Physik

Wieso, weshalb, warum, wer nicht fragt bleibt dumm!?

Kinder im Alter von 4 Jahren stellen im Schnitt 390 Fragen pro Tag! Das ist eine ganze Menge und kann uns als Eltern oder auch als Lehrer ganz schön aus der Fassung bringen. So viele Fragen zu beantworten kann richtig anstrengend sein. Wir haben auch nicht immer Zeit und Lust eine Antwort zu geben und manchmal kennen wir die Antwort schlicht und ergreifend nicht.

Oder wissen Sie, wie ein Regenbogen entsteht, wieso ein Flugzeug fliegt, weshalb der Mond nicht auf die Erde fällt, woher ihr Auto weiß, dass Sie nicht angeschnallt sind, warum ihr Smartphone merkt, dass Sie es gedreht haben und wieso der elektrische Strom gefährlich sein kann?

Ein Siebtklässler hat einmal gefragt ob die Zeit eine Masse hat, was ja logisch wäre, wenn sie doch in der Nähe eines Schwarzen Loches langsamer vergeht. Und überhaupt, was ist eigentlich ein Schwarzes Loch, kann man es sehen und vielleicht sogar hindurch fliegen? Und woher wissen wir diese Dinge überhaupt?

Die Physik ist eine alte Wissenschaft. Physiker beobachten die Natur und fragen sich, genau wie die Kinder: „Wieso ist das so?“, „Wie funktioniert das?“, „Wie hängt das Eine mit dem Anderen zusammen?“ Diesen ersten Fragen folgt dann eine Vermutung, eine erste Hypothese: „Nach diesen Gesetzmäßigkeiten könnte es ablaufen!“ Diese wird dann überprüft durch weitere Beobachtungen, durch Experimente und Messungen und bei Bedarf angepasst. So finden wir Antworten auf die Fragen und Erklärungen für die Beobachtungen.

Durch die Beobachtung ihrer Umwelt und dieses forschende Fragen lernen Kinder und entwickeln sich weiter. Wir werden im Physikunterricht nicht alle Fragen beantworten können. Wir wollen auch immer noch gute Antworten auf unsere Fragen und ja, wir werden auch rechnen! Aber, mit einer guten Frage fängt alles an!

Schulcurriculum Physik Klasse 7 (Akustik, Optik, Mechanik)

Schulcurriculum Klassen 7 und 8

Fachschaft Physik04.12.2017

Schulcurriculum Klasse 7 für das Fach Physik

Einheit

Prozessbezogene Kompetenzen

Inhaltsbezogene Kompetenzen

Einführung

Phänomene und Experimente zielgerichtet beobachten, ihre Beobachtungen beschreiben;

Beobachtung durch Sinneseindrücke und Messungen,

an Beispielen beschreiben, dass Aussagen in der Physik grundsätzlich überprüfbar sind

Akustik

Phänomene beobachten

Hypothesen aufstellen

Experimente planen

zwischen Alltagssprache und Fachsprache unterscheiden

funktionale Zusammenhänge verbal beschreiben („je-desto“)

sich unter Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen austauschen

Sachinformationen und Messdaten aus einer Darstellungsform entnehmen (Diagramm)

bei Experimenten relevante von nicht relevanten Einflussgrößen unterscheiden

Ergebnisse bewerten

Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bewerten

zwischen realen Erfahrungen und Modellvorstellungen unterscheiden

Analogien beschreiben und nutzen

mithilfe von Modellen Phänomene erklären

Messdaten aus einer Darstellungsform entnehmen und in andere Darstellungsformen überführen (zum Beispiel Tabelle, Diagramm, Text, Formel)

Grenzen physikalischer Modelle erläutern

Lautstärke, Tonhöhe, Amplitude, Frequenz

physikalische Aspekte des Hörvorgangs

an Beispielen beschreiben, dass Aussagen in der Physik grundsätzlich überprüfbar sind

Hörgewohnheiten in Bezug auf das Risiko möglicher Hörschädigungen bewerten

Beobachtung durch Sinneseindrücke und Messungen, Erklärung durch Gesetze und Modelle

Teilchenmodell

Quotientenbildung aus Strecke und Zeitspanne bei der Berechnung der Geschwindigkeit erläutern und anwenden

Optik

Phänomene zielgerichtet beobachten

zwischen realen Erfahrungen und Modellvorstellungen unterscheiden

Hypothesen aufstellen

mithilfe von Modellen Phänomene erklären und Hypothesen formulieren

funktionale Zusammenhänge verbal beschreiben („je-desto“)

in unterschiedlichen Quellen recherchieren, Erkenntnisse sinnvoll strukturieren, sachbezogen und adressatengerecht aufbereiten sowie unter Nutzung geeigneter Medien präsentieren

Experimente planen , durchführen und auswerten

Ergebnisse bewerten

mithilfe von Modellen Phänomene erklären

physikalisches Wissen anwenden, um Problemstellungen zielgerichtet zu lösen

Hypothesen anhand der Messergebnisse beurteilen

Hypothesen aufstellen

Grenzen physikalischer Modelle erläutern

Analogien beschreiben

physikalische Aspekte des Sehvorgangs

Erklärung durch Gesetze und Modelle

Lichtstrahlmodell

Beobachtung durch Sinneseindrücke und Messungen, Erklärung durch Gesetze und Modelle

optische Phänomene im Weltall erklären Mondphasen, Sonnenfinsternis, Mondfinsternis

Phänomene der Lichtausbreitung experimentell und Lichtstrahlmodell

Streuung und Absorption

Schattenphänomene

Schattenraum und Schattenbild Kernschatten und Halbschatten

Reflexion an ebenen Flächen Reflexionsgesetz, Spiegelbild

Brechung: Strahlenverlauf, Wahrnehmung

Bildentstehung bei einer Lochkamera

optischen Linsen: Sammellinse, Brennpunkt, Wahrnehmung

Zerlegung von weißem Licht

Addition von Farben: Prisma

Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Licht und Schall beschreiben (Sender und Empfänger, Wahrnehmungsbereich, Medium, Ausbreitungsgeschwindigkeit)

Kinematik und Dynamik

zwischen Alltagssprache und Fachsprache unterscheiden

Ergebnisse von Experimenten bewerten (Messfehler, Genauigkeit, Ausgleichsgerade)

Phänomene zielgerichtet beobachten

mathematische Zusammenhänge herstellen und überprüfen

aus proportionalen Zusammenhängen Gleichungen entwickeln

funktionale Zusammenhänge verbal beschreiben („je-desto“) und physikalische Formeln erläutern (Ursache-Wirkungs-Aussagen)

Messdaten aus einer Darstellungsform entnehmen und in andere Darstellungsformen überführen

zwischen realen Erfahrungen und Modellvorstellungen unterscheiden

SI-Einheitensystem

Bewegungen verbal beschreiben

Änderungen von Bewegungszuständen (Betrag und Richtung) als Wirkung von Kräften beschrieben

Verformungen als Wirkung von Kräften beschreiben (Federkraftmesser)

das Zusammenwirken von Kräften beschreiben (resultierende Kraft, Kräftegleichgewicht)

eine einfache Maschine beschreiben (zum Beispiel Hebel, Flaschenzug)

Zusammenhang und Unterschied von Masse und Gewichtskraft erläutern (Ortsfaktor)

Bewegungen verbal und mithilfe von Diagrammen beschreiben und klassifizieren (Zeitpunkt, Ort, Richtung, Form der Bahn, Geschwindigkeit, gleichförmige und beschleunigte Bewegungen)

Bewegungsdiagramme erstellen und interpretieren (s-t-Dia-gramm, Richtung der Bewegung)

aus Kenntnissen der Mechanik Regeln für sicheres Verhalten im Strahlenverkehr ableiten

die Quotientenbildung aus Strecke und Zeitspanne bei der Berechnung der Geschwindigkeit erläutern und anwenden

Trägheitsprinzip

Änderungen von Bewegungszuständen (Betrag und Richtung) als Wirkung von Kräften beschrieben

Wechselwirkungsprinzip

Newtons Prinzipien der Mechanik

Schulcurriculum Physik Klasse 8 (Energie, Magnetismus, Elektrizitätslehre)

Schulcurriculum Klassen 7 und 8

Fachschaft Physik04.12.2017

Schulcurriculum Klasse 8 für das Fach Physik

Einheit

Prozessbezogene Kompetenzen

Inhaltsbezogene Kompetenzen

Energie

zwischen Alltagssprache und Fachsprache unterscheiden

Phänomene zielgerichtet beobachten

zwischen realen Erfahrungen und Modellvorstellungen unterscheiden

mathematische Zusammenhänge herstellen und überprüfen

aus proportionalen Zusammenhängen Gleichungen entwickeln

funktionale Zusammenhänge verbal beschreiben („je-desto“)

physikalische Vorgänge und technische Geräte beschreiben

im Bereich der nachhaltigen Entwicklung persönliche, lokale und globale Maßnahmen unterscheiden

grundlegende Eigenschaften der Energie

Funktion des SI-Einheitensystems

Energieübertragungsketten beschreiben (mechanische, elektrische oder thermische Energieübertragung)

Speicherung von Energie

(Lageenergie, Bewegungsenergie, thermische Energie)

das scheinbare Verschwinden von Energie mit der Umwandlung in thermische Energie erklären

Lageenergie berechnen (, Nullniveau)

Zusammenhang von Energie und Leistung beschreiben

Größenordnungen typischer Leistungen im Alltag ermitteln und vergleichen (zum Beispiel körperliche Tätigkeiten, Handgenerator, Fahrradergometer, Typenschilder, Leistungsmessgerät, PKW, Solarzelle)

zugeführte Energie, nutzbare Energie und Wirkungsgrad

Möglichkeiten der Energieversorgung (Wasserkraftwerk, Kohlekraftwerk)

sorgsamer Umgangs mit Energie

Magne-tismus

Phänomene zielgerichtet beobachten

Hypothesen aufstellen

Experimente planen

zwischen realen Erfahrungen und Modellvorstellungen unterscheiden

mit Modellen Phänomene erklären

physikalisches Wissen anwenden, um Problemstellungen zielgerichtet zu lösen

Phänomene des Magnetismus (ferromagnetische Materialien, Magnetpole, Anziehung – Abstoßung, Zusammenwirken mehrerer Magnete, Magnetfeld, Feldlinien, Erdmagnetfeld, Kompass)

die Funktion von Modellen in der Physik (Elementarmagnetmodell)

die Struktur von Magnetfeldern (Stabmagnet, Hufeisenmagnet)

Elektrizi-tätslehre

zwischen Alltagssprache und Fachsprache unterscheiden

sich unter Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen austauschen

Experimente planen, durchführen und auswerten

physikalische Experimente dokumentieren (Beschreibungen, Tabellen, Diagramme)

Hypothesen anhand der Messergebnisse beurteilen

Analogien beschreiben und nutzen

funktionale Zusammenhänge verbal beschreiben („je-desto“) und physikalische Formeln erläutern (Ursache-Wirkungs-Aussagen)

Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im Alltag bewerten

Chancen und Risiken von Technologien bewerten

Ergebnisse von Experimenten bewerten (Messfehler, Genauigkeit)

physikalische Vorgänge und technische Geräte beschreiben (zum Beispiel zeitliche Abläufe, kausale Zusammenhänge)

mathematische Umformungen durchführen

grundlegende Bauteile eines elektrischen Stromkreises (Schaltsymbole)

Aufbau eines Stromkreises (Schaltskizze)

elektrische Leitfähigkeit von Stoffen (Leiter, Nichtleiter)

Antrieb des elektrischen Stroms und Widerstand

(Stromstärke, Potential, Spannung, Widerstand, Ladung)

elektrische Stromkreise und grundlegende Vorgänge darin mithilfe von Modellen erklären

Stromstärke und Spannung messen

Gefahren des elektrischen Stroms

in einfachen Reihen- und Parallelschaltungen Gesetzmäßigkeiten beschreiben (Maschenregel, Knotenregel)

die thermische und die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms

Gefahren des elektrischen Stroms

Schutzmaßnahmen

die magnetische Wirkung eines stromdurchflossenen geraden Leiters und einer stromdurchflossenen Spule

(Elektromagnet, Lautsprecher, Elektromotor)

die Struktur von Magnetfeldern beschreiben (Spule)

den Zusammenhang von Energie und Leistung beschreiben

den Energietransport im elektrischen Stromkreis und den Zusammenhang zwischen Stromstärke, Spannung, Leistung und Energie beschreiben

physikalische Angaben auf Alltagsgeräten