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Orientierungsbereich (Sprungmarken)

Physik Klasse 10, 2. Halbjahr   Kontext: Radioaktivität in Natur, Technik und Medizin   Zeitrahmen:  ca. 18 Stunden  (10 A)   bzw.  ca. 10 Stunden  (10 B)

Im Folgenden werden die Unterrichtsvorhaben konkretisiert und die erforderlichen Absprachen der Fachkonferenz festgehalten.

Folgende Elemente finden sich in den Konkretisierungen: Eine erste tabellarische Übersicht beschreibt den Rahmen des entsprechenden Unterrichtsvorhabens. Es finden sich Bezüge zum Lehrplan wie die ausführlicheren Formulierungen der Kompetenzschwerpunkte sowie Angaben zu zentralen Konzepten bzw. Basiskonzepten. Außerdem werden Vereinbarungen zur Leistungsbewertung genannt, und es wird auf Vernetzungen innerhalb des Fachs und zwischen Fächern hingewiesen.

In einer zweiten Tabelle werden die für die Abstimmung der Fachgruppe notwendigen und damit verbindlichen Absprachen festgehalten. Dieses betrifft Absprachen zu konkreten Inhalten und zum Unterricht mit Bezug auf die im Lehrplan beschriebenen konkretisierten Kompetenzen des jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkts.

Am Schluss jedes konkretisierten Unterrichtsvorhabens finden sich Hinweise, Tipps usw. zum Unterricht, die zwar nicht verbindlich, aber zur Gestaltung des Unterrichts hilfreich sind.

 

Bezug zum Lehrplan:

Inhaltsfeld:

Radioaktivität und Kernenergie

Inhaltlicher Schwerpunkt:

  • Atomkern und Radioaktivität
  • Ionisierende Strahlung

Übergeordnete Kompetenzen (Schwerpunkte)

Die Schüler können…

  • Konzepte der Naturwissenschaften an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen. (UF1)
  • naturwissenschaftliche Probleme erkennen, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen formulieren. (E1)
  • Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche. angeben. (E7)
  • anhand historischer Beispiele die Vorläufigkeit naturwissenschaftlicher Regeln, Gesetze und theoretischer Modelle beschreiben  (E9)
  • für Entscheidungen in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten. (B1)

Verbindung zu den Basiskonzepten

  • System: Halbwertszeit
  • Wechselwirkung: Wirkung ionisierender Strahlung, Strahlenschutz
  • Energie:  Strahlungsenergie, Kernenergie
  • Struktur der Materie: Struktur von Atomen und Atomkernen, radioaktiver Zerfall, Isotope

Vernetzung innerhalb des Faches und mit anderen Fächern

Wärmeenergie als Bewegungsenergie von Teilchen

Biologie:  medizinische Anwendungen ionisierender Strahlung

Chemie: Periodensystem, Elementumwandlung

Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Verbindliche Absprachen zu den Inhalten

 

Verbindliche Absprachen zum Unterricht

Umgang mit Fachwissen

Eigenschaften, Wirkungen und Nachweismöglichkeiten verschiedener Arten radioak-tiver Strahlung beschreiben. (UF1)

Eigenschaften der verschiedenen Strahlungsarten

Nachweismethoden für radioaktive Strahlung

Rücksprache mit Strahlenschutzbeauftragten nehmen, Sicherheitsmaßnahmen beachten

Messungen mit Zählrohr, Abschirmungen untersuchen

die Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit Materie erläutern und damit mögliche medizinische und technische Anwendungen und Schutzmaßnahmen erklären. (UF1, UF2, E1)

Strahlung im Einsatz für Gesundheit und Industrie

natürliche und künstliche Strahlenbelastung, notwendige-Schutzmaßnahmen

 DVD „Quarks und Co“

Erkenntnisgewinnung

Den Aufbau von Atomen und Atomkernen, die Bildung von Isotopen und die Kernspaltung mit einem angemessenen Atommodell beschreiben. (E7, UF1)

Die Weiterentwicklung der Atommodelle zur Erklärung der Isotope und der Kernspaltung:  Bohr’sches Modell, Elementumwandlung durch Strahlung, Isotope

Modellversuch zur Halbwertszeit mit M+M

Beispiele für Zerfallsreihen im Internet recherchieren

Umgang mit PSE, Kooperation mit Chemie

Halbwertszeiten und Zerfallskurven zur Beschreibung von Zerfallsprozessen nutzen. (E8) Halbwertszeiten und Zerfallskurven Zerfallskurven aus Tabellendaten zeichnen

Gefährdung durch Radioaktivität auf der Grundlage von Messgrößen einschätzen.
(E6)

Maßeinheiten für Strahlenbelastung und Strahlenschutz

Zell- und Erbgutveränderungen durch Strahlung

Internet-Recherche zum Thema „Biologische Strahlenfolgen“, Kooperation mit Biologie

Messgrößen Bq, Gy und Sv

Kommunikation

 

 

 

Bewertung

Nutzen und Risiken radioaktiver Strahlung auf der Grundlage physikalischer und biologischer Fakten begründet abwägen.
(B1)

Einsatz von Radioaktivität in Medizin (Tumorbehandlung) und Technik (Bestrahlung von Lebensmitteln, Materialprüfung)

Einsatz von Berichten aus Printmedien

(Typ B: Die Entdeckung der Radioaktivität und der Kernspaltung als Ursache für Veränderungen in Physik, Technik und Gesellschaft darstellen und beurteilen. (B3, E9))

Die Geschichte der Kernphysik

Entdeckung der Radioaktivität in Kurzreferaten zu Becquerel, Curie u.a. erarbeiten lassen

Bemerkungen, Hinweise, Tipps:

www.zum.de/dwu    → Physik → Atomphysik und Radioaktivität
www.leifiphysik.de     → Klasse 9

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