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HomeInformationsportalUnterrichtSekundarschulePhysikCurriculare GrundlagenKompetenzschwerpunkte Schuljahrgang 9/10

Inhaltlich verantwortlich: Redaktion bildung-lsa.de
Eingestellt am: 21.10.2013
Stand vom: 13.04.2022

Dieses Medium ist freies Lern- und Lehrmaterial im Sinne der UNESCO-Initiative Open Educational Ressources (OER) Details zu OER. Sie dürfen diesen Beitrag entsprechend oben angegebener Lizenz verwenden, wenn Sie folgende Quellenangabe benutzen:
Redaktion bildung-lsa.de auf dem Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de/index.php?KAT_ID=14258#art25161)
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Kompetenzschwerpunkt: Bewegungen von Körpern untersuchen, beschreiben und vorhersagen
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Kompetenzschwerpunkt ausblenden
Kompetenzschwerpunkt: Bewegungen von Körpern untersuchen, beschreiben und vorhersagen
Fachwissen anwenden
  • die Grundannahmen des Modells Punktmasse angeben und die Anwendbarkeit auf Bewegungsvorgänge begründen
  • die Beschleunigung als vektorielle Größe charakterisieren
  • die Bewegungen nach Bahnform und Bewegungsart ordnen
  • die Bewegungsgesetze auf einfache Beispiele aus Natur und Technik anwenden
  • aus der Bewegungsänderung eines Körpers auf das Wirken einer Kraft schließen und diese unter Einbeziehung der Newtonschen Gesetze charakterisieren
  • die Ruhe oder gleichförmig geradlinige Bewegung auf Kräftegleichgewichte zurückführen
  • Reibungsarbeit als Entwertung kinetischer Energie erläutern
  • an Beispielen die eingeschränkte Voraussagbarkeit von Bewegungsabläufen erläutern
Erkenntnisse gewinnen
  • mithilfe des Energieerhaltungssatzes Bewegungsabläufe voraussagen und Experimente zur Überprüfung planen
  • selbstständig Experimente nach schriftlicher Anleitung durchführen und auswerten und mit digitalen Werkzeugen protokollieren
    • Bestimmung der Bewegungsart
    • Untersuchung von Reibungskräften
  • Ursachen für systematische und zufällige Messabweichungen erkennen
Kommunizieren
  • Diagramme interpretieren
  • das Vorgehen zur Lösung physikalischer Probleme und die Arbeitsergebnisse diskutieren
  • Ergebnisse von Beobachtungen und Experimenten in Texten, die auch Tabellen, Zeichnungen und Diagramme enthalten können, darstellen
Bewerten
  • Chancen und Grenzen von Idealisierungen an einfachen Beispielen aufzeigen
  • unterschiedliche Experimentieranordnungen zur Untersuchung von Bewegungsabläufen vergleichen
  • Verhaltensregeln und Verordnungen im Straßenverkehr mithilfe der Bewegungsgesetze und der Newtonschen Gesetze begründen
  • Auswirkungen physikalischer Erkenntnisse von Galilei und Newton auf das physikalische Weltbild beschreiben
Grundlegende Wissensbestände
  • physikalische Größe Beschleunigung;
  • Modell Punktmasse, Bezugssystem
  • gleichmäßig beschleunigte Bewegung
  • beschleunigende Kräfte: Gravitationskraft, Radialkraft
  • Trägheitsgesetz, Newtonsches Grundgesetz, Wechselwirkungsgesetz
  • Bewegungen unter Einfluss von Reibungskräften
  • Ordnung und Chaos bei Bewegungen

 


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8 emuTUBE-Medien Was ist emuTUBE?
4 Lern- und Testaufgaben
4 Experimente
1 Niveaubestimmende Aufgabe - Bildung in der digitalen Welt
Kompetenzschwerpunkt: Bereitstellung und Übertragung elektrischer Energie untersuchen und vergleichen
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Kompetenzschwerpunkt ausblenden
Kompetenzschwerpunkt: Bereitstellung und Übertragung elektrischer Energie untersuchen und vergleichen
Fachwissen anwenden
  • das Entstehen einer Induktionsspannung erklären
  • die Notwendigkeit der Verwendung hoher Spannungen für den Transport elektrischer Energie begründen
  • aus dem Spannungsverhältnis die Windungszahlen der Primär- und Sekundärspule bestimmen
  • den Aufbau von reinen und dotierten Halbleitermaterialien beschreiben und elektrische Eigenschaften ableiten
  • das Entstehen einer Grenzschicht beim p-n-Übergang erklären
  • die Freisetzung zusätzlicher Ladungsträger durch Lichteinfall beschreiben
Erkenntnisse gewinnen
  • Messgeräte sicher einsetzen
  • selbstständig Experimente (bei umfangreichem Aufbau nach schriftlicher Anleitung) durchführen und auswerten:
    • unbelasteter Transformator
    • Solarzelle/Solarmodul
Kommunizieren
  • Texte aus unterschiedlichen, auch digitalen Quellen auf Relevanz beurteilen und erschließen
  • den prinzipiellen Aufbau von Kraftwerken mithilfe von Blockschaltbildern beschreiben
  • Energieflussdiagramme in Kraftwerken erläutern und Wirkungsgrade bestimmen
  • den Aufbau von Generator, Transformator und Solarmodul beschreiben und deren prinzipielle Wirkungsweise erklären
  • Ergebnisse von Recherchen bzw. Erkundungen in Texten, die Tabellen und Zeichnungen enthalten können, auch mithilfe digitaler Werkzeuge darstellen
Bewerten
  • alternative technische Lösungen zur Energiebereitstellung und Speicherung unter den Aspekten der Nachhaltigkeit vergleichen und bewerten
  • Auswirkungen der Nutzung der elektrischen Energie in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen beschreiben
Grundlegende Wissensbestände
  • Umwandlung anderer Energiearten in elektrische Energie
  • elektromagnetische Induktion, Induktionsgesetz
  • Fotovoltaik (Halbleiter, Dotierung, Halbleiterdiode)
  • Generator, Transformator, Solarzelle
  • exemplarisches Kraftwerk: z. B. Kernkraftwerk, Wärmekraftwerk, Wasserkraftwerk, Windkraftwerk
  • Energiespeicher
Bezüge zu fächerübergreifenden Themen
  • Nachhaltig mit Ressourcen umgehen

 


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4 emuTUBE-Medien Was ist emuTUBE?
1 Planungsbeispiel
8 Lern- und Testaufgaben
12 Experimente
3 Weitere
Kompetenzschwerpunkt: Wirkungen von Strahlung untersuchen und bewerten
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Kompetenzschwerpunkt ausblenden
Kompetenzschwerpunkt: Wirkungen von Strahlung untersuchen und bewerten
Fachwissen anwenden
  • die einzelnen Strahlungsarten energetisch in das Spektrum einordnen
  • radioaktive Stoffe und ihre typischen Eigenschaften benennen
  • Kernzerfälle beschreiben und Zerfallsgleichungen aufstellen
  • Wechselwirkungen zwischen elektromagnetischer Strahlung und Materie unter Nutzung von Modellen beschreiben und dabei auftretende Energieumwandlungen erläutern
Erkenntnisse gewinnen
  • selbstständig Experimente zur Untersuchung der Eigenschaften und Wirkungen von Strahlung planen und auswerten oder selbständig Computersimulationen durchführen und auswerten
  • die Messung physikalischer Größen bei zufälligen Prozessen beschreiben und aus den Messergebnissen Zusammenhänge ableiten
Kommunizieren
  • Recherchen zu technischen Anwendungen von Strahlung durchführen und deren Ergebnisse präsentieren
  • das Vorgehen beim Experimentieren und die Arbeitsergebnisse diskutieren
  • Diagramme interpretieren und Größen aus diesen ermitteln
Bewerten
  • Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei der Nutzung von Strahlung in Experimenten, im Alltag und bei modernen, auch digitalen Technologien bewerten
  • Auswirkungen der Anwendung physikalischer Erkenntnisse in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen beschreiben
Grundlegende Wissensbestände
  • Modell: Atom
  • elektromagnetisches Spektrum: radioaktive Strahlung, Röntgenstrahlung, ultraviolettes, sichtbares und infrarotes Licht, Hertzsche Wellen (auch Mikrowellen, Mobilfunk, WLAN) 
  • Eigenschaften der Strahlung: Energiegehalt, Durchdringungsvermögen, Reflexion
  • Wirkungen der Strahlung: Ionisationsvermögen, thermische Wirkung
  • Kernzerfall: Halbwertzeit, Arten
  • technische Anwendungen von Strahlung

 


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5 emuTUBE-Medien Was ist emuTUBE?
9 Lern- und Testaufgaben
1 Experiment
Kompetenzschwerpunkt: Eigenschaften der Schallausbreitung nutzen
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Kompetenzschwerpunkt ausblenden
Kompetenzschwerpunkt: Eigenschaften der Schallausbreitung nutzen
Fachwissen anwenden
  • mechanische Schwingungen und Wellen mit ihren Kenngrößen beschreiben
  • das Entstehen mechanischer Schwingungen erläutern
  • die Entstehung und Ausbreitung von Schallwellen beschreiben
  • Gesetzmäßigkeiten der Schallausbreitung anwenden
  • den Zusammenhang zwischen der Leistung der Schallquelle und der empfundenen Lautstärke beschreiben
Erkenntnisse gewinnen
  • selbstständig Experimente zur Untersuchung der Ausbreitung von Schallwellen auch mit digitalem Werkzeug z. B. Smartphone planen, durchführen und auswerten
  • die Messung des Schallpegels erläutern
Kommunizieren
  • Kenngrößen mechanischer Schwingungen und Wellen aus Diagrammen ermitteln
  • physikalische Größen und Zusammenhänge aus Nachschlagewerken ermitteln
  • Lärmschutzverordnungen entsprechend der physikalischen Problemstellung erschließen
  • den Aufbau und die prinzipielle Wirkungsweise ausgewählter Schallquellen beschreiben
  • eine Lärmkarte erstellen, interpretieren und Schlussfolgerungen ableiten
  • Ergebnisse von Recherchen in Texten, die Tabellen und Zeichnungen enthalten können, auch mit digitalen Werkzeugen darstellen
Bewerten
  • Notwendigkeit und Möglichkeiten von Lärmschutzmaßnahmen unter verschiedenen Kriterien vergleichen
  • die Auswirkungen der technischen Entwicklung der Schallaufzeichnung unter vorgegebenen Kriterien beurteilen
Grundlegende Wissensbestände
  • Merkmale von Schwingungen und Wellen
  • erzwungene Schwingung und Resonanz
  • Schallerzeugung
  • Ausbreitungseigenschaften (Reflexion, Beugung, Interferenz, Absorption)
  • Schallgeschwindigkeit
  • Hörbereiche, Lärm, Lärmschutz

 


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1 emuTUBE-Medien Was ist emuTUBE?
5 Lern- und Testaufgaben
5 Experimente
Kompetenzschwerpunkt: Optische Phänomene beschreiben und mit verschiedenen Modellen erklären
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Kompetenzschwerpunkt ausblenden
Kompetenzschwerpunkt: Optische Phänomene beschreiben und mit verschiedenen Modellen erklären
Fachwissen anwenden
  • das Aussenden von Licht durch Wärmebewegung und Elektronenübergänge beschreiben
  • Eigenschaften von Licht durch geeignete Modelle erklären
  • Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie erläutern
  • das Brechungsgesetz anwenden
  • die Entstehung ausgewählter optischer Phänomene der Natur beschreiben
Erkenntnisse gewinnen
  • selbstständig Experimente (bei umfangreichen Aufbau nach schriftlicher Anleitung) durchführen:
    • Eigenschaften der Lichtausbreitung
    • Untersuchungen zum Brechungsgesetz
  • Messabweichungen nach Ursachen ordnen
Kommunizieren
  • Texte zu optischen Phänomenen bzw. technischen Anwendungen aus unterschiedlichen Quellen auf Relevanz beurteilen, erschließen und für eine Präsentation nutzen
  • Ergebnisse von Beobachtungen und Experimenten in Texten, die auch Zeichnungen enthalten können, auch mit digitalen Medien darstellen
Bewerten
  • Chancen und Grenzen physikalischer Sichtweisen auf optische Phänomene an einfachen Beispielen aufzeigen
  • Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei der Nutzung des Lasers in Experimenten und im Alltag bewerten
  • am Beispiel der Modelle für das Licht aufzeigen, dass sich physikalische Erkenntnisse entwickeln
Grundlegende Wissensbestände
  • Lichtentstehung
  • kontinuierliches Spektrum, Linienspektrum
  • Eigenschaften der Lichtausbreitung (geradlinige Ausbreitung, Reflexion, Brechung, Beugung, Interferenz, Dispersion, Polarisation)
  • Wellenmodell des Lichts
  • Brechungsgesetz
  • Lichtgeschwindigkeit
  • Körperfarben
  • additive und subtraktive Farbmischung, technische Anwendungen
  • natürliche optische Phänomene

 


Service
6 emuTUBE-Medien Was ist emuTUBE?
6 Lern- und Testaufgaben
2 Experimente
Kompetenzschwerpunkt: Experimente planen, durchführen und auswerten
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Kompetenzschwerpunkt: Experimente planen, durchführen und auswerten
Fachwissen anwenden
  • Einheiten, Merkmale und Messmöglichkeiten wesentlicher physikalischer Größen angeben
  • Zusammenhänge zwischen ausgewählten mechanischen, thermodynamischen und elektrischen Größen beschreiben
Erkenntnisse gewinnen
  • Experimente zu gegebenen Problemstellungen planen
  • selbstständig Experimente nach Vorgaben durchführen und auswerten
    • Bestimmung einer physikalischen Größe
    • Bestimmung des Zusammenhangs zwischen zwei physikalischen Größen
    • Messwerterfassung und Auswertung mithilfe digitaler Werkzeuge z. B. Videoanalyse
  • geeignete elektrische und nichtelektrische Messgeräte selbstständig auswählen und sicher einsetzen
  • Einfluss von Messabweichungen auf das Ergebnis beschreiben und Möglichkeiten zur Verringerung von Messabweichungen aufzeigen
  • Konstanten in vorgegebenen mathematischen Zusammenhängen aus Messwerten ermitteln
  • aus Messwerten einfache mathematische Zusammenhänge ableiten und mithilfe digitaler Werkzeuge darstellen
Kommunizieren
  • Lehrbücher, Kompendien und auch digitale Quellen zur Vorbereitung und Auswertung der Experimente nutzen
  • das Vorgehen zur Lösung physikalischer Probleme unter Einbeziehung von Experimenten diskutieren
  • Ergebnisse von Experimenten in Texten, Tabellen und Skizzen darstellen
Bewerten
  • verschiedene Möglichkeiten der Durchführung der Experimente vergleichen und bewerten
  • Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten mithilfe physikalischen Wissens bewerten und entsprechend berücksichtigen
Grundlegende Wissensbestände
  • experimentelle Methode
  • Verallgemeinerung, Gesetz
  • zufällige und systematische Messabweichungen

 


Kompetenzschwerpunkt: Experimente mit digitalen Werkzeugen planen, durchführen und auswerten
Inhaltlich verantwortlich: Michael Woyde
Eingestellt am: 26.09.2019
Stand vom: 13.04.2022

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Michael Woyde auf dem Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de/index.php?KAT_ID=14258#art38888)
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Beitrag eingestellt von: Herr Michael Woyde
Telefon: +49 (0)345 2042 289
E-Mail: michael.woyde@bildung-lsa.de

Kompetenzschwerpunkt: Experimente mit digitalen Werkzeugen planen, durchführen und auswerten

 

 Fachwissen   anwenden
  • ausgewählte Prinzipien der Signalaufnahme/-übertragung/-ausgabe beschreiben
  • Signalwandlung in Geräten erläutern, z. B. zur Unterhaltungs-, Kommunikations-, Mess- und Regeltechnik
  • die Funktion und Einsatzbereiche von Sensoren erklären

 Erkenntnisse   gewinnen
  • selbstständig Experimente nach Vorgaben planen, durchfüh­ren und auswerten oder simulieren und auswerten
    • Bestimmung einer physikalischen Größe
    • Bestimmung des Zusammenhangs zwischen zwei physikalischen Größen, z.B. spannungsabhängige Drehzahlen am Elektromotor mit einem digitalen optischen Drehzahlmesser
    • Messwerterfassung und Auswertung mithilfe digitaler Werkzeuge z. B. Videoanalyse
  • geeignete elektrische und nichtelektri­sche Messgeräte und Sensoren selbstständig auswählen und sicher ein­setzen
  • Einfluss von Messabweichungen auf das Ergebnis beschreiben und Möglichkeiten zur Verringerung von Messabweichungen aufzeigen
  • aus Messwerten einfache mathematische Zusammenhänge ableiten und mithilfe digitaler Werkzeuge darstellen

 Kommu­nizieren
  • Lehrbücher, Kompendien und auch digitale Quellen zur Vorbereitung und Auswertung der Experimente und Simulationen nutzen
  • Funktionsweise von Sensoren oder die Entwicklung der Signalwandlung an einem geeigneten Beispiel z. B. „.mp3“ recherchieren, dokumentieren und die Ergebnisse der Recherche adressatengerecht präsentieren
  • Ergebnisse von Experimenten mithilfe digitaler Werkzeuge darstellen

 Bewerten
  • verschiedene Möglichkeiten der Durchführung der Experimente oder Simulationen vergleichen und bewerten
  • Risiken und Sicherheitsmaß­nahmen bei Experimenten mithilfe physikali­schen Wissens bewerten und entsprechend berücksichtigen

Grundlegende Wissensbestände
  • Signalaufnahme/-übertragung/-ausgabe (EVA-Prinzip)
  • Kalibrierung von Messgeräten/Sensoren
  • Aufbau und die Funktionsweise von ausgewählten Sensoren als Wandler z. B.: Fotowiderstand/Fototransistor, Thermistor, Widerstandsthermometer, Peltier-Element, Hall-Sensor, Dehnungsmessstreifen (DMS), Mikrofon, Beschleunigungssensor, Touchscreen
  • zufällige und systematische Messabweichungen