In diesem Kapitel sind die Themenfelder und Inhalte für die Doppeljahrgangsstufen 7/8 und 9/10 dargestellt. Die in den Themenfeldern aufgeführten Inhalte sind in der jeweiligen Doppeljahrgangsstufe verbindlich. Abhängig von den Stundenvolumina der naturwissenschaftlichen Fächer an den Schulen können die in der Übersicht gekennzeichneten Themenfelder der Doppeljahrgangsstufe 7/8 oder 9/10 zugeordnet werden. Sie werden abhängig von der Entwicklung und den Kompetenzen der Lernenden im Unterricht erarbeitet und vertieft. Die Themenfelder und Inhalte bieten zahlreiche Möglichkeiten, Bezüge zu anderen Fächern und zu übergreifenden Themen herzustellen. Auf unterschiedlichen Niveaus können einzelne Aspekte erneut aufgegriffen und vertieft werden. Die Themenfelder sind didaktisch verbunden und ergeben eine sinnvolle und begründete Reihenfolge, die jedoch nicht starr ist und an Lerngruppen und schulartspezifische Bedingungen angepasst werden kann. Zu jedem Themenfeld sind wichtige Bezüge zu den Basiskonzepten dargestellt.

Um die gleichberechtigte Teilhabe am gesellschaftlichen Leben, unabhängig von ethnischer und kultureller Herkunft, sozialem und wirtschaftlichem Status, Geschlecht und sexueller Orientierung, Alter und Behinderung sowie Religion und Weltanschauung zu ermöglichen, ist es erforderlich, diese individuelle Vielfalt der Lernenden bei der Planung des Unterrichts zu berücksichtigen. Damit fördert der Unterricht die Stärken unterschiedlicher Persönlichkeiten und ermöglicht inklusives Lernen.

Die ausgewiesenen Themenfelder werden für Schülerinnen und Schüler, die wegen einer erheblichen und langandauernden Beeinträchtigung ihres Lern- und Leistungsverhaltens sonderpädagogische Förderung erhalten oder für die sonderpädagogischer Förderbedarf im Förderschwerpunkt Lernen5 festgestellt wurde, schülerbezogen berücksichtigt. Sie werden entsprechend der Lebensbedeutsamkeit für die Schülerinnen und Schüler ausgewählt.

Die Themenfelder und Inhalte bilden die Grundlage für differenzierte Aufgabenstellungen und eine Materialauswahl, die eine Herausforderung für das gesamte Leistungsspektrum einer Lerngruppe darstellt. Die Lernenden erhalten Gelegenheit, ihre Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit den Themenfeldern und Inhalten allein und in der Zusammenarbeit mit anderen unter Beweis zu stellen. Sie erfahren dabei, in welchem Maße sie die gesetzten Standards erreichen bzw. was sie tun können, um ihre Kompetenzen zu vertiefen und zu erweitern. Die Themenfelder und Inhalte knüpfen vor allem an die Themen und Inhalte für das Fach Naturwissenschaften 5/6 an.

Die Kontexte enthalten Anregungen, die die Fachkonferenzen oder Fachlehrkräfte je nach Schulart bzw. -profil nach eigenem Ermessen bei der Planung von Unterricht berücksichtigen können. Dazu ist es erforderlich, dass die Lehrkräfte auf der Grundlage eines schulinternen Curriculums ein eigenes Unterrichtskonzept entwickeln. Dabei sind neben den vorgegebenen Kompetenzen und Inhalten die Interessen der Schülerinnen und Schüler, das Schulprogramm, besondere Gegebenheiten der Schule sowie aktuelle Anlässe zu berücksichtigen. Hierfür ist die Kooperation der Lehrkräfte in Fachkonferenzen oder überschulischen Arbeitskreisen notwendig.

Die Schülerinnen und Schüler erfahren im Unterricht und an außerschulischen Lernorten etwas über Strukturen, Prozesse und Zusammenhänge in Natur und Technik. Damit sie dieses Wissen einschätzen, bewerten und sinnvoll in das eigene Weltbild einfügen können, ist es von entscheidender Bedeutung, dass sie auch erfahren, wie diese Erkenntnisse gewonnen werden. Dazu lernen sie die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen kennen, zu denen sowohl die charakteristischen Denkmethoden, mit denen man in den Naturwissenschaften zu Erkenntnissen gelangt, als auch die charakteristischen Arbeitsmethoden der Fachgebiete Physik, Chemie und Biologie zählen.

Der experimentellen Methode kommt auf Grund ihrer exponierten Stellung in den naturwissenschaftlichen Fächern eine tragende Rolle zu. Aus diesem Grund werden für jedes Themenfeld verbindliche Experimente und Untersuchungen angegeben. Diese können entsprechend der experimentellen Ausstattung der Schule variiert werden, sofern die mit dem Experiment bzw. der Untersuchung verbundenen Intentionen gewahrt bleiben.

Die in den Tabellen angegebenen Fachbegriffe beschränken sich auf wichtige, unverzichtbare Begriffe des Faches.

Der Rahmenlehrplan enthält in den Teilen C für die naturwissenschaftlichen Fächer in allen Themenfeldern Beispiele für Differenzierungsmöglichkeiten, die den Lehrkräften helfen, das für ihre Lerngruppe und für einzelne Schülerinnen und Schüler passende Leistungsniveau anzubieten. Differenzierungsmöglichkeiten beziehen sich auf:

  • die Komplexität von Sachverhalten und Kontexten,
  • die Tiefe, mit der die Inhalte behandelt werden,
  • das Abstraktionsniveau,
  • die experimentellen Zugänge, z. B. mit Bezug auf den Grad der Selbstständigkeit,
  • die unterschiedlichen Bearbeitungsweisen, z. B. bei der Textrezeption und Neustrukturierung von Sachverhalten, beim Erkunden oder Recherchieren,
  • unterschiedliche Verarbeitungsweisen, z. B. Aufgaben lösen, Textproduktion, Anwenden und Memorieren von Wissen,
  • exemplarisches oder fachsystematisches Lernen.

Im Rahmen der Kontingentstundentafel obliegt es jeder Schule, Profilstunden für den Wahlpflichtbereich der Fächer Chemie, Biologie, Physik oder das Wahlpflichtfach Naturwissenschaften anzubieten. Die Themen und Inhalte für ein naturwissenschaftliches Wahlpflichtfach werden von der Fachkonferenz der Schule festgelegt.

 

5In Brandenburg sind diese Schülerinnen und Schüler dem Bildungsgang Förderschule Lernen gemäß § 30 BbgSchulG zugeordnet.

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 Doppeljahrgangsstufe 7/8

3.1

Thermisches Verhalten von Körpern

3.2

Wechselwirkung und Kraft

3.3

Mechanische Energie und Arbeit

3.4

Thermische Energie und Wärme

3.5*

Elektrischer Strom und elektrische Ladung

3.6*

Elektrische Stromstärke, Spannung, Widerstand und Leistung


Doppeljahrgangsstufe 9/10

3.5*

Elektrischer Strom und elektrische Ladung

3.6*

Elektrische Stromstärke, Spannung, Widerstand und Leistung

3.7

Gleichförmige und beschleunigte Bewegungen

3.8

Kraft und Beschleunigung

3.9

Magnetfelder und elektromagnetische Induktion

3.10

Radioaktivität und Kernphysik

3.11

Energieumwandlungen in Natur und Technik

3.12

Mechanische Schwingungen und Wellen

3.13

Optische Geräte

 * Abhängig von den Stundenvolumina der naturwissenschaftlichen Fächer an den Schulen können die in der Übersicht gekennzeichneten Themenfelder der Doppeljahrgangsstufe 7/8 oder 9/10 zugeordnet werden.

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Mechanische Schwingungen werden als Bewegungsform dargestellt. Ihr periodischer Verlauf lässt sich durch Kopplungskräfte des schwingungsfähigen Systems erklären. Insbesondere die Kenngrößen der mechanischen Schwingung sollen vielseitig experimentell untersucht werden. Die Gleichungen für die Periodendauer von Fadenpendel und Federschwinger ermöglichen quantitative Vergleiche mit eigenen Messergebnissen.

Aufbauend auf das Alltagsphänomen Wasserwelle lassen sich die Kenngrößen mechanischer Wellen sowie die Phänomene Reflexion, Brechung, Beugung und Überlagerung praxisorientiert veranschaulichen. 

InhalteExperimente/Untersuchungen
 
  • Kenngrößen einer harmonischen Schwingung
  • Darstellung harmonischer Schwingungen in Diagrammen
  • Dämpfung von Schwingungen
  • Energieumwandlungen bei einem Fadenpendel oder einem Federschwinger
  • Resonanz
  • Kenngrößen mechanischer Wellen
  • Darstellung mechanischer Wellen in Diagrammen
  • Reflexion und Brechung
  • Beugung und Interferenz mechanischer Wellen
 
 
  • Untersuchung der Abhängigkeiten der Periodendauer eines Fadenpendels oder eines Federschwingers
  • Untersuchung gedämpfter Schwingungen
  • Untersuchung des Phänomens der Resonanz
  • Untersuchung der Eigenschaften von Wellen, z. B. Wasserwellen oder Schallwellen
  • Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle
 
Bezüge zu den Basiskonzepten
System

 Eine mechanische Schwingung entsteht durch eine Störung an einem schwingungsfähigen System.

 

 

MaterieDie Ausbreitung einer mechanischen Welle wird mit Kopplungskräften zwischen den Teilchen der Materie erklärt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt von Eigenschaften der Materie ab. Form und Material von Federn haben einen Einfluss auf die Periodendauer von Federschwingern.
EnergieSchwingungen lassen sich durch periodische Energieumwandlungen beschreiben.
Eine Welle überträgt Energie ohne Materie zu transportieren.
WechselwirkungDie Ruhelage ist nicht Ausdruck einer Wechselwirkung, sondern eines Gleichgewichts von Kräften.
Mögliche KontexteFachbegriffe
 
  • Stoßdämpfer beim Auto
  • Auswirkungen von Resonanzeffekten, z. B. der Zusammensturz der Tacoma Narrows Bridge
  • Erdbebenwellen, Tsunami, z. B. mögliche Vorwarnzeiten, erdbebensicheres Bauen
  • Musikinstrumente, z. B. Schallerzeugung, Schallausbreitung, Frequenzanalyse, Akustik von Räumen
  • Brechung von Meereswellen am Strand
 
 
  • Amplitude, Elongation, Frequenz, Periodendauer
  • Ruhelage
  • Resonanz
  • Längswelle, Querwelle
  • Wellenlänge
  • Ausbreitungsgeschwindigkeit
  • Reflexion und Brechung
  • Beugung Interferenz
 
Beispiele für Differenzierungsmöglichkeiten
 
  • Rückstellkräfte bei einem Federschwinger und einem Fadenpendel
  • Gleichung zur Berechnung der Periodendauer
  • qualitative oder quantitative Beschreibung zur Beugung und Überlagerung von Wellen
 

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Der Wahlpflichtunterricht stellt ein Angebot dar, das über den Regelunterricht hinausgeht und ihn thematisch erweitert. Er dient der Vertiefung von Fachinhalten und schafft die Möglichkeit, Fachliches und Überfachliches zu verbinden.

Im schulinternen Curriculum wird sichergestellt, dass thematische Dopplungen mit dem Regelunterricht und Vorgriffe auf Inhalte des Unterrichts in der gymnasialen Oberstufe vermieden werden.

Grundlage für den Unterricht im Wahlpflichtfach sind die fachlichen Kompetenzbereiche. Werden weitere Fächer hinzugezogen, gilt dies für die Kompetenzbereiche aller beteiligten Fächer.

In den Fächern Biologie, Chemie und Physik kann im Wahlpflichtfach auf Themenfelder aus dem Fachteil Naturwissenschaften 7 – 10 zurückgegriffen werden.

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Redaktionell verantwortlich: Boris Angerer, LISUM