Orientierungen für die Gemeinschaftsschule - Landesbildungsserver ...
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<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
1 Curriculare Grundlagen und Kompetenzentwicklung<br />
Hans-Peter Pommeranz<br />
Funktion des<br />
Unterrichts<br />
Der naturwissenschaftliche Unterricht in den Schuljahrgängen 5 und 6 hat<br />
u. a. eine Brückenfunktion zu erfüllen: von der ganzheitlichen Naturbetrachtung<br />
in der Grundschule zu einer fachspezifischen und damit aspekthaften<br />
Betrachtung in den weiterführenden Schulen. Damit verbunden<br />
sind der zunehmende Gebrauch der Fachsprache (zum Teil in bewusster<br />
Abgrenzung zur Alltagssprache) und fachspezifischer Denk- und Arbeitsweisen,<br />
z. B. <strong>die</strong> Nutzung von Denkmodellen.<br />
Im Physikunterricht steht dabei das Wahrnehmen, das genaue Beobachten<br />
und Beschreiben von Phänomenen in der Natur und Alltagswelt im<br />
Vordergrund. Das betrifft<br />
- leicht sichtbare Phänomene der Optik (Licht, Schatten, Farben,<br />
Abbildungen durch Spiegel und Linsen),<br />
- beobachtbare Phänomene bei sich bewegenden Objekten (Bewegungsart<br />
und Bahnform),<br />
- wahrnehmbare Phänomene bei der Erwärmung von Körpern bzw.<br />
beim Wärmeaustausch.<br />
Die Schülerinnen und Schüler stellen aufgrund ihrer Beobachtungen Fragen,<br />
entwickeln Vorschläge <strong>für</strong> Messungen und Experimente, führen <strong>die</strong>se<br />
unter Anleitung durch und diskutieren ihre Ergebnisse.<br />
Dabei knüpft der Physikunterricht an <strong>die</strong> vielfältigen Erfahrungen der<br />
Schülerinnen und Schülern aus dem Alltag oder an medial gewonnene<br />
und insbesondere an <strong>die</strong> in der Grundschule im Mathematik- und Sachunterricht<br />
erworbenen Kompetenzen an. Das heißt, <strong>die</strong> Schülerinnen und<br />
Schüler können in der Regel<br />
- <strong>die</strong> Größen Länge, Masse, Volumen und Zeit schätzen und messen<br />
(einschließlich des sachgerechten Umgangs mit den Messgeräten)<br />
sowie gebräuchliche Einheiten des Alltags umrechnen,<br />
- auffällige Prozesse auch über längere Zeitabschnitte zielgerichtet<br />
beobachten,<br />
- angeleitet Experimente durchführen, aufgestellte Vermutungen mit<br />
Ergebnissen vergleichen und daraus Schlussfolgerungen ableiten,<br />
- Sachverhalte, Zusammenhänge und Probleme aus Bildern, Sach-<br />
Lernvoraussetzungen<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
1
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
texten, Tabellen und Diagrammen unter zunehmender Nutzung<br />
von Termini beschreiben,<br />
- Informationen zu einem Sachthema sammeln, <strong>die</strong>se ordnen und<br />
sich darüber zusammenfassend äußern und<br />
- unterschiedliche Präsentationsmöglichkeiten nutzen, z. B. Plakate,<br />
Übersichten, Zeichnungen oder Fotos.<br />
Um den aktuellen Stand der Kompetenzentwicklung bei den einzelnen<br />
Schülerinnen und Schülern (Lernausgangslage) zu ermitteln, könnte man<br />
Aufträge in Gruppen bearbeiten lassen. Dabei können <strong>die</strong> Bearbeitung<br />
und das Ergebnis (z. B. unter Nutzung von Kompetenzrastern) bewertet<br />
werden. Daraus lassen sich dann Schlussfolgerungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> weitere Planung,<br />
insbesondere <strong>die</strong> differenzierte Gestaltung von Lernwegen ableiten.<br />
Beispiele <strong>für</strong> derartige Aufträge:<br />
• Führt eine Spielfigur langsam an einer (eingeschalteten) Schreibtischlampe<br />
vorbei. Beobachtet den Schatten der Figur. Haltet eure<br />
Beobachtungen in Skizzen und kurzen Sätzen fest. Führt eure Untersuchung<br />
euren Mitschülern vor.<br />
• Beleuchtet eine Wand mit einer Glühlampe. Haltet zwischen der<br />
Wand und der Glühlampe ein Stück Pappe, das drei unterschiedlich<br />
geformte Löcher (Dreieck, Quadrat, Kreis) hat. Schaut euch<br />
das entstehende Bild an der Wand genau an und beschreibt es.<br />
Verändert den Abstand zwischen Pappe und Lampe mehrmals und<br />
beobachtet wieder. Führt eure Untersuchung euren Mitschülern<br />
vor.<br />
• Beleuchtet eine Wand mit einer Glühlampe. Haltet zwischen Wand<br />
und Glühlampe einen Kreis aus Pappe. Schaut euch das entstehende<br />
Bild an der Wand genau an und beschreibt es. Dreht <strong>die</strong><br />
Pappe ein wenig und beobachtet wieder. Wiederholt <strong>die</strong>sen Schritt<br />
mehrmals. Führt eure Untersuchung euren Mitschülern vor.<br />
Bestimmung<br />
der Lernausgangslage<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
2
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Die Beschreibung der Kompetenzen erfolgt mit Anforderungen auf drei<br />
Niveaustufen 1 , um Differenzierung bei der konkreten Unterrichtsplanung<br />
zu erleichtern. Dabei erfolgt <strong>die</strong> Niveaudifferenzierung u. a. hinsichtlich<br />
folgender Kriterien:<br />
- Grad der Selbstständigkeit bzw. des Maßes an Hilfen (Vorgaben),<br />
- Komplexität der auszuführenden Handlungen<br />
- Gebrauch der Fachsprache einschließlich der fachspezifischen Arten<br />
der Darstellung<br />
- Umfang der fachlichen Inhalte (Breite des Wissens)<br />
- Einbettung der Wissensbestände, z. B. mithilfe von Basiskonzepten<br />
- theoretische Durchdringung von Phänomenen (Beschreibung / Erklärung)<br />
und technischer Anwendungen (Black-Box / Erklärung der<br />
Wirkungsweise)<br />
- Komplexität der Betrachtung (z. B. unter Einbeziehung von ökonomischen,<br />
ökologischen oder historischen Aspekten)<br />
Kompetenzentwicklung<br />
am Ende des<br />
Schuljahrgangs<br />
6<br />
1<br />
Die drei Niveaustufen werden im Teil 1 der <strong>Orientierungen</strong> zur schulinternen Planung an <strong>Gemeinschaftsschule</strong>n<br />
beschrieben (Abschnitt 3.1).<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
3
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Kompetenzschwerpunkt:<br />
F<br />
E<br />
K<br />
Schatten und Bilder untersuchen<br />
Grundlegende Anforderungen (G) Regelanforderungen (R) Erhöhte Anforderungen (E)<br />
- natürliche und technische Vorgänge, bei<br />
denen Licht erzeugt werden kann, nennen<br />
- <strong>die</strong> Lage von Schatten <strong>für</strong> punktförmige<br />
Lichtquellen ermitteln<br />
- <strong>die</strong> Entstehung von Sonnen- und Mondfinsternissen<br />
am Modell veranschaulichen<br />
- <strong>die</strong> Lage und Größe von Bildern zeichnerisch ermitteln<br />
an ebenen Spiegeln und bei Sammellinsen<br />
(nur reelles Bild)<br />
- Experimente nach Anleitung durchführen<br />
und auswerten<br />
- <strong>die</strong> Lage von Schatten ausgedehnter<br />
Lichtquellen ermitteln<br />
- <strong>die</strong> Entstehung von Sonnen- und Mondfinsternissen<br />
erklären<br />
an Hohlspiegeln und bei Zerstreuungslinsen<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
4<br />
- <strong>die</strong> Rolle der Form und Farbe der Lichtquelle<br />
auf den Schatten erläutern<br />
- <strong>die</strong> unterschiedliche Häufigkeit von<br />
Mond- und Sonnenfinsternissen begründen<br />
an Wölbspiegeln<br />
- den Strahlengang am Fernrohr zeichnen<br />
- <strong>für</strong> physikalische Phänomene Vermutungen<br />
selbstständig aufstellen, Experimente<br />
zur Überprüfung entwickeln, durchführen<br />
und auswerten<br />
- Lineal als Messgerät richtig verwenden - Lichtstärkemessgerät einsetzen<br />
- altersgerecht aufbereitete Texte, <strong>die</strong><br />
auch Abbildungen enthalten, mit gelenkten<br />
Fragen erschließen<br />
- Ergebnisse von Partner- und Gruppenarbeit<br />
austauschen<br />
- Ergebnisse von Beobachtungen und Experimenten<br />
in kurzen Texten und einfach<br />
strukturierten Zeichnungen darstellen<br />
- Ergebnisse von Beobachtungen und Experimenten<br />
unter Verwendung der Fachsprache<br />
und einfach strukturierten Zeichnungen<br />
darstellen<br />
Erläuterungen der Abkürzungen<br />
F Fachwissen anwenden; E Erkenntnisse gewinnen; K Kommunizieren; B Bewerten; gW Grundlegende Wissensbestände<br />
- Informationen aus verschiedenen vorgegebenen<br />
Quellen erschließen
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
K<br />
B<br />
gW<br />
Grundlegende Anforderungen (G) Regelanforderungen (R) Erhöhte Anforderungen (E)<br />
- den Aufbau einfacher optischer Geräte<br />
beschreiben und ihre Wirkungsweise erklären<br />
- Veränderungen des menschlichen Lebens<br />
durch Anwendung optischer Geräte<br />
nennen<br />
- <strong>die</strong> Notwendigkeit des Einsatzes von<br />
Spiegeln im Straßenverkehr begründen<br />
- Lichtquellen, beleuchtete Körper<br />
- <strong>die</strong> Bildentstehung im Auge beschreiben - <strong>die</strong> Behebung von Fehlsichtigkeit mit<br />
Brillen unter Einbeziehung von Skizzen<br />
beschreiben<br />
- Veränderungen des menschlichen Lebens<br />
durch Anwendung optischer Geräte<br />
an Beispielen erläutern<br />
- Lichtausbreitung, Modell Lichtstrahl<br />
- Schatten, Sonnen- und Mondfinsternisse - Halbschatten - farbige Schatten<br />
- Reflexion und Reflexionsgesetz, ebener<br />
Spiegel<br />
- Brechung und Brechungsgesetz, Sammellinse<br />
- Hohlspiegel - Wölbspiegel<br />
- Zerstreuungslinse - Linsensysteme<br />
- Abbildungsfehler<br />
- Lupe - Brille, Fotoapparat - Fernrohr<br />
Erläuterungen der Abkürzungen<br />
F Fachwissen anwenden; E Erkenntnisse gewinnen; K Kommunizieren; B Bewerten; gW Grundlegende Wissensbestände<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
5
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Kompetenzschwerpunkt:<br />
F<br />
E<br />
K<br />
Bewegungen von Körpern beschreiben und messen<br />
Grundlegende Anforderungen (G) Regelanforderungen (R) Erhöhte Anforderungen (E)<br />
- Größenordnungen von Geschwindigkeiten<br />
<strong>für</strong> Bewegungen aus dem Alltag angeben<br />
und schätzen<br />
- Geschwindigkeiten ohne Umrechnung<br />
von Einheiten berechnen<br />
- Experimente nach Anleitung durchführen<br />
und auswerten<br />
- erkennen, ob eine Bewegung gleichförmig<br />
ist<br />
- Beispiele <strong>für</strong> <strong>die</strong> Relativität von Bewegungen<br />
erläutern<br />
- proportionale Zusammenhänge erkennen - <strong>für</strong> proportionale Zusammenhänge eine<br />
Gleichung aufstellen (durch Ursprung)<br />
- nicht proportionale Zusammenhänge<br />
erkennen<br />
- Stoppuhr richtig verwenden<br />
- Abweichungen von Messwerten als unvermeidlich<br />
akzeptieren<br />
- <strong>die</strong> Größen Weg und Zeit aus Tabellen<br />
und s(t) - Diagrammen ermitteln<br />
- Ergebnisse von Experimenten in vorgegebenen<br />
Tabellen bzw. Koordinatensystemen<br />
darstellen sowie den Zusammenhang<br />
zwischen den Messwerten beschreiben<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
6<br />
- Bewegungen hinsichtlich Art und Bahnform<br />
beschreiben<br />
- Geschwindigkeiten berechnen - Wege und Zeiten <strong>für</strong> gleichförmige Bewegungen<br />
berechnen<br />
- Ursachen <strong>für</strong> Messabweichungen erkennen<br />
- <strong>die</strong> Größe Geschwindigkeit <strong>für</strong> gleichförmige<br />
Bewegungen aus v(t) - und s(t) -<br />
Diagrammen ermitteln<br />
- Ergebnisse von Experimenten in Tabellen<br />
bzw. Koordinatensystemen darstellen<br />
Erläuterungen der Abkürzungen<br />
F Fachwissen anwenden; E Erkenntnisse gewinnen; K Kommunizieren; B Bewerten; gW Grundlegende Wissensbestände<br />
- selbstständig Experimente zur Erfassung<br />
von Bewegungsabläufen planen, durchführen<br />
und auswerten<br />
- <strong>die</strong> Größe Weg aus einem v(t) - Diagramm<br />
ermitteln<br />
- Momentangeschwindigkeiten bei ungleichförmigen<br />
Bewegungen ermitteln<br />
- Diagramme, <strong>die</strong> Bewegungsabläufe beschreiben,<br />
interpretieren
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Grundlegende Anforderungen (G) Regelanforderungen (R) Erhöhte Anforderungen (E)<br />
B - den Vorteil von Geschwindigkeitsmessungen<br />
gegenüber Schätzungen an Beispielen<br />
aus dem Alltag erläutern<br />
gW<br />
- Begriffe: Bewegung und Ruhe, Körper - Relativität der Bewegung<br />
- Bahnformen - Modell Massepunkt<br />
- physikalische Größe Geschwindigkeit - Augenblicks- und Durchschnittsgeschwindigkeit<br />
- gleichförmige und ungleichförmige Bewegung<br />
- beschleunigte Bewegung<br />
Erläuterungen der Abkürzungen<br />
F Fachwissen anwenden; E Erkenntnisse gewinnen; K Kommunizieren; B Bewerten; gW Grundlegende Wissensbestände<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
7
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Kompetenzschwerpunkt:<br />
F<br />
E<br />
Wärmeübergänge ermitteln und beeinflussen<br />
Grundlegende Anforderungen (G) Regelanforderungen (R) Erhöhte Anforderungen (E)<br />
- gute und schlechte Wärmeleiter angeben<br />
- <strong>die</strong> Formen der Wärmeübertragung an<br />
Beispielen beschreiben<br />
- Wärmeleitungen und -strömungen mit<br />
Temperaturunterschieden begründen<br />
- aus den Eigenschaften von Material bzgl.<br />
der Wärmeleitung ihren Einsatz ableiten<br />
- bei natürlichen und technischen Prozessen<br />
<strong>die</strong> Form der Wärmeübertragung erkennen<br />
- - <strong>die</strong> Wirkung der Erwärmung von Körpern<br />
auf seine Eigenschaften beschreiben<br />
- Möglichkeiten zur Verbesserung und<br />
Behinderung der Wärmeübertragung<br />
nennen<br />
- Wärmequellen nennen und Beispiele <strong>für</strong><br />
deren Nutzung angeben<br />
- Experimente nach Anleitung durchführen<br />
und auswerten<br />
- Je-desto-Aussagen aus Messwerten<br />
ableiten<br />
- Thermometer geeignet auswählen und<br />
richtig verwenden<br />
- Möglichkeiten zur Verbesserung und<br />
Behinderung der Wärmeübertragung beschreiben<br />
- proportionale und nichtproportionale Zusammenhänge<br />
bei Vorgängen erkennen<br />
Erläuterungen der Abkürzungen<br />
F Fachwissen anwenden; E Erkenntnisse gewinnen; K Kommunizieren; B Bewerten; gW Grundlegende Wissensbestände<br />
- Wärmeleitungen mit dem Teilchenmodell<br />
erklären<br />
- <strong>die</strong> Wirkungsweise eines Flüssigkeitsthermometers<br />
erklären<br />
- <strong>für</strong> physikalische Phänomene Vermutungen<br />
selbstständig aufstellen, Experimente<br />
zur Überprüfung entwickeln, durchführen<br />
und auswerten<br />
- proportionale Zusammenhänge auch mit<br />
einer Gleichung beschreiben<br />
- das Auftreten von Messabweichungen<br />
erkennen und Vorschläge zu deren Verringerung<br />
prüfen<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
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<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Grundlegende Anforderungen (G) Regelanforderungen (R) Erhöhte Anforderungen (E)<br />
K<br />
B<br />
gW<br />
- altersgerecht aufbereitete Texte, <strong>die</strong> auch<br />
Diagramme enthalten, mit gelenkten Fragen<br />
erschließen<br />
- Ergebnisse von Beobachtungen und Experimenten<br />
in kurzen Texten, vorgegebenen<br />
Tabellen bzw. Koordinatensystemen und<br />
einfach strukturierten Zeichnungen darstellen<br />
- Beispiele nennen, bei denen es vorteilhaft<br />
ist zu messen<br />
- <strong>die</strong> Notwendigkeit der Wärmedämmung<br />
begründen<br />
- Veränderungen des menschlichen Lebens<br />
durch Anwendung physikalischer Erkenntnisse<br />
über <strong>die</strong> Ausbreitung der Wärme<br />
nennen<br />
- subjektives Wärmeempfinden<br />
- Ergebnisse von Beobachtungen und<br />
Experimenten auch in Tabellen darstellen<br />
- Vorteile von Messungen gegenüber<br />
Wahrnehmungen begründen<br />
- <strong>die</strong> Wärmedämmung an ausgewählten<br />
Beispielen kritisch beurteilen<br />
- Informationen aus verschiedenen vorgegebenen<br />
Quellen erschließen<br />
- physikalische Größe Temperatur<br />
- Celsiusskala - weitere Temperaturskalen<br />
- Wärmeleitung, Wärmeströmung, Wärmestrahlung<br />
- Wärmedämmung<br />
- Teilchenmodell<br />
Erläuterungen der Abkürzungen<br />
F Fachwissen anwenden; E Erkenntnisse gewinnen; K Kommunizieren; B Bewerten; gW Grundlegende Wissensbestände<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
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<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
2 Anregungen zur Differenzierung<br />
Mit guten Aufgaben und einer entsprechenden Lernumgebung können Lernprozesse im Unterricht<br />
so initiiert werden, dass sich Schülerinnen und Schüler mit ihrer Unterschiedlichkeit,<br />
z. B. hinsichtlich<br />
- ihrer Interessen (u. a. durch Einbindung in entsprechende Kontexte),<br />
- ihrer Erfahrungen (u. a. durch Aufgreifen von Erlebnissen aus dem Alltag bei der Nutzung<br />
technischer Gegenstände oder der Beobachtung natürlicher Phänomene),<br />
- ihres Niveaus bzgl. der fachlichen und überfachlichen Kompetenzentwicklung (u. a.<br />
durch das Angebot von Lernhilfen),<br />
- ihrer Lernwege (u. a. durch das Angebot, ihre Überlegungen durch mit praktischen Tätigkeiten<br />
zu prüfen),<br />
- ihrer bevorzugten Sozialform (u. a. durch deren freie Wahl),<br />
erfolgreich in <strong>die</strong> Bearbeitung einbringen können.<br />
Mit den folgenden Aufgaben werden verschiedene Möglichkeiten dargestellt, differenziert im<br />
Unterricht zu arbeiten:<br />
- Zu einem Aufgabenstamm (Text, Tabelle, Grafik, Abbildung) werden Aufträge auf verschiedenen<br />
Niveaus gestellt. Die Aufträge, <strong>die</strong> den grundlegenden Anforderungen zugeordnet<br />
werden, müssten alle Schüler erfolgreich bearbeiten (vgl. Aufgabe 1).<br />
- Die Vorgaben im Aufgabenstamm werden variiert. Das ist z. B. möglich durch Reduzierung<br />
der Variablen bei Experimenten, durch eine sprachliche Vereinfachung von Texten<br />
oder durch Reduzierung oder Öffnung der Bearbeitungsmöglichkeiten (vgl. Aufgabe<br />
2).<br />
- Zu einem Aufgabenstamm werden einheitliche, aber offene Aufträge gestellt. Die Qualität<br />
der Bearbeitung (Umfang, Tiefe, Ausführung, Selbstständigkeit) und <strong>die</strong> Nutzung<br />
(bzw. Nichtnutzung) der Lernhilfen offenbart den Stand der Kompetenzentwicklung der<br />
Bearbeiter (Aufgabe 3).<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
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<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Aufgabe 1: Die Autofahrt<br />
Anne fährt mit ihrem Papa zum Abholen der Oma in <strong>die</strong> Landeshauptstadt und wieder zurück.<br />
Zu Beginn ihrer Fahrt tankt ihr Papa und stellt den Tageszähler auf „0“. Anne kann so<br />
genau erfassen, wie weit sie nach jeweils 10 Minuten gefahren sind. Diese Daten hat sie in<br />
ein Diagramm gezeichnet:<br />
s in km<br />
150<br />
140<br />
130<br />
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120<br />
t in min<br />
a) Ermittle, wie weit Anne und ihr Papa in der ersten Stunde gefahren sind. (G)<br />
b) Wie lange warten sie bei der Oma? (R)<br />
c) Ermittle ihre Fahrgeschwindigkeit auf der Rückfahrt. (R)<br />
d) Begründe, warum das Diagramm <strong>die</strong> wirkliche Fahrt nicht genau beschreibt. (E)<br />
Aufgabe 2:<br />
Fernrohre<br />
Jeder Schülergruppe werden neben einer Kiste mit Materialien (Linsen, Stativmaterial) noch<br />
ein Sachtext sowie Arbeitsaufträge übergeben. Diese sind hier <strong>für</strong> <strong>die</strong> Gruppe 3 dargestellt<br />
und müssten <strong>für</strong> <strong>die</strong> anderen Gruppen entsprechend der Tabelle verändert werden.<br />
a) Erkundet den typischen Aufbau und <strong>die</strong> prinzipielle Funktionsweise der Fernrohre von<br />
Galilei und Kepler.<br />
b) Baut mit mithilfe der Materialien Funktionsmodelle <strong>die</strong>ser Fernrohre.<br />
c) Erprobt <strong>die</strong> Fernrohre und verbessert sie ggf.<br />
d) Bewertet beide Fernrohre. Stellt dazu Kriterien auf.<br />
e) Erstellt ein Poster zum Thema „Fernrohre“. Nutzt dazu eure Untersuchungsergebnisse.<br />
Gruppe 1 (G) Gruppe 2 (R) Gruppe 3 (E)<br />
Variation der<br />
Materialien<br />
Materialien <strong>für</strong><br />
Galilei-Fernrohr<br />
Materialien <strong>für</strong><br />
Kepler-Fernrohr<br />
Variation des kurzer Text mit Skizze längerer Text mit Abbildung<br />
Sachtextes 2 und Skizze<br />
Materialien <strong>für</strong><br />
beide Fernrohre<br />
längerer Text mit Abbildung<br />
und Skizze<br />
2<br />
Auf <strong>die</strong> Niveaubeschreibung u. a. <strong>für</strong> Sachtexten wird in folgendem Material auf S. 72 eingegangen:<br />
http://www.bildung-lsa.de/pool/RRL_Lehrplaene/Erprobung/nivphys8.pdf<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
11
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Aufgabe 3:<br />
Wie schnell sind Tiere?<br />
Tiere, z. B. Schnecken, Würmer, Mäuse oder Kaninchen,<br />
bewegen sich manchmal recht schnell in eine<br />
Richtung, ändern <strong>die</strong>se aber mitunter und bleiben dann<br />
wieder plötzlich stehen.<br />
Ihr habt <strong>die</strong> Aufgabe, <strong>die</strong> Geschwindigkeit <strong>für</strong> verschiedene Tiere durch Messungen zu ermitteln.<br />
Stellt eurer Vorgehen und eure Ergebnisse mithilfe eines Plakates vor.<br />
Gestufte Lernhilfen 3<br />
Nr. Frage/Auftrag Antwort/Ergebnis<br />
1 Erläutert euch <strong>die</strong> Aufgabe mit eigenen<br />
Worten. Klärt in eurer Gruppe,<br />
wie ihr <strong>die</strong> Aufgabe verstanden habt<br />
und was noch unklar ist.<br />
2 Welche physikalischen Größen<br />
müsst ihr messen, damit ihr damit<br />
<strong>die</strong> Geschwindigkeit berechnen<br />
könnt?<br />
3 Überlegt, wie ihr den Weg festlegen<br />
oder bestimmen könnt, den <strong>die</strong> Tiere<br />
zurücklegen.<br />
4 Wie könnt ihr euer Ergebnis hinsichtlich<br />
der Genauigkeit verbessern?<br />
Wir sollen <strong>die</strong> Durchschnittsgeschwindigkeit<br />
verschiedener Tiere bestimmen.<br />
Wir müssen den Weg s messen, den <strong>die</strong> Tiere<br />
zurückgelegt haben, und <strong>die</strong> Zeit t, <strong>die</strong> sie da<strong>für</strong><br />
benötigt haben. Daraus können wir mit<br />
s<br />
v = <strong>die</strong> Geschwindigkeit v berechnen.<br />
t<br />
Wir können den Weg mit Kreide nachzeichnen<br />
und dann <strong>die</strong> Strecke mit einem Faden bestimmen.<br />
Wir können <strong>für</strong> kurze Wegstücke <strong>die</strong> Zeit messen<br />
und <strong>die</strong> Geschwindigkeit berechnen. Das<br />
können wir mehrmals wiederholen und dann<br />
den Mittelwert bilden.<br />
Bei der Beschreibung des Erwartungshorizontes könnte man sich an folgender Tabelle und<br />
veröffentlichten Kompetenzrastern 4 orientieren.<br />
Die beobachteten Schülerleistungen entsprechen einer Kompetenzentwicklung auf<br />
Aspekt<br />
Gruppenarbeit<br />
Experiment<br />
Plakat<br />
Präsentation<br />
genügendem ausreichendem befriedigendem gutem sehr gutem<br />
Niveau<br />
3<br />
4<br />
Gestufte Lernhilfen eignen sich insbesondere bei offnen Aufgaben einzelnen Schülern oder Schülergruppen<br />
differenziert und gezielt Hilfen anzubieten. Diese liegen an jedem Arbeitsplatz bereit<br />
und nur werden im Bedarfsfall von den Schülern genutzt. Vergleiche dazu auch <strong>die</strong> Literaturangabe<br />
„Verschiedene Ziele - verschiedene Aufgaben.“<br />
Solche Kompetenzraster findet man z. B. in der Broschüre „Bewerten nach dem Kompetenzmodell“<br />
unter http://www.schulportal-thueringen.de/media/mediothek/publikationen_thillm<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
12
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
3 Hinweise und Materialien<br />
Aufgabenkultur<br />
• Niveaubestimmende Aufgaben zum neuen Fachlehrplan Sekundarschule<br />
Hier werden Beispiele <strong>für</strong> Testaufgaben und offene Lernaufgaben gegeben, <strong>die</strong> <strong>die</strong><br />
Lehrplanforderungen illustrieren und zugleich als Anregung zur Konstruktion eigener<br />
Aufgaben <strong>die</strong>nen.<br />
Quelle:<br />
http://www.bildunglsa.de/pool/RRL_Lehrplaene/Niveaubestimmende%20Aufgaben%20SKS/2012/pdf/nba<br />
_physik_lbs_s.pdf<br />
• Niveaubestimmende Aufgaben Schuljahrgang 6 (2004)<br />
Als Einführung zu <strong>die</strong>ser Sammlung von Aufgaben werden Grundpositionen zur Konstruktion<br />
und Einordnung von Aufgaben dargestellt. Diese Sammlung beinhaltet auch<br />
eine Reihe von Aufgaben, <strong>die</strong> eine fächerübergreifende Arbeit erfordern.<br />
Quelle:<br />
http://www.bildung-lsa.de/pool/RRL_Lehrplaene/Erprobung/nivnawi6.pdf<br />
• Lern- und Testaufgaben <strong>für</strong> den Sjg. 6<br />
Diese Sammlung von Aufgaben (jeweils im A5-Format mit Lösungen) ist z. B. zum Einsatz<br />
im Stationenlernen, zur Differenzierung bei Hausaufgaben oder zur Wiederholung<br />
vor Klassenarbeiten geeignet.<br />
Quelle:<br />
http://www.bildunglsa.de/unterricht/faecher/physik/sekundarschule/lern__und_testaufgaben/schuljahrgang<br />
_6.html<br />
• Von guten Aufgaben zu anspruchsvollen Klassenarbeiten<br />
Dieses Material (ursprünglich <strong>für</strong> <strong>die</strong> Lehrerfortbildung entwickelt) gibt Anregungen zur<br />
Konstruktion von Testaufgaben, <strong>die</strong> den Anforderungen der KMK-Bildungsstandards<br />
Physik <strong>für</strong> den Mittleren Bildungsabschluss entsprechen. Dabei wird ausführlich auf<br />
Signalwörter, auf Anforderungsbereiche, auf Aufgabenformate und Variationsmöglichkeiten<br />
zur Veränderung der Schwierigkeit von Aufgaben eingegangen.<br />
Quelle:<br />
http://www.bildunglsa.de/unterricht/faecher/physik/sekundarschule/handreichungen.html<br />
• Verschiedene Ziele - verschiedene Aufgabe<br />
In <strong>die</strong>sem Themenheft der Reihe „Unterricht Physik“ werden Hinweise zur Niveaudifferenzierung<br />
von Aufgaben, zur Erarbeitung gestufter Lernhilfen und zum Einsatz von<br />
Aufgaben bei der Erarbeitung bzw. zum Üben gegeben.<br />
Quelle:<br />
Hepp, Ralph (Hrsg.): Naturwissenschaft im Unterricht Physik. - Friedrich Verlag Seelze,<br />
2010 . - Heft 117/118<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
13
<strong>Orientierungen</strong> <strong>Gemeinschaftsschule</strong> Physik 15.07.2013<br />
Kompetenzorientierte Unterrichtsgestaltung<br />
• Planungsbeispiel: Schatten und Bilder untersuchen<br />
Ausgehend vom Fachlehrplan Physik der Sekundarschule werden Schritte zur Erstellung<br />
einer individuellen Unterrichtsplanung am Beispiel <strong>die</strong>ses Kompetenzschwerpunktes<br />
erläutert. Dabei werden auch Experimente, Aufgaben zur Diagnose der Kompetenzentwicklung<br />
und eine Lerntheke einbezogen.<br />
Quelle:<br />
http://www.bildung-lsa.de/index.php?historyback=1&KAT_ID=4165#art13521<br />
• Kompetenzorientiert unterrichten<br />
In <strong>die</strong>sem Themenheft der Reihe „Unterricht Physik“ werden Unterschiede zwischen<br />
einer kompetenzorientierten Unterrichtsgestaltung und dem traditionellen Unterricht<br />
aufgezeigt. Die konkrete Gestaltung des Anfangsunterrichts wird an den Beispielen<br />
Bewegung, Spiegel und Finsternisse anschaulich und anregend dargestellt.<br />
Quelle:<br />
Leisen, Joseph (Hrsg.): Naturwissenschaft im Unterricht Physik. - Friedrich Verlag<br />
Seelze, 2011 . - Heft 123/124<br />
• Differenzierung<br />
In <strong>die</strong>sem Themenheft der Reihe „Unterricht Physik“ werden verschiedene Möglichkeiten<br />
zur differenzierten Unterrichtsgestaltung aufgezeigt: Differenzierung mit Aufgaben,<br />
Einsatz von gestuften Lernhilfen oder durch kooperatives Lernen.<br />
Quelle:<br />
Wodzinski, Rita et al. (Hrsg.): Naturwissenschaft im Unterricht Physik. - Friedrich Verlag<br />
Seelze, 2007 . - Heft 99/100<br />
• Optische Geräte<br />
In <strong>die</strong>sem Themenheft der Reihe „Unterricht Physik“ werden vielfältige Hinweise zur<br />
schülerorientierten, handlungsorientierten und differenzierten Gestaltung des Physikunterrichts<br />
an den Beispielen Sammellinsen, Fehlsichtigkeit, Galilei’sches Fernrohr und<br />
Stereoskopie gegeben.<br />
Quelle:<br />
Lichtenstern, Hedwig (Hrsg.): Naturwissenschaft im Unterricht Physik. - Friedrich Verlag<br />
Seelze, 2009 . - Heft 113<br />
Quelle: Bildungsserver Sachsen-Anhalt (http://www.bildung-lsa.de) | Lizenz: Creative Commons (CC BY-NC-SA 3.0)<br />
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