Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I Jahrgangsstufe 7-10 Hauptschule Realschule Gesamtschule Gymnasium
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u Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I Jahrgangsstufe 7-10 Hauptschule Realschule Gesamtschule Gymnasium Physik u
t u Physik - Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I Impressum Erarbeitung Dieser Rahmenlehrplan wurde vom Berliner Landesinstitut für Schule und Medien (LISUM) erarbeitet. Herausgeber Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Sport Berlin Inkraftsetzung Dieser Rahmenlehrplan wurde von der Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Sport Berlin zum Schuljahr 2006/2007 in Kraft gesetzt. Printed in Germany 1. Auflage 2006 Druck: Oktoberdruck AG Berlin Dieses Werk ist einschließlich aller seiner Teile urheberrechtlich geschützt. Die Herausgeber behal- ten sich alle Rechte einschließlich Übersetzung, Nachdruck und Vervielfältigung des Werkes vor. Kein Teil des Werkes darf ohne ausdrückliche Genehmigung der Herausgeber in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) reproduziert oder unter Verwendung elektroni- scher Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Dieses Verbot gilt nicht für die Ver- wendung dieses Werkes für die Zwecke der Schulen und ihrer Gremien. Seite 2 von 73 t u
t u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik Inhaltsverzeichnis 1 Bildung und Erziehung in der Sekundarstufe I .............................................. 5 1.1 Grundsätze ........................................................................................................ 5 1.2 Lernen und Unterricht ........................................................................................ 6 1.3 Leistungsfeststellung und Leistungsbewertung .................................................. 8 2 Der Beitrag des Physikunterrichts zum Kompetenzerwerb .......................... 9 3 Standards ....................................................................................................... 13 3.1 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 7/8........................................................... 14 3.2 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 9/10......................................................... 18 3.3 Erkenntnisgewinnung - beide Doppeljahrgangsstufen...................................... 21 3.4 Kommunikation - beide Doppeljahrgangsstufen ............................................... 22 3.5 Bewertung - beide Doppeljahrgangsstufen....................................................... 22 4 Themen und Inhalte ....................................................................................... 23 4.1 Übersicht.......................................................................................................... 24 4.2 Doppeljahrgangsstufe 7/8 ................................................................................ 25 4.2.1 Pflichtbereich ................................................................................................... 25 4.2.2 Wahlbereich ..................................................................................................... 33 4.3 Doppeljahrgangsstufe 9/10 .............................................................................. 42 4.3.1 Pflichtbereich ................................................................................................... 42 4.3.2 Wahlbereich ..................................................................................................... 49 5 Leistungsfeststellung und Leistungsbewertung ......................................... 59 6 Wahlpflichtfach Physik .................................................................................. 60 Seite 3 von 73 t u
t Inhalt u Physik - Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I Seite 4 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik 1 Bildung und Erziehung in der Sekundarstufe I 1.1 Grundsätze Es ist Aufgabe der Schule, die Lernenden bei der Entwicklung ihrer individuellen Lern- Persönlichkeit optimal zu unterstützen. Deshalb knüpft die Schule an das Welt- erfahrungen verstehen sowie die Lernerfahrungen der Schülerinnen und Schüler an und greift ihre Interessen auf. In der Sekundarstufe I erweitern und vertiefen Schülerinnen und Schüler ihre bis dahin erworbenen Fähigkeiten und Fertigkeiten mit dem Ziel, sich auf die Anforderungen ihrer zukünftigen Lebens- und Arbeitswelt vorzubereiten. Die Lernenden erweitern ihre interkulturelle Kompetenz und bringen sich im Dialog Demokratisches und in der Kooperation mit Menschen unterschiedlicher kultureller Prägung aktiv Handeln und gestaltend ein. Eigene und gesellschaftliche Perspektiven werden von ihnen zunehmend sachgerecht eingeschätzt. Die Lernenden übernehmen Verantwortung für sich und ihre Mitmenschen, für die Gleichberechtigung der Menschen ungeach- tet des Geschlechts, der Abstammung, der Sprache, der Herkunft, einer Behinde- rung, der religiösen oder politischen Anschauungen, der sexuellen Identität und der wirtschaftlichen oder gesellschaftlichen Stellung. Im Dialog zwischen den Generati- onen nehmen sie eine aktive Rolle ein. Sie setzen sich mit wissenschaftlichen, technischen, rechtlichen, politischen, sozialen und ökonomischen Entwicklungen auseinander, nutzen deren Möglichkeiten und schätzen Handlungsspielräume, Per- spektiven und Folgen zunehmend sachgerecht ein. Sie gestalten Meinungsbil- dungsprozesse und Entscheidungen mit und eröffnen sich somit vielfältige Hand- lungsalternativen. Der beschleunigte Wandel einer von Globalisierung geprägten Welt sowie die Kompetenz- Erweiterung des Wissens und seine Verfügbarkeit erfordern eine Neuorientierung entwicklung für das Lernen im Unterricht. Die Vorstellung, man könne ausschließlich von einem in der Jugend erworbenen Wissensvorrat lebenslang zehren, ist von einem dynami- schen Modell der Kompetenzentwicklung abgelöst worden. Ziel der Kompetenzent- wicklung ist die erfolgreiche Bewältigung vielfältiger Herausforderungen im Alltags- und im späteren Berufsleben. Um angemessene Handlungsentscheidungen treffen zu können, lernen Schülerinnen und Schüler, zunehmend sicher zentrale Zusam- menhänge grundlegender Wissensbereiche sowie die Funktion und Bedeutung viel- seitiger Erfahrungen zu erkennen und diese zur Erweiterung ihres bereits vorhan- denen Wissens und Könnens zu nutzen. Zur Entwicklung von Kompetenzen wird Wissen gezielt aufgebaut und vernetzt und geht durch vielfältiges Anwenden in kompetentes, durch Interesse und Motivation geleitetes Handeln über. Deshalb werden im Verlauf der Schulzeit zunehmend fach- liche Grenzen überschritten und vernetztes Denken und Handeln gefördert. Mithilfe ihres Wissens und ihrer Fähigkeiten bringen die Lernenden sich zunehmend sprachlich kompetent in die Diskussion alltäglicher und fachlicher Probleme ein. Dabei gestalten sie Meinungsbildungsprozesse und Entscheidungen mit und lernen, alleine und in der Gruppe vielfältige Handlungsmöglichkeiten zu entwickeln. Sie be- gegnen Situationen und Objekten zunehmend bewusst und sind in der Lage, ihre Erfahrungen zu reflektieren. Die Chancen, Grenzen und Risiken von Medien und Technologien sind ihnen Medien und zunehmend vertraut und sie nutzen sie zum Erschließen, Aufbereiten, Produzieren Technologien und Präsentieren unterschiedlicher Inhalte sowie für Interaktionen. Welche Kompetenzen die Lernenden erwerben, erweitern und vertiefen müssen, Standard- wird durch die Standards am Ende jeder Doppeljahrgangsstufe verdeutlicht. Sie orientierung formulieren fachliche und überfachliche Qualifikationen und dienen Lernenden und Lehrenden als Orientierung für erfolgreiches Handeln. Sie sind auf ganzheitliches Seite 5 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 1: Bildung und Erziehung in der Sekundarstufe I Lernen ausgerichtet und bilden einen wesentlichen Bezugspunkt für die Unterrichts- gestaltung, für das Entwickeln von Konzepten zur individuellen Förderung der Schü- lerinnen und Schüler sowie für ergebnisorientierte Beratungsgespräche. Sie sind so verständlich und klar dargeboten, dass sie den Lernenden zunehmend als Refe- renzsystem für die Bewusstmachung, Gestaltung und Bewertung von Lernprozes- sen und Lernergebnissen dienen. Themenfelder Für die Kompetenzentwicklung sind zentrale Themenfelder und Inhalte von Rele- und Inhalte vanz ausgewiesen, die sich auf die Kernbereiche der jeweiligen Fächer konzentrie- ren und sowohl fachspezifische als auch überfachliche Anforderungen deutlich wer- den lassen. So erhalten die Schülerinnen und Schüler Gelegenheit zum exemplari- schen Lernen und zum Erwerb einer grundlegenden, erweiterten oder vertieften allgemeinen Bildung. Dabei wird stets der Bezug zur Erfahrungswelt der Lernenden und zu den Herausforderungen an die heutige wie die zukünftige Gesellschaft her- gestellt. Anschlussfähiges und vernetztes Denken und Handeln als Grundlage für lebens- langes Lernen entwickeln Schülerinnen und Schüler, wenn sie in einem Lernprozess erworbenes Wissen und Können auf neue Bereiche übertragen und für eigene Ziele und Anforderungen in Schule, Beruf und Alltag nutzbar machen können. Diesen Erfordernissen trägt der Rahmenlehrplan durch die Auswahl der Themenfel- der und Inhalte Rechnung, bei der nicht nur die Systematik des Faches, sondern vor allem der Beitrag zur Kompetenzentwicklung berücksichtigt ist. Schulinterne Darüber hinaus bietet der Rahmenlehrplan Orientierung und Raum für die Gestal- Curricula tung schulinterner Curricula, in denen auf der Grundlage der Vorgaben des Rah- menlehrplans der Bildungs- und Erziehungsauftrag von Schule standortspezifisch konkretisiert wird. Dazu werden fachbezogene, fachübergreifende und fächerver- bindende Entwicklungsschwerpunkte sowie profilbildende Maßnahmen festgelegt. Die Kooperation innerhalb der einzelnen Fachbereiche bzw. Fachkonferenzen ist dabei von ebenso großer Bedeutung wie fachübergreifende Absprachen und Ver- einbarungen. Bei der Erstellung schulinterner Curricula werden regionale und schul- spezifische Besonderheiten sowie die Neigungen und Interessenlagen der Lernen- den einbezogen. Dabei arbeiten alle an der Schule Beteiligten zusammen und nut- zen auch die Anregungen und Kooperationsangebote externer Partner. Zusammen mit dem Rahmenlehrplan ist das schulinterne Curriculum ein prozess- orientiertes Steuerungsinstrument im Rahmen von Qualitätsentwicklung und Quali- tätssicherung. Wenn in einem schulinternen Curriculum überprüfbare und transpa- rente Ziele formuliert werden, entsteht die Grundlage für eine effektive Evaluation des Lernens und des Unterrichts. 1.2 Lernen und Unterricht Lernkultur Lernen und Lehren in der Sekundarstufe I tragen den besonderen Entwicklungs- abschnitten Rechnung, in denen sich die Kinder und Jugendlichen befinden. Die Lernenden erhalten zunehmend die Möglichkeit, Verantwortung zu übernehmen und sich aktiv an der Gestaltung von Unterricht zu beteiligen. Beim Lernen konstruiert jede/r Einzelne ein für sich selbst bedeutsames Abbild der Wirklichkeit auf der Grundlage ihres/seines individuellen Wissens und Könnens so- wie ihrer/seiner Erfahrungen und Einstellungen. Diese Tatsache bedingt eine Lern- kultur, in der sich Schülerinnen und Schüler ihrer eigenen Lernwege bewusst wer- den, diese weiterentwickeln sowie unterschiedliche Lösungen reflektieren und selbstständig Entscheidungen treffen. So wird lebenslanges Lernen angebahnt und die Grundlage für motiviertes, durch Neugier und Interesse geprägtes Handeln ge- Seite 6 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik schaffen. Fehler und Umwege werden dabei als bedeutsame Bestandteile von Er- fahrungs- und Lernprozessen akzeptiert. Neben der Auseinandersetzung mit dem Neuen sind Phasen der Anwendung, des Lernphasen Übens, des Systematisierens sowie des Vertiefens und Festigens für erfolgreiches Lernen von großer Bedeutung, denn nur in der praktischen Umsetzung wird der Kompetenzerwerb der Lernenden gefördert. Solche Lernphasen ermöglichen auch die gemeinsame Suche nach Anwendungen für neu erworbenes Wissen und ver- langen eine variantenreiche Gestaltung im Hinblick auf Übungssituationen, in denen vielfältige Methoden und Medien zum Einsatz gelangen. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Wahrnehmung und Stärkung von Mädchen und Mädchen und Jungen in ihrer geschlechtsspezifischen Unterschiedlichkeit und Individualität. Sie Jungen werden darin unterstützt, sich bei aller Verschiedenheit als gleichberechtigt wahrzu- nehmen und in kooperativem Umgang miteinander und voneinander zu lernen. Da- zu trägt auch eine Sexualerziehung bei, die relevante Fragestellungen fachübergrei- fend berücksichtigt. Inhalte und Themenfelder werden durch fachübergreifendes Lernen in größerem Lernmethoden Kontext erfasst, dabei werden Bezüge zu Außerfachlichem hergestellt und gesell- schaftlich relevante Aufgaben in ihrer Ganzheit verdeutlicht. Die Vorbereitung und Durchführung von fächerverbindenden Unterrichtsvorhaben und Projekten fördert die Kooperation der Unterrichtenden und ermöglicht allen Beteiligten eine multiper- spektivische Wahrnehmung. Die vorliegenden Rahmenlehrpläne bieten die Grundlage für die Bildung von Lern- Lernbereiche bereichen. Gemäß § 12 Absatz 2 des Schulgesetzes von Berlin gibt es hierbei zwei Gestaltungsmöglichkeiten. Zum einen können mehrere Unterrichtsfächer zu einem Fach zusammengefasst werden, zum anderen kann der Unterricht in mehreren Fä- chern durch enge Absprachen und schulinterne curriculare Festlegungen fachüber- greifend gemeinsam gestaltet werden. Im schulinternen Curriculum werden die Ziel- setzungen des Lernbereichs, der inhaltliche Zusammenhang zwischen den einbe- zogenen Fächern und der Anteil der jeweiligen Fächer festgelegt. Die in den Rah- menlehrplänen angeführten Pflichtbereiche sind hierbei verbindlich. Die zunehmende internationale Kooperation und der globale Wettbewerb verändern Fremd- die Erwartungen an Lernende. Die Fähigkeit, Vorträge, Texte und Materialien zu sprachiger einer Vielfalt von Themen in einer Fremdsprache verstehen und auch selbst präsen- Sachfach- tieren zu können, wird in international agierenden Firmen und Institutionen von unterricht qualifizierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern erwartet. Darüber hinaus ist im Kon- text internationalen Zusammenwirkens die Bereitschaft zum interkulturell sensiblen Umgang miteinander von großer Bedeutung. Unterrichtssequenzen eines Faches in der Fremdsprache können den Lernenden ermöglichen, sich auf die neuen Herausforderungen in einer globalisierten Welt vor- zubereiten. Vertiefend können sie dies an Schulen tun, in denen neben dem Fremd- sprachenunterricht mindestens ein weiteres Fach in einer Fremdsprache unterrichtet wird. Der Sachfachunterricht in der Fremdsprache erfolgt auf der Grundlage der curricula- ren Vorgaben für die jeweiligen Unterrichtsfächer und wird durch Festlegungen in schulinternen Curricula präzisiert und erweitert. Die Leistungsfeststellung und Leis- tungsbewertung erfolgt auf der Grundlage der für das jeweilige Sachfach festgeleg- ten Bewertungskriterien. Bilinguale Züge und Schulen arbeiten auf der Grundlage besonderer Regelungen, die u. a. Festlegungen bezüglich der fremdsprachig erteilten Unterrichtsfächer tref- fen. Auch für diese Fächer gelten die Rahmenlehrpläne der Berliner Schule mit den jeweiligen schulspezifischen Ergänzungen in Form von Unterrichtsplänen, die Ele- mente der jeweiligen Referenzkulturen einbeziehen. Seite 7 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 1: Bildung und Erziehung in der Sekundarstufe I Der Sachfachunterricht in der Fremdsprache bietet in besonderer Weise die Mög- lichkeit zum fachübergreifenden und fächerverbindenden Lernen. Er bezieht ver- stärkt Themenbeispiele, Sichtweisen und methodisch-didaktische Ansätze aus den jeweiligen Bezugskulturen ein. Auf diese Weise fördert er die multiperspektivische Auseinandersetzung mit fachspezifischen Zusammenhängen und damit die Refle- xion und Neubewertung der eigenen Lebenswirklichkeit und der eigenen Wertvor- stellungen. Projektarbeit Im Rahmen von Projekten, an deren Planung und Organisation sich Schülerinnen und Schüler ihrem Alter entsprechend aktiv beteiligen, werden über Fachgrenzen hinaus Lernprozesse vollzogen und Lernprodukte erstellt. Dabei nutzen Lernende überfachliche Fähigkeiten und Fertigkeiten, wie z. B. Methoden des Dokumentierens und Präsentierens. Auf diese Weise bereiten sie sich auf die Anforderungen der jeweils folgenden Schulstufe sowie der Lebens- und Arbeitswelt und damit auf eine zunehmend aktive Teilnahme am gesellschaftlichen Leben vor. Außer- Die Teilnahme an Projekten und Wettbewerben, an Auslandsaufenthalten und inter- schulische nationalen Begegnungen hat eine wichtige Funktion beim Lernen. Sie erweitert den Erfahrungen Erfahrungshorizont der Schülerinnen und Schüler und trägt mit zu ihrer interkulturel- len Handlungsfähigkeit bei. Dem Bedürfnis nach Orientierung und der Klärung existenzieller Fragen wird dabei ebenso Rechnung getragen wie der Identitätssuche und der Suche nach einem Platz in der demokratischen Gesellschaft. 1.3 Leistungsfeststellung und Leistungsbewertung Lernberatung Kontinuierliche Rückmeldung und Lernberatung bilden die Grundlage für eine indivi- duelle Lernentwicklung und stärken die Lernbereitschaft. Entscheidend für das er- folgreiche Lernen der Schülerinnen und Schüler ist eine fachkundige Diagnostik, mit der anhand nachvollziehbarer Kriterien Lernentwicklung festgestellt und möglicher Förderbedarf beschrieben wird. So entwickeln Kinder und Jugendliche die Fähigkeit, ihre eigenen Stärken und Schwächen sowie die Qualität ihrer Leistungen realistisch einzuschätzen und kriti- sche Rückmeldungen und Beratung als Chance für die persönliche Weiterentwick- lung zu verstehen. Sie lernen auch, anderen Menschen ein faires und sachliches Feedback zu geben, das für eine produktive Zusammenarbeit und erfolgreiches Handeln unerlässlich ist. Hierzu werden im Unterricht vielfältige Möglichkeiten ge- schaffen. Kriterien- Leistungsbewertung ist an Kriterien gebunden, die sich aus dem Rahmenlehrplan orientierung und den Verwaltungsvorschriften ergeben. Sie werden in schulinternen Festlegun- gen konkretisiert und allen Beteiligten bekannt gemacht. Aufgabenstellungen orientieren sich an der Kompetenzentwicklung der Schülerin- nen und Schüler und den Standards der jeweiligen Doppeljahrgangsstufe. Die Leistungen können in mündlicher, schriftlicher und praktischer Form erbracht werden. Traditionelle Formen mündlicher und schriftlicher Kontrolle werden um wei- tere Verfahren ergänzt wie z. B. Portfolio, Lernbegleitheft oder mediengestützte Prä- sentation. Anschluss- Eine auf die Entwicklung von Handlungskompetenz ausgerichtete Lernkultur sichert fähigkeit die Fähigkeit zum weiterführenden und selbstmotivierten Lernen und bereitet damit auf die Anforderungen der gymnasialen Oberstufe und auf den Weg in eine beruf- liche Ausbildung vor. Sie ermöglicht Schülerinnen und Schülern zunehmend, selbst- ständig zu handeln und Verantwortung in gesellschaftlichen Gestaltungsprozessen zu übernehmen. Seite 8 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik 2 Der Beitrag des Physikunterrichts zum Kompetenzerwerb Die Schülerinnen und Schüler erwerben in der Sekundarstufe I naturwissenschaftliche Kompetenzen im Allgemeinen sowie biologische, chemische und physikalische Kom- petenzen im Besonderen. Die Naturwissenschaften bilden die inhaltliche Dimension, d. h. den Kompetenzbereich Fachwissen gemäß den Bildungsstandards für die drei naturwissenschaftlichen Fä- cher vom 16.12.2004, durch Basiskonzepte ab. Die übergeordneten Basiskonzepte vernetzen Fachinhalte und begünstigen kumulatives, kontextbezogenes Lernen. Sie sind am Ende dieses Kapitels fachbezogen erläutert. Die Handlungsdimension umfasst drei Kompetenzbereiche: Erkenntnisgewinnung, darunter wird experimentelles und theoretisches Arbeiten als grundlegendes Element naturwissenschaftlicher Vorgehensweise verstanden, Kommunikation und Bewer- tung naturwissenschaftlicher Sachverhalte in anwendungsbezogenen, fachlichen und gesellschaftlichen Kontexten. Kompetenzen in diesen vier Bereichen (Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommuni- kation, Bewertung) ermöglichen es den Schülerinnen und Schülern, die natürliche und kulturelle Welt zu verstehen und zu erklären bzw. helfen ihnen dabei. Inhalts- und handlungsbezogene Kompetenzen können nur gemeinsam erworben werden. Als Re- sultat entwickelt sich naturwissenschaftliche Handlungskompetenz. Fachwissen Erkenntnisgewinnung Mit naturwissenschaftlichen Mit naturwissenschaftlichen Kenntnissen umgehen Methoden Erkenntnisse gewinnen Naturwissenschaftliche Handlungskompetenz Kommunikation Bewertung Informationen sach- und fachbezogen Naturwissenschaftliche Sachverhalte in erschließen und austauschen Kontexten erkennen und bewerten Seite 9 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 2: Der Beitrag des Faches zum Kompetenzerwerb Fachwissen - mit naturwissenschaftlichen Kenntnissen umgehen Die Schülerinnen und Schüler erwerben Kompetenzen in der Auseinandersetzung mit fachlichen Fragestellungen und Inhalten. Die Breite der Naturwissenschaften, ihr Wis- sensstand und ihre Dynamik erfordern für den naturwissenschaftlichen Unterricht eine Reduktion auf wesentliche naturwissenschaftliche Inhalte und ein exemplarisches Vor- gehen. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die Inhalte auf der Grundlage von miteinander vernetzten Basiskonzepten. Diese dienen der Strukturierung und Systembildung und legen die Grundlagen für das Verständnis von naturwissenschaftlichen Phänomenen und Zusammenhängen. Die Lernenden zeigen naturwissenschaftliche Handlungsfähigkeit, wenn sie bei der Bearbeitung naturwissenschaftlicher Fragestellungen flexibel die Systemebenen wech- seln (vertikaler Perspektivwechsel) und unterschiedliche naturwissenschaftliche Per- spektiven innerhalb einer Naturwissenschaft und zwischen den unterschiedlichen Na- turwissenschaften einnehmen (horizontaler Perspektivwechsel). Beim Aufbau von ver- netztem Wissen entwickeln die Lernenden in besonderem Maße systemisches und multiperspektivisches Denken. Basiskonzepte ermöglichen den Schülerinnen und Schülern auch deshalb eine interdisziplinäre Vernetzung von Wissen, weil die Lernen- den in den drei Fächern Biologie, Chemie und Physik vergleichbare Strukturierungs- elemente benutzen. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich ein strukturiertes naturwissenschaftliches Grundwissen. Mit dessen Hilfe verfolgen und bewerten sie naturwissenschaftliche Pro- blemfelder in gesellschaftlichen Zusammenhängen und Diskussionen. Dieses Grund- wissen ist außerdem Grundlage für eine Vertiefung naturwissenschaftlicher Bildung in weiterführenden Bildungsgängen. Erkenntnisgewinnung - mit naturwissenschaftlichen Methoden Erkenntnisse gewinnen Die Naturwissenschaften nutzen als grundlegende wissenschaftsmethodische Verfah- ren die Beobachtung, den Vergleich, das Experiment sowie die Modellbildung. Dies geschieht im Unterricht vorwiegend im Rahmen der problemorientierten Methode, die sich an naturwissenschaftlicher Arbeit orientiert. Die Schülerinnen und Schüler beob- achten und beschreiben Phänomene, formulieren Fragestellungen und stellen Hypo- thesen auf. Sie planen ihr Vorgehen und erschließen sachgerechte Informationen mit Hilfe entsprechender Untersuchungs- sowie Recherchemethoden. Sie wenden dabei fachspezifische und allgemeine naturwissenschaftliche Arbeitstechniken an: Zurückfüh- ren auf und Einordnen in bereits Bekanntes, Systematisieren, Vergleichen, Aufstellen von Hypothesen, Experimentieren. Die Lernenden werten gewonnene Daten bzw. Er- gebnisse aus, überprüfen Hypothesen und beantworten die Fragestellungen. Modelle und Modellbildung kommen im naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess besonders dann zur Anwendung, wenn komplexe Phänomene bearbeitet oder veran- schaulicht werden müssen. Lernende verwenden ein Modell als eine idealisierte oder generalisierte Darstellung eines existierenden oder gedachten Objektes, Systems oder Prozesses. Die Auswahl eines geeigneten Modells unter Beachtung der Fragestellung und das kritische Reflektieren des Modells sind bedeutsamer Teil der naturwissen- schaftlichen Erkenntnisgewinnung. Seite 10 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik Kommunikation - Informationen sach- und fachbezogen erschließen und aus- tauschen Die Fähigkeit zu adressatengerechter und sachbezogener Kommunikation unter Ein- beziehung geeigneter Medien ist ein wesentlicher Bestandteil naturwissenschaftlicher Grundbildung. Dazu ist eine sachgemäße Verknüpfung von Alltags- und Fachsprache erforderlich. In ihrer Lebenswelt begegnen den Schülerinnen und Schülern Phänomene, die sie sich und anderen aufgrund ihrer Biologie-, Chemie- und Physikkenntnisse unter Nutzung der Fachsprache erklären können. In der anzustrebenden Auseinandersetzung erken- nen sie die Zusammenhänge, suchen Informationen und werten diese aus. Dazu ist es notwendig, dass sie die entsprechende Fachsprache verstehen, korrekt anwenden und gegebenenfalls in die Alltagssprache umsetzen. Ergebnisse bzw. erarbeitete Teillö- sungen werden anderen mitgeteilt. Die Schülerinnen und Schüler stellen ihre Position unter Orientierung auf das Fach dar, reflektieren sie, finden Argumente oder revidieren gegebenenfalls ihre Auffassung aufgrund der vorgetragenen Einwände. Kommunika- tion ist Methode und Ziel des Lernens gleichermaßen. Bewertung - naturwissenschaftliche Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen und bewerten Das Heranziehen biologischer, chemischer und physikalischer Denkmethoden und Erkenntnisse zum Verständnis und zur Bewertung naturwissenschaftlicher, technischer und gesellschaftlicher Entscheidungen ist Teil einer zeitgemäßen Allgemeinbildung. Durch die Auswahl geeigneter Sachverhalte können die Schülerinnen und Schüler Vernetzungen der einzelnen Naturwissenschaften in Alltag, Umwelt und Wissenschaft erkennen. Die gezielte Auswahl von Kontexten ermöglicht es den Lernenden, natur- wissenschaftliche Kenntnisse auf neue Fragestellungen zu übertragen, Probleme in realen Situationen zu erfassen, Interessenkonflikte auszumachen, mögliche Lösungen zu erwägen und deren Konsequenzen zu diskutieren. Bei der Betrachtung gesell- schaftsrelevanter Themen aus unterschiedlichen Perspektiven erkennen die Schülerin- nen und Schüler, dass Problemlösungen von Wertentscheidungen abhängig sind. Sie prüfen Argumente auf ihren sachlichen und ideologischen Anteil und treffen Entschei- dungen sachgerecht, selbstbestimmt und verantwortungsbewusst. Sie differenzieren nach biologisch, chemisch und physikalisch belegten, hypotheti- schen oder nicht naturwissenschaftlichen Aussagen in Texten und Darstellungen und kennen die Grenzen der naturwissenschaftlichen Sichtweise. In diesem Rahmen nimmt das Fach Physik folgende Stellung ein: Naturwissenschaft und Technik prägen unser Leben in allen Bereichen. Das Wechsel- spiel zwischen naturwissenschaftlicher Erkenntnis und technischer Anwendung bewirkt Fortschritte auf vielen Gebieten, u. a. der Medizin, der Bio- und Gentechnologie, der Umwelt- und Energietechnologie, der Nano- und Informationstechnologie sowie bei der Weiterentwicklung von Werkstoffen und Produktionsverfahren. Jede naturwissen- schaftlich-technische Entwicklung birgt aber auch Risiken, die erkannt, bewertet und beherrscht werden müssen. Als wesentlicher Bestandteil von Allgemeinbildung ermög- licht naturwissenschaftliche Bildung eine aktive Beteiligung an technischen, gesell- schaftlichen und sozialen Entwicklungen. Seite 11 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 2: Der Beitrag des Faches zum Kompetenzerwerb Die Schülerinnen und Schüler erwerben eine naturwissenschaftliche Grundbildung, mit deren Hilfe sie die sie umgebenden Erscheinungen in Natur und Technik einordnen, hinterfragen und bewerten. Dabei nutzen sie Erkenntnismethoden, Modelle und die Sprache der Fachwissenschaften, um Informationen sach- und fachbezogen zu gewin- nen und auszutauschen. Der Physikunterricht leistet einen Beitrag zum Orientierungswissen der Schülerinnen und Schüler. Die Erkenntnisse der Physik haben Einfluss auf die Gesellschaft. Sie tra- gen zu unserem Weltbild bei, und sie gehören zu den Grundlagen der technologischen Entwicklung. Die Anwendung physikalischer Erkenntnisse erlaubt Vorhersagen über die zukünftige Entwicklung von Systemen, insbesondere Technik-Folgen-Abschätzun- gen. Insoweit wird die Mündigkeit der Bürgerinnen und Bürger herausgefordert: Ge- genwärtig und auch zukünftig müssen Richtungsentscheidungen über Fragen techni- scher Nutzung physikalischer Erkenntnisse und über den Einsatz von Ressourcen für physikalische und technische Forschung getroffen werden. Im Physikunterricht bilden die Schülerinnen und Schüler Techniken aus, die ihnen helfen, die Welt der Gegenwart zu ordnen, Zusammenhänge zu verstehen und sich einen eigenen Standpunkt zu erar- beiten. In der natürlichen und technischen Umwelt finden sich alltägliche oder auffällige Phä- nomene, welche durch naturgesetzliche Zusammenhänge erklärbar sind. Ebenso gibt es Dinge, die der „verborgenen“ Seite der Natur (z. B. elektrische Ladung, Atome) an- gehören. Beides ist Bestandteil des Physikunterrichts. Ziel des Physikunterrichts ist es, dass die Schülerinnen und Schüler den Blick für diese Phänomene schärfen, damit ihre Neugier wächst und sie ihre Umwelt bewusst wahr- nehmen, Fragen stellen, insbesondere ihr Vorwissen hinterfragen und durch eine phy- sikalische Deutung ausgewählter Naturerscheinungen ein vertieftes Verständnis der Natur und dadurch auch eine erweiterte emotionale Einstellung zu dieser entwickeln. Die grundlegenden Prinzipien und Konzepte, mit denen Phänomene in der Physik be- schrieben und geordnet werden, strukturieren den inhaltlichen Aspekt des Kompetenz- erwerbs in geeigneter Weise. In der Auseinandersetzung mit physikalischen Fragestel- lungen entwickeln und vertiefen die Schülerinnen und Schüler ein Verständnis von den Basiskonzepten. Sie nutzen sie zur Analyse neuer Phänomene und wenden sie bei der Lösung von Problemen an. Mit Hilfe der Basiskonzepte ordnen sie neue Erkenntnisse ein und verknüpfen sie mit den bereits bekannten Sachverhalten. Auf diese Art und Weise entwickeln sie ein anschlussfähiges Wissen, das ihnen als eine tragfähige Grundlage die Orientierung in einer sich sehr schnell wandelnden Welt ermöglicht. Damit erleichtern die vier Basiskonzepte Materie, System, Wechselwirkungen und Energie kumulatives, kontextbezogenes Lernen. Sie systematisieren und strukturieren Inhalte so, dass die Schülerinnen und Schüler grundlegendes, vernetztes Wissen leich- ter erwerben können. Materie: Materie hat stoffspezifische Eigenschaften, ist strukturiert, besteht aus Teil- chen und kann verschiedene Aggregatzustände annehmen. Materie kann sich in Strah- lung und Energie umwandeln. System: Stabile Zustände sind Systeme im Gleichgewicht, gestörte Gleichgewichte können Ströme und Schwingungen verursachen. Alle Arten von Strömen benötigen einen Antrieb und können durch Widerstände beeinflusst werden. Die Grundbegriffe der Kinematik werden aus der Beschreibung von Bewegungen in Bezugssystemen abgeleitet. Wechselwirkungen: Körper können aufeinander einwirken und mit diesen Wechsel- wirkungen Änderungen hervorrufen. Strahlung kann mit Materie wechselwirken. Energie: Die Gesamtheit der Energie in einem abgeschlossenen System bleibt kon- stant. Zum Transport und bei der Nutzung von Energie kann ein Wechsel der Energie- form stattfinden, beim dem es zur Energieentwertung kommen kann. Seite 12 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik 3 Standards Der vorliegende Rahmenlehrplan weist Standards jeweils für das Ende einer Doppel- jahrgangsstufe aus und unterteilt diese in drei Niveaustufen, wobei das jeweils höhere Niveau das darunter liegende voraussetzt: ³ einfacher Standard (Hauptschule und Gesamtschule G/A-Kurse) ³³ mittlerer Standard (Realschule und Gesamtschule E-Kurse) ³³³ erweiterter Standard (Gymnasium und Gesamtschule F-Kurse) Die Standards verdeutlichen pro Doppeljahrgangsstufe, welche Fähigkeiten und Fer- tigkeiten die Schülerinnen und Schüler in der jeweiligen Schulform erwerben müssen. Die Kultusministerkonferenz (KMK) hat Standards für den mittleren Schulabschluss (und den Hauptschulabschluss) formuliert. Der im vorliegenden Rahmenlehrplan for- mulierte mittlere Standard für die Jahrgangsstufe 10 (³ + ³³) entspricht dem durch die KMK formulierten Niveau für den mittleren Schulabschluss. Der einfache Standard für den erweiterten Hauptschulabschluss am Ende von Jahrgangsstufe 10 (³) geht über das durch die KMK formulierte Niveau für den Hauptschulabschluss am Ende von Jahrgangsstufe 9 hinaus. Für den Übergang in die gymnasiale Oberstufe sind alle drei Bereiche relevant. Die hier ausgewiesenen Standards setzen die Abschlussstandards des Faches Natur- wissenschaften der Jahrgangsstufe 5/6 voraus und bauen auf diesen auf. Durch das Fach Naturwissenschaften haben die Schüler u. a. folgende Kompetenzen erworben, die als Voraussetzung für das Fach Physik anzusehen sind: Die Schülerinnen und Schüler − beobachten naturwissenschaftliche Phänomene und beschreiben sie mithilfe der Alltags- und Fachsprache, − finden zu einfachen Fachbegriffen Beispiele aus Natur und Technik, − unterscheiden bei naturwissenschaftlichen Aussagen zwischen Beobachtungen und Erklärungen, − entwickeln einfache Untersuchungen und führen sie durch, − unterscheiden bei Experimenten konstante und variable Bedingungen, − nutzen Beobachtungs- und Messinstrumente korrekt und situationsgerecht, − berücksichtigen beim naturwissenschaftlichen Arbeiten Sicherheits- und Umwelt- aspekte, − protokollieren Messdaten und stellen sie in Tabellen und Diagrammen dar, − halten vereinbarte Arbeitsregeln ein und treffen eigenständig Absprachen, − erschließen zielgerichtet Informationen aus verschiedenen Medien und Quellen, − nutzen geeignete Präsentationsformen zur Darstellung von Ergebnissen, − fertigen naturwissenschaftliche Skizzen an, − entwickeln und nutzen Modelle zur Erklärung naturwissenschaftlicher Phänomene, − entwickeln gemeinsam naturwissenschaftliche Fragen und Vermutungen, − beschreiben an Beispielen die Wechselwirkungen zwischen Systemen, − untersuchen und beschreiben die physikalische Veränderung von Stoffen, − erklären den Aufbau von Stoffen mit Hilfe eines einfachen Teilchenmodells, − wenden das Prinzip der Kraft- und Energieumwandlung auf Beispiele aus Natur und Technik an, − beschreiben an Beispielen die Wechselwirkungen zwischen Systemen. Seite 13 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 3: Standards 3.1 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 7/8 Basiskonzept Materie ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … erläutern grundlegende Stoff- definieren exemplarisch lösen exemplarisch kontext- eigenschaften und begründen grundlegende thermische, bezogene Probleme zu grund- deren Bedeutung in alltägli- mechanische oder elektrische legenden Stoffeigenschaften chen Situationen. Stoffeigenschaften auch und entwickeln Messvorschrif- quantitativ. ten. erläutern den Aufbau und die Funktion von Haushaltsgegenständen mit geeigneten physikali- schen Begriffen und begründen das eigene Alltagshandeln. nennen Argumente, die für einen Aufbau der Materie aus kleinsten Teilchen sprechen. deuten Alltagserfahrungen schätzen physikalische Phänomene der Wärmelehre, des und physikalische Größen mit Magnetismus und der Elektrizitätslehre mit Hilfe der Teilchen- der Teilchenvorstellung. vorstellung richtig ein. zeigen an Beispielen die Möglichkeiten und Grenzen des Teil- chenmodells. unterscheiden bei Beschrei- überprüfen Eigenschaften der diskutieren den Sinn, die bungen die Modellwelt von Modellwelt an der Realität und Möglichkeiten und die Gren- der Realwelt. variieren Parameter. zen eines Modells. Seite 14 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik 3.1 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 7/8 Basiskonzept Wechselwirkungen ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … interpretieren die Kraft als Wechselwirkung zwischen zwei analysieren Phänomene der Körpern, Natur und Wirkungen, die argumentieren bei Bewegungsänderungen und Verformungen durch Kräfte verursacht wur- mit dem Kraftbegriff. den, auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene. beschreiben das Prinzip von diskutieren und beurteilen die Grenzen des Hookeschen Ge- Kraftmessern und messen setzes. Kräfte. stellen die Kraft als vektorielle Größe dar und wenden das Grundprinzip der Kräftezerlegung und -addition kontextbezo- gen an. setzen Kraftwandler sinnvoll beschreiben die Wirkungs- wenden die Größe Drehmo- ein und berücksichtigen bei weise eines Kraftwandlers ment sachgerecht in kontext- der Anwendung die Goldene mithilfe seiner Gesetzmäßig- gebundenen Aufgaben an. Regel der Mechanik. keit anhand von Anwendun- gen. diskutieren reale Vorgänge untersuchen und charakterisieren verschiedene Kräfte. als Folge von Gewichts-, Rei- bungs- und Zugkraft. verwenden den Druckbegriff begründen die Druckdefini- analysieren mathematische bei der Deutung physikali- tion, Zusammenhänge zur Erklä- scher Phänomene. formulieren das Archimedi- rung der Auftriebskraft. sche Prinzip des Auftriebs und wenden es in Beispielen an. unterscheiden zwischen Masse und Gewichtskraft. interpretieren die Gewichts- kraft als Wechselwirkung zwi- schen Massen. folgern aus Experimenten, dass zum Sehen eine Lichtquelle gehört und dass Licht ins Auge fällt. unterscheiden Reflexion und erarbeiten die Gesetzmäßigkeiten bei der Reflexion und der Brechung und zeichnen die Brechung des Lichts, Lichtwege. nutzen Kenntnisse zur Darstellung einfacher linsenfreier opti- scher Geräte. untersuchen, erkennen und stellen Kraftfelder dar und unterscheiden zwischen elektri- beschreiben Kraftwirkungen schen und magnetischen Feldern. in elektrischen und magneti- schen Feldern, ohne auf den Feldbegriff einzugehen. unterscheiden verschiedene wenden ihre Kenntnisse über die Wirkungen des elektrischen Wirkungen des elektrischen Stromes beim Gebrauch elektrischer Geräte an und analysie- Stromes an Beispielen aus ren auftretende Fehler. ihrem Alltag. berücksichtigen mögliche Gefahren beim Umgang mit elektrischen und anderen technischen Geräten. Seite 15 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 3: Standards 3.1 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 7/8 Basiskonzept System ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … ordnen Vorgänge und Phänomene in das passende System ein und benennen dessen Be- standteile. interpretieren Phänomene in analysieren den Auftrieb in untersuchen und bewerten der Natur als Folge von Dich- Flüssigkeiten und Gasen, das Verhalten von Körpern in teunterschieden innerhalb des definieren den Druck und Natur und Umwelt hinsichtlich Systems von Objekt und Um- wenden das Druckgleichge- des Auftriebs. gebung und ziehen Schlüsse wicht an Beispielen an. für ihr Alltagshandeln. verdeutlichen Bewegungen unterscheiden die Beschreibung von Bewegungen je nach durch Orts- und Zeitangaben. Beobachtungsort (Bezugssystem). nutzen den Geschwindig- interpretieren Zeit-Weg-Diagramme mit dem Geschwindig- keitsbegriff beim Charakteri- keitsbegriff, sieren verschiedener Bewe- lösen Bewegungsaufgaben zur gleichförmigen Bewegung. gungsarten. begründen mit Hilfe des Kräftegleichgewichts, dass ein Körper in Ruhe ist. deuten optische Phänomene als Folge der Anordnung von Quellen, Objekten und Beobach- tern im Raum. analysieren das Prinzip des Energietransports an praktischen Beispielen. benennen Temperaturunterschiede als Ursache für Wärmetransportvorgänge. benutzen bei der Beschrei- führen die Ursache für Strömungen und Ströme auf Druck- bung von Alltagssituationen und Temperaturunterschiede zurück und geben Beispiele für Gesetzmäßigkeiten in thermi- das thermische Gleichgewicht an, schen Systemen. begründen Ströme mit der Temperaturdifferenz. führen den Widerstandsbegriff führen den elektrischen Strom auf das Vorhandensein von bei der Beschreibung des Zu- Spannungen (Ladungsunterschieden) zurück. sammenhangs zwischen Spannung und Stromstärke ein. bauen einfache elektrische Schaltungen und führen Messungen durch. berücksichtigen gesundheitli- wägen Nutzen und Gefahren beim Umgang mit technischen che Aspekte und Gefahren Geräten ab. beim Umgang mit technischen Geräten. Seite 16 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik 3.1 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 7/8 Basiskonzept Energie ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … nutzen den Energiebegriff bei der Beschreibung unterschiedlicher Vorgänge. benennen und unterscheiden gehen mit dem Energieerhaltungssatz im Sachzusammen- verschiedene Energieformen hang richtig um, an konkreten Beispielen und deuten und interpretieren den Wärmetransport als Energie- zeigen die Grundprinzipien fluss auf Teilchenebene. beim Übergang zwischen verschiedenen Energieformen auf. interpretieren die Reibungsar- entnehmen Informationen aus unterschiedlichen Diagrammen beit an Beispielen als Ener- zu Energiebilanzen. gieentwertung. stellen Regeln zur Energienut- geben sinnvolle Vorschläge für Energieeinsparungen und zung im Haushalt auf. begründen diese. wenden die goldene Regel führen einfache Berechnun- beurteilen Aussagen zur der Mechanik bei dem gen zur mechanischen Arbeit Energienutzung mit Hilfe des Gebrauch verschiedener durch. Energieerhaltungssatzes. Kraftwandler an. Seite 17 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 3: Standards 3.2 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 9/10 Basiskonzept Materie ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … geben optische, thermische begründen situationsbeding- werten Versuche unter Be- und elektrische Stoffeigen- tes Alltagshandeln hinsichtlich achtung der Stoffeigenschaf- schaften als Ursache für be- der Stoffeigenschaften. ten aus. obachtbare Phänomene aus dem Alltag an. skizzieren den Atomaufbau nutzen ihre Kenntnisse über den Atomaufbau zur Interpretati- und beschreiben das Ord- on von Experimenten, nungsprinzip des Perioden- unterscheiden die verschiedenen Kräfte im Atom und Atom- systems. kern. interpretieren die Radio- wägen den Nutzen und die interpretieren radioaktive Vor- aktivität als Materialeigen- Risiken der Radioaktivität im gänge anhand der Nuklid- schaft und diskutieren die Alltag ab. karte. ökologischen Auswirkungen. Basiskonzept Wechselwirkungen ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … erkennen Ursachen von be- interpretieren Vorgänge und schließen von Wirkungen in schleunigten Bewegungen Wirkungen als Folge der beschleunigten Bezugssys- und interpretieren jene als Trägheit. temen auf Trägheitskräfte. Wechselwirkungen. unterscheiden und ordnen selbst erlebte Bewegungsbeispiele, deuten geeignete Kontexte auch Kreisbewegungen. als Folge einer Zentralkraft. machen zutreffende Aussa- wenden das Induktionsgesetz wählen geeignete Formulie- gen bei Experimenten zur in unterschiedlichen experi- rungen des Induktionsgeset- Spannungserzeugung mit mentellen Situationen an. zes und der Lenzschen Re- Spulen und Magneten. gel. deuten die Begriffe Arbeit und diskutieren vorgegebene Ar- Energie richtig. beitsdiagramme und untersu- chen den Zusammenhang zwischen Arbeit und Energie. führen die optische Brechung auf die Wechselwirkung zwi- schen Licht und Materie zurück. Seite 18 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik 3.2 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 9/10 Basiskonzept System ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … wenden die Kirchhoffschen Regeln in verschiedenen Schal- tungen an und führen Messungen durch. nennen einfache technische vergleichen und bewerten technische Geräte unter Berück- Anwendungen mechanischer sichtigung von Umweltaspekten und diskutieren Alternativen. und elektrischer Geräte und beurteilen ihre Wirkungen auf die Umwelt. analysieren Bewegungen nach dem Prinzip der unabhängigen Überlagerung von Geschwindigkeiten und ziehen Analogien zur Bewältigung von Alltagssituationen. werten Alltagsbeispiele hin- lösen einfache realistische wenden den Beschleuni- sichtlich verschiedener Bewe- Aufgaben zu beschleunigten gungsbegriff in komplexen gungsarten aus und formulie- Bewegungen. Zusammenhängen an. ren die Merkmale der be- schleunigten Bewegungen. interpretieren die Geschwindigkeit als Vektor und veranschau- lichen dies an ausgewählten Beispielen. skizzieren Lichtwege bei ein- entwickeln den Abbildungs- leiten den Abbildungsmaßstab fachen optischen Systemen maßstab aus der Beziehung ausgewählter optischer Gerä- und ermitteln mögliche An- von Bild- zu Objektgröße (be- te her. wendungen. kannt als Vergrößerungsmaß- stab aus Klasse 5/6). führen Alltagsphänomene auf führen Schwingungen auf begründen die Resonanz als Resonanz zurück. gestörte Gleichgewichtssys- Wechselwirkung zweier teme zurück, schwingender Systeme. wenden die Größen, die schwingende Systeme be- schreiben, sachgerecht an und formulieren Gesetzmä- ßigkeiten. unterscheiden Grundphäno- ordnen Grundphänomene der Akustik den Fachbegriffen zu, mene aus der Akustik. unterscheiden Schwingungen stellen Wellen als fortschrei- und Wellen an Beispielen. tende Störung gekoppelter schwingungsfähiger Systeme dar, analysieren harmonische Schwingung. erörtern die Bedeutung der interpretieren Ereignisse in Wellenausbreitung in der Na- Natur und Umwelt als Wellen- tur (u. a. Orientierung von phänomene. Lebewesen) und Technik. Seite 19 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 3: Standards 3.2 Fachwissen - Doppeljahrgangsstufe 9/10 Basiskonzept Energie ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … argumentieren mit dem Ener- beschreiben die Umwandlungsprozesse der verschiedenen gieerhaltungssatz bei unter- Energieformen bei Schwingungen. schiedlichen Vorgängen. unterscheiden zwischen Wärme als Energieform und Temperatur. veranschaulichen den Über- analysieren Umwandlungs- erstellen exemplarisch Be- gang zwischen verschiedenen prozesse an vorgegebenen rechnungen bzgl. des Über- Energieformen anhand von Beispielen. gangs zwischen den ver- Beispielen und stellen Regeln schiedenen Energieformen. zur sinnvollen Energienutzung elektrischer Haushaltsgeräte auf. vergleichen die Wärmespei- führen exemplarisch Mi- bearbeiten theoretische Auf- cherfähigkeit verschiedener schungsversuche unter dem gaben zur Wärmeenergie. Materialien und bewerten ihre Aspekt der Energieerhaltung ökonomischen und ökologi- qualitativ durch und werten schen Auswirkungen. sie aus. geben die Gleichung der elektrischen Energie richtig wieder und wenden sie an einfachen Aufgaben an. wenden den elektrischen interpretieren das Transforma- Leistungsbegriff sachgerecht tor-Prinzip über den Leis- an. tungsbegriff. beschreiben das Motor- und skizzieren Abläufe beim Elek- führen Gesetzmäßigkeiten auf Generatorprinzip. tromotor und Generator. den Energieerhaltungssatz zurück. untersuchen Vorgänge bei bestimmen aus Versuchsda- lösen Anwendungsaufgaben Wärmekraftmaschinen und ten den Wirkungsgrad ver- zum Wirkungsgrad. idealisieren den Energieerhal- schiedener Geräte. tungssatz für energetisch abgeschlossene Systeme. beschreiben den Aufbau ei- unterscheiden verschiedene Kraftwerke, nes Wärmekraftwerkes und präsentieren Recherchen zur Umweltverträglichkeit von Kraft- erörtern prinzipielle Vorgänge. werken. diskutieren den Einsatz alternativer Energiequellen. Seite 20 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Berliner Rahmenlehrplan für die Sekundarstufe I - Physik 3.3 Erkenntnisgewinnung - beide Doppeljahrgangsstufen ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … nehmen bewusst Naturphänomene wahr, beschreiben die Phänomene sachgerecht und ent- wickeln Fragestellungen für den weiteren Erkenntnisprozess. Sie gebrauchen dabei die Fach- sprache angemessen. unterscheiden bei naturwissenschaftlichen Aussagen zwischen Beobachtungen, Vermutungen und Bewertungen. stellen Vermutungen zu physi- entwickeln komplexe Frage- stellen an Beispielen Hypo- kalischen Problemen auf, die stellungen, die durch physika- thesen auf und prüfen sie. durch einfache Untersuchun- lische Untersuchungen zu gen zu beantworten sind. beantworten sind. führen einfache Experimente planen einfache Experimente und werten gewonnene Daten unter Beachtung von Sicher- aus, ggf. durch einfache Mathematisierungen. heits- und Umweltaspekten durch und dokumentieren die Ergebnisse. protokollieren ihre Arbeitsschritte in geeigneter Form. setzen beim Experimentieren naturwissenschaftliche Beobachtungsgeräte und Messgeräte ziel- und sachgerecht ein, führen Messungen physikalischer Größen durch und werten sie mit angemessenen mathematischen Methoden aus. interpretieren Diagramme, Tabellen und mathematische Strukturen. setzen das Experiment zum Gewinnen physikalischer Gesetze bewusst ein, planen Experimente, bereiten sie vor, führen sie durch, variieren sie und werten sie aus. ordnen und verknüpfen ihr Alltags- und Fachwissen mit neuen Wissenselementen. erklären physikalische Erscheinungen und technische Sachverhalte unter Nutzung physikali- scher Gesetze. erschließen und verarbeiten Informationen aus unterschiedlichen Quellen. arbeiten mit einfachen Model- wenden einfache Formen der beurteilen die Gültigkeit empi- len/Idealisierungen, d. h., sie Mathematisierung an, rischer Ergebnisse und deren stellen natürliche Phänomene verwenden Analogien und Verallgemeinerung unter Be- vereinfachend in Modellen dar Modellvorstellungen zur Wis- rücksichtigung der Modell- und nutzen diese zum Erklä- sensgenerierung. grenzen. ren ausgewählter Erschei- nungen. beschreiben physikalische Phänomene und führen sie auf leiten ihnen unbekannte phy- bekannte Zusammenhänge zurück, sikalische Zusammenhänge unterscheiden zwischen alltagssprachlicher und fachsprachli- und Gesetze aus bekannten cher Beschreibung von physikalischen Phänomenen, her. verwenden physikalische Begriffe, Größen und ihre Einheiten angemessen. Seite 21 von 73 t Inhalt u
t Inhalt u Physik - Kapitel 3: Standards 3.4 Kommunikation - beide Doppeljahrgangsstufen ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus. beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und beschreiben den Aufbau kom- deren Wirkungsweise. plexer technischer Geräte und deren Wirkungsweise. dokumentieren und präsentie- präsentieren die Ergebnisse wählen verschiedene Formen ren die Ergebnisse ihrer Ar- ihrer Arbeit adressaten- der Kommunikation sach- und beit. gerecht. adressatengerecht aus. diskutieren Arbeitsergebnisse und Sachverhalte unter physi- kalischen Gesichtspunkten. 3.5 Bewertung - beide Doppeljahrgangsstufen ³ ³³ ³³³ Die Schülerinnen und Schüler … wählen Daten und Informatio- prüfen und bewerten ausgewählte Daten und Informationen nen aus verschiedenen Quel- aus verschiedenen Quellen zur Bearbeitung von Aufgaben len zur Bearbeitung von Auf- und Problemen. gaben und Problemen aus. vergleichen alternative techni- bewerten alternative techni- bewerten alternative techni- sche Lösungen unter physika- sche Lösungen unter physika- sche Lösungen auch unter lischen und ökologischen lischen und ökologischen Berücksichtung ökonomischer Aspekten. Aspekten. und sozialer Aspekte. bedienen sachgerecht, sicherheitsbewusst und umweltschonend technische Geräte im Wohn- und Haushaltsbereich. nennen Sicherheitsrisiken und nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Risiken und bewerten Maßnahmen beim Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten, im Alltag und bei Experimentieren, modernen Technologien. handeln sicherheitsbewusst. zeigen an einfachen Beispie- erkennen die historische Bedeutung naturwissenschaftlich- len die Chancen und Grenzen technischer Entwicklungen und beurteilen ihre Anwendung der physikalischen Sichtweise hinsichtlich der jeweiligen Epoche und ihrer gesellschaftlichen auf. und politischen Gegebenheiten. Seite 22 von 73 t Inhalt u
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