Biologie / Chemie / Physik - Lehrpläne

Klasse 10
Wahlpflichtthemen
A. Elektronik Zeitrichtwert: 14
Methodisch-didaktischer Kommentar
Viele Bereiche unseres täglichen Lebens (Rundfunk, Fernsehen, Medizin, Haushalt, Industrie, Verkehr) kommen ohne Elektronik nicht aus.
Deshalb ist es Aufgabe dieses Wahlpflichtthemas, Grundkenntnisse zu vermitteln.
Einstiegsvoraussetzung ist die Kenntnis von Grundbegriffen der Elektrizitätslehre, die gegebenenfalls wiederholt werden sollten. Der
Themenkreis beginnt mit Grundkenntnissen zum elektrischen Widerstand. Es folgt die Behandlung von Halbleiterbauelementen, ihrer
stofflichen Zusammensetzung und ihrer Verhaltensweise im elektrischen Stromkreis. Dabei geht es um eine Abgrenzung sowohl
gegenüber Metallen als auch Isolatoren. Wichtige Bauteile wie Halbleiterdiode und Transistor und ihre Anwendung in einfachen
Schaltungen bilden den Kern des Themenkreises. Der Einsatz von Modellvorstellungen sollte sich auf ebene Strukturmodelle des
Kristallgitters zur Verdeutlichung der Begriffe Eigenleitung, Löcherstrom, Dotieren, n-leitender Kristall, pn-Übergang beschränken. Eine
wichtige Rolle spielen auch einfache Transistorschaltungen, die mit geringem Aufwand zu Hause durchgeführt werden können.
Lerninhalte mit Erläuterungen Hinweise
ohmsches Gesetz
Elektrischer Widerstand
Leiter, Halbleiter, steuerbare
Widerstände
Halbleiterdiode
U proportional I
Widerstand als Bauteil
Eigenleitung
elektrisches Ventil
Dotieren von Halbleitern
npn-Transistor
Definition von R
Überblick über Widerstände:
Festwiderstand, Schiebewiderstand, Heißleiterwiderstand
(Feuermelder),
Lichtschranke (LDR), Supraleiter
Wirkungsweise von NTC, LDR
Leuchtdiode, Solarzelle, Ziffernanzeige
Lichtschranke, Dämmerungsschalter
Mikrofonverstärker
Sensorschaltung
Projektvorschläge: Bau eines elektronischen Gerätes
(fertiger Bausatz)
B. Kernphysik
Methodisch-didakatischer Kommentar
Die Behandlung dieses Wahlpflichtthemas soll vor allem zur Klärung von Fragen und Probleme beitragen, die im Zusammenhang mit
Kernenergie und Radioaktivität und deren Auswirkungen auf Mensch und Umwelt stehen.
Da biologische und chemische Aspekte von Bedeutung sind, bietet sich die Zusammenarbeit mit den Fächern Chemie und Biologie an.
Der Einsatz von aktuellem Informationsmaterial kann den Stand der Diskussion verdeutlichen helfen.
Hinsichtlich der Komplexität und des Umfangs dieses Themas hängt es von der jeweiligen Situation und der Interessenslage der
Schülerinnen und Schüler ab, welche Schwerpunkte bei der Behandlung gesetzt werden.
Wichtig sind die Begriffe Halbwertszeit und Aktivität, da sie in der Diskussion um die Probleme der friedlichen Nutzung der Kernenergie
eine wichtige Rolle spielen.
Die Schülerinnen und Schüler sollen Ursachen und Größenordnung der natürlichen und der künstlichen Strahlenbelastung sowie
Schutzmaßnahmen kennen lernen.
Bei der Behandlung der Kernspaltung geht es um die Vermittlung von Grundkenntnissen aus der Reaktortechnik. Die Größenordnung
der bei der Kernspaltung freiwerdenden Energiemenge sollte veranschaulicht werden, z.B. durch einen Vergleich mit Steinkohle. Auf
wichtige Komponenten der Reaktorsicherheit und der Entsorgung sollte eingegangen werden. In diesem Zusammenhang kann auch der
Besuch eines Kernkraftwerkes eingeplant werden.
Lerninhalte mit
Erläuterungen
Hinweise
Nachweis und Entdeckung der
radioaktiven Strahlung Absorption
der unterschiedlichen radioaktiven
Strahlung natürliche und künstliche
Radioaktivität Strahlenschutz
Geiger-Müller-Zählrohr
Nulleffekt
Isotope, Halbwertszeit
Strahlenschäden
->AU
-> Bi
Projektvorschläge: -Kernspaltung, - Aufbau von Atomreaktoren , -Kernkraftwerke
(Betrieb, Wiederaufbereitung, Endlagerung, Sicherheit)
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