln, werden gemeinsame Vereinbarungen bezüglich des hypo-
thesengeleiteten Experimentierens (Formulierung von Fragestellungen, Aufstellen von Hypo-
thesen, Planung, Durchführung und Auswerten von Experimenten, Fehlerdiskussion), des
Protokollierens von Experimenten (gemeinsame Protokollvorlage), des Auswertens von Dia-
grammen und des Verhaltens in den Fachräumen (gemeinsame Sicherheitsbelehrung) getrof-
fen. Damit die hier erworbenen Kompetenzen fächerübergreifend angewandt werden können,
ist es wichtig, sie im Unterricht explizit zu thematisieren und entsprechende Verfahren als Re-
gelwissen festzuhalten.

Am Tag der offenen Tür können sich die Fächer Physik, Biologie und Chemie mit einem ge-
meinsamen Programm präsentieren. In einer Rallye durch alle drei Naturwissenschaften
können die Grundschüler und -schülerinnen einfache Experimente durchführen und so einen
Einblick in naturwissenschaftliche Arbeitsweisen gewinnen.

                                         QUA-LiS.NRW                                        29
MINT-AG

Die Schule kann ab der Klassenstufe 5 eine MINT-Arbeitsgemeinschaft anbieten, die von in-
teressierten Schülerinnen und Schülern gewählt wird. Die Inhalte sind NW-fächerübergreifend
und werden jeweils mit den Teilnehmenden vereinbart, wobei die einzelnen naturwissenschaft-
lichen Fachschaften sich die Betreuung der MINT-AG jahrgangsweise untereinander aufteilen.

Die MINT-AG bietet u.a. auch den Rahmen für die Teilnahme unserer Schülerinnen und Schü-
ler an fachlichen Wettbewerben. Im Bereich Physik lag der Schwerpunkt der Teilnahme bisher
sowie beim Wettbewerb Jugend forscht, bei dem besonders interessierte Schülerinnen und
Schüler unter der fachlichen Betreuung bestimmter Lehrkräfte an eigenen Projekten arbeiten.
Auch Schülerinnen und Schüler, die nicht an der AG teilnehmen, können an den Wettbewer-
ben partizipieren.

30                                     QUA-LiS.NRW
4      Qualitätssicherung und Evaluation

Maßnahmen der fachlichen Qualitätssicherung:

Das Fachkollegium überprüft kontinuierlich, inwieweit die im schulinternen Lehrplan verein-
barten Maßnahmen zum Erreichen der im Kernlehrplan vorgegebenen Ziele geeignet sind.
Dazu dienen beispielsweise auch der regelmäßige Austausch sowie die gemeinsame Kon-
zeption von Unterrichtsmaterialien, welche hierdurch mehrfach erprobt und bezüglich ihrer
Wirksamkeit beurteilt werden.

Kolleginnen und Kollegen der Fachschaft (ggf. auch die gesamte Fachschaft) nehmen regel-
mäßig an Fortbildungen teil, um fachliches Wissen zu aktualisieren und pädagogische sowie
didaktische Handlungsalternativen zu entwickeln. Zudem werden die Erkenntnisse und Mate-
rialien 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 Qualitäts-
entwicklung des Unterrichts angesehen. Sie sollten deshalb Gelegenheit bekommen, die
Qualität des Unterrichts zu evaluieren. Dafür kann das Online-Angebot SEFU (Schüler als
Experten für Unterricht) genutzt werden (https://www.sefu-online.de/index.php (Datum des
letzten Zugriffs: 28.01.2020)).

Überarbeitungs- und Planungsprozess:

Eine Evaluation erfolgt jährlich. In den Dienstbesprechungen der Fachgruppe zu Schuljah-
resbeginn werden die Erfahrungen des vorangehenden Schuljahres ausgewertet und disku-
tiert sowie eventuell notwendige Konsequenzen formuliert. Die vorliegende Checkliste wird
als Instrument einer solchen Bilanzierung genutzt. Nach der jährlichen Evaluation (s.u.) fin-
den sich die Jahrgangsstufenteams zusammen und arbeiten die Änderungsvorschläge für
den schulinternen Lehrplan ein. Insbesondere verständigen sie sich über alternative Materia-
lien, 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

Zielsetzung: Der schulinterne Lehrplan ist als „dynamisches Dokument“ zu sehen. Dement-
sprechend 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 notwen-
dige Konsequenzen formuliert.

Die Checkliste dient dazu, mögliche Probleme und einen entsprechenden Handlungsbedarf in
der fachlichen Arbeit festzustellen und zu dokumentieren, Beschlüsse der Fachkonferenz zur

                                        QUA-LiS.NRW                                           31
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