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Umsetzung der Anforderungen des neuen Thüringer Lehrplans
der Klassenstufen 7/8 mithilfe des neuen Lehrbuchs
Physik · Ausgabe A · 7/8
Regelschule Thüringen
Band 7/8
Schülerbuch 978-3-06-013033-7
Arbeitsheft 978-3-06-010102-3
Lösungen zum Arbeitsheft
als Gratis-Download 978-3-06-010103-0
Handreichungen f. d. Unterricht
mit Kopiervorlagen 978-3-06-013034-4
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Zur Kompetenzentwicklung im Physikunterricht der Thüringer Regelschule
Naturwissenschaftliche und fachspezifische Kompetenzen
Die folgende Zuordnung bietet eine Übersicht der Lehrplananforderungen – bezogen auf die Sachund
Methodenkompetenzen – zu den entsprechenden Inhalten des Lehrbuchs an.
Die Inhalte des Lehrbuchs orientieren sich kontinuierlich an den Basiskonzepten Materie, Wechselwirkungen,
System und Energie. Die Basiskonzepte werden auf den Seiten 233 bis 236 des Buches ausführlich beschrieben und
erläutert.
Da der Lehrplan keine Reihenfolge der Behandlung der benannten Themenbereiche festlegt, stellt die dargestellte
Folge nur eine Empfehlung dar. Hier muss der Unterricht durch eine Stoffverteilung bzw. ein schulinternes Curriculum
an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.
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Kompetenzerwerb in den Klassenstufen 7 und 8
Kraft, Druck und mechanische Energie
Kompetenzen Bezug zum Lehrbuchinhalt Seiten im LB Eigene Anmerkungen
Körper und Stoffe
8–25
Der Schüler kann…
– Körper als abgegrenzte Menge eines
Stoffes charakterisieren.
Aufbau der Körper
– Teilchenmodell bezogen auf den Aufbau
von festen Körpern, Gasen und
Flüssigkeiten
– Erklärung der Brownschen Bewegung
– Bedeutung von Kohäsion und Adhäsion
bezogen auf den Zusammenhalt von
Teilchen und der Eigenschaften von
Körpern
10–15
– Masse und Volumen als physikalische
Größen beschreiben.
– den Zusammenhang zwischen Masse
und Volumen grafisch darstellen und
interpretieren.
– die Dichte mithilfe seiner Kenntnisse
über Volumen und Masse als
physikalische Größe beschreiben,
berechnen und experimentell
bestimmen.
Volumen, Masse, Dichte
– physikalische Bedeutung der Größen
Volumen, Masse und Dichte
– Messverfahren: Volumenbestimmung
durch Überlauf- und Differenzverfahren,
Massebestimmung mit Waagen
– Methode: Die grafische Auswertung von
Messreihen
– Definitionsgleichung der Dichte
– Schülerexperiment: Bestimmung der
Dichte
16–25
20
21
22
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Kraft
Der Schüler kann…
– Reibungs- und Gewichtskraft sowie
weitere Kräfte charakterisieren.
Kraft
– Aspekte: Wechselwirkungen und Kräfte
– Aus der Technik: Auf die Haftreibung
kommt es an!
– Aus der Natur: Keine Fortbewegung
ohne Reibung)
– Physik erlebt: Die Schwerkraft
– Gewichtskraft und Masse
26–41
28–41
26–27
35
36
40/41
33
– Kraftwirkungen unterscheiden. – Aspekte: Wechselwirkungen und Kräfte 26–27
– Reibungs- und Gewichtskraft messen. – Messen von Kräften 31
– Die Kraft als Wechselwirkungsgröße – Kraft erkennt man an Wechselwirkungen 28–30
charakterisieren
– Wechselwirkung und Kraft
– den Zusammenhang zwischen Kraft
und Längenänderung einer Feder
darstellen.
– experimentelle Darstellung der
Längenänderung einer Schraubenfeder
durch eine Kraft – hookesches Gesetz
34
– die Kraft als gerichtete physikalische
Größe zeichnerisch darstellen.
– Die Kraft – eine gerichtete physikalische
Größe
– Methode: Die Darstellung gerichteter
Größen
– Projekt Selbst erforscht: Brückenbauwettbewerb
(Wer baut aus Nudeln die stabilste und
schönste Brücke?)
Druck
Der Schüler kann…
– den Druck als physikalische Größe
charakterisieren:
– zwischen Druckkraft und Druck
Der Auflagedruck
– Am Beispiel des Auflagedrucks wird der
Druck physikalische Größe
31
32
38–39
42–57
42–45
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unterscheiden und beide Größen
berechnen:
– seine Kenntnisse über den Druck an
einem ausgewählten Beispiel (z. B.
hydraulische Anlage, Schweredruck)
anwenden.
Mechanische Energie
Der Schüler kann…
– die mechanische Arbeit, die Leistung
und die Energie als physikalische
Größen charakterisieren die
mechanische Arbeit und Leistung
berechnen.
– zwischen potenzieller und kinetischer
Energie unterscheiden.
gekennzeichnet und veranschaulicht.
– Anhand der Definitionsgleichung wird die
Berechnung des Drucks erklärt und die
Einheit (Pascal) definiert.
Druck in eingeschlossenen
Flüssigkeiten
– Übertragung und Vergrößerung von
Kräften mithilfe von hydraulischen
Anlagen
Der Schweredruck
– Entstehung und praktische Bedeutung
des Schweredrucks in Flüssigkeiten und
Gasen (Luft)
Mechanische Arbeit und Leistung
– Charakterisierung der mechanischen
Arbeit und ihrer Formen: Hubarbeit,
Verformungsarbeit und
Beschleunigungsarbeit
– Mechanische Leistung
– die Gleichungen zur Berechnung der
mechanischen Arbeit und Leistung
werden eingeführt und erläutert
– Lernen an Stationen. Mechanische
Leistung
Energie und Energieumwandlungen
– die physikalische Größe Energie wird
charakterisiert, die verschiedenen
46–49
50-55
59–98
62–69
62–64
65–68
63–65
66-68
70-83
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– den Energieerhaltungssatz der
Mechanik an einem ausgewählten
Beispiel (z. B. geneigte Ebene)
anwenden.
Projekt
Energieformen werden beschrieben
– die Umwandlung und Übertragung der
Energie wird am Beispiel erläutert
Energieerhaltungssatz
– der Energieerhaltungssatz der Mechanik
wird am Beispiel eines fallenden Körpers
angewendet
– der Wirkungsgrad als Maß für die
Nutzbarkeit von Energie
– geneigte Ebene
Selbst erforscht: Wind als alternative
Energiequelle
74–75
84-89
94–95
80
Geladene Körper, Stromkreise, elektrische Größen und elektrische Leitungsvorgänge
Kompetenzen Bezug zum Lehrbuchinhalt Seiten im LB Eigene Anmerkungen
Ladung als elektrische
Grunderscheinung
Der Schüler kann…
102–109
– Ladungsarten anhand von
Kraftwirkungen charakterisieren.
– das elektrische Feld im Sinn der
berührungsfreien Kraftwirkung im
Raum beschreiben.
Elektrische Ladung und elektrisches
Feld
– Experimente zur Ladungstrennung durch
Reibung und Influenz
– verschiedene Kräfte zwischen geladenen
Körpern deuten auf die unterschiedlichen
Ladungsarten hin
– Kräfte im elektr. Feld werden mithilfe der
Wirkungen auf Probekörper dargestellt
102–104
103–104
107
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Stromkreise
Der Schüler kann…
– die Zusammensetzung des
Grundstromkreises beschreiben und
mithilfe von Schaltzeichen skizzieren.
– einfache Stromkreise aufbauen.
– zwischen Leitern und Nichtleitern
(Isolatoren) unterscheiden.
Der elektrische Strom
– der einfache elektrische Stromkreis wird
beschrieben
– mithilfe eines Experiments wird zwischen
elektrischen Leitern und Isolatoren
unterschieden
112–119
112-119
– Stromfluss in Metallen beschreiben. Stromstärke und Spannung
– anhand des Leitungsmodells
(Elektronenleitung) werden die Vorgänge
beschrieben
120–129
120–121
– die Reihen- und Parallelschaltung von
Bauelementen unterscheiden.
– die Wirkungen des elektrischen
Stromes und die dabei auftretenden
Energieumwandlungen beschreiben.
– Experimente mit Reihen- und
Parallelschaltung und deren
Anwendungen
– die verschiedenen Wirkungen
(Energieumwandlungen) des elektrischen
Stromes werden beschrieben und an
Beispielen erläutert
114
115–116
– Schülerexperimente – Methode: Regeln für sicheres
Experimentieren
– Methode: Messung und Messfehler
– Schülerexperiment: Messen der
elektrischen Spannung an
Spannungsquellen
Größen der Elektrizität
Der Schüler kann…
117
124
120–139
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– die elektrische Stromstärke, die
Spannung und den elektrischen
Widerstand als physikalische Größen
charakterisieren und messen.
– den elektrischen Widerstand als
Quotient aus Spannung und
Stromstärke berechnen.
Elektrische Leitungsvorgänge
Der Schüler kann…
– Leitungsvorgänge in Gasen und
Halbleitern anhand je einer
ausgewählten Anwendung
beschreiben (z. B. Leuchtstofflampe,
Fotowiderstand, Thermistor)
Stromstärke und Spannung
– ausgehend von dem elektrischen
Leitungsmodell werden elektrische
Stromstärke und Spannung charakterisiert
– Methode: Wie wird mit einem
Strommesser gearbeitet?
– Methode: Wie wird mit einem
Spannungsmesser gearbeitet?
Der elektrische Widerstand
– der elektrische Widerstand als
physikalische Größe
Der elektrische Widerstand
– der elektrische Widerstand als
physikalische Größe
– Schülerexperiment: Messung von
Stromstärke und Spannung
– Schülerexperiment: Ermitteln des
elektrischen Widerstandes
Leitungsvorgänge in Halbleitern
– Modell der Leitungsvorgänge im
Halbleiter (Silicium) wird beschrieben
– Temperaturverhalten eines Heißleiters
(Thermistor) wird experimentell untersucht
Leitungsvorgänge in Gasen
– Aus der Technik: Leuchterscheinungen
in leitenden Gasen
120-129
121–123
122
123
134–135
134–137
134–135
134
135
140-143
141
142
126–127
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Projekt Umweltverträgliche Elektrizität 139
Temperatur, Wärme und Zustandsänderungen
Kompetenzen Bezug zum Lehrbuchinhalt Seiten im LB Eigene Anmerkungen
Temperatur und Wärme
151–194
Der Schüler kann…
– verschiedene Temperaturskalen
vergleichen.
– den absoluten Nullpunkt der
Temperatur mithilfe seiner Kenntnisse
über das Teilchenmodell beschreiben.
Temperatur
– Temperatur und Teilchenbewegung:
Deutung der Temperatur mithilfe der
thermischen Bewegung (Teilchenmodell)
– Hinführung zum absoluten Nullpunkt und
zur Kelvinskala
– Vergleich mit den Skalen von Réaumur
und Fahrenheit
154-159
155
156
157
– zwischen Wärme und thermischer
Energie unterscheiden.
– an ausgewählten thermodynamischen
Prozessen Energieumwandlungen
und Energieübertragungen
beschreiben.
Wärme
– Thermische Energie und Wärme: Der
Unterschied zwischen Wärme und
thermischer Energie wird
herausgearbeitet
– Wärmequellen: Energieumwandlungen
an verschiedenen Wärmequellen
(Heizgeräte, Sonnenkraftwerk, chemische
Wärmequellen)
– Kenntnisse zur Energieübertragung
durch Wärmeleitung, Wärmeströmung
und Wärmestrahlung werden vermittelt,
sowie bei der Wärmedämmung
angewendet
160-173
160-161
161-162
162–167
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– die Bedeutung der spezifischen
Wärmekapazität von Stoffen erläutern.
– die Grundgleichung der Wärmelehre
interpretieren und bei der Lösung von
einfachen Aufgaben anwenden.
– anhand praktischer Beispiele die
temperaturabhängige Längen- und
Volumenänderung von Körpern
beschreiben und erklären.
– die Anomalie des Wassers
beschreiben.
Wärme und
Aggregatzustandsänderungen
Der Schüler kann…
– verschiedene Aggregatzustände
vergleichen und
Aggregatzustandsänderungen mithilfe
des Teilchenmodells erklären.
– Umwandlungswärmen bei
Aggregatzustandsänderungen
experimentell nachweisen.
– Aggregatzustandsänderungen unter
energetischen Gesichtspunkten
beschreiben.
Projekt
– Grundgleichung der Wärmelehre
– die Bedeutung der spezifischen
Wärmekapazität – besonders der von
Wasser – wird herausgearbeitet
Thermisches Verhalten von Körpern
– Volumenänderung von festen Stoffen,
Flüssigkeiten, Gasen und deren
Auswirkungen
– Lernen an Stationen: thermisches
Verhalten von Körpern
– die Anomalie von Wasser wird
beschrieben
Aggregatzustandsänderungen
– die Aggregatzustände und deren
Änderungen werden beschrieben und mit
dem Teilchenmodell erklärt
– Schülerexperiment: Schmelzen von Eis
– Schülerexperiment: Sieden von Wasser
– unter energetischen Gesichtspunkten
wird die Wärme beim Schmelzen
(Erstarren) und beim Verdampfen
(Kondensieren) betrachtet
Selbst erforscht: Wenn Wärme durch die
Wand geht
168–169
170
174-185
174–179
180–181
178
186-193
187
189
187–188
189–190
172
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Lichtausbreitung und Bildentstehung
Kompetenzen Bezug zum Lehrbuchinhalt Seiten im LB Eigene Anmerkungen
Lichtausbreitung
198–207
Der Schüler kann…
– Lichtquellen und beleuchtete Körper
unterscheiden und Beispiele
zuordnen.
– die allseitige und geradlinige
Ausbreitung des Lichtes unter
Anwendung des Modells Lichtstrahl
beschreiben.
Ausbreitung des Lichts
– Lichtquellen und beleuchtete Körper
– Von Lichtbündeln zum Modell der
Lichtstrahlen: die Eigenschaften des
Lichts werden benannt und mit dem
Modell des Lichtstrahls erklärt
198–207
200–201
204
– die Schattenbildung an Körpern
darstellen.
Reflexion
Der Schüler kann…
– Strahlenverläufe bei der Reflexion am
ebenen Spiegel konstruieren.
– die Gültigkeit des Reflexionsgesetzes
experimentell bestätigen.
Licht und Schatten
– die Entstehung und die Eigenschaften
von Schatten werden anschaulich erklärt
– Schülerexperiment: Schatten und
Schattenraum
– Schülerexperiment: Schattenbildung bei
zwei Lichtquellen
Reflexion des Lichts
– Beispiele von Reflexionen an ebenen
Spiegeln (Wasseroberfläche,
Glasscheibe, Spiegel) werden gezeigt und
Strahlenverläufe dargestellt
– Schülerexperiment: Messen und
Vergleichen von Einfalls- und
208-213
210
211
214-217
215
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– Beispiele aus Natur und Technik
nennen und mithilfe der Reflexion
erklären.
Brechung
Der Schüler kann…
– die Brechung des Lichts beschreiben.
– für den Übergang des Lichts an der
Grenzfläche Luft und Glas den
Einfalls- und Brechungswinkel
messen.
– das Brechungsgesetz qualitativ für
den Übergang vom optisch dünneren
zum optisch dichteren Medium
formulieren.
Bildentstehung an optischen Linsen
Der Schüler kann…
– optische Linsen unterscheiden und
einen Überblick über deren Einsatz
geben.
– Strahlenverlauf an Sammellinsen
mithilfe der Hauptstrahlen unter Verw.
des Brennpunktes sowie der
Linsenebene beschr. und zeichnen.
Reflexionswinkel – Reflexionsgesetz
– mit entsprechenden Beispielen werden
die Gesetzmäßigkeiten der Reflexion
weiter gefestigt
Brechung des Lichts
– an unterschiedlichen Stoffübergängen
wird die Brechung des Lichts beschrieben
– Schülerexperiment: Brechungsgesetz
Messen und Vergleichen von Einfalls- und
Brechungswinkel
– das Brechungsgesetz wird formuliert
– Methode: Grafische Auswertung von
Messreihen
Bildentstehung mit Linsen
– Optische Linsen: die Unterschiede
zwischen Sammel- und
Zerstreuungslinsen werden beschrieben
– Strahlenverlauf an Sammellinsen,
Brennpunkt-, Parallel- und
Mittelpunktstrahlen werden vorgestellt
214, 216
218-223
219
220
221
224-232
226–227
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– reelle Bilder an Sammellinsen
konstruieren und Eigenschaften der
Bilder bestimmen.
– seine Kenntnisse über die
Bildentstehung zur Klärung der
Wirkungsweise eines optischen
Gerätes (z. B. Projektor, Fotoapparat)
anwenden.
– Konstruktion von Bildern: mithilfe der
Hauptstrahlen werden reelle Bilder an
Sammellinsen konstruiert und deren
Eigenschaften betrachtet
– die Funktionsprinzipien von Fotoapparat
und Fernrohr werden beschrieben
227
228–229
– Projekte – Selbst erforscht: Löcher zeichnen Bilder
– Selbst erforscht: Digitalkameras
206
230
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Im Lehrbuch werden Schülerexperimente angeboten, die entsprechend als Experimente gekennzeichnet sind.
Das Angebot enthält alle – vom Lehrplan festgelegten – verpflichtenden Schülerexperimente.
Verpflichtende Schülerexperimente
Bestimmung der Dichte
Seite 22 Experiment 3: Ermittle die Dichte und bestimme den Stoff, aus dem ein vorgegebener Körper besteht!
Messen elektrischer Größen
Seite 134 Experiment 1: Messung von Stromstärke und Spannung
Seite 135 Experiment 2: Ermitteln des elektrischen Widerstandes
Aufnahme eines Temperatur‐Zeit‐Diagramms für das Sieden oder Schmelzen
Seite 187 Experiment 1: Schmelzen von Eis
Seite 189 Experiment 2: Sieden von Wasser
Schattenbildung
Seite 210 Experiment 2: Schattenbildung mit einer Lichtquelle
Seite 211 Experiment 3: Schattenbildung mit zwei Lichtquellen
Reflexion des Lichts
Seite 215 Experiment 2: Messen und Vergleichen von Einfalls‐ und Reflexionswinkel – Reflexionsgesetz
Brechung des Lichts
Seite 219 Experiment 3: Messen und Vergleichen von Einfalls‐ und Brechungswinkel – Brechungsgesetz
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