Lehrplanbezug / Physik

Kompetenzerwerb

Das Kompetenzmodell umfasst die Inhaltsdimension (zentrale fachliche Konzepte) und die Handlungsdimension. Auf beide wird im Folgenden genauer eingegangen.

Zentrale fachliche Konzepte

In der 3. Klasse rücken vor allem die Konzepte Kräfte und Wechselwirkungen sowie Energie und Feld in den Mittelpunkt. Die Konzepte sind eng miteinander verknüpft und unterstützen den Aufbau eines zusammenhängenden physikalischen Verständnisses. Behandelt werden die Themenbereiche Mechanik, Elektrizität und Magnetismus.

Teilchen
Mit dem Teilchenmodell lassen sich viele Erscheinungen und Abläufe in Natur und Alltag erklären. So kann oft das Verhalten eines ganzen Systems durch die Annahme, es bestehe aus Teilchen, vorhergesagt werden. Es sei aber auf eine Schwierigkeit hingewiesen: Empirische Studien zeigen, dass Schüler*innen häufig annehmen, einzelne Teilchen hätten dieselben Eigenschaften wie das Gesamtsystem. Sie meinen also, dass die Wassermoleküle dieselben Eigenschaften haben, wie das Wasser selbst. Solche unbewussten Fehlkonzepte werden oft in der Antwortlogik von Schüler*innen sichtbar, wenn man bewusst darauf achtet. Dennoch ist das Teilchenmodell zum Beispiel als Vorwissen beim Elektronengasmodell und auch beim Magnetismus wichtig.
Feld
Wenn jedem Punkt des Raums ein Wert einer physikalischen Größe zugeschrieben wird, spricht man von einem Feld. In dieser Schulstufe wird der Feldbegriff vor allem beim Magnetismus verwendet. Das Feldkonzept dient dazu, die kontaktlosen Wirkungen im Raum zu beschreiben. Es erklärt beispielsweise, warum Magnete Eisenstücke anziehen können, ohne sie direkt zu berühren.
Kräfte und Wechselwirkungen
Dieser Schwerpunkt erklärt grundlegende physikalische Zusammenhänge. Wirkt eine Kraft auf ein Objekt, verändert sich dessen Bewegungszustand – also Schnelligkeit oder Richtung. Ebenso lassen sich Phänomene im Stromkreis durch elektromagnetische Wechselwirkungen erklären.
Daneben zählen naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen zu den zentralen Prinzipien des Faches. Sie werden eingesetzt, um naturwissenschaftliche Problemstellungen zu lösen. Die wichtigsten Denk- und Arbeitsweisen sind Fragen zu stellen, Vermutungen zu formulieren, Modellvorstellungen zu entwickeln, Experimente zu planen und durchzuführen, Variablenkontrollstrategien zu verwenden, Daten zu analysieren und zu interpretieren, Erklärungen für Zusammenhänge zu entwickeln sowie Argumente mit empirischen Belegen zu untermauern.

Handlungsdimensionen

Im Lehrplan Physik der Sekundarstufe I werden explizit drei Handlungsdimensionen ausgewiesen:

(W) – Fachwissen anwenden
(E) – Erkenntnisgewinnung und Experimentieren
(S) – Standpunkte begründen und aus naturwissenschaftlicher Sicht bewerten

Diese Kompetenzbereiche werden durch Kompetenzbeschreibungen konkretisiert. Operatoren, die für Aufgabenstellungen verwendet und geübt werden sollten, sind im Text markiert.

Kompetenzbereich	Kompetenzbeschreibungen Die Schüler*innen können…
W	die (auch mehrdimensionale) Bewegung von Objekten mit geeigneten fachtypischen Darstellungen unter Einbeziehung moderner digitaler Werkzeuge beschreiben und die wesentlichen physikalischen Größen von Bewegungen (Ort, Tempo und Geschwindigkeit) in verschiedenen Kontexten anwenden. physikalische und nichtphysikalische Aspekte von Mobilität und Verkehrssicherheit in verschiedenen Medien recherchieren. Energie als wesentliche Erhaltungsgröße in Mechanik und Elektrizitätslehre erfassen sowie den Wechsel der Energieformen erkennen und qualitativ beschreiben. altersgerechte Informationen über den Aufbau und die Funktionsweise moderner elektronischer Geräte beschaffen.
E	in einfachen Experimenten den Zusammenhang zwischen der Änderung einer Geschwindigkeit und einer Einwirkung von außen untersuchen. die Wirkung verschiedener Kräfte im Alltag qualitativ untersuchen, dokumentieren und kommunizieren. Experimente zum Zusammenhang der Grundgrößen der Elektrizität (Spannung, Stromstärke und Widerstand) und zu den Wirkungen des elektrischen Stroms planen, durchführen, analysieren und dokumentieren. physikalische Modellvorstellungen zum Magnetismus und zum Stromkreis und deren Übereinstimmungen und Unterschiede zu experimentellen Daten diskutieren. die Prinzipien des Elektromotors und des Generators qualitativ untersuchen.
S	die Gefahren der Elektrizität einschätzen und die Bedeutung von Schutzmaßnahmen für den Alltag erläutern. die Verlässlichkeit der Quellen bewerten, die Ergebnisse diskutieren und Konsequenzen für das eigene Handeln ableiten. über Aspekte der Wirtschafts- und Verbraucher*innenbildung diskutieren.

Quelle

Umsetzung im Unterricht

Die Kompetenzbereiche und die Kompetenzbeschreibungen sind mit geeigneten Anwendungsbereichen zu verknüpfen. Dadurch sollen Kompetenzen angewendet, fachliche Konzepte verstanden und in Theorie und Praxis umgesetzt werden.

Mit SchuBu Physik 3 den Unterricht gestalten

Der folgende Überblick soll Ihnen Ideen für die Verknüpfung der Anwendungsbereiche mit den Inhalten auf SchuBu und den Kompetenzbeschreibungen liefern. Dieser kann als Grundlage dienen, einen Zeitplan für das kommende Schuljahr zu erstellen.

Anwendungsbereiche	Seiten auf SchuBu	Beispiele für Bezug zu Kompetenzbeschreibungen
Beschreibung von Bewegungen, Tempo und Geschwindigkeit	1. Ruhe und Bewegung 2. Bewegungsarten 3. Trägheit 10. Von Kurvenfahrten und Achterbahnen	die (auch mehrdimensionale) Bewegung von Objekten mit geeigneten fachtypischen Darstellungen unter Einbeziehung moderner digitaler Werkzeuge beschreiben und die wesentlichen physikalischen Größen von Bewegungen (Ort, Tempo und Geschwindigkeit) in verschiedenen Kontexten anwenden (W).
Je-desto-Zusammenhang zwischen der Änderung einer Geschwindigkeit und einer Einwirkung von außen	10. Von Kurvenfahrten und Achterbahnen	in einfachen Experimenten den Zusammenhang zwischen der Änderung einer Geschwindigkeit und einer Einwirkung von außen untersuchen (E) und auf unterschiedliche Alltagsbeispiele anwenden (W).
Phänomenologische Behandlung von Kraftarten, Wechselwirkungsgesetz	5. Der Begriff „Kraft“ in Physik und Alltag 6. Eine Größe und ihre Einheit 8. Die Gravitation – eine Grundkraft 13. Die vier Grundkräfte im Überblick	die Wirkung verschiedener Kräfte im Alltag qualitativ untersuchen (E), dokumentieren (E) und kommunizieren (W).
Permanent- und Elektromagnetismus	27. Ferromagnetismus 28. Elektromagnetismus	physikalische Modellvorstellungen zum Magnetismus und zum Stromkreis und deren Übereinstimmungen und Unterschiede zu experimentellen Daten diskutieren (E). die Prinzipien des Elektromotors und des Generators qualitativ untersuchen (E) sowie deren Bedeutung für den Alltag recherchieren und kommunizieren (W).
Einfacher Stromkreis: Stromstärke, Spannung, Widerstand, Wirkungen des elektrischen Stroms, Gefahren und Schutzmaßnahmen	16. Einleitung und Sicherheitshinweise 17. Erste Versuche mit einfachen Stromkreisen 18. Elektrische Leiter 19. Elektrischer Strom 20. Spannung, Stromstärke, Widerstand 22. Blitze und Spannungsquellen 23. Gleichspannungsquellen 24. Die Chemische Wirkung des elektrischen Stroms 25. Gleichstrom, Wechselstrom, Drehstrom 31. Elektrische Schutzmaßnahmen	Experimente zum Zusammenhang der Grundgrößen der Elektrizität (Spannung, Stromstärke und Widerstand) und zu den Wirkungen des elektrischen Stroms planen, durchführen, analysieren und dokumentieren (W, E). die Gefahren der Elektrizität einschätzen und die Bedeutung von Schutzmaßnahmen für den Alltag erläutern (S).
Modellvorstellungen (zB Teilchenmodelle, Eisen-Magnet-Modell für den Magnetismus, Elektronengasmodell für den Stromkreis)	19. Elektrischer Strom 27. Ferromagnetismus 28. Elektromagnetismus	physikalische Modellvorstellungen zum Magnetismus und zum Stromkreis und deren Übereinstimmungen und Unterschiede zu experimentellen Daten diskutieren (E).
Elektrische und mechanische Energie, Energieerhaltung	30. Energie als Erhaltungsgröße 32. Stromsparen	Energie als wesentliche Erhaltungsgröße in Mechanik und Elektrizitätslehre erfassen sowie den Wechsel der Energieformen erkennen und qualitativ beschreiben (W).
Elektromotor- und Generatorprinzip	25. Gleichstrom, Wechselstrom, Drehstrom	die Prinzipien des Elektromotors und des Generators qualitativ untersuchen (E) sowie deren Bedeutung für den Alltag recherchieren und kommunizieren (W).
Erste Einblicke in die Funktionsweise moderner elektronischer Geräte	31. Elektrische Schutzmaßnahmen 22. Spannung, Stromstärke, Widerstand 28. Elektromagnetismus	altersgerechte Informationen über den Aufbau und die Funktionsweise moderner elektronischer Geräte beschaffen (W) und über Aspekte der Wirtschafts- und Verbraucher*innenbildung diskutieren (S).

Lernziele

Auf jeder Seite werden Ihnen zu den entsprechenden Inhalten Lernziele zur Verfügung gestellt. Sie geben Ihnen einen Überblick über die Lerninhalte auf der Seite und mit welchen Operatoren diese mit den Schüler*innen geübt werden können.

Darüber hinaus können die Lernziele dazu dienen, dass sich die Schüler*innen selbst einschätzen und Sie ein Feedback der Klasse über den Lernerfolg bekommen. Eine schnelle und einfache Weise, sich dazu Feedback von den Schüler*innen zu holen, ist die Umfrage am Ende jeder Seite, die Sie in der Präsentationsansicht starten können.

Die Schüler*innen nehmen mithilfe des Antworten-Tools teil.

Screenshot der Lernziele Präsentationsfolie. — Die Umfrage zu den Lernzielen finden Sie auf der letzten Präsentationsfolie jeder Seite.