UF1 Fakten wiedergeben und erläutern

Phänomene und Vorgänge mit einfachen physikalischen Konzepten beschreiben und erläutern.

Konzepte der Physik an Beispielen erläutern und dabei Bezüge zu Basiskonzepten und übergeordneten Prinzipien herstellen.

UF2 Konzepte unterscheiden und auswählen

bei der Beschreibung physikalischer Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden.

physikalische Konzepte und Analogien für Problemlösungen begründet auswählen und dabei zwischen wesentlichen und unwesentlichen Aspekten unterscheiden.

UF3 Sachverhalte ordnen und strukturieren

physikalische Objekte und Vorgänge nach vorgegebenen Kriterien ordnen.

Prinzipien zur Strukturierung und zur Verallgemeinerung physikalischer Sachverhalte entwickeln und anwenden.

UF4 Wissen vernetzen

Alltagsvorstellungen kritisch infrage stellen und gegebenenfalls durch physikalische Konzepte ergänzen oder ersetzen.

vielfältige Verbindungen zwischen Erfahrungen und Konzepten innerhalb und außerhalb der Physik herstellen und anwenden.

E1 Fragestellungen erkennen

physikalische Fragestellungen von anderen Fragestellungen unterscheiden.

physikalische Probleme erkennen, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen formulieren.

E2 Bewusst wahrnehmen

Phänomene nach vorgegebenen Kriterien beobachten und zwischen der Beschreibung und der Deutung einer Be­obachtung unterscheiden.

Kriterien für Beobachtungen entwickeln und die Beschreibung einer Beobachtung von ihrer Deutung klar abgrenzen.

E3 Hypothesen entwickeln

Vermutungen zu physikalischen Fragestellungen mit Hilfe von Alltagswissen und einfachen fachlichen Konzepten begründen.

zu physikalischen Fragestellungen begründete Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben.

E4 Untersuchungen und Experimente planen

vorgegebene Versuche begründen und einfache Versuche selbst entwickeln.

zu untersuchende Variablen identifizieren und diese in Experimenten systematisch verändern bzw. konstant halten.

E5 Untersuchungen und Experimente durchführen

Untersuchungsmaterialien nach Vorgaben zusammenstellen und unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten nutzen.

Untersuchungen und Experimente selbstständig, zielorientiert und sachgerecht durchführen und dabei mögliche Fehlerquellen benennen.

E6 Untersuchungen und Experimente auswerten

Beobachtungen und Messdaten mit Bezug auf eine Fragestellung schriftlich festhalten, daraus Schlussfolgerungen ableiten und Ergebnisse verallgemeinern.

Aufzeichnungen von Beobachtungen und Messdaten bezüglich einer Fragestellung interpretieren, daraus qualitative und einfache quantitative Zusammenhänge ableiten und diese formal beschreiben.

E7 Modelle auswählen und Modellgrenzen angeben

einfache Modelle zur Veranschaulichung physikalischer Zusammenhänge beschreiben und Abweichungen der Modelle von der Realität angeben.

Modelle zur Erklärung von Phänomenen begründet auswählen und dabei ihre Grenzen und Gültigkeitsbereiche. angeben.

E8 Modelle anwenden

physikalische Phänomene mit einfachen Modellvorstellungen erklären.

Modelle, auch in formalisierter oder mathematischer Form, zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage verwenden.

E9 Arbeits- und Denkweisen reflektieren

in einfachen physikalischen Zusammenhängen Aussagen auf Stimmigkeit überprüfen.

anhand historischer Beispiele die Vorläufigkeit physikalischer Regeln, Gesetze und theoretischer Modelle beschreiben.

K1 Texte lesen und erstellen

altersgemäße Texte mit physikalischen Inhalten Sinn entnehmend lesen und sinnvoll zusammenfassen.

physikalische Zusammenhänge sachlich und sachlogisch strukturiert schriftlich darstellen.

K2 Informationen identifizieren

relevante Inhalte fachtypischer bildlicher Darstellungen wiedergeben sowie Werte aus Tabellen und einfachen Diagrammen ablesen.

in Texten, Tabellen oder grafischen Darstellungen mit physikalischen Inhalten die relevanten Informationen identifizieren und sachgerecht interpretieren.

K3 Untersuchungen dokumentieren

bei Untersuchungen und Experimenten Fragestellungen, Handlungen, Beobachtungen und Ergebnisse nachvollziehbar schriftlich festhalten.

Fragestellungen, Überlegungen, Handlungen und Erkenntnisse bei Untersuchungen strukturiert dokumentieren und stimmig rekonstruieren.

K4 Daten aufzeichnen und darstellen

Beobachtungs- und Messdaten in Tabellen übersichtlich aufzeichnen und in vorgegebenen einfachen Diagrammen darstellen.

zur Darstellung von Daten angemessene Tabellen und Diagramme anlegen und skalieren, auch mit Tabellenkalkulationsprogrammen.

K5 Recherchieren

Informationen zu vorgegebenen Begriffen in ausgewählten Quellen finden und zusammenfassen.

selbstständig physikalische und technische Informationen aus verschiedenen Quellen beschaffen, einschätzen, zusammenfassen und auswerten.

K6 Informationen umsetzen

auf der Grundlage vorgegebener Informationen Handlungsmöglichkeiten benennen.

aus Informationen sinnvolle Handlungsschritte ableiten und auf dieser Grundlage zielgerichtet handeln.

K7 Beschreiben, präsentieren, begründen

physikalische Sachverhalte, Handlungen und Handlungsergebnisse für andere nachvollziehbar beschreiben und begründen.

Arbeitsergebnisse adressatengerecht und mit angemessenen Medien und Präsentationsformen fachlich korrekt und überzeugend präsentieren.

K8 Zuhören, hinterfragen

bei der Klärung physikalischer Fragestellungen anderen konzentriert zuhören, deren Beiträge zusammenfassen und bei Unklarheiten sachbezogen nachfragen.

bei Diskussionen über physikalische Themen Kernaussagen eigener und fremder Ideen vergleichend darstellen und dabei die Perspektive wechseln.

K9 Kooperieren und im Team arbeiten

mit einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig arbeiten und dabei unterschiedliche Sichtweisen achten.

beim naturwissenschaftlichen Arbeiten im Team Verantwortung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen und Ziele und Aufgaben sachbezogen aushandeln.

B1 Bewertungen an Kriterien orientieren

in einfachen Zusammenhängen eigene Bewertungen und Entscheidungen unter Verwendung physikalischen Wissens begründen.

für Entscheidungen in physikalisch-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten.

B2 Argumentieren und Position beziehen

bei gegensätzlichen Ansichten Sachverhalte nach vorgegebenen Kriterien und vorliegenden Fakten beurteilen.

in Situationen mit mehreren Entscheidungsmöglichkeiten kriteriengeleitet Argumente abwägen, einen Standpunkt beziehen und diesen gegenüber anderen Positionen begründet vertreten.

B3 Werte und Normen berücksichtigen

Wertvorstellungen, Regeln und Vorschriften in physikalisch-technischen Zusammenhängen hinterfragen und begründen.

Konfliktsituationen erkennen und bei Entscheidungen ethische Maßstäbe sowie Auswirkungen eigenen und fremden Handelns auf Natur, Gesellschaft und Gesundheit berücksichtigen.

Strom und Magnetismus (1)

• Magnetismus
• Stromkreise und
  Schaltungen
• Elektrische Geräte und Stromwirkungen

• Elektrische Geräte im Alltag
• Orientierung mit dem Kompass
• Trennung von Wertstoffen

Stromkreis, Parallel- und Reihenschaltungen, Schaltung und Funktion einfacher Geräte

Kräfte und Felder zwischen Magneten, Stromwirkungen

Energietransport durch elektrischen Strom, Energieumwandlungen

magnetisierbare Stoffe, Leiter und Nichtleiter, einfaches Modell des elektrischen Stroms

Sonnenenergie und Wärme (2)

• Sonne und
  Jahreszeiten
• Temperatur und
  Wärme
• Wetterphänomene

• Energie von der Sonne
• Wärmedämmung in Natur und Technik
• Leben in den Jahreszeiten

Wärmetransport als Temperaturausgleich, Wärme- und Wasserkreislauf, die Erde im Sonnensystem, Tag und Nacht, Jahreszeiten

Absorption und Reflexion von Strahlung, Wärmeisolierung

Wärme, Temperatur, Wärmetransport, UV-Strahlung

Einfaches Teilchenmodell, Aggregatzustände, Wärmebewegung, Wärmeausdehnung

Sinneswahrnehmungen mit Licht und Schall (3)

• Sinne und
  Wahrnehmung
• Ausbreitung von Licht 
• Schallschwingungen und Schallwellen 

• Musikinstrumente
• Sicherheit im Straßenverkehr

· Hilfen zur Unterstützung der Wahrnehmung

Auge und Ohr, Frequenz, Amplitude, Bildentstehung, Schatten

Absorption, Reflexion und Streuung, Schallschwingungen

Licht, Schall

Schallausbreitung im Teilchenmodell

Optische Instrumente und die Erforschung des Weltalls (4)

• Optische Geräte
• Abbildungen mit Linsen und Spiegeln
• Aufbau des
  Universums 

• Untersuchungen beim Augenarzt
• Kino
• Die Erde im Weltall

Linsen, Bildentstehung, Himmelsobjekte, Weltbilder

Lichtbrechung, Totalreflexion, Gravitation

Sonnenenergie, Farbspektrum (IR bis UV)

Massenanziehung, Materie im Weltall

Stromkreise (5)

• Elektrische Ladungen
• Elektrische Energie
• Gesetze des Stromkreises

• Gewitter
• Stromrechnung und Energiesparen
• Der Sicherungskasten im Haushalt

Stromstärke, Spannung, Widerstand, , Parallel- und Reihenschaltungen

Kräfte zwischen Ladungen, elektrisches Feld

Spannung, elektrische Energie, elektrische Leistung

Kern-Hülle Modell des Atoms, Eigenschaften von Ladungen, Gittermodell der Metalle

Kräfte und Maschinen (6)

• Kräfte, Energie und Leistung
• Maschinen
• Elektromotor 

• Werkzeuge
• Technische Erfindungen
• Das Leben Isaac Newtons

Kraftwandler, Hebel, Elektromotor

Kräfte, magnetische Kräfte und Felder

Energie und Leistung (mechanisch und elektrisch), Energieerhaltung

Masse

Elektrische Energieversorgung(7)

• Elektromagnetismus und Induktion
• Generatoren
• Kraftwerke und Nachhaltigkeit 

• Niedrig-Energie-Häuser
• Stromversorgung
• Energiebedarf und Klimawandel

Kraftwerke, regenerative Energiequellen, Transformator, Generator, Stromnetze, Treibhauseffekt

Magnetfelder von Leitern und Spulen, elektrische Felder, Induktion

Energietransport, Wirkungsgrad, Energieentwertung

Fossile und regenerative Energieträger

Kernenergie und Radioaktivität (8)

• Atombau und Atomkerne
• Ionisierende Strahlung
• Kernspaltung 

• Der Streit um die Kernenergie
• Strahlung in Medizin und Technik
• Die Verantwortung der Wissenschaften

Kernkraftwerke, Kettenreaktion, Halbwertszeiten

Kernkräfte, Alpha-,Beta-,Gamma-Strahlung, Röntgenstrahlung

Kernenergie, Energie ionisierender Strahlung

Atome, Atomkerne, Kernspaltung, radioaktiver Zerfall

Informationsübertragung (9)

• Elektromagnetismus
• Sensoren
• Farben 

• Geschichte der Kommunikationstechnik
• Handy und Multimedia
• Farben und Beleuchtung
• Die Informationsgesellschaft

Analoge und digitale Kodierung, elektromagnetische Strahlung, Sensorschaltungen

Elektroakustische Signalwandlung, subtraktive und additive Farbmischung

Elektromagnetische Energieumwandlungen

Dioden und Transistoren

Bewegungen und ihre Ursachen (10)

• Kraft und Druck
• Bewegungsgesetze
• Auftrieb 

• Mobilität früher und heute
• Physik und Sport
• Raumfahrt
• Sicherheitssysteme in Fahrzeugen

Geschwindigkeit

Druck, Schweredruck, Auftriebskraft, Kraft und Gegenkraft, Trägheit

Bewegungsenergie

Masse, Dichte