Lehrplan PLUS

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

• verwenden geeignete Messgeräte zur Messung der Grundgrößen Länge und Zeit. Dabei reflektieren sie die Angabe ihrer Messergebnisse hinsichtlich physikalischer Sinnhaftigkeit.
• formulieren Vermutungen zum Zusammenhang von zurückgelegtem Weg in Abhängigkeit von der benötigten Zeit bei (geradlinig) gleichförmigen Bewegungen, führen angeleitet und begleitet Experimente durch und werten diese aus. Sie modellieren den physikalischen Zusammenhang als direkte Proportionalität und präsentieren ihr Ergebnis.
• führen Änderungen des Bewegungszustands oder Verformungen von Körpern auf das Wirken von Kräften zurück und unterscheiden das physikalische Verständnis von Kräften und deren Bestimmungsstücken von der umgangssprachlichen Verwendung des Kraftbegriffs.
• führen in alltagsrelevanten Kontexten auftretende Kräfte gemäß dem Wechselwirkungsprinzip auf Wechselwirkungskräfte zurück und grenzen diese von Kräften im Gleichgewicht ab.
• stellen den Zusammenhang zwischen der Dehnungslänge und der wirkenden Kraft bei einer Spiralfeder grafisch dar, erkennen den Gültigkeitsbereich des Gesetzes von Hooke und grenzen den elastischen vom plastischen Verformungszustand ab.
• verwenden die Masse als gemeinsames Maß für Schwere und Trägheit, grenzen Masse und Gewichtskraft voneinander ab und nutzen den Zusammenhang zwischen Masse und Gewichtskraft (Ortsfaktor) in einfachen Berechnungen unter Beachtung der Einheiten und zur Kalibrierung von Kraftmessern.
• verbalisieren in angemessener Fachsprache die grundlegenden Eigenschaften von Materie bei den verschiedenen Aggregatzuständen, erklären diese mithilfe des Teilchenmodells und veranschaulichen sie anhand selbst angefertigter Skizzen.
• nutzen ihre Kenntnisse über Reibung, um deren Bedeutung für Alltag und Technik in angemessener Fachsprache zu begründen und insbesondere im Straßenverkehr verantwortungsbewusst zu handeln. Mithilfe der Modellvorstellung für die Reibung veranschaulichen sie die verschiedenen Arten der Reibung und vergleichen ihre Größen qualitativ.
• verwenden den Zusammenhang zwischen Masse und Volumen verschiedener homogener Körper, um damit Materialien zu bestimmen. Bei vorgegebener Dichte berechnen sie Massen oder Volumina und gehen dabei mit den auftretenden Einheiten sicher um.

Inhalte zu den Kompetenzen:

• Länge, Längenmessung (Messbereich, Messgenauigkeit, Messfehler)
• Zeit, Zeitmessung
• (geradlinig) gleichförmige Bewegung, Geschwindigkeit
• Kraft, Kraftwirkungen: statisch und dynamisch (propädeutisch: beschleunigte Bewegungen)
• Einheit der Kraft, Kraftmessgeräte
• Wechselwirkungsprinzip
• Gravitation, Gewichtskraft
• Gesetz von Hooke
• Masse, Ortsfaktor
• Teilchenmodell
• Reibung (qualitativ)
• Volumen, Dichte

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

• nutzen ihre Kenntnisse über das Modell der Lichtausbreitung und das Sender-Empfänger-Modell als zentrale Elemente der Optik, um z. B. den Sehprozess zu beschreiben und Schatten und Finsternisse zu modellieren. Dabei reflektieren sie ihre bisherigen Vorstellungen kritisch und verbessern sie gegebenenfalls.
• skizzieren und begründen optische Phänomene zur Reflexion unter Zuhilfenahme des Lichtstrahlmodells und unter Verwendung von altersgemäßer Fachsprache. Dabei erkennen sie die Bedeutung der Reflexion im Alltag bei nicht selbstleuchtenden Körpern, z. B. bei Spiegeln, Straßenschildern, Reflektoren.
• führen die Brechung des Lichts an Grenzflächen optisch verschieden dichter Medien auf die unterschiedliche Lichtgeschwindigkeit in diesen zurück und beschreiben damit auch unter Verwendung von Zeichnungen Alltagsphänomene, z. B. optische Hebung, Totalreflexion und Dispersion.
• verwenden das Lichtstrahlmodell zur Konstruktion von Strahlengängen bei der Abbildung durch Sammellinsen und nutzen ihre Kenntnisse für die Begründung der Entstehung und der Eigenschaften reeller und virtueller Bilder. Sie erschließen sich Anwendungen im Alltag und beschreiben mithilfe von Strahlengängen Bau und Funktionsweise eines optischen Geräts.
• recherchieren problembezogen in unterschiedlichen Quellen über optische Geräte, deren geschichtliche Einordnung und aktuelle Bedeutung für den Alltag und geben diese unter Verwendung fachsprachlich korrekter Formulierungen wieder.

Inhalte zu den Kompetenzen:

• Ausbreitung des Lichts: Sender, Empfänger, Lichtgeschwindigkeit, Lichtstrahl als Modell, Schatten, Finsternisse
• Reflexion des Lichts: gerichtete/diffuse Reflexion, Spiegelbild
• Brechung, Totalreflexion, Dispersion, (kontinuierliches) Spektrum
• optische Linsen: Arten und Wirkung, optische Abbildung, Korrektur der Kurz- und Weitsichtigkeit des menschlichen Auges
• Bau und Funktionsweise eines optischen Geräts (z. B. Fotoapparat, Fernrohr)

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

• visualisieren und erklären Alltagsphänomene zum Magnetismus unter Verwendung einer altersgemäßen Fachsprache mithilfe geeigneter Modellvorstellungen. Dabei reflektieren sie ihre bisherigen Vorstellungen und übertragen ihr Wissen auf das Magnetfeld der Erde.
• entwickeln zu einfachen technischen Problemstellungen geeignete elektrische Schaltungen und bauen diese nach einem selbständig erstellten Schaltbild unter Anleitung funktionsfähig auf.
• nutzen ihre Kenntnisse über die Leitfähigkeit verschiedener Materialien sowie über die Wirkungen des elektrischen Stroms, um Grundregeln für den Umgang mit diesem abzuleiten und sich vor Gefahrensituationen im Alltag zu schützen.

Inhalte zu den Kompetenzen:

• Magnete und magnetische Grunderscheinungen
• magnetische Influenz, temporärer und permanenter Magnetismus
• Elementarmagnete, Modellvorstellung zum Ferromagnetismus
• Magnetfelder (Stabmagnet, Hufeisenmagnet, …), Magnetfeld der Erde
• elektrische Stromkreise, Schaltsymbole, einfache elektrische Schaltungen aus dem Alltag
• Leiter und Isolatoren
• Wirkungen des elektrischen Stroms und deren Gefahren (auch für den menschlichen Körper)