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

3.5.6 Atom- und Kern­phy­sik

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­bin­den die Be­ob­ach­tung von Li­ni­en­spek­tren mit der Struk­tur der Atom­hül­le. Sie ver­wen­den den Pho­to­nen­be­griff zur Er­klä­rung von Emis­si­ons- und Ab­sorp­ti­ons­spek­tren. Sie be­schrei­ben, wie sich aus Spek­tren Er­kennt­nis­se über die phy­si­ka­li­schen und che­mi­schen Ei­gen­schaf­ten as­tro­no­mi­scher Ob­jek­te ge­win­nen las­sen. Sie be­schrei­ben Kern­re­ak­tio­nen un­ter an­de­rem mit­hil­fe der Bin­dungs­en­er­gie.

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen
(1)

die Struk­tur der Ma­te­rie und den Auf­bau des Atoms er­klä­ren (Atom­hül­le, Atom­kern, Elek­tron, Pro­ton, Neu­tron, Kern­la­dungs­zahl, Mas­sen­zahl, Iso­to­pe)

(2)

den lichtelektrischen Effekt beschreiben und anhand der Einstein'schen Lichtquantenhypothese erklären (Hallwachs-Effekt, Einstein'sche Gleichung \(E_{\mathrm{kin,max}}= h\cdot f - E_{\mathrm{A}}\), Planck'sche Konstante h)

(3)

erläutern, wie sich Quantenobjekte anhand ihrer Energie und anhand ihres Impulses beschreiben lassen (\(E_{\mathrm{Quant}}= h\cdot f\), \(p=\frac{h}{\lambda}\), de Broglie-Wellenlänge von Materiewellen)

(4)

un­ter­schied­li­che Ar­ten von Spek­tren be­schrei­ben (kon­ti­nu­ier­li­che Spek­tren, Li­ni­en­spek­tren, Emis­si­ons- und Ab­sorp­ti­ons­spek­tren)

(5)

Linienspektren von Atomen und Molekülen als Übergang zwischen diskreten Energieniveaus beschreiben (Bohr’sche Frequenzbedingung \(f=\dfrac{\Delta E}{h}\))

(6)

er­klä­ren, wie mit­hil­fe von Spek­tren In­for­ma­tio­nen über die che­mi­sche Zu­sam­men­set­zung kos­mi­scher Ma­te­rie ge­won­nen wer­den kön­nen (zum Bei­spiel At­mo­sphä­ren von Ster­nen und Pla­ne­ten, in­ter­stel­la­res Gas, Mo­le­kül­wol­ken)

(7)

die Kern­fu­si­on als En­er­gie­frei­set­zungs­pro­zess in Ster­nen be­schrei­ben (Bin­dungs­en­er­gie, pp-Ket­te)


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