Physik – Überarbeitete Fassung vom 25.03.2022 (V2)
Hinweis zum Bildungsplan der Oberstufe an Gemeinschaftsschulen
Prozessbezogene Kompetenzen zurücksetzen
  • 2.1 Erkenntnisgewinnung
    • 2.1 Erkenntnisgewinnung
    • Phänomene und Experimente zielgerichtet beobachten und ihre Beobachtungen beschreiben
    • Hypothesen zu physikalischen Fragestellungen aufstellen
    • Experimente zur Überprüfung von Hypothesen planen (unter anderem vermutete Einflussgrößen getrennt variieren)
    • Experimente durchführen und auswerten, dazu gegebenenfalls Messwerte erfassen
    • Messwerte auch digital erfassen und auswerten (unter anderem Messwerterfassungssystem, Tabellenkalkulation)
    • mathematische Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen herstellen, überprüfen und modellieren (auch mithilfe digitaler Werkzeuge)
    • aus proportionalen Zusammenhängen Gleichungen entwickeln
    • mathematische Umformungen zur Berechnung physikalischer Größen durchführen
    • zwischen realen Erfahrungen und konstruierten, idealisierten Modellvorstellungen unterscheiden (unter anderem Unterschied zwischen Beobachtung und Erklärung)
    • Analogien beschreiben und zur Lösung von Problemstellungen nutzen
    • mithilfe von Modellen Phänomene erklären und Hypothesen formulieren
    • Sachtexte mit physikalischem Bezug sinnentnehmend lesen
    • ihr physikalisches Wissen anwenden, um Problem- und Aufgabenstellungen zielgerichtet zu lösen
    • an außerschulischen Lernorten Erkenntnisse gewinnen beziehungsweise ihr Wissen anwenden
  • 2.2 Kommunikation
    • 2.2 Kommunikation
    • zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung unterscheiden
    • funktionale Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen verbal beschreiben („je-desto“-Aussagen) und physikalische Formeln erläutern (Ursache-Wirkungs-Aussagen, unbekannte Formeln)
    • sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen austauschen (unter anderem Unterscheidung von Größe und Einheit, Nutzung von Präfixen und Normdarstellung)
    • physikalische Vorgänge und technische Geräte beschreiben (zum Beispiel zeitliche Abläufe, kausale Zusammenhänge)
    • physikalische Experimente, Ergebnisse und Erkenntnisse – auch mithilfe digitaler Medien – dokumentieren (Skizzen, Beschreibungen, Tabellen, Diagramme und Formeln)
    • Sachinformationen und Messdaten aus einer Darstellungsform entnehmen und in andere Darstellungsformen überführen (Tabelle, Diagramm, Text, Formel)
    • in unterschiedlichen Quellen recherchieren, Erkenntnisse sinnvoll strukturieren, sachbezogen und adressatengerecht aufbereiten sowie unter Nutzung geeigneter Medien präsentieren
  • 2.3 Bewertung
    • 2.3 Bewertung
    • bei Experimenten relevante von nicht relevanten Einflussgrößen unterscheiden
    • Ergebnisse von Experimenten bewerten (Messfehler, Genauigkeit, Ausgleichsgerade, mehrfache Messung und Mittelwertbildung)
    • Hypothesen anhand der Ergebnisse von Experimenten beurteilen
    • Grenzen physikalischer Modelle an Beispielen erläutern
    • Informationen aus verschiedenen Quellen auf Relevanz prüfen
    • Darstellungen in den Medien anhand ihrer physikalischen Erkenntnisse kritisch betrachten (zum Beispiel Filme, Zeitungsartikel, pseudowissenschaftliche Aussagen)
    • Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im Alltag mithilfe ihres physikalischen Wissens bewerten
    • Chancen und Risiken von Technologien mithilfe ihres physikalischen Wissens bewerten
    • Technologien auch unter sozialen, ökologischen und ökonomischen Aspekten diskutieren
    • im Bereich der nachhaltigen Entwicklung persönliche, lokale und globale Maßnahmen unterscheiden und mithilfe ihres physikalischen Wissens bewerten
    • historische Auswirkungen physikalischer Erkenntnisse beschreiben
    • Geschlechterstereotype bezüglich Interessen und Berufswahl im naturwissenschaftlich-technischen Bereich diskutieren

Operatoren

Anhänge zu Fachplänen

3.5.2.1 Elek­tri­sche und ma­gne­ti­sche Fel­der

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­su­chen die Struk­tur sta­ti­scher elek­tri­scher und ma­gne­ti­scher Fel­der. Die Be­trach­tung der Su­per­po­si­ti­on elek­tri­scher und ma­gne­ti­scher Fel­der er­folgt zeich­ne­risch. Dar­über hin­aus ver­glei­chen sie die Struk­tur des ma­gne­ti­schen und des elek­tri­schen Fel­des.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

die Struk­tur elek­tri­scher und ma­gne­ti­scher Fel­der be­schrei­ben (Feld­be­griff, Feld­li­ni­en, ho­mo­ge­nes Feld, elek­tri­sches Ra­di­al­feld, Di­pol­feld, Su­per­po­si­ti­on von Fel­dern)

(2)

den Zu­sam­men­hang zwi­schen der Kraft­wir­kung auf ei­ne Pro­be­la­dung und der elek­tri­schen Feld­stär­ke be­schrei­ben
( \( \vec{E} = \frac{ \vec{F}_{\mathrm{el}} }{ q } \) )

(3)

die Be­we­gung ge­la­de­ner Teil­chen par­al­lel und senk­recht zu ei­nem ho­mo­ge­nen elek­tri­schen Feld qua­li­ta­tiv be­schrei­ben und hier­bei ih­re Kennt­nis­se aus der Me­cha­nik an­wen­den (New­ton’sche Prin­zi­pi­en, po­ten­ti­el­le und ki­ne­ti­sche Ener­gie, En­er­gie­er­hal­tungs­satz, Bahn­for­men qua­li­ta­tiv)

(4)

den Zu­sam­men­hang zwi­schen der Kraft­wir­kung auf ei­nen strom­durch­flos­se­nen Lei­ter und der ma­gne­ti­schen Fluss­dich­te be­schrei­ben (ma­gne­ti­sche Fluss­dich­te \( \vec{B} \), \( F = B \cdot I \cdot s\), Messung von Flussdichten)

(5)

die Kraft­wir­kung auf ei­ne elek­tri­sche La­dung in ei­nem Ma­gnet­feld er­läu­tern
(Lor­ent­z­kraft, Drei-Finger-Regel, \( F_{\mathrm{\scriptscriptstyle{L}}} = q \cdot v \cdot B \) )

(6)

die Be­we­gung ge­la­de­ner Teil­chen senk­recht zu ei­nem ho­mo­ge­nen Ma­gnet­feld qua­li­ta­tiv be­schrei­ben und hier­bei ih­re Kennt­nis­se aus der Me­cha­nik an­wen­den (New­ton’sche Prin­zi­pi­en, Bahn­for­men qua­li­ta­tiv)

(7)

cha­rak­te­ris­ti­sche Grö­ßen ei­nes Plat­ten­kon­den­sa­tors berechnen ( \( C = \frac{Q}{U} \), \( E = \frac{U}{d} \), \( C = \varepsilon_{\mathrm{\scriptscriptstyle{0}}} \cdot \varepsilon_{\mathrm{\scriptscriptstyle{r}}} \cdot \frac{A}{d} \), \( E_{\mathrm{\scriptscriptstyle{Kond}}} = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^2 \) ) und technische Anwendungen beschreiben (zum Beispiel Standlicht beim Fahrrad)

(8)

den zeit­ab­hän­gi­gen Auf­la­de­vor­gang und Ent­la­de­vor­gang ei­nes Kon­den­sa­tors an­hand von I-t-Dia­gram­men qua­li­ta­tiv er­läu­tern und den Ent­la­de­vor­gang mit Hil­fe der Ex­po­nen­ti­al­funk­ti­on ma­the­ma­tisch be­schrei­ben so­wie den Ein­fluss der Pa­ra­me­ter Wi­der­stand und Ka­pa­zi­tät be­schrei­ben

(9)

cha­rak­te­ris­ti­sche Grö­ßen ei­ner schlan­ken Spu­le be­rech­nen
( \( B = \mu_{\scriptscriptstyle{0}} \cdot \mu_{\scriptscriptstyle{\mathrm{r}}} \cdot \frac{n}{l} \cdot I \) )


Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.