Bildungsplan

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Baden-württembergischer Bildungsplan für
Physik in Klasse 10 am Gymnasium

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Gymnasium Physik Klasse 10
mathematisch-naturwissenschaftlicher Zug

Lehrplaneinheit 1: Elektrizitätslehre II < 20 > Die Schülerinnen und Schüler erfahren, wie man weitere zentrale Größen der Elektrizitätslehre definiert und anwendet. Außerdem lernen sie das Prinzip der wechselseitigen Umwandlung mechanischer und elektrischer Energie kennen und deren technische Realisierung bei der Erzeugung und Verteilung elektrischer Energie beschreiben. Dabei soll ihnen bewusst werden, in welch hohem Maß die Ergebnisse der elektrotechnischen Forschung und der Einsatz elektrischer Energie das Leben und die Arbeitsmöglichkeiten der Menschen beeinflusst haben und noch beeinflussen.
Wiederholung elektrischer Grundbegriffe Kräfte zwischen elektrischen Ladungen [ Elektrisches Feld ] Elektrische Neutralisation, elektrische Influenz Elektrische Spannung Elektrische Arbeit Elektrische Leistung Zusammenhang zwischen Stromstärke und Spannung Elektrischer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen Kraft auf bewegte Ladungen im Magnetfeld Einfache Induktionsversuche Überblick über: Elektromotor Generator Transformator	Die chemischen Umsetzungen in galvanischen Elementen und Akkumulatoren sollen nicht besprochen werden. Im Zusammenhang mit den Kenndaten elektrischer Geräte soll auf die Forderung nach sparsamer Nutzung elektrischer Energie eingegangen werden. Georg S. Ohm (1789 - 1854) Hier bietet sich die Gelegenheit, den Gültigkeitsbereich eines physikalischen Gesetzes anzusprechen. Die Gesetze des unverzweigten bzw. verzweigten Stromkreises sollen an Beispielen mit einfachen Zahlenwerten erarbeitet und nach Möglichkeit in Schülerversuchen überprüft werden. Die Folgen, die sich aus der technischen Bereitstellung elektrischer Energie für den Menschen ergeben, können hier diskutiert werden. Werner von Siemens (1816 - 1892) Die Besichtigung eines elektrotechnischen Betriebes kann Einblicke in entsprechende Berufsbilder vermitteln. Vor den Gefahren beim Umgang mit Hochspannung muss eindringlich gewarnt werden.
Lehrplaneinheit 2: Struktur der Materie < 22 > Durch die Untersuchung elektrischer Leitungsphänomene erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die atomare Struktur der Materie. Sie lernen über den Aufbau der Atome die Vielfalt der radioaktiven Nuklide kennen und diese aufgrund ihrer Eigenschaften ordnen. Sie erfahren deren Bedeutung in Forschung, Medizin und Technik. Bei der Besprechung der Wirkungen radioaktiver Strahlung auf die Umwelt wird untersucht, wie sich der Mensch vor dieser Strahlung schützen kann. Die ernsthafte Beschäftigung mit Fragen, die im Rahmen der Kernphysik auftreten, kann den Schülerinnen und Schülern helfen, sich verantwortungsbewusst um eine Orientierung in einer von Technik geprägten Umwelt zu bemühen.
Erzeugung freier Elektronen Elektronenstrahlröhre Ionenleitung [Leitung in Gasen ] Elektronenleitung in Metallen Eigen- und Fremdleitung in Halbleitern p-n-Übergang Solarzelle Diode als richtungsabhängiger Widerstand Transistor als elektrischer Schalter Transistor als steuerbarer Widerstand Atomarer Aufbau der Materie Größe und Struktur der Atome Aufbau des Atomkerns, Isotope Radioaktive Strahlung und ihre Eigenschaften, Nachweismethoden Kernzerfall, Halbwertszeit [Altersbestimmung mit Hilfe radioaktiver Nuklide ] Anwendungen radioaktiver Isotope in Medizin und Technik Natürliche und zivilisatorische Strahlenbelastung, Schutzmaßnahmen	® Ch, LPE 2: Elektrolyse Hier bieten sich Schülerübungen Transistorschaltungen an. ® Ch, LPE 1: Atommodell Nach Absprache mit dem Fach Chemie soll in beiden Fächern ein geeignetes Atommodell verwendet werden. Beim Arbeiten mit radioaktiven Präparaten müssen die Bestimmungen der Verwaltungsvorschrift über die Durchführung der Strahlenschutzverordnung und der Röntgenverordnung beachtet werden. ® M, LPE 2: Exponentielles Wachstum Bei Zählratenmessungen kann der Computer eingesetzt werden. [ Marie Curie (1867 - 1934), Nobelpreis 1903 gemeinsam mit Pierre Curie (1859 - 1906) ] Bei den Anwendungen sollen Nutzen und Gefahren in einer sinnvollen Gegenüberstellung diskutiert werden. Die biologischen Wirkungen werden im Biologieunterricht behandelt. ® Bio, LPE 4: Chromosomenschäden
Lehrplaneinheit 3: Kinematik einfacher geradliniger Bewegungen < 10 > Vor dem Hintergrund ihrer Erfahrungen lernen die Schülerinnen und Schüler Möglichkeiten zur Registrierung und Darstellung von Bewegungen kennen. Sie erfahren, wie man diese mathematisch beschreiben kann, und lernen, den Verlauf von Bewegungen aus Diagrammen abzulesen.
Bewegungsabläufe, Darstellung in Schaubildern Mittlere Geschwindigkeit, Momentangeschwindigkeit, Beschleunigung Bewegungsgesetze bei geradlinigen Bewegungen mit konstanter Beschleunigung, freier Fall	Die Momentangeschwindigkeit soll durch geeignete Experimente eingeführt werden. ® M, LPE 2: Lineares Wachstum Das Verständnis der Bewegungsgesetze kann erleichtert werden, wenn Experimente und der Einsatz eines Modellbildungssystems sich sinnvoll ergänzen.

Ergänzung zum Bildungsplan für das naturwissenschaftliche Profil

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Inhaltliche Vorschläge für den Unterricht in den Profilzügen Fach Physik Klasse 9 und 10

Unter dem Aspekt, dass im Gymnasium mit Profilzügen der gemeinsame Besuch von Oberstufenkursen im Fach
Physik für alle Schülerinnen und Schüler möglich sein soll, ist es sinnvoll, eine weitgehende Übereinstimmung we-
sentlicher Inhalte in den Klassen 8 bis 10 in allen Profilzügen anzustreben.
Die Leitlinien und Ziele der Lehrplanfortschreibung von 1994 sollen für die Profilzüge ihre Gültigkeit behalten. Das
– Die Phänomene sollten im Vordergrund stehen.

Die Mathematisierung der Physik sollte nur so weit vorangetrieben werden, wie es für das Verständnis unbedingt
erforderlich ist. Auf keinen Fall sollten die Schülerinnen und Schüler durch übertriebene Rechnereien die Freu-
de an der Physik verlieren.

Der Anwendungsbezug sollte stärker betont werden.

Fächerverbindende Aspekte sollten – wo immer möglich – in den Unterricht einbezogen werden.

Die Umwelterziehung sollte einen sehr hohen Stellenwert einnehmen.

Die Schülerinnen und Schüler sollten möglichst häufig in einem Praktikum bzw. in Schülerübungen zu partner-
schaftlicher Arbeit und Teamfähigkeit erzogen werden.

Zur Verwirklichung dieser Ziele wird den Lehrerinnen und Lehrern ein größtmöglicher Freiraum eingeräumt. Da-
bei kann es hilfreich sein, die Jahrgangsstufen 9 und 10 als Einheit zu betrachten, in der die Anordnung der Lehr-planeinheiten freigestellt ist.
Damit ist folgende Anordnung der Lehrplaneinheiten in den Jahrgangsstufen 9 und 10 denkbar:

Wärmelehre

Fortsetzung der Elektrizitätslehre

Optik

Struktur der Materie

Die in den Profilen nun gegenüber der bisherigen Stundentafel zusätzlich zur Verfügung stehende Wochenstunde
kann dann für folgende inhaltliche Ergänzungen verwendet werden:

Vertiefung im Bereich der Optik
Ergänzung der Elektrizitätslehre (z. B. Halbleiterbauelemente und ihre Anwendungen oder elektromagnetische
Induktion)
Schülerexperimente.