bildungsstandards für physik i. leitgedanken zum kompetenzerwerb ii. kompetenzen und inhalte iii....
Post on 05-Apr-2015
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Bildungsstandards für Physik
I. Leitgedanken zum Kompetenzerwerb
II. Kompetenzen und InhalteIII. Streichliste
Leitgedanken zum Kompetenzerweb
Ein Vergleich mit „altem“ Erziehungs- und Bildungs-auftrag zeigt, dass vieles übernommen wurde:
Hinweis auf Schülerübungen, jetzt zwingend Demo-Experimente sollen von Schülern
wenigstens ein Stück weit mitgeplant werden. Physikverständnis vor Rechenakrobatik Alltagsbezug
1. Physik als Naturbetrachtung
unter bestimmten Aspekten
Schüler/innen können: zwischen Beobachtung und phys. Erklärung
unterscheiden. an einfachen Beisp. die phys.
Beschreibungsweise anwenden.
1. Physik als Naturbetrachtung
unter bestimmten Aspekten
Schüler/innen können: zwischen Beobachtung und phys. Erklärung
unterscheiden. an [einfachen] Beisp. die phys.
Beschreibungsweise anwenden.
zwischen ihrer Erfahrungswelt und deren phys. Beschreibung unterscheiden.
wissen, dass naturw. Gesetze und Modellvorstellungen Grenzen haben.
1. Physik als Naturbetrachtung
unter bestimmten Aspekten
Schüler/innen können: zwischen Beobachtung und phys. Erklärung
unterscheiden. [an [einfachen] Beisp.] die phys.
Beschreibungs-weise anwenden.
zwischen ihrer Erfahrungswelt und deren phys. Beschreibung unterscheiden.
an Beisp. erläutern, dass naturw. Gesetze und Modellvorstellungen Grenzen haben.
2. Physik als theoriegeleitete
Erfahrungswissenschaft
Schüler/innen können die naturw. Arbeitsweise Hypothese,
Vorhersage, Überprüfung im Exp., Bewertung... in ersten einfachen Beispielen anwenden.
2. Physik als theoriegeleitete
Erfahrungswissenschaft
Schüler/innen können die naturw. Arbeitsweise Hypothese,
Vorhersage, Überprüfung im Exp., Bewertung...[in ersten einfachen Beispielen] anwenden.
bei einfachen Zusammenhängen ein Modell erstellen, mit einer geeigneten Software bearbeiten und die berechneten Ergebnisse reflektieren.
2. Physik als theoriegeleitete
Erfahrungswissenschaft
Schüler/innen können die naturw. Arbeitsweise Hypothese,
Vorhersage, Überprüfung im Exp., Bewertung...[in ersten einfachen Beispielen] anwenden.
[bei einfachen Zusammenhängen] ein Modell erstellen, mit einer geeigneten Software bearbeiten und die berechneten Ergebnisse reflektieren.
3.Formalisierung und Mathe-matisierung in der
PhysikSchüler/innen können bei einfachen Beispielen den funktionalen
Zusammenhang zwischen Größen erkennen, grafisch darstellen und Diagramme interpretieren
einfache funktionale Zusammenhänge zwischen phys. Größen, die z.B. durch eine Formel vorgegeben werden, verbal beschreiben und interpretieren.
einfache, auch bisher nicht im Unterricht behandelte Formeln zur Lösung von phys. Problemen anwenden
3.Formalisierung und Mathe-matisierung in der
PhysikSchüler/innen können [bei einfachen Beispielen] den funktionalen
Zusammenhang zwischen Größen erkennen, grafisch darstellen und Diagramme interpretieren
[einfache] funktionale Zusammenhänge zwischen phys. Größen, die z.B. durch eine Formel vorgegeben werden, verbal beschreiben und interpretieren.
[einfache], vorgegebene, auch bisher nicht im Unterricht behandelte Formeln zur Lösung von phys. Problemen anwenden
3.Formalisierung und Mathe-matisierung in der
PhysikSchüler/innen können [bei einfachen Beispielen] den funktionalen
Zusammenhang zwischen Größen erkennen, grafisch darstellen und Diagramme interpretieren
[einfache] funktionale Zusammenhänge zwischen phys. Größen, die z.B. durch eine Formel vorgegeben werden, verbal beschreiben und interpretieren.
[einfache], vorgegebene, auch bisher nicht im Unterricht behandelte Formeln zur Lösung von phys. Problemen anwenden
funktionale Zusammenhänge selbstständig finden
4. Spezifisches Methoden-repertoire der Physik
einfache Zusammenhänge zw. phys. Größen untersuchen erste Exp. unter Anleitung selbstständig planen,
durchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen und angeben, welche Faktoren die Genauigkeit von Messergebnissen beeinflussen
an ersten einfachen Beispielen Strukturen erkennen und Analogien hilfreich einsetzen
4. Spezifisches Methoden-repertoire der Physik
[einfache] Zusammenhänge zw. phys. Größen untersuchen [erste] Exp. unter Anleitung selbstständig planen,
durchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen und [angeben, welche Faktoren die Genauigkeit von Messergebnissen beeinflussen] einfache Fehlerbetrachtungen vornehmen
[an ersten einfachen Beispielen] Strukturen erkennen und Analogien hilfreich einsetzen
computerunterstützte Messwerterfassungs- und Auswertungssysteme im Praktikum unter Anleitung einsetzen
die Methoden der Deduktion und Induktion an einfachen im Unterricht behandelten Beispielen erläutern
geeignete Größen bilanzieren
4. Spezifisches Methoden-repertoire der Physik
[einfache] Zusammenhänge zw. phys. Größen untersuchen [erste] Exp. unter Anleitung selbstständig planen,
durchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen und [angeben, welche Faktoren die Genauigkeit von Messergebnissen beeinflussen] einfache Fehlerbetrachtungen vornehmen
selbstständig [an ersten einfachen Beispielen] Strukturen erkennen und Analogien hilfreich einsetzen
computerunterstützte Messwerterfassungs- und Auswertungssysteme im Praktikum [unter Anleitung] selbstständig einsetzen
die Methoden der Deduktion und Induktion [an einfachen im Unterricht behandelten Beispielen erläutern] anwenden
geeignete Größen bilanzieren
5. Anwendungsbezug und gesellschaftl. Relevanz der Physik Die Schüler/innen können bei einfachen Problemstellungen
Fragen erkennen, die sie mit den Methoden der Physik bearbeiten und lösen
erste physik. Grundkenntnisse und Methoden für Fragen des Alltags sinnvoll einsetzen
erste Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und daraus Folgerungen für eigenes verantwortungsvolles Handeln ableiten
Sie kennen charakt. Werte der behandelten phys. Größen und können sie für sinnvolle phys. Abschätzungen anwenden.
5. Anwendungsbezug und gesellschaftl. Relevanz der Physik Die Schüler/innen können [bei einfachen Problemstellungen]
Fragen erkennen, die sie mit den Methoden der Physik bearbeiten und lösen
[erste] physik. Grundkenntnisse und Methoden für Fragen des Alltags sinnvoll einsetzen
[erste] Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und daraus Folgerungen für eigenes verantwortungsvolles Handeln ableiten
Sie kennen charakt. Werte der behandelten phys. Größen und können sie für sinnvolle phys. Abschätzungen anwenden.
5. Anwendungsbezug und gesellschaftl. Relevanz der Physik Die Schüler/innen können [bei einfachen Problemstellungen] selbstständig
Fragen erkennen, die sie mit den Methoden der Physik bearbeiten und lösen
[erste] physik. Grundkenntnisse und Methoden für Fragen des Alltags sinnvoll einsetzen
[erste] Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und daraus Folgerungen für eigenes verantwortungsvolles Handeln ableiten
Sie kennen charakt. Werte der behandelten phys. Größen und können sie für sinnvolle phys. Abschätzungen anwenden.
6. Physik als historisch-dynamischer Prozess
Die Schüler/innen kennen erste einfache Beispiele dafür,
dass phys. Begriffe nicht statisch sind, sondern sich historisch oft aus alltagsprachlichen heraus entwickelt haben
6. Physik als historisch-dynamischer Prozess
Die Schüler/innen können an Beispielen darstellen
dass phys. Begriffe und Vorstellungen nicht statisch sind, sondern sich in einer fortwährenden Entwicklung befinden
welche Faktoren zu Entdeckungen führen (Intuition, Beharrlichkeit, Zufall,...)
6. Physik als historisch-dynamischer Prozess
Die Schüler/innen können an Beispielen selbstständig darstellen
dass phys. Begriffe und Vorstellungen nicht statisch sind, sondern sich in einer fortwährenden Entwicklung befinden
welche Faktoren zu Entdeckungen führen (Intuition, Beharrlichkeit, Zufall,...)
7. Wahrnehmung und Messung 8
Lautstärke, Tonhöhe, Hören
Schwere
Helligkeit und Schatten, Farben, Sehen
warm, kalt, Wärmeempfindung
Amplitude, Frequenz
Schwerkraft,
Beschr.:Streuung, Reflexion, Brechung
Temperatur
Wahrnehmung Messung
7. Wahrnehmung und Messung 10
Lautstärke, Tonhöhe, Hören
Schwere
Helligkeit und Schatten, Farben, Sehen
warm, kalt, Wärmeempfindung
Amplitude, Frequenz
Schwerkraft, Gravitationsfeldstärke
Beschr.:Streuung, Reflexion, Brechung
Temperatur
Wahrnehmung Messung
7. Wahrnehmung und Messung 12
Lautstärke, Tonhöhe, Hören
Schwere
Helligkeit und Schatten, Farben, Sehen
warm, kalt, Wärmeempfindung
Amplitude, Frequenz
Schwerkraft, Gravitationsfeldstärke
Intensität, Frequenz
Temperatur
Wahrnehmung Messung
8. Grundlegende physikalische Größen 8 Zeit, Masse, Massendichte, Temperatur, Druck Energie elektrische Stromstärke, el. Potenzial, el. Spannung,
qualitativ: el. Ladung Kraft, Geschwindigkeit, qualitativ: Impuls
8. Grundlegende physikalische Größen 10 Zeit, Masse, Massendichte, Temperatur, Druck Energie (Energieerhaltung) elektrische Stromstärke, el. Potenzial, el. Spannung,
[qualitativ:] el. Ladung (Ladungserhaltung) Kraft, Geschwindigkeit, [qualitativ:] Impuls
(Impulserhaltung), Beschleunigung Entropie (Entropieerzeugung) qualitativ: Zentripetalkraft, Drehimpuls
(Drehimpulserhaltung)
8. Grundlegende physikalische Größen 12 Zeit, Masse, Massendichte, Temperatur, Druck Energie (Energieerhaltung) elektrische Stromstärke, el. Potenzial, el. Spannung,
[qualitativ:] el. Ladung (Ladungserhaltung) Kraft, Geschwindigkeit, [qualitativ:] Impuls
(Impulserhaltung), Beschleunigung Entropie (Entropieerzeugung) qualitativ: Zentripetalkraft, Drehimpuls
(Drehimpulserhaltung) elektr. Feldstärke, Kapazität magn. Flussdichte, Induktivität Frequenz, Periodendauer, Amplitude, Wellenlänge,
Ausbreitungsgeschwindigkeit
9. Strukturen und Analogien 8
Schall und Licht qualitativ: Energiespeicher, Beschreibung von
mechanischen und el. Energietransporten qualitativ: Strom, Antrieb (Ursache) und Widerstand
9. Strukturen und Analogien10
Schall und Licht [qualitativ:] Energiespeicher, Beschreibung von
mechanischen und el. und thermischen Energietransporten
[qualitativ:] Strom, Antrieb (Ursache) und Widerstand qualitative Beschreibung von Feldern (Gravitationsf.,
magn. F., el. F.)
9. Strukturen und Analogien12
Schall und Licht [qualitativ:] Energiespeicher, Beschreibung von mechanischen
und el. und thermischen Energietransporten auch in Feldern [qualitativ:] Strom, Antrieb (Ursache) und Widerstand qualitative Beschreibung von Feldern (Gravitationsf., magn. F.,
el. F.) el. und magn. Feld, Lorentzkraft, Wechselwirkung mit Materie,
Induktion, Naturkonstanten Schwingung
harmonische mech. und elektromag. Schw., Differenzialgleichung
mech. und elektromag. Welle (auch Licht) harm. Welle, einfache math. Beschreibung, Überlagerung
von Wellen (stehende Welle, Interferenz), Reflexion, Streuung, Brechung, Beugung, Polarisation
10.Naturerscheinungen und techn. Anwendung 8 Erde: atmosphärische Erscheinungen,
Erdmagnetfeld, Mensch: phys. Abläufe im menschl.
Körper, medizinische Geräte, Sicherheitsaspekte
Alltagsgeräte (z.B. Elektromotor) Energieversorgung:
Kraftwerke und ihre Komponenten (z.B. Generator) – auch regenerative Energieversorgung
(z.B. Solarzelle, Brennstoffzelle)
10.Naturerscheinungen und techn. Anwendung10 Erde: atmosphärische Erscheinungen,
Erdmagnetfeld, Treibhauseffekt Mensch: phys. Abläufe im menschl.
Körper, medizinische Geräte, Sicherheitsaspekte
Alltagsgeräte (z.B. Elektromotor) Energieversorgung:
Kraftwerke und ihre Komponenten (z.B. Generator) – auch
regenerative Energieversorgung (z.B. Solarzelle, Brennstoffzelle)
Informationstechnologie und Elektronik- auch einfache Schaltungen mit elektronischen Bauteilen
10.Naturerscheinungen und techn. Anwendung12 Erde: atmosphärische Erscheinungen,
Erdmagnetfeld, Treibhauseffekt Mensch: phys. Abläufe im menschl.
Körper, medizinische Geräte, Sicherheitsaspekte
Alltagsgeräte (z.B. Elektromotor) Energieversorgung:
Kraftwerke und ihre Komponenten (z.B. Generator) – auch
regenerative Energieversorgung (z.B. Solarzelle, Brennstoffzelle)
Informationstechnologie und Elektronik- auch einfache Schaltungen mit elektronischen Bauteilen
11. Struktur der Materie10 Atomhülle
Atomkern
11. Struktur der Materie12 Atomhülle
Energie - Quantisierung, grundlegende Gedanken der Schrödingergl. und ihre Bedeutung für die Atomphysik
Atomkern Aspekte der Elementarteilchenphysik
Überblick: Leptonen, Hadronen, Quarks Untersuchungsmethoden (Spektren,
hochenergetische Strahlen, Detektoren)
12.Technische Entwicklung und ihre Folgen 10+12 natürlicher und anthropogener
Treibhauseffekt Kernspaltung, Radioaktivität Chancen und Risiken weiterer
technischer Anwendungen
13.Modellvorstellungen und
Weltbilder10 geschichtliche Entwicklung von
Modellen Weltbildern (z.B. Sonnensystem, Universum, Folgerungen aus der speziellen Relativitätstheorie, Kausalität, deterministisches Chaos)
13.Modellvorstellungen und
Weltbilder12 geschichtliche Entwicklung von Modellen
Weltbildern (z.B. Sonnensystem, Universum, Folgerungen aus der speziellen Relativitätstheorie, Kausalität, deterministisches Chaos)
Quantenphysik Merkmale und Verhalten von
Quantenobjekten: Interferenzfähigkeit (Superposition der Möglichkeiten), stochastisches Verhalten, Verhalten beim Messprozess, Komplementarität, Nichtlokalität
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