Biologie / Chemie / Physik - Lehrpläne

Klasse 10
Wahlpflichtgebiet A
RADIOAKTIVITÄT
Methodisch - didaktischer Kommentar
Im Wahlpflichtgebiet "Radioaktivität" sollen Schülerinnen und Schüler zumindest Grundsätzliches über die Radioaktivität und ggf. die
Kernenergie erfahren, wobei weniger die Details der Vorgänge im Kern im Vordergrund stehen sollen als die ionisierende Wirkung der
Strahlung. Die Einbindung von Umweltschutzfragen ist genauso wichtig wie die Erlangung der Fähigkeit sozial relevante Aspekte zu txwerten.
Es ist empfehlenswert, den Abschnitt "Radioaktivität" fast vollständig im Hinblick auf Umweltprobleme zu thematisieren. Bei
entsprechender Ausstattung mit Geräten ist es gut möglich, fast alle anstehenden Experimente in Form von Schülerversuchen
durchzuführen. Auf mögliche Experimente zur Messung der Umweltradioaktivität wird hingewiesen.
Die von der Nutzung der Kernenergie ausgehenden Umweltbelastungen werden von den Schülern und Schülerinnen oft affektiv als
bedrohlich und unbeherrschbar empfunden. Der eigene messende Umgang mit Strahlungsquellen und Umgebungsstrahlung wird dazu
beitragen, dass die Strahlungsproblematik durch eigenes Handeln erfahrbar wird. Gerade Schülerübungen mit ungefährlichen
Strahlungsquellen, wie etwa Gasglühstrümpfen, können Begriffe wie Strahlungsarten, Abschirmung, Strahlenschutz handlungsorientiert
vermitteln. Die Verwendung von Strahlungsquellen, die unter der Freigrenze liegen, genügt in fast allen Fällen. In diesem Zusammenhang
wird auf die Strahlenschutzverordnung, insbesondere die §§ 28 und 56 hingewiesen. Es ist selbstverständlich, dass die Lehrkraft vor
Erteilung des Unterrichtes an einer Fortbildungsveranstaltung zur Erlangung der Fachkunde im Strahlenschutz teilgenommen hat und die
einschlägigen Vorschriften beherrscht.
Beim Thema "Aufbau der Atomkerne" sollen nur die notwendigen Grundtatsachen über den Aufbau der Atome und die Eigenschaften von
Atomkernen vermittelt werden, soweit sie für den stringenten Fortgang des Unterrichtes erforderlich sind. Schwerpunkt dieses
Lehrplanabschnittes ist die Vermittlung elementarer Kenntnisse über Kernaufbau und Kernreaktionen.
Die Themen "Kernspaltung und Energiefreisetzung" und "Kernreaktor" sind als mögliche Ergänzung in den Projektvorschlägen beigefügt.
Da hier keine Experimente durchgeführt werden können, soll die Lehrkraft auf die vielfältig angebotenen Demonstrationsmedien wie
Diaserien, Unterrichtsfilme oder Videoaufzeichnungen zurückgreifen. An keinem anderen Lehrplanabschnitt ist die Verflechtung von
Nutzung der Energieressourcen und Schädigung der Umwelt so zu verdeutlichen. Durch Diskussion von Vorteilen und Gefahren beim
Betreiben von Kernkraftwerken sollen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit erhalten, eigene sachbegründete Meinungen zu
entwickeln. Gerade diese Aspekte werden die meisten Lehrerinnen und Lehrer veranlassen, dieses Wahlpfichtgebiet A zu behandeln. Da
die meisten Schüler und Schülerinnen der Sekundarstufe I später kaum Physikunterricht erhalten werden, ist es für
sie von Wichtigkeit, wenigstens elementare Kenntnisse über dieses in der Öffentlichkeit häufig kontrovers diskutierte Gebiet zu erhalten.
Dieses Wahlgebiet ist in besonderem Maße geeignet, im Anschluss an die Kalorik und Elektrik behandelt zu werden. Im Abschnitt
"Kernreaktor" kann die Lehrkraft unter dem Leitbegriff Energie auf wichtige Fragen der Kernenergie eingehen.
Die Rolle der Mathematik ist in diesem Abschnitt des Lehrplans sicher problematisch. Auch ohne Kenntnis der Formel des
Zerfallsgesetzes ist es möglich, etwa durch Bearbeitung eines experimentell gewonnenen Schreiberausdrucks oder durch das Auswerten
einer selbst erstellten Wertetabelle auf die Eigenschaften des Zerfallsgesetzes einzugehen. Bei der Behandlung des Kernzerfalls genügt
das Wissen, dass von einer zu einem bestimmten Zeitpunkt t vorhandenen Menge an unzerfallenen Kernen nach der Halbwertszeit T
nur noch die Hälfte vorhanden sind. Das Zerfallsgesetz in seiner mathematischen Darstellung soll nicht verwendet werden.
Bei der Anwendung von einfachen Registrierverfahren kann auf die Probleme der Statistik hingewiesen werden, wobei keinerlei
Herleitungen und Vertiefungen sinnvoll sind. Keinesfalls soll auf die Poissonverteilung hingewiesen werden, hier genügt allenfalls die
Mitteilung, dass der relative Fehler bei etwa l / Vn liegt.
Projektmöglichkeiten: Als Projektrahmen ist Kernphysik nach der Behandlung im Physikunterricht in Zusammenarbeit mit den Fächern
Biologie, Chemie, Geografie und Sozialkunde hervorragend geeignet. Je nach Situation der Lerngruppe ist es möglich, mit
außerschulischen Partnern zusammenzuarbeiten. Sowohl die Themenbereiche "Energienutzung und Umweltprobleme" als auch
"Nutzungsaspekte ionisierender Strahlung" sind mögliche Projektfelder.
Das Thema "Radioaktivität in unserer Umwelt" kann als Beitrag des Faches Physik zur Umwelterziehung mit Schülerversuchen über einen
längeren Zeitraum als Unterrichtsprojekt bearbeitet werden. In diesem Fall soll die Lehrkraft die Wahlthemen Kernspaltung und
Energiefreisetzung und Kernreaktor nur kursorisch behandeln oder völlig weglassen.
201