(PDF) Schulinternes Fachcurriculum PHYSIK Sekundarstufe II · FACHCURRICULUM PHYSIK (SEK II) Detlefsengymnasium Glückstadt _____ 2 Bildungsbeitrag des Faches Physik Im Physikunterricht

Schulinternes Fachcurriculum

PHYSIK

Sekundarstufe II

Beschluss der Fachkonferenz vom 8. Dezember 2016

FACHCURRICULUM PHYSIK (SEK II) Detlefsengymnasium Glückstadt ________________________________________________________________________________________________________________________

Bildungsbeitrag des Faches Physik Im Physikunterricht erfahren die SchülerInnen beispielhaft, in welcher Weise und in welchem Maße ihr persönliches und das gesellschaftliche Le-ben durch Erkenntnisse der Physik mitbestimmt werden. Der Aufbau eines physikalischen Grundverständnisses in ausgewählten Bereichen ermög-licht ihnen, Entscheidungen und Entwicklungen in der Gesellschaft im Bereich von Naturwissenschaft und Technik begründet zu beurteilen, Ver-antwortung beim Nutzen des naturwissenschaftlichen Fortschritts zu übernehmen, seine Folgen abzuschätzen sowie als mündige Bürger auch mit Experten zu kommunizieren. Kompetenzbereiche In der Oberstufe erfolgt der Kompetenzerwerb aufbauend auf den in der Sekundarstufe I erworbenen Kompetenzen. Für das Fach Physik werden die vier Kompetenzbereiche Fachwissen, Erkenntnisgewinnung und Fachmethoden, Kommunikation sowie Bewertung und Reflexion formuliert.

Kompetenzbereiche im Fach Physik

Fachwissen Kenntnisse über physikalische Phänomene, Begriffe, Prinzipien, Fakten und Gesetzmäßigkeiten erwerben, wiedergeben und nutzen

Erkenntnisgewinnung und Fachmethoden Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Fachme-thoden beschreiben und nutzen

Kommunikation Informationen sach- und fachbezogen erschließen, darstellen, präsen-tieren und diskutieren

Bewertung und Reflexion Bezüge und Aspekte der Physik in verschiedenen Kontexten reflektieren und bewerten

Für den Kompetenzbereich Fachwissen werden die zentralen Konzepte Felder, Wellen und Quanten festgelegt. Die Kompetenzen aus dem Bereich Fachwissen werden inhaltsbezogene Kompetenzen genannt. Die Kompetenzen aus den Bereichen Erkenntnisgewinnung und Fachmethoden, Kommunikation sowie Bewertung und Reflexion werden als pro-zessbezogene Kompetenzen bezeichnet.

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Struktur des Fachcurriculums In einer tabellarischen Übersicht sind für jeden Jahrgang die inhaltlichen Kompetenzen ergänzt durch mögliche Experimente dargestellt. Es findet eine Verknüpfung mit den prozessbezogenen Kompetenzen statt. Weiterhin werden Vereinbarungen zu den folgenden Aspekten getroffen:

Reihenfolge und Dauer von Unterrichtseinheiten

verbindlich einzuführende Formeln

Möglichkeiten zur Ausgestaltung der fächerübergreifenden Arbeit

Hinweise auf außerunterrichtliche Lernorte

Verwendung der Fachsprache Stundentafel Am Detlefsengymnasium wird das Fach Physik in der Sekundarstufe II auf grundlegendem Anforderungsniveau durchgehend dreistündig unter-richtet. Auf erhöhtem Anforderungsniveau findet der Physikunterricht in der Einführungsphase dreistündig und in der Qualifikationsphase vier-stündig statt. Schulbuch In der Sekundarstufe II steht das Lehrwerk „Fokus Physik“ vom Cornelsen Verlag zur Verfügung. Hilfsmittel In schriftlichen Leistungsüberprüfungen ist der wissenschaftliche Taschenrechner, der von der Fachschaft Mathematik in Klassenstufe 7 für alle Schüler und Schülerinnen einheitlich angeschafft wird, zugelassen. Weiterhin darf die in Klassenstufe 9 von der Fachschaft Mathematik eingeführ-te Formelsammlung genutzt werden.

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Leistungsbewertung Als Grundlage für die Leistungsbewertung werden die folgenden mündlichen und schriftlichen Unterrichtsbeiträge herangezogen:

Beiträge im Unterrichtsgespräch

Dokumentation von Versuchsergebnissen und Aufgaben

Durchführung und Planung von Experimenten

mündliche und schriftliche Präsentation von Arbeitsergebnissen

Hausaufgaben und Referate

Schriftliche Überprüfungen Klausuren Der Bewertungsschlüssel für Klausuren entspricht dem für das Abitur festgelegten Benotungsraster (Tabelle 1). Die unterrichtende Lehrkraft ori-entiert sich grundsätzlich an diesem Benotungsraster, kann aber in begründeten Fällen von diesem abweichen.

Notenpunkte 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Anteil erreichter Punkte >95% >90% >85% >80% >75% >70% >65% >60% >55% >50% >45% >40% >33 % >26% >19%

Tabelle 1: Benotungsraster Im Physikunterricht auf erhöhtem Anforderungsniveau ist darauf zu achten, dass die Aufgaben zunehmend auf die Anforderungen in der schriftli-chen Abiturprüfung vorbereiten. Anzahl und Dauer der Klausuren in der Oberstufe werden per Erlass geregelt.

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FACHCURRICULUM ÜBERSICHT SEKUNDARSTUFE II

Themen – Reihenfolge – Dauer

Grundlegendes Anforderungsniveau Erhöhtes Anforderungsniveau

JAHRGANG 10 (Einführungsphase)

Übersicht

I. Kinematik (13 Wochen)

II. Dynamik (8 Wochen)

III. Homogenes elektrisches Feld (11 Wochen)

IV. Bewegung in radialsymmetrischen Feldern (4 Wochen)

JAHRGANG 11 (Qualifikationsphase 1)

Übersicht

I. Bewegungen in Magnetfeldern (10 Wochen)

II. Schwingungen und Wellen (14 Wochen)

III. Welleneigenschaften des Lichts (8 Wochen)

IV. Spektren (4 Wochen)

JAHRGANG 12 (Qualifikationsphase 2)

Übersicht

I. Teilcheneigenschaften des Lichts (7 Wochen)

II. Quantenobjekte und Welleneigenschaften der Materie (8 Wochen)

III. Quantenphysikalisches Atommodell (11 Wochen)

JAHRGANG 10 (Einführungsphase)

Übersicht

I. Kinematik (13 Wochen)

II. Dynamik (8 Wochen)

III. Homogenes elektrisches Feld (11 Wochen)

IV. Bewegung in radialsymmetrischen Feldern (4 Wochen)

JAHRGANG 11 (Qualifikationsphase 1)

Übersicht

I. Bewegungen in Magnetfeldern (9 Wochen)

II. Schwingungen und Wellen (11 Wochen)

III. Welleneigenschaften des Lichts (8 Wochen)

IV. Spektren (3 Wochen)

V. Elektrodynamik (5 Wochen)

JAHRGANG 12 (Qualifikationsphase 2)

Übersicht

I. Teilcheneigenschaften des Lichts (5 Wochen)

II. Quantenobjekte und Welleneigenschaften der Materie (6 Wochen)

III. Quantenphysikalisches Atommodell (15 Wochen)

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JAHRGANG 10 Themen – Reihenfolge – Dauer

Themen Dauer

Grundlegendes Anforderungsniveau Dauer

Erhöhtes Anforderungsniveau

I. Kinematik II. Dynamik III. Homogenes und elektrisches Feld

IV. Bewegung in radialsymmetrischen Feldern

13 Wochen

8 Wochen

11 Wochen

4 Wochen

13 Wochen

8 Wochen

11 Wochen

4 Wochen

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JAHRGANG 10 I. Kinematik

Inhalte Experimente

Einführung der Geschwindigkeit als vektorielle Größe (Vorwärts- und Rückwärtsfahren)

Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit

geradlinig gleichförmige Bewegung

Einführung der Beschleunigung als vektorielle Größe (Anfahren und Bremsen)

geradlinig gleichmäßig beschleunigte Bewegung

Bewegungsgesetze, Bewegungsdiagramme und deren Zusammen-hänge (Steigung von Graphen, Flächeninhalte unter Graphen)

Aufnahme von s-t-Diagrammen im Schülerexperiment (SE) und Leh-rerexperiment (LE)

Fahrrad fahren und laufen (SE)

Schwefelbahn (SE)

Funkenschreiber (SE)

Funkenschreiber auf der Luftkissenfahrbahn (LE)

Videoanalyse

Explorer

Messdatenaufnahme mit CASSY (LE)

Untersuchung des freien Falls

Bewegungen in zwei Dimensionen, Überlagerung von Bewegungen, Unabhängigkeitsprinzip

Analyse des waagerechten Wurfes: Wurfweite, Wurfzeit, Bahnkurve

Der freie Fall auf der Schwefelplatte (SE)

Wurfgerät für den waagerechten Wurf (LE)

Videoanalyse

Explorer

Fachsprache

Durchschnittsgeschwindigkeit, Momentangeschwindigkeit, Durchschnittsbeschleunigung, Momentanbeschleunigung, Weg-Zeit-Gesetz, Ge-schwindigkeit-Zeit-Gesetz, Bewegungsgleichungen, Wertetabelle, Steigung, Steigungsdreieck, Flächeninhalt, s-t-Diagramm, v-t-Diagramm, gleich-förmige Bewegung, gleichmäßig beschleunigte Bewegung, Koordinatensystem, y-Achsenabschnitt, Schnittpunkt, Mittelwert, Formelzeichen, Ein-heiten (m/s2, m/s, km/h), beschleunigen, bremsen, anfahren, Erdbeschleunigung, freier Fall, Luftwiderstand, Wurfparabel, Überlagerung von Be-wegungen, Unabhängigkeitsprinzip, vektorielle Addition von Geschwindigkeiten, Satz des Pythagoras, Winkelfunktionen, Wurfweite, Wurfzeit, Wurfparabel

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JAHRGANG 10

Prozessbezogene Kompetenzen

Erkenntnisgewinnung und Fachmethoden Kommunikation Bewertung und Reflexion

Die Schülerinnen und Schüler …

führen quantitative Experimente durch, in denen sie Messwerte für Zeit und Weg auf-nehmen.

formulieren auf der Grundlage von Mess-werten die Gesetze der geradlinig gleich-mäßig beschleunigten Bewegung, des freien Falls und des waagerechten Wurfs.

werten Experimente mit computergestütz-ten Messverfahren (z.B. mittels Videoanaly-se) aus.

bewerten Ergebnisse von Experimenten, indem sie in s-t-Diagrammen und v-t-Diagrammen Ausgleichsgeraden zeich-nen und Mittelwerte von Geschwindigkei-ten und Beschleunigungen bilden.

führen mathematische Umformungen zur Berechnung von Weg, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung durch.

stellen Bewegungen mit Hilfe von Werteta-bellen, Graphen und Funktionsgleichungen dar.

beschreiben Bewegungen unter Verwen-dung der Fachsprache.

beurteilen verschiedene Methoden zur Aufnahme von Messwerten

Ein fächerübergreifendes Arbeiten bietet sich mit den Fächern Sport und Mathematik an. Bewegungen aus dem Sportunterricht (Kugelstoß, Sperrwurf, Sprinten, Hochsprung, Weitsprung, Ballwurf, …) können analysiert werden. Aus dem Mathematikunterricht kann der Ableitungsbegriff in Verbindung zu den Bewegungsgleichungen gesetzt werden. Mathematische Kenntnisse zu linearen und quadratischen Funktionen kommen zur Anwendung.

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JAHRGANG 10 II. Dynamik

Inhalte Experimente

Einführung des Impulses als vektorielle Größe

Einführung der Kraft als zeitliche Impulsänderung

Grundgesetz der Mechanik

Addition von Kräften, Kräftezerlegung, Kraftmessung

Unterscheidung zwischen Trägheitskräften und Wechselwirkungs-kräften

Newtonsche Axiome

Freihandversuche (Skateboard, Rollwagen, Medizinball, schiefe Ebene)

Luftkissenfahrbahn (LE)

Definition der Energie: Wirkt auf einen Gegenstand parallel längs eines Weges s eine konstante Kraft F, so erhält dieser Gegenstand eine Energieänderung von ΔE = F ∙ s.

Mechanische Energieformen (potentielle und kinetische Energie)