Physik

Grundsätzliches


Die Fachgruppe Physik versteht sich als Teil des Lernbereichs Naturwissenschaften und gestaltet ihren Unterricht im Anschluss an den integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht des Doppeljahrgangs 5/6 in den Jahrgängen 7-10 weiterhin unter fächerverbindenden und fachübergreifenden Aspekten.
Eine naturwissenschaftliche Grundbildung im Sinne der scientific literacy ist primäres Anliegen der Fachkonferenz. Die Schüler*innen für einen verantwortungsbewussten Umgang mit Ressourcen im Allgemeinen zu erziehen, versteht sich von selbst.

Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit


Bei der Umsetzung der Aufgaben und Ziele des Physikunterrichts folgt die Europaschule Kamp-Lintfort einem Unterricht, der inhaltlich und methodisch geprägt ist von Unterrichtsformen, die von lehrerbezogener Wissensvermittlung und kooperativen Lernformen bis hin zur selbstständigen Erarbeitung und Vertiefung neuer Inhalte reicht.

Die Fachgruppe legt besonderen Wert auf selbstständiges Lernen, eigenständiges Recherchieren und handlungsorientiertes Lernen, zum Beispiel bei der Durchführung von Experimenten, Projektarbeit und kooperative Unterrichtsformen. Die Schüler*innnenaktivität steht im Mittelpunkt, der Erwerb sozialer Kompetenzen muss damit einhergehen.

Im Physikunterricht legen wir großen Wert auf die Förderung der allgemeinen Sprachkompetenz, wie Lese- und Textverständnis, Beschreibungen von Vorgängen, Formulierung von Beobachtungen und dem angemessenen Gebrauch der Fachsprache. Um dem Erlass der Deutschförderung in allen Fächern nachzukommen, werden in enger Kooperation mit der Fachkonferenz Deutsch Verfahren zu Lesetechnik, Textverständnis und Vorgangsbeschreibung festgelegt.

In Kooperation mit dem Bereich der Sonderpädagogik werden Unterrichtskonzepte entwickelt, die eine Inklusion von Lernenden mit erhöhtem Förderbedarf ermöglichen. Das Arbeitsmaterial wird an die individuellen Bedürfnisse der Schüler*innen angepasst und fortlaufend weiterentwickelt.

Auf Grund der Heterogenität der Schüler*innen findet weitgehend zu jeder Zeit interkulturelles Lernen statt.

Im Sinne des Europacurriculums wurde das Thema Europa an entsprechenden Stellen der Unterrichtsreihen sinnvoll eingebunden. Hierdurch soll der Blick auf Europa geöffnet werden, um die Förderung des europäischen Bewusstseins zu gewährleisten.

Für alle technischen Berufe sind naturwissenschaftliche Grundkenntnisse und entsprechende Handlungskompetenzen erforderlich. Im Unterricht sollen Inhalte aufgegriffen werden, die Berufsfelder wie Metallberufe, Heil- und Pflegeberufe, Friseur*innen, Bäcker*innen usw. berücksichtigen.
In vielen Berufen aber auch im häuslichen Umfeld ist eine Sensibilisierung für die Gefahren durch Betriebs- und Gefahrstoffe und durch allergene Stoffe notwendig, weil diese die Gesundheit des Menschen gefährden.

Die Fachgruppe Naturwissenschaft setzt sich zum Ziel, möglichst häufig außerschulische Lernorte zu besuchen, um zum Beispiel die direkte Begegnung mit der Natur und komplexen technischen Anlagen zu ermöglichen, die in der Form in der Schule nicht realisierbar wären (Zum Beispiel: Zuckerfabrik etc.)

Außerschulische Partner werden aber auch in die Schule eingeladen werden. Aktuelle Geschehnisse werden dabei stets berücksichtigt, sodass die außerschulischen Partner variieren können.

Zur Visualisierung von Sachverhalten und der Präsentation von Arbeitsergebnissen werden vielfältige Formen unter Einbeziehung moderner Medien eingeübt. Dazu gehört auch die Vorstellung selbst geplanter Versuche zu unterschiedlichen Fragestellungen. Entsprechend des Methodencurriculums werden in Klasse 5/6 in Naturwissenschaft Lernplakate erstellt und erste kleine Vorträge gehalten und damit aktives Zuhören und Rückfragen trainiert. In Klasse 7/8 werden in allen naturwissenschaftlichen Fächern Mindmaps entwickelt, Kurzreferate eingeübt und freies Vortragen weiterentwickelt. Im Fach Chemie steht das Experiment im Fokus des naturwissenschaftlichen Arbeitens. In den Klassen 9 und 10 werden verschiedene Präsentationstechniken weiter ausgebaut und eingeübt. Hierbei sollen die Schüler*innen mehr Eigenverantwortung übernehmen und ihre Präsentationen selbstständig koordinieren. Eine mögliche Präsentationsform könnte beispielsweise die Durchführung und Erklärung eines Experiments sein.

Wo immer möglich werden Vernetzungen zu anderen Fächern gesucht und Themenbereiche vernetzt und in ihrer didaktischen und zeitlichen Abfolge in Zusammenarbeit mit anderen Lehrkräften abgesprochen. Im Fach Chemie sind Kooperationen mit den Fächern Biologie, Hauswirtschaft, Physik, Technik und Gesellschaftslehre gegeben.

Inhaltsfelder des Faches Physik im Rahmen des Kernlehrplans NRW

Inhaltsfelder im Fach Physik sind stets an fachliche Inhalte gebunden und basieren auf einem gut abrufbaren strukturierten Fachwissen. Dieses wird in den folgenden Inhaltsfeldern erworben, die hinreichend Gelegenheiten bieten, fächerübergreifend naturwissenschaftliche Fragestellungen, Sachverhalte, Konzepte und Arbeitsweisen zu erschließen. Das Fachwissen wird über die verschiedenen Inhaltsfelder hinweg durch die Basiskonzepte strukturiert und vernetzt.

Sonnenenergie und Wärme (1)
Erfahrungen mit Wärme und Sonnenstrahlung im Ablauf der Jahreszeiten gehören zu den elementaren Begegnungen mit der natürlichen Welt. Hier spielen bedeutende energetische Vorgänge eine Rolle, etwa Mechanismen des Wärmetransports und der Energieumwandlung, die zu messbaren Temperaturänderungen führen. Wärmephänomene können mit einfachen Teilchen- und Wechselwirkungsmodellen in Ansätzen beschrieben werden. Auf dieser Grundlage lassen sich auch die Jahreszeiten und in ihnen auftretende Wettererscheinungen erklären, die in einem größeren Maßstab unser Klima beeinflussen. Kenntnisse dieser Vorgänge bilden die Basis für einen verantwortlichen Umgang mit Energie.

Sinneswahrnehmungen mit Licht und Schall (2)
Licht und Schall vermitteln über die Sinne wesentliche Informationen aus unserer Modellen zum Charakter und zur Ausbreitung von Licht und Schall und Wechselwirkungen mit den entsprechenden Organen erklären. Augen und Ohren ermöglichen eine präzise Orientierung in der Welt, haben aber auch ihre Grenzen, die am Beispiel optischer Täuschungen demonstriert werden können. Hierdurch ergibt sich in den Naturwissenschaften und insbesondere in der Physik die Frage nach der Zuverlässigkeit von Beobachtungen und nach objektiven Messverfahren, die von individuellen Sinneswahrnehmungen weitgehend unabhängig sind.

Kräfte und Körper (3)
Wechselwirkungen zwischen Objekten bzw. Körpern werden meist durch Kräftezwischen ihnen bestimmt. Magnetismus als eine besondere Stoffeigenschaftführt dabei zu spezifischen Wechselwirkungen über Fernwirkungskräfte. Die Physik nutzt einen Kraftbegriff, der sich teilweise von Alltagsvorstellungen der Schülerinnen und Schüler erheblich unterscheidet. Das Vorhandensein von Kräften kann an ihren Wirkungen erkannt werden, über diese Wirkungen wiederumlassen sich Kräfte messen und vergleichen. Erste Kenntnisse über Hebelwirkungen und Kräftegleichgewichte lassen sich zum Verständnis und zur Anwendung mechanischer Vorgänge in Natur und Technik nutzen.

Elektrizität und ihre Wirkungen (4)
Elektrische Geräte und elektrische Schaltungen begleiten das tägliche Leben. Elektrizität wird dabei über grundlegende Phänomene wie Entladungen und über die unterschiedlichen Wirkungen des elektrischen Stroms erfahrbar. Die Kenntnis dieser Wirkungen und einfache Modelle für ihre Ursachen helfen dabei, alltägliche elektrische Geräte unter Beachtung energetischer Aspekte verstehen und sicher nutzen zu können. Ein Bewusstsein für die Gefährdung durch elektrischen Stromschlag ist lebenswichtig und ermöglicht einen sachgerechten Umgang mit Elektrizität.

Optische Instrumente (5)
Optische Instrumente ermöglichen einen tieferen Einblick in den Aufbau des Universums und ebenso in detaillierte Strukturen der Materie, die mit bloßem Auge nicht sichtbar wären. Kenntnisse der Lichtbrechung bilden die notwendige Grundlage für das Verständnis der Funktionsweise des menschlichen Auges, einfacher Instrumente wie Brillen, Kameras und Projektoren, der Entstehung von Farben und der Anwendung moderner optischer Verfahren der Datenübertragung. Die Geschichte des Gebrauchs optischer Instrumente lässt erkennen, dass sich technische Entwicklung und Fortschritte in Gesellschaft und Wissenschaft wechselseitig konstruktiv beeinflussen.

Erde und Weltall (6)
DFragen zur Entstehung und zum Aufbau des Universums und des Sonnensystems haben die Auseinandersetzung mit Gesetzmäßigkeiten der Natur in allen Epochen der Menschheit wesentlich beflügelt. Klassifikationsschemata ordnen die unüberschaubare Vielfalt der Objekte des Himmels wie Galaxien, Sterne und Planeten, Entwicklungsmodelle erklären deren Entstehung und ihr Zusammenwirken. Eine der erstaunlichsten menschlichen Leistungen ist die Fähigkeit, selbst über unerreichbar ferne Objekte und weit zurückliegende Zeiten Erkenntnisse gewinnen zu können. Beim Vergleich unterschiedlicher, historisch bedingter Weltbilder werden Rahmenbedingungen, Grenzen und Veränderungen naturwissenschaftlicher Vorstellungen und die Rolle der Physik besonders deutlich.

Stromkreise (7)
Ohne Elektrizität ist ein Leben in unserer Gesellschaft undenkbar. Die Nutzung von Elektrizität geschieht mit Geräten, in denen unterschiedliche Stromkreise für jeweils spezifische Funktionen eingesetzt werden. Für die Beschreibung und das Verständnis solcher verzweigter oder unverzweigter Stromkreise und für eine sichere Vorhersage der Vorgänge in ihnen sind Kenntnisse des Zusammenwirkens elektrischer Grundgrößen wie Spannung, Strom und Widerstand erforderlich. Auf dieser Basis ist es möglich, sachgerecht, sicher und kompetent mit Elektrizität umzugehen. Modellvorstellungen vom elektrischen Strom vermitteln notwendige Einsichten in elektrische Vorgänge, deren Verständnis im Alltag hilfreich und in elektro- und informationstechnischen Berufsfeldern unabdingbar ist.

Bewegungen und ihre Ursachen (8)
Mobilität gilt als Vorraussetzung von und als Kennzeichen für gesellschaftlichökonomischen Fortschritt. Das Verständnis zentraler Konzepte zur Beschreibung von Bewegungen und von Kräften zur Erklärung der Ursachen für Bewegungsänderungen ist damit als notwendiges Basiswissen in einer modernen Welt zu sehen. Es wird nicht nur in naturwissenschaftlich-technischen Berufsfeldern benötigt, sondern kommt auch in vielfältigen Alltagssituationen, etwa beim Einschätzen von Verkehrssituationen oder bei der Wahl geeigneter Transportmittel, zur Anwendung. Eine besondere Bedeutung für Forschung und Technologie besitzt heute die Raumfahrt.

Energie, Leistung und Wirkungsgrad (9)
Die Nutzung und Umwandlung von Energie bestimmt naturwissenschaftlichtechnische Vorgänge, Alltagsituationen, aber zunehmend auch politische und wirtschaftliche Zusammenhängen. Schon in der Antike setzten die Menschen Maschinen ein, um Arbeitskraft zu ersetzen. Im Zuge der Industrialisierung wurde es dann unumgänglich, Arbeit und Leistung quantifizierbar zu machen. Der Energiebegriff geht jedoch weit über die mechanischen Energieformen hinaus und verbindet die einzelnen Gebiete der Physik miteinander. Ein Verständnis der Energieentwertung und des Wirkungsgrades ist wichtig, um die weltweit diskutierte Energieproblematik zu verstehen, sich sachverständig einzubringen und energiebewusst zu handeln.

Elektrische Energieversorgung (10)
Durch die Nutzbarmachung der elektrischen Energie haben sich die Lebens und Arbeitsverhältnisse der Menschen in unserer Gesellschaft grundlegend verändert. Die Sicherung der elektrischen Energieversorgung berührt damit zentrale Handlungsfelder, die heute nicht nur aus einer physikalisch technischen Sicht intensiv diskutiert werden. Sachkenntnisse in den Bereichen Energiebereitstellung, elektromagnetische Energieumwandlung und elektrischer Energietransport bieten die Grundlage, sich in seinem Verhalten - etwa bei der Nutzung von regenerativen Energiequellen - langfristig auf notwendige Veränderungen einstellen zu können. Sie sind auch Voraussetzung zur Beteiligung am gesellschaftlichen Diskurs über Formen einer zukünftigen Energieversorgung.

Radioaktivität und Kernenergie (11)
Die Verwendung von Radioaktivität und Kernenergie in der Medizin bzw. in der Energiewirtschaft und im militärischen Bereich hat nachhaltige Konsequenzen für den Einzelnen und die Gesellschaft. Grundlegendes Wissen über Strahlungsarten und ihre Wirkungen sowie zur Kernspaltung und zum Betrieb von Kernkraftwerken muss vorhanden sein, um in der gesellschaftlichen Energiediskussion Nutzen und Risiken des Einsatzes der Kernenergie begründet abschätzen und Position beziehen zu können. Dabei stellt sich auch die Frage nach der ethischen Verantwortung von Naturwissenschaftlern und insbesondere Physikern.

Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung

Die Leistungsbewertung soll über den Stand des Lernprozesses der Schülerin oder des Schülers Aufschluss geben; sie soll auch Grundlage für die weitere Förderung der Schülerin oder Schülers sein“ (§ 48 SchulG). Da im Pflichtunterricht der Fächer des Lernbereichs Naturwissenschaften in der Sekundarstufe I keine Klassenarbeiten und Lernstandserhebungen vorgesehen sind, erfolgt die Leistungsbewertung ausschließlich im Beurteilungsbereich „Sonstige Leistungen im Unterricht“.

Erfolgreiches Lernen ist kumulativ. Entsprechend sind die Kompetenzerwartungen im Lehrplan zumeist in ansteigender Progression und Komplexität formuliert. Dies bedingt, dass alle Lernprozesse Schüler*innen Gelegenheit geben müssen, grundlegende Kompetenzen, die sie in den vorangegangenen Jahren erworben haben, wiederholt und in wechselnden Kontexten anzuwenden. Ergebnisse von Lernerfolgsüberprüfungen sind für Lehrer*innen Anlass, die Zielsetzungen und die Methoden ihres Unterrichts zu überprüfen und ggf. zu modifizieren. Für die Schüler*innen sollen die Rückmeldungen zu den erreichten Lernständen eine Hilfe für das weitere Lernen darstellen.

Bei der Leistungsbewertung sind alle ausgewiesenen Kompetenzbereiche („Umgang mit Fachwissen“, „Erkenntnisgewinnung“, „Kommunikation“ und „Bewertung“) angemessen zu berücksichtigen. Aufgabenstellungen sollen deshalb darauf ausgerichtet sein, die Erreichung der dort ausgeführten Kompetenzerwartungen zu überprüfen.

In den Fächern des Lernbereichs Naturwissenschaften kommen im Beurteilungsbereich „Sonstige Leistungen im Unterricht“ schriftliche, mündliche und praktische Formen der Leistungsüberprüfung zum Tragen.

Bei der Leistungsbeurteilung von Seiteneinsteigern, Flüchtlingskindern und Schüler*innen mit Förderstatus sind die Beurteilungsbereiche angemessen zu berücksichtigen.

Grundsätze:
Die Fachschaft hat sich darauf verständigt, verschiedene Aspekte von Leistung zu bewerten.
  • Die Leistungsbewertung findet im Bereich der „Sonstige Leistungen“ statt, da im Vergleich zu den Hauptfächern keine größeren schriftlichen Arbeiten vorgesehen sind.
    Zu den „Sonstige Leistungen“ zählen die schriftlichen, mündlichen und praktischen Beiträge.
  • Kurze schriftliche Arbeiten in Form von Tests sollen neben den „Sonstigen Leistungen“ eine angemessene Berücksichtigung finden.
    Es sollen 2 Tests pro Halbjahr geschrieben werden, die in Dauer (max. 15 Minuten) und Umfang (letzte Unterrichtseinheit) zu begrenzen sind. Die Wertigkeit von Tests ist nicht höher anzusetzen als sonstige mündliche Leistungen. Ein Test darf nicht den Rang einer Klassenarbeit haben
  • Im Sinne der Orientierung an Standards sind grundsätzlich die im Lehrplan ausgewiesenen Bereiche: „Umgang mit Fachwissen“, „Erkenntnisgewinnung“ sowie „Kommunikation“ und „Bewertung“ bei der Leistungsbewertung angemessen zu berücksichtigen.
  • Die Bewertungskriterien für alle Bereiche sind den Schüler*innen transparent zu machen und sie erhalten zu ihren erbrachten Leistungen eine Rückmeldung zu ihren Fortschritten und Defiziten. Den Schüler*innen wird zu Beginn des Halbjahres eine Leistungsbewertungsübersicht an die Hand gegeben, anhand derer Sie die Bewertungskriterien stets vor Auge haben.
  • Leistungsbewertung im Bereich „Sonstige Leistungen“

    Die Bewertung der mündlichen Mitarbeit ist zu messen an der Qualität der Aussage. Eine effektive Arbeit in Gruppen fordert soziale Kompetenzen, konzentriertes und zielgerichtetes Arbeiten. Die Kooperationsfähigkeit und die Qualität der Arbeitsprodukte sind in die Bewertung mit einzubeziehen.

    Weitere Leistungen wie altersgemäße Präsentationen mit unterschiedlichen Techniken, ordnungsgemäß geführte Arbeitsmappen mit Inhaltsverzeichnissen, eigenständig angefertigte Zusatzarbeiten und Tests werden in die Notengebung einbezogen.

    Bewertung der sonstigen Leistungen
  • Mündliche Mitarbeit - Kriterien
  • Schriftliche Übungen (Tests etc.)
  • Versuchsprotokolle/ Beobachtungsbogen bei Schülerexperimenten
  • Schüler-Vorträge - Kriterien
  • Experimentierfähigkeit (Aufgaben im Laborteam, motorische- und koordinierende Fähigkeiten etc.)
  • Heft-Führung
  • Methodenkompetenz der Schüler*innen
  • Schülervorträge/ Referate
  • Anhand der nachfolgenden Kriterien bzw. Indikatoren können die Leistungen der einzelnen Schüler*innen beobachtet, mit Hilfe von Beobachtungsbögen dokumentiert und auf dieser Grundlage schließlich bewertet werden.

    1. Mündliche Mitarbeit

    Die mündliche Mitarbeit lässt sich nicht mithilfe eines Punkterasters bewerten. Hierfür werden vielmehr die folgenden Kriterien festgelegt:
    sehr gut Zeigt seine Mitarbeit häufig und durchgängig durch fachlich korrekte und weiterführende Beiträge.
    gut Zeigt seine Mitarbeit durchgängig durch fachlich korrekte und bisweilen weiterführende Beiträge.
    befriedigend Zeigt seine Mitarbeit regelmäßig durch Beiträge und kann fachliche Fehler ggf. mit Hilfen erkennen und berichtigen.
    ausreichend Zeigt seine Mitarbeit durch unregelmäßige oder häufig fehlerhafte Beiträge kann aber nach Aufforderung den aktuellen Stand der unterrichtlichen Überlegungen weitgehend reproduzieren.
    mangelhaft Trägt nicht oder nur wenig durch eigene Beiträge zum Unterricht bei und kann sich auch auf Nachfrage nur lücken- und/oder fehlerhaft zu den aktuellen Unterrichtsinhalten äußern.
    ungenügend Trägt auch auf Nachfrage in aller Regel nicht erkennbar zum Unterrichtsfortgang bei.

    2. Schriftliche Übungen/Tests

    Schriftliche Übungen sind kurze, die Dauer von 15 Minuten in der Regel nicht überschreitende Übungen. Sie werden in der Regel angekündigt.
    3. Durchführung von Schülervorträgen (Einzel- oder Gruppenvortrag)

    Kriterien Indikatoren
    Aufbau Thema und Gliederung sinnvoll und transparent
    Material geeignetes Material verwendet, Quelle transparent
    Notizen / Karteikarten vorbereitet
    fachliche
    Informationen
    Informationen sind korrekt und angemessen umfangreich
    Fachbegriffe sind bekannt und werden richtig verwendet
    neue Informationen werden schülergerecht und verständlich bzw. mit eigenen Formulierungen vorgetragen
    die Informationen werden sinnvoll visualisiert (z.B. Folie, Plakat,…)
    Fragen können fachlich richtig und verständlich beantwortet werden
    Vortragsweise Es wird laut, deutlich und in angemessenem Tempo gesprochen.
    Es wird frei gesprochen, d.h. die Stichpunkte auf der Folie werden „frei“ erklärt ohne ganze Sätze abzulesen.
    Handout Das Informationsblatt ist umfangreich und verständlich.
    Das Infoblatt ist sachlich korrekt.


    4. Durchführung von Schüler*innengruppenexperimenten

    Die Bewertung der beim Schüler*innengruppenexperiment beobachteten Leistungen erfolgt mittels einer Punktetabelle auf dem Beobachtungsbogen. Es müssen 5 – 9 Indikatoren beobachtet und entsprechend dokumentiert worden sein. Die Note ergibt sich aus der von der Fachkonferenz festgelegten Punkte-Noten-Verteilung.
    Kriterien Indikatoren
    Soziale Ebene Arbeitet erkennbar an der gestellten Aufgabe mit.
    Übernimmt auch unbeliebte Aufgaben und erfüllt diese zuverlässig.
    Lässt anderen Gruppenmitgliedern ausreichend Raum für eigenes Arbeiten, hilft bei Bedarf aber in angemessener Weise.
    Praktische Ebene Führt das Experiment gemäß der bekannten allgemeinen Regeln durch (Sicherheitsvorschriften, Bedienung von Geräten…).
    Führt das Experiment gemäß der jeweiligen Anleitung durch.
    Verfügt über die notwendigen eigenen Aufzeichnungen (Beobachtung, Deutung…)
    Theoretische Ebene Äußert sich auf Nachfrage zum jeweiligen Stand des Experimentes und zu den nächsten geplanten Schritten.
    Leitet aus Beobachtungen sachlogisch richtige Folgerungen ab und / oder begründet einzelne Handlungsschritte richtig.
    Verwendet eine sachangemessene Sprache und benutzt Fachbegriffe sachlich richtig.