Kultusministerium Zentrum für Schulqualität und Lehrerbildung
Physik
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 und überprüfen
    • 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 (zum Beispiel „je-desto“-Aussagen) und physikalische Formeln erläutern (zum Beispiel 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 (zum Beispiel Skizzen, Beschreibungen, Tabellen, Diagramme und Formeln)
    • Sachinformationen und Messdaten aus einer Darstellungsform entnehmen und in andere Darstellungsformen überführen (zum Beispiel 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

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3.6.4 Wel­len

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ent­wi­ckeln ih­re Mo­dell­vor­stel­lun­gen zu­nächst an me­cha­ni­schen Wel­len und über­tra­gen ih­re Kennt­nis­se an­schlie­ßend auf elek­tro­ma­gne­ti­sche Wel­len. Sie er­ken­nen, dass mit dem Huy­gen­s'schen Prin­zip grund­le­gen­de Wel­len­phä­no­me­ne er­klärt wer­den kön­nen. Im Vor­der­grund der Be­trach­tun­gen ste­hen Trans­ver­sal­wel­len, an ge­eig­ne­ten Bei­spie­len er­ken­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler aber auch die Ge­mein­sam­kei­ten und Un­ter­schie­de zu Lon­gi­tu­di­nal­wel­len.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

Wel­len mit­hil­fe cha­rak­te­ris­ti­scher Ei­gen­schaf­ten und Grö­ßen be­schrei­ben (Wel­len­län­ge \(\lambda\), Aus­brei­tungs­ge­schwin­dig­keit \(c=\lambda \cdot f\), Wel­len­front, Wel­len­nor­ma­le, Po­la­ri­sa­ti­on)
(2)

den Un­ter­schied zwi­schen Lon­gi­tu­di­nal­wel­len und Trans­ver­sal­wel­len er­läu­tern
(3)

grund­le­gen­de Wel­len­phä­no­me­ne be­schrei­ben (Beu­gung, Re­fle­xi­on, Bre­chung, In­ter­fe­renz, En­er­gie­trans­port) und in All­tags­si­tua­tio­nen er­ken­nen (zum Bei­spiel Mee­res­wel­len, Ge­gen­schall)
BP2016B­W_ALL­G_G­MSO_PH_P­K_02_04
, BP2016B­W_ALL­G_G­MSO_PH_P­K_02_03
(4)

ei­ne fort­schrei­ten­de ebe­ne Trans­ver­sal­wel­le be­schrei­ben und die zu­ge­hö­ri­gen Aus­len­kun­gen s(x,t) für die bei­den Fäl­le er­läu­tern, bei de­nen sich ent­we­der nur der Ort oder nur der Zeit­punkt än­dert (un­ter an­de­rem Mo­men­t­an­bild ei­ner Wel­le)
BP2016B­W_ALL­G_G­MSO_M_IK_11_04_00
(5)

ein­di­men­sio­na­le ste­hen­de Trans­ver­sal­wel­len be­schrei­ben und als In­ter­fe­renz­phä­no­men er­klä­ren (Bäu­che, Kno­ten, Ei­gen­fre­quen­zen, Stel­len kon­struk­ti­ver be­zie­hungs­wei­se de­struk­ti­ver In­ter­fe­renz, Re­fle­xi­on an fes­ten be­zie­hungs­wei­se lo­sen En­den)
(6)

mit­hil­fe des Gang­un­ter­schieds die Über­la­ge­rung zwei­di­men­sio­na­ler ko­hä­ren­ter Wel­len be­schrei­ben
(7)

Wel­len­phä­no­me­ne mit­hil­fe des Huy­gen­s'schen Prin­zips er­klä­ren (zum Bei­spiel Beu­gung, Re­fle­xi­on)
(8)

das elek­tro­ma­gne­ti­sche Spek­trum im Über­blick be­schrei­ben
(9)

den Hert­z'schen Di­pol als Grenz­fall ei­nes elek­tro­ma­gne­ti­schen Schwing­krei­ses er­ken­nen und die dar­aus ent­ste­hen­de Ab­strah­lung elek­tro­ma­gne­ti­scher Wel­len in Grund­zü­gen be­schrei­ben
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Umsetzungshilfen
Hinweis
Die Beispielcurricula, Synopsen und Kompetenzraster sind bei den inhaltsbezogenen Kompetenzen des jeweiligen Faches zu finden.