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

3.6.2.1 Elek­tri­sches Feld

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler un­ter­su­chen und er­läu­tern die Ur­sa­che so­wie die Struk­tur sta­ti­scher elek­tri­scher Fel­der. Sie sind in der La­ge, ho­mo­ge­ne Fel­der auch quan­ti­ta­tiv zu be­schrei­ben. Die Be­trach­tung der Su­per­po­si­ti­on elek­tri­scher Fel­der er­folgt im All­ge­mei­nen zeich­ne­risch, im Fal­le senk­rech­ter und par­al­le­ler Fel­der auch rech­ne­risch.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

die Kraftwirkungen zwischen elektrisch geladenen Körpern beschreiben (Abstoßung, Anziehung, Coulomb’sches Gesetz, \( F = \frac{ 1 }{ 4 \, \pi \, \varepsilon_0 } \cdot \frac{ Q_1 \cdot Q_2 }{ r^2 } \) )

(2)

die Struk­tur elek­tri­scher Fel­der be­schrei­ben (Feld­be­griff, Feld­li­ni­en, ho­mo­ge­nes Feld, ra­dia­les Feld ei­ner Punkt­la­dung, Feld ei­nes Di­pols, Quel­le und Sen­ke, Su­per­po­si­ti­on von elek­tri­schen Fel­dern)

(3)

das Ver­hal­ten von Ma­te­rie im elek­tri­schen Feld be­schrei­ben (In­flu­enz, Po­la­ri­sa­ti­on)

(4)

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

(5)

die elek­tri­sche Feld­stär­ke ei­nes Plat­ten­kon­den­sa­tors beschreiben ( \( E = \frac{ U }{ d } \) )

(6)

die Ka­pa­zi­tät ei­nes Kon­den­sa­tors erläutern ( \( C = \frac{ Q }{ U } \) )

(7)

die Ei­gen­schaf­ten ei­nes Plat­ten­kon­den­sa­tors beschreiben ( \( C = \varepsilon_{\mathrm{\scriptscriptstyle{0}}} \cdot \varepsilon_{\mathrm{\scriptscriptstyle{r}}} \cdot \frac{A}{d} \), \( E_{\mathrm{\scriptscriptstyle{Kond}}} = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^{2} \), Kon­den­sa­tor als En­er­gie­spei­cher, Dielek­tri­kum)

(8)

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

(9)

den Zu­sam­men­hang zwi­schen Span­nung und Po­ten­ti­al er­läu­tern (Äqui­po­ten­ti­al­li­ni­en ei­nes ho­mo­ge­nen Fel­des so­wie des Fel­des ei­nes Di­pols)

(10)

Ge­mein­sam­kei­ten und Un­ter­schie­de zwi­schen elek­tri­schen Fel­dern und Gra­vi­ta­ti­ons­fel­dern be­schrei­ben (ho­mo­ge­ne Fel­der, Fel­der ein­zel­ner La­dun­gen be­zie­hungs­wei­se Mas­sen)

(11)

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


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