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Lehrplan Physik Schuljahr 2017/18

In Niedersachsen gilt das Kerncurriculum Physik als Grundlage für den Unterricht in den Jahrgängen 5–10.

Die Fachkonferenz Physik hat folgenden Stoffverteilungsplan beschlossen:

Klassenstufe 5
  1. Dauermagnete
  2. Stromkreise I + II
Klassenstufe 6
  1. Phänomenorientierte Optik
Klassenstufe 7
  1. Einführung des Energie­begriffs
Klassenstufe 8
  1. Elektrik
  2. Bewegung, Masse, Kraft I + II
Klassenstufe 9
  1. Energie­übertragung quantitativ
  2. Kernphysik
Klassenstufe 10
  1. Halbleiter
  2. Energie­übertragung in Kreisprozessen

Eine Inhaltsübersicht der einzelnen Themengebiete erhalten Sie auf den unter „Seiteninhalt“ verlinkten Abschnitten. Die in den dortigen Tabellen aufgelisteten Inhalte können von den Kolleginnen und Kollegen erweitert und innerhalb der Doppeljahrgänge (5+6, 7+8 und 9+10) nach Bedarf verschoben werden; die jeweils dritte Spalte versteht sich als Möglichkeit und nicht als Verpflichtung.

Leistungskontrolle und Leistungsbewertung

Es wird in jeder Klassenstufe (5–10) eine schriftliche Leistungskontrolle pro Halbjahr geschrieben. In der Naturwissenschaftsklasse werden im Jahrgang 9 zusätzliche eine besondere Lernleistung (z. B. Projektdokumentation) erbracht. Nach Möglichkeit soll die Leistungskontrolle an einem Experiment orientiert sein.

Zur Bewertung der Schülerleistung wird die Beteiligung im Unterricht vorrangig der schriftlichen Leistungen gewichtet. Als Aufteilung wird 60:40 verabredet. Die 60% der Mitarbeitsnote werden je nach Unterrichtsgang individuell auf die Bereiche „mündliche Leistungen“ und „fachspezifische Leistungen“ (Experimentierverhalten, Dokumentation des Unterrichtsgangs, Anfertigung von Hausaufgaben, Referate, Versuchsprotokolle, Projektauswertungen etc.) aufgeteilt.

Klassenstufe 5

1. Themengebiet: Dauermagnete

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Unterschiedliche Wirkungen eines Magneten auf unterschiedliche Gegenstände und Klassifizierung der Stoffe Arbeits­ergebnisse in vorgegebener Form (Protokolle etc.) festhalten Experimente mit Alltags­gegenständen nach Anleitung durchführen und auswerten
Dauermagnete durch Nord- und Südpol beschreiben und damit die Kraftwirkung deuten Erde als Magnet; Nicht-Trennbarkeit der Pole Magnetfeld; Wirkungsweise eines Kompasses
Elementarmagnete Experimente zum Magnetisieren und Entmagnetisieren

2. Themengebiet: Stromkreise I + II

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Einfache elektrische Stromkreise erkennen und Beschreibung deren Aufbau und Bestandteile Stromkreise im Alltag Einfacher Stromkreis als Schüler­experiment; Stromkreis am Fahrrad; Taschenlampe
Schaltbilder in einfachen Situationen sachgerecht verwenden Idealisierungen vornehmen Einfache elektrische Stromkreise nach vorgegebenem Schaltplan aufbauen
Reihen- und Parallelschaltung Unterscheidung der Schaltungen Experimente unter Anleitung; UND-ODER-Schaltung; Alltags­bezüge Waschmaschine etc.
Leiter und Isolator Festkörper und Flüssigkeiten; Nachweis über LED Planen und durchführen einfacher Experimente
Elektrische Spannung Charakterisierung von Geräten Gefahren durch Strom
Elektromagnete Alltags­beispiele Experimente; Rückgriff auf Dauermagnete (Eisenkern)

Klassenstufe 6

1. Themengebiet: Phänomenorientierte Optik

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Sender-Empfänger Modell Geradlinige Ausbreitung Verschiedene Sender und Empfänger; Sekundär­lichtquellen als Umlenker
Schatten­phänomene Mondphasen und Finsternisse Experimente zu Kern- und Halbschatten
Reflexion, Streuung und Brechung Je-desto-Beziehungen Experimente unter Anleitung; „Fische stechen“, „Doppelschatten“ etc.
Spiegelbilder Beschreibung der Eigenschaften
Linsen; Lochblende Unterscheidung zwischen Sammel- und Zerstreuungslinsen; Auge Experimente zur Bildentstehung; Lochkamera
Farben Weißes Licht als Farbgemisch Regenbogen

Klassenstufe 7

1. Themengebiet: Einführung des Energiebegiffs

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Energieformen Übergänge in Energiefluss­diagrammen Beschreibung an Alltags­situationen
Größe 1J Einheit kennen und Größen­ordnung abschätzen können
Energie­bilanzen Energiefluss­diagramm, Kontomodell Verschiedene Experimente möglich
Energie­erhaltung Energiestrom an die Umgebung
Innere Energie und Temperatur Unterscheidung der beiden Begriffe Phasen­übergänge
Energie­übertragung Von Körper mit hoher zum Körper mit niedriger Temperatur; Energie­entwertung, nicht reversibel Beurteilung von Energiespar­maßnahmen

Klassenstufe 8

1. Themengebiet: Elektrik

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Beschreibung elektrischer Stromkreise in verschiedenen Alltags­situationen anhand ihrer Energie übertragenden Funktion Umwandlung der elektrischen Energie in Licht, Wärme, Bewegung
Elektronen Deutung der Vorgänge im elektrischen Stromkreis mit Hilfe der Eigenschaften bewegter Elektronen in Metallen; Anziehung und Abstoßung von Ladungen Begriff Strom physikalisch: elektrische Ladung; Kern-Hülle-Modell; Atom-Rumpf-Modell; Vergleich mit Wasserstrom­kreis
Elektronen- und Energiestrom Stromstärke I; Energiestrom­stärke P Dynamot in verzweigten und unverzweigten Stromkreisen
Spannung Elektrische Spannung als Maß für die je Elektron übertragbare Energie; Größen­bezeichnung U; Unterscheidung zwischen der Spannung der Quelle und der Spannung zwischen zwei Punkten eines Leiters Dynamot: Herleitung der Spannung als Quotient der Energiestrom­stärke P und Stromstärke; Strom und Spannung bei Reihen­schaltung
Knoten- und Maschenregel Begründung der Regel in passenden Modellen
Widerstand Unterscheidung zwischen Definition des elektrischen Widerstands R und ohmschem Gesetz Erklärung der Phänomene durch Verwendung des Atom-Rumpf-Modells; Kennlinie Kohlefaden­lampe; Kühlung strom­durchflossener Leiter
optional: Motor; Generator; Transformator Beschreibung als Black-Box; Energie­übertragungen Unterschiede zwischen Gleich- und Wechselstrom im Alltag

2. Themengebiet: Bewegung, Masse, Kraft I + II

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Geradlinige Bewegungen t-s und t-v-Diagramme; Ausgleichsgerade; Bewegungs­gleichungen Rechen­aufgaben zu den Bewegungs­gleichungen
Trägheit und Schwere Masse als gemeinsames Maß; Einheit 1kg
Kräfte Ursache von Bewegungs­änderungen; Einheit 1N; Hookesches Gesetz Gummiband als Kraftmesser; Hookesches Gesetz als Beispiel für proportionalen Zusammenhang
Unterscheidung zwischen Masse und Gewichtskraft Recherchen zum Ortsfaktor g
Kraft als gerichtete Größe Ersatzkraft durch Zeichnungen ermitteln
Kräfte­gleichgewicht Unterscheidung zwischen Kräftepaaren bei der Wechselwirkung zwischen zwei Körpern und Kräftepaaren beim Kräfte­gleichgewicht an einem Körper

Klassenstufe 9

1. Themengebiet: Energieübertragung quantitativ

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Energie­übertragung quantitativ Veränderung der Höhenenergie bzw. der kinetischen Energie durch Arbeit Definition der mechanischen Arbeit W = F * s; Hubarbeit; Lageenergie; Reibungs­arbeit; Goldene Regel der Mechanik; Beschleunigungs­arbeit; Bewegungs­energie; Energie­erhaltung
Veränderung der inneren Energie durch Arbeit und Wärme Wirkungs­grad; Umwandlung mechanischer Arbeit in innere Energie (Schütteln von Wasser); Wärme als Energieform; Wärme­leitung; Wärme­strahlung; Konvektion
spezifische Wärme­kapazität definieren und experimentell bestimmen Erwärmungs­gesetz; Q = c * m * ∆T; spezifische Wärmekapazität
  1. definieren
  2. experimentell bestimmen
  3. cWasser
Einführung der Energiestrom­stärke als Maß dafür, wie schnell die Energie übertragen wird Vergleichen und Bewerten von alltags­relevanten Leistungen
Unterscheidung von innerer Energie und Temperatur; Aggregat­zustands­änderungen
  1. Schmelzwärme (Cola-Versuch)
  2. Erstarrungs­wärme
  3. Verdampfungs­wärme (Ablesen von Thermo­metern)
  4. Kondensations­wärme
Unterscheiden zwischen innerer Energie eines Körpers und seiner Temperatur am Beispiel eines Phasen­übergangs
Beispiele für Energiewandler (wenn die Zeit reicht)
  1. Kühlschrank
  2. eventuell Wärmepumpe
  3. eventuell Heißluftmotor
Energieentwertung

2. Themengebiet: Kernphysik

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Radioaktivität Absprache mit der Chemie

Nachweis durch Ionisation; Deutung im Kern-Hülle-Modell; Strahlungsarten: α-, ß-, γ-Strahlung; radioaktiver Zerfall, Halbwertszeit, Einheit Becquerel; Kernbausteine, Isotope; Energiedosis, Äquivalentdosis; Strahlenschäden und Strahlenschutz
Ionisationskammer, Ionisationsstrom, Nachweis ionisierender Strahlen, Geiger-Müller-Zählrohr; Experimente zur Reichweite, Absorption, Ablenkung, Strahlen­schutz­maßnahmen im Hinblick auf diese Erkenntnisse; Auswertung unter Verwendung einer Exponential­funktion; Kernbausteine, Proton, Neutron; Natürliche Radioaktivität; Künstliche Radioaktivität; Biologische Wirkungen, Strahlen­schäden, Strahle­nbelastungen, Grenzwerte, Biologische Halbwertzeit; Möglichkeit des Haltens von Fachvorträgen
Kernenergie Energiegewinnung aus Kernspaltung Massendefekt; Bindungsenergie; Kernspaltung; Kettenreaktion; Kernfusion; Druckwasserreaktor

Klassenstufe 10

1. Themengebiet: Halbleiter

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Halbleiter Temperatur­abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit; atomistische Deutung der Leitungsvorgänge in Halbleitern (Energiestufen­darstellung): Eigen- und Störstellenleitung; pn-Übergang, Leuchtdiode, Solarzelle Leitungsvorgänge in Metallen; Ladungstransport in Halbleitern; Halbleiter-Diode, Gleichrichter­schaltungen, Solarzelle, Photodiode, Leuchtdiode
pn-Übergang bei Dioden und Solarzellen Wirkungsweise von Leuchtdiode und Solarzelle erläutern (energetisch); Aufnahme der Kennlinie einer Leuchtdiode

2. Themengebiet: Energieübertragung in Kreisprozessen

Inhalt Hinweise Methoden / Experimente
Gasdruck Gasdruck als Zustands­größe; Definitions­gleichung des Drucks; Größensymbol p und Einheit 1 Pascal Teilchen­modell zur Lösung von Aufgaben und Problemen; Bezüge zu Alltags­erfahrungen mit Druck
Gasgesetze Gasdruck; Gültigkeit der Gesetze von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac durch Experimente und deren Daten durch geeignete Mathematisierung beurteilen; Kelvin-Skala Druck; Ideales Gas und Teilchenmodell; Gesetz von Amonton: p / T = const; V / T = const; allgemeine Gasgleichung; Gaskonstante; Ausdehnungs­verhalten der Stoffe bei Temperatur­änderungen; Gasthermometer
Stirlingmotor Stirlingscher (ideal) Kreisprozess im V-p-Diagramm; Arbeits­diagramme interpretieren und eingeschlossene Flächen energetisch deuten
Wirkungsgrad Gleichung für den maximalen Wirkungs­grad einer thermo­dynamischen Maschine Existenz und Größen­ordnung eines maximalen Wirkungs­grades erläutern und über den stirlingschen Kreisprozess begründen

Stand: 24.08.2017

2017-08-27, dw | | ha