Lehrplan PLUS

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Natur und Technik 7

gültig ab Schuljahr 2019/20

NT7 1 Physik in Natur und Technik entdecken (ca. 28 Std.)
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In der Jahrgangsstufe 7 sollen die Schülerinnen und Schüler die Physik in Natur und Technik entdecken. Sie erfahren, wie die in der Grundschule und im Schwerpunkt Naturwissenschaftliches Arbeiten der Jahrgangsstufe 5 kennengelernten Arbeitsweisen für die Naturwissenschaft Physik weiterentwickelt werden. Bei der Beschäftigung mit verschiedenen Themenbereichen erkennen sie, dass die Physik in vielen Bereichen ihres Lebens Erklärungsansätze bietet.

NT7 1.1 Ein erster Blick auf die physikalischen Spielregeln der Natur (ca. 10 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • halten an einem Modellversuch zu einem physikalischen Phänomen aus der Natur oder der Technik ihre Beobachtungen in schriftlicher und zeichnerischer Form fest.
  • nutzen ein einfaches Modell zum Magnetismus, um Eigenschaften eines Permanentmagneten und die Magnetisierbarkeit von Materialien unter altersangemessener Verwendung der Fachsprache zu erläutern, und erklären eine Möglichkeit zur Orientierung auf der Erde mithilfe des Erdmagnetfeldes.
  • planen unter Anleitung ein Experiment zur Bestimmung der Dichte eines unregelmäßig geformten Körpers, das sie unter Anleitung durchführen und protokollieren. Sie identifizieren unter Berücksichtigung der begrenzten Genauigkeit von Messwerten das Material des Körpers anhand von Tabellen im Internet.
  • führen unter Berücksichtigung von Einheiten und der Genauigkeit von Messwerten einfache Berechnungen zu Dichte und Masse durch.
  • identifizieren in einem vorgegebenen Sachtext zu moderner Technik die Dichte von Werkstoffen als ein physikalisches Bewertungskriterium und unterscheiden dieses von außerfachlichen Kriterien.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Eigenschaften von Permanentmagneten, Modellierung durch Elementarmagneten, Erdmagnetfeld
  • Schülerexperiment: Eigenschaften eines Permanentmagneten
  • Schülerexperiment: Dichtebestimmung verschiedener Körper
  • Dichte als materialspezifische Größe

NT7 1.2 Optische Phänomene (ca. 10 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erkunden experimentell unter Anleitung bei Planung und Durchführung Phänomene zu Farben und Schatten, dokumentieren ihre Beobachtungen auch unter Verwendung eigener digitaler Fotos und formulieren Vermutungen sowie Erklärungsansätze.
  • erklären auf der Grundlage eines einfachen Modells der Lichtausbreitung den Sehvorgang und die Entstehung verschiedener Schattenbereiche. Sie veranschaulichen ihre Erklärungen mithilfe selbst angefertigter Skizzen.
  • identifizieren auf der Grundlage ihrer Kenntnisse zum Sehvorgang physikalische Aspekte in Sicherheitsempfehlungen für den Straßenverkehr und beim Umgang mit intensiven Lichtquellen.
  • erstellen anschauliche Zusammenfassungen von geeigneten Sachtexten (z. B. zu Mondphasen, Mond- und Sonnenfinsternis). Hierbei verwenden sie fachsprachlich angemessene Formulierungen und fertigen sorgfältige, aussagekräftige Zeichnungen an.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Schülerexperiment: Farben beleuchteter Gegenstände
  • Lichtquellen und beleuchtete Körper, Sehvorgang, Absorption und Reflexion von Licht als Ursache für die Farbe eines Gegenstandes
  • Schülerexperiment: Schattenbilder
  • geradlinige Ausbreitung des Lichts, Kern-, Halb- und Übergangsschatten
  • Mondphasen, Mond- und Sonnenfinsternis

NT7 1.3 Elektrische Stromkreise (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erklären einfache elektrostatische Phänomene aus dem Alltag (z. B. Reibungselektrizität) mithilfe ihrer Kenntnisse über Ladungseigenschaften und über das Kern-Hülle-Modell des Atoms.
  • veranschaulichen elektrischen Strom als bewegte Ladungen.
  • formulieren kurze Texte zur Wärme- und Leuchtwirkung des elektrischen Stroms unter korrekter Verwendung der Fachsprache.
  • führen unter Anleitung vorgegebene Experimente zur magnetischen Wirkung des elektrischen Stroms durch und fertigen unter Anleitung ein strukturiertes Versuchsprotokoll an.
  • entwickeln selbständig mithilfe geeigneter Software eine elektrische Schaltung zu einer einfachen technischen Problemstellung (z. B. Bedienung einer Lampe mit zwei Wechselschaltern) und bauen diese unter Anleitung funktionsfähig auf. Sie dokumentieren ihr Ergebnis und berücksichtigen beim Experimentieren die vorgegebenen Sicherheitshinweise.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Reibungselektrizität, elektrostatische Phänomene
  • Ladungsarten und ihre grundlegenden Eigenschaften, Kern-Hülle-Modell des Atoms
  • elektrischer Strom als Bewegung von Ladungen
  • Leucht- und Wärmewirkung des elektrischen Stroms
  • Schülerexperiment: Magnetische Wirkung des elektrischen Stroms
  • Schülerexperiment: Elektrische Schaltungen als technische Anwendungen im Alltag

NT7 2.1 Vernetzte Informationsstrukturen (ca. 8 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren Strukturen vernetzter Informationen aus ihrem Lebensumfeld (z. B. Lexikoneinträge, Webseiten der Schule) und modellieren entsprechende Hypertextstrukturen mithilfe objektorientierter Konzepte.
  • nutzen effektive Strategien zur Informationsbeschaffung im Internet und bewerten ihre Suchergebnisse kritisch hinsichtlich Wahrheitsgehalt und Qualität, indem sie z. B. die Art der Informationsquellen (etwa Werbeseiten, Blogeinträge, wissenschaftliche Publikationen) berücksichtigen.
  • nutzen die grundlegenden Funktionen eines geeigneten Werkzeugs (WYSIWYG-Editor) zur Erstellung einer Hypertextstruktur; hierbei berücksichtigen sie grundlegende Aspekte des Urheberrechts und wenden einfache Zitiernormen (Quellenangaben) an.
  • beschreiben den prinzipiellen Mechanismus für die Übermittlung elektronischer Dokumente unter Verwendung ihres Wissens über Struktur und Funktionsweise des Internets.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Analyse und Modellierung von Hypertextstrukturen, u. a. mithilfe der Klasse VERWEIS; Zieladresse als Attribut eines Verweises
  • Darstellung der Objektstruktur einer Hypertextstruktur: Graph, bestehend aus Knoten und Kanten
  • Struktur und Funktionsweise des Internets: Client, Server, Vermittlungsrechner (Router); Dienste (u. a. World Wide Web); einfache Beispiele für die Adressierung im Internet (z. B. IP-Adresse, URL)
  • Informationsquellen im Internet, z. B. Suchmaschinen, Enzyklopädien
  • Fachbegriffe: Hypertext, Verweis, Graph, Client, Server

NT7 2.2 Chancen und Risiken digitaler Kommunikation (ca. 5 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • bewerten verschiedene digitale Kommunikationsmöglichkeiten hinsichtlich ihrer Chancen, Risiken und Auswirkungen auf das Individuum und die Gesellschaft, um sie im privaten oder schulischen Kontext sicher sowie aus medienpädagogischer Sicht sinnvoll einsetzen zu können.
  • beachten grundlegende Regeln zum Schutz von Persönlichkeitsrechten im Rahmen der digitalen Kommunikation. Dabei wird ihnen das Spannungsfeld zwischen dem Recht des Einzelnen und den Interessen anderer bewusst.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • digitale Kommunikationsmöglichkeiten, z. B. E-Mail, Messenger, soziale Netzwerke
  • Schutz eigener Endgeräte durch Software (z. B. Firewall und Virenschutz) und durch Verwendung sicherer Passwörter
  • Persönlichkeitsrecht und Datenschutz im Rahmen der digitalen Kommunikation, u. a. personenbezogene Daten, Recht am eigenen Bild
  • Gefahrenpotenziale (z. B. Viren, Trojaner, gefälschte virtuelle Identität, Abofallen, Fake News), Verhaltensregeln im Kontext der digitalen Kommunikation (auch unter Berücksichtigung ethischer Aspekte), Cybermobbing als Beispiel eines Missbrauchs digitaler Kommunikationsmittel
Alltagskompetenzen Alltagskompetenzen

NT7 2.3 Beschreibung von Abläufen durch Algorithmen (ca. 11 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • analysieren und strukturieren geeignete Problemstellungen u. a. aus ihrer Erfahrungswelt (z. B. Bedienung eines Geräts), entwickeln Algorithmen zu deren Lösung und beschreiben diese unter effizienter Verwendung von Kontrollstrukturen.
  • setzen unter sinnvoller Nutzung algorithmischer Bausteine einfache Algorithmen mithilfe geeigneter Programmierwerkzeuge um.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Algorithmus: Definition des Begriffs, Strukturelemente (Anweisung, Sequenz, ein- und zweiseitig bedingte Anweisung, Wiederholung mit fester Anzahl, Wiederholung mit Bedingung)
  • Fachbegriffe: Algorithmus, Anweisung, Sequenz, ein- und zweiseitig bedingte Anweisung, Wiederholung mit fester Anzahl, Wiederholung mit Bedingung

NT7 2.4 Projekt (ca. 4 Std.)
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Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • entwickeln innerhalb eines festen Zeitrahmens im Team eine Hypertextstruktur zu einem vorgegebenen Thema oder eine Lösung zu einer geeigneten Aufgabenstellung aus der Algorithmik (z. B. Physical Computing).
  • nutzen ihre Informatikkenntnisse zur Sicherung von Zwischenständen und ggf. zur Dokumentation ihres Arbeitsprozesses.
Inhalte zu den Kompetenzen:
  • Grundlagen der Projektarbeit, insbesondere Zeitmanagement und Arbeitsteilung, ggf. Dokumentation