Bildungsstandards für Physik I. Leitgedanken zum Kompetenzerwerb II. Kompetenzen und Inhalte III....

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.




unterscheiden. an [einfachen] Beisp. die phys.

Beschreibungsweise anwenden.

zwischen ihrer Erfahrungswelt und deren phys. Beschreibung unterscheiden.

wissen, dass naturw. Gesetze und Modellvorstellungen Grenzen haben.




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.




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.




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


PhysikSchüler/innen können [bei einfachen Beispielen] den funktionalen


[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


PhysikSchüler/innen können [bei einfachen Beispielen] den funktionalen


[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


[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


[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]


[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


5. Anwendungsbezug und gesellschaftl. Relevanz der Physik Die Schüler/innen können [bei einfachen Problemstellungen] selbstständig


[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


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


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,...)


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



Schwere



Amplitude, Frequenz

Schwerkraft, Gravitationsfeldstärke

Beschr.:Streuung, Reflexion, Brechung

Temperatur

Wahrnehmung Messung



Schwere



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.



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.



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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