Prozessbezogene Kompetenzen
zurücksetzen
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2.10 INFORMATIK
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2.11 Strukturieren und Vernetzen
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2.11 Strukturieren und Vernetzen
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mit dem Schulnetz (zum Beispiel Homeverzeichnis, Tauschverzeichnis, mobile Datenträger, Netzwerkdrucker) zielorientiert
arbeiten
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Dateien und Bezeichner (zum Beispiel für Variablen, Unterprogramme) aussagekräftig benennen
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Beziehungen zwischen Daten/Objekten (zum Beispiel Hierarchien in Verzeichnisbäumen oder Stammbäumen, die Struktur des
Internets, Verkehrsnetz als Graph) erkennen und erläutern
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gleichartige Daten in geeigneten Datenstrukturen zusammenfassen (zum Beispiel Namensliste einer Klasse, Pixel einer Rastergrafik
etc.)
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Handlungsschritte chronologisch ordnen (auch aufgrund von kausalen Zusammenhängen)
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Teillösungen zur Lösung des Gesamtproblems nutzen
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Schnittstellen für Teilbereiche definieren, die unabhängig voneinander bearbeitet werden (zum Beispiel Gruppenarbeit,
Protokolle bei Client-Server, Parameter und Rückgabewerte bei Unterprogrammen)
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2.12 Modellieren und Implementieren
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2.12 Modellieren und Implementieren
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die für die Problemstellung relevanten Informationen herausarbeiten und fehlende beziehungsweise ergänzende Informationen
beschaffen
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für (Teil‑)Abläufe notwendige Eingabedaten und Ergebnisse beschreiben und in Form von Testfällen formalisieren
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vorliegende Informationen für die Lösung geeignet aufbereiten (zum Beispiel durch Filtern, Reduktion, Kategorisieren)
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charakteristische und verallgemeinerbare Bestandteile herausarbeiten (Abstraktion)
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relevante Abläufe, Daten und ihre Beziehungen in informatischen Modellen darstellen
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passende Strukturen und Lösungsstrategien für gegebene Problemstellungen auswählen
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geeignete Programme und Hilfsmittel zur grafisch gestützten Modellierung einsetzen
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unterschiedliche Perspektiven in die Entwicklung einer Lösung miteinbeziehen
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Abläufe in einer (zum Beispiel grafischen) Programmiersprache implementieren
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geeignete Codebausteine aus verschiedenen Quellen auswählen, gegebenenfalls adaptieren und in eigene Programme einbauen
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Programme gezielt gegen vorab formulierte Testfälle testen
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Fehler in der Implementierung systematisch aufspüren und beheben (zum Beispiel Debugger)
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die Angemessenheit von Lösungen und die erreichten Resultate bewerten
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2.13 Kommunizieren und Kooperieren
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2.13 Kommunizieren und Kooperieren
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fachspezifische Schreib- und Notationsweisen verwenden
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Sachverhalte, eigene Ideen, Lösungswege und Ergebnisse zielgruppenorientiert und unter Beachtung der informatischen Terminologie
erläutern und strukturiert darstellen
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eigenen und fremden Programmcode in geeigneter Weise kommentieren und dokumentieren
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vorhandene Dokumentationen und kommentierten Programmcode lesen und verstehen
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arbeitsteilig als Team ihre Aufgaben planen, strukturieren, ausführen, reflektieren und präsentieren
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zielorientiert auf einer vorhandenen Infrastruktur kommunizieren und geeignete digitale Werkzeuge zum Teilen von Informationen (zum
Beispiel Arbeitsergebnisse, Fragen, Programmcode) einsetzen
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in Erarbeitung, Kooperation und Darstellung alltagsrelevante rechtliche Regelungen befolgen und verantwortungsvoll mit eigenen und
fremden personenbezogenen Daten umgehen
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charakteristische Merkmale verschiedener Kommunikationsformen (Mensch-Mensch, Mensch-Maschine, Maschine-Maschine) auf Gemeinsamkeiten
und Unterschiede analysieren und deren gesellschaftliche Auswirkungen bewerten
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Sicherheitsaspekte bei ihrem Kommunikationsverhalten berücksichtigen und die gesellschaftliche Relevanz von verschlüsselter
Kommunikation reflektieren
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Aspekte von Toleranz und Akzeptanz von Vielfalt im Kontext informatischer Fragestellungen diskutieren
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2.14 Analysieren und Bewerten
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2.14 Analysieren und Bewerten
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durch Analyse (zum Beispiel „gezieltes Anwenden“/Blackbox oder auch Codebetrachtung/Whitebox) Erkenntnisse über das
Verhalten von informatischen Systemen gewinnen
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informatische Modelle mit der jeweiligen Realsituation vergleichen
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unterschiedliche Lösungsansätze und Vorgehensweisen miteinander vergleichen und bewerten
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Optimierungsbedarf ermitteln und gegebenenfalls Lösungswege optimieren
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Kenntnisse über den inneren Ablauf informatischer Systeme im Alltag nutzen
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Einsatzbereiche und Grenzen von Modellen erkennen
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Entscheidungen auf der Grundlage informatischen Sachverstands treffen und diese sachgerecht begründen
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Auswirkungen von Computersystemen auf Gesellschaft, Berufswelt und persönliches Lebensumfeld aus verschiedenen Perspektiven
bewerten
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im Zusammenhang einer digitalisierten Gesellschaft einen eigenen Standpunkt zu ethischen Fragen in der Informatik einnehmen und ihn
argumentativ vertreten
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2.20 MATHEMATIK
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2.21 Argumentieren und Beweisen
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2.21 Argumentieren und Beweisen
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in mathematischen Zusammenhängen Vermutungen entwickeln und
als mathematische Aussage formulieren
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eine Vermutung anhand von Beispielen auf ihre Plausibilität
prüfen oder anhand eines Gegenbeispiels widerlegen
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bei der Entwicklung und Prüfung von Vermutungen Hilfsmittel
verwenden (zum Beispiel Taschenrechner, Computerprogramme)
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in einer mathematischen Aussage zwischen Voraussetzung und
Behauptung unterscheiden
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eine mathematische Aussage in einer standardisierten Form (zum Beispiel Wenn–Dann) formulieren
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zu einem Satz die Umkehrung bilden
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zwischen Satz und Kehrsatz unterscheiden und den Unterschied an
Beispielen erklären
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mathematische Verfahren und ihre Vorgehensweisen erläutern
und begründen
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beim Erläutern und Begründen unterschiedliche
Darstellungsformen verwenden (verbal, zeichnerisch, tabellarisch,
formalisiert)
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Beweise nachvollziehen und wiedergeben
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bei mathematischen Beweisen die Argumentation auf die zugrunde
liegende Begründungsbasis zurückführen
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ausgehend von einer Begründungsbasis durch zulässige
Schlussfolgerungen eine mehrschrittige Argumentationskette
aufbauen
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Aussagen auf ihren Wahrheitsgehalt prüfen und Beweise
führen
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Beziehungen zwischen mathematischen Sätzen aufzeigen
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2.22 Probleme lösen
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2.22 Probleme lösen
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das Problem mit eigenen Worten beschreiben
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Informationen aus den gegebenen Texten, Bildern und Diagrammen
entnehmen und auf ihre Bedeutung für die Problemlösung
bewerten
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durch Verwendung verschiedener Darstellungen (informative Figur,
verbale Beschreibung, Tabelle, Graph, symbolische Darstellung,
Koordinaten) das Problem durchdringen oder umformulieren
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Hilfsmittel und Informationsquellen (zum Beispiel
Formelsammlung, Taschenrechner, Computerprogramme, Internet)
nutzen
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durch Untersuchung von Beispielen und systematisches Probieren
zu Vermutungen kommen und diese auf Plausibilität
überprüfen
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das Problem durch Zerlegen in Teilprobleme oder das
Einführen von Hilfsgrößen oder Hilfslinien
vereinfachen
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mit formalen Rechenstrategien (unter anderem
Äquivalenzumformung von Gleichungen und Prinzip der
Substitution) Probleme auf algebraischer Ebene bearbeiten
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das Aufdecken von Regelmäßigkeiten oder mathematischen
Mustern für die Problemlösung nutzen
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durch Vorwärts- oder Rückwärtsarbeiten
Lösungsschritte finden
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Sonderfälle oder Verallgemeinerungen untersuchen
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das Problem auf Bekanntes zurückführen oder Analogien
herstellen
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Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Teilgebieten der
Mathematik zum Lösen nutzen
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Ergebnisse, auch Zwischenergebnisse, auf Plausibilität oder
an Beispielen prüfen
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kritisch prüfen, inwieweit eine Problemlösung erreicht
wurde
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Fehler analysieren und konstruktiv nutzen
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Lösungswege vergleichen
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2.23 Modellieren
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2.23 Modellieren
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wesentliche Informationen entnehmen und strukturieren
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ergänzende Informationen beschaffen und dazu
Informationsquellen nutzen
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Situationen vereinfachen
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relevante Größen und ihre Beziehungen
identifizieren
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die Beziehungen zwischen diesen Größen mithilfe von
Variablen, Termen, Gleichungen, Funktionen, Figuren, Diagrammen,
Tabellen oder Zufallsversuchen beschreiben
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Grundvorstellungen zu mathematischen Operationen nutzen und die
Eignung mathematischer Verfahren einschätzen
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zu einer Situation passende mathematische Modelle (zum Beispiel
arithmetische Operationen, geometrische Modelle, Terme und
Gleichungen, stochastische Modelle) auswählen oder
konstruieren
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Hilfsmittel verwenden
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rechnen, mathematische Algorithmen oder Konstruktionen
ausführen
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die Ergebnisse aus einer mathematischen Modellierung in die
Realität übersetzen
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die aus dem mathematischen Modell gewonnene Lösung in der
jeweiligen Realsituation überprüfen
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die aus dem mathematischen Modell gewonnene Lösung bewerten
und gegebenenfalls Überlegungen zur Verbesserung der
Modellierung anstellen
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2.24 Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen
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2.24 Mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik umgehen
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zwischen natürlicher Sprache und symbolisch-formaler
Sprache der Mathematik wechseln
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mathematische Darstellungen zum Strukturieren von Informationen,
zum Modellieren und zum Problemlösen auswählen und
verwenden
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zwischen verschiedenen mathematischen Darstellungen wechseln
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Berechnungen ausführen
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Routineverfahren anwenden und miteinander kombinieren
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Algorithmen reflektiert anwenden
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Ergebnisse und die Eignung des Verfahrens kritisch
prüfen
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Hilfsmittel (zum Beispiel Formelsammlung, Geodreieck und Zirkel,
Taschenrechner, Software) problemangemessen auswählen und
einsetzen
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Taschenrechner und mathematische Software (Tabellenkalkulation,
Dynamische Geometriesoftware) bedienen und zum Explorieren,
Problemlösen und Modellieren einsetzen
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Ergebnisse, die unter Verwendung eines Taschenrechners oder
Computers gewonnen wurden, kritisch prüfen
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2.25 Kommunizieren
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2.25 Kommunizieren
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mathematische Einsichten und Lösungswege schriftlich
dokumentieren oder mündlich darstellen und erläutern
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ihre Ergebnisse strukturiert präsentieren
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eigene Überlegungen in kurzen Beiträgen sowie
selbstständige Problembearbeitungen in Vorträgen
verständlich darstellen
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bei der Darstellung ihrer Ausführungen geeignete Medien
einsetzen
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vorläufige Formulierungen zu fachsprachlichen
Formulierungen weiterentwickeln
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ihre Ausführungen mit geeigneten Fachbegriffen darlegen
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aus Quellen (Texten, Bildern und Tabellen) und aus
Äußerungen anderer mathematische Informationen
entnehmen
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Äußerungen und Informationen analysieren und
beurteilen
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2.30 PHYSIK
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2.31 Erkenntnisgewinnung
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2.31 Erkenntnisgewinnung
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Phänomene und Experimente zielgerichtet beobachten und ihre
Beobachtungen beschreiben
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Hypothesen zu physikalischen Fragestellungen aufstellen
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Experimente zur Überprüfung von Hypothesen planen
(unter anderem vermutete Einflussgrößen getrennt
variieren)
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Experimente durchführen und auswerten, dazu gegebenenfalls
Messwerte erfassen
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Messwerte auch digital erfassen und auswerten (unter anderem Messwerterfassungssystem, Tabellenkalkulation)
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mathematische Zusammenhänge zwischen physikalischen
Größen herstellen und überprüfen
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aus proportionalen Zusammenhängen Gleichungen
entwickeln
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mathematische Umformungen zur Berechnung physikalischer
Größen durchführen
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zwischen realen Erfahrungen und konstruierten, idealisierten
Modellvorstellungen unterscheiden (unter anderem Unterschied
zwischen Beobachtung und Erklärung)
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Analogien beschreiben und zur Lösung von Problemstellungen
nutzen
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mithilfe von Modellen Phänomene erklären und
Hypothesen formulieren
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Sachtexte mit physikalischem Bezug sinnentnehmend lesen
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ihr physikalisches Wissen anwenden, um Problem- und
Aufgabenstellungen zielgerichtet zu lösen
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an außerschulischen Lernorten Erkenntnisse gewinnen
beziehungsweise ihr Wissen anwenden
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2.32 Kommunikation
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2.32 Kommunikation
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zwischen alltagssprachlicher und fachsprachlicher Beschreibung
unterscheiden
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funktionale Zusammenhänge zwischen physikalischen
Größen verbal beschreiben (zum Beispiel
„je-desto“-Aussagen) und physikalische Formeln
erläutern (zum Beispiel Ursache-Wirkungs-Aussagen, unbekannte
Formeln)
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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)
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physikalische Vorgänge und technische Geräte
beschreiben (zum Beispiel zeitliche Abläufe, kausale
Zusammenhänge)
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physikalische Experimente, Ergebnisse und Erkenntnisse –
auch mithilfe digitaler Medien – dokumentieren (zum Beispiel
Skizzen, Beschreibungen, Tabellen, Diagramme und Formeln)
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Sachinformationen und Messdaten aus einer Darstellungsform
entnehmen und in andere Darstellungsformen
überführen (zum Beispiel Tabelle, Diagramm, Text,
Formel)
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in unterschiedlichen Quellen recherchieren, Erkenntnisse
sinnvoll strukturieren, sachbezogen und adressatengerecht
aufbereiten sowie unter Nutzung geeigneter Medien
präsentieren
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2.33 Bewertung
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2.33 Bewertung
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bei Experimenten relevante von nicht relevanten
Einflussgrößen unterscheiden
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Ergebnisse von Experimenten bewerten (Messfehler, Genauigkeit,
Ausgleichsgerade, mehrfache Messung und Mittelwertbildung)
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Hypothesen anhand der Ergebnisse von Experimenten beurteilen
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Grenzen physikalischer Modelle an Beispielen erläutern
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Informationen aus verschiedenen Quellen auf Relevanz
prüfen
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Darstellungen in den Medien anhand ihrer physikalischen
Erkenntnisse kritisch betrachten (zum Beispiel Filme,
Zeitungsartikel, pseudowissenschaftliche Aussagen)
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Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im
Alltag mithilfe ihres physikalischen Wissens bewerten
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Chancen und Risiken von Technologien mithilfe ihres
physikalischen Wissens bewerten
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Technologien auch unter sozialen, ökologischen und
ökonomischen Aspekten diskutieren
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im Bereich der nachhaltigen Entwicklung persönliche, lokale
und globale Maßnahmen unterscheiden und mithilfe ihres
physikalischen Wissens bewerten
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historische Auswirkungen physikalischer Erkenntnisse
beschreiben
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Geschlechterstereotype bezüglich Interessen und Berufswahl
im naturwissenschaftlich-technischen Bereich diskutieren
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