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Vielfalt
entwickeln die Kennzeichen des Lebendigen durch kriteriengeleitetes Vergleichen.
beschreiben anatomische Merkmale von ausgewählten Vertretern fachgerecht.
recherchieren und präsentieren zu Organismen oder Organismengruppen.
ordnen Lebewesen an Hand anatomischer oder physiologischer Merkmale taxonomisch ein.
Vielfalt und Veränderung
vergleichen ausgesuchte anatomische Merkmale (z. B. Pferdehuf, Atmungssysteme), um Entwicklungsreihen zu erkennen.
erschließen die Chronologie evolutiver Ereignisse durch Anschauungsmodelle, z. B. in Form einer Zeitleine, Uhrmodell, Kalendermodell der Evolutionsgeschichte.
beschreiben Entwicklung mit Hilfe von Stammbäumen.
wenden die Evolutionstheorie auf verschiedene Problemstellungen, z. B. Aussterben oder Entwicklung von Arten, an.
Organismus, Organe, Zellen – Versorgung mit Stoffen und Energie
führen exemplarisch Versuche oder Untersuchungen zu physiologischen Fragestellungen durch, z. B. dem Zusammenhang von Kohlenstoffdioxidproduktion und Bewegung.
erschließen den Zusammenhang von Struktur und Funktion, z. B. durch Modelle, Auswertung von Daten, Experimente.
beschreiben das Herz-Kreislauf- und ein ausgewähltes Organsystem mit Hilfe von Schemazeichnungen.
stellen Stoffaustausch oder Stoffumwandlung unter Verwendung von Teilchensymbolen oder Formelsprache schematisch dar.
wenden den Zusammenhang von Struktur und Funktion in verschiedenen Problemstellungen an.
Pflanze, Pflanzenorgane, Pflanzenzellen – Licht ermöglicht Stoffaufbau
mikroskopieren pflanzliche Zellen/Gewebe.
mikroskopieren erschließen denpflanzliche ZusammenhangZellen/Gewebe, von Fotosynthese und Energiespeicherung mit Hilfe
erschließen den Zusammenhang von Energiediagrammen, von Fotosynthese und Energiespeicherung mit Hilfe
von Energiediagrammen, experimentieren hypothesengeleitet, werten Versuche aus und stellen Versuchsergeb-
experimentieren nisse in Protokollenhypothesengeleitet, dar, werten Versuche aus und stellen Versuchsergeb-
nisse in Protokollen dar, beschreiben die Fotosynthesereaktion mit Teilchensymbolen.
beschreiben die Fotosynthesereaktion wenden den Zusammenhang mit Teilchensymbolen, von Struktur und Funktion in Problemstellungen an.
wenden den Zusammenhang von Struktur und Funktion in Problemstellungen an.
Ökosysteme im Wandel
erschließen die Komplexität von Ökosystemen mit Hilfe von Modellen.
stellen Wechselwirkungen im Ökosystem schematisch dar.
bilanzieren Stoff- und Energieflüsse, um Auswirkungen des eigenen Handelns abzuschätzen, z. B. CO2-Fußabdruck, ökologischer Rucksack, virtuelles Wasser.
wenden Dimensionen der Nachhaltigkeit (z. B. Drei-Säulen-Modell) an, um (anthropogene) Einflüsse auf Ökosysteme zu bewerten.
Erwachsen werden
recherchieren fragengeleitet in verschiedenen Quellen über hormonelle Einflüsse auf verschiedene Organe.
wenden beim Sprechen über Sexualität Fachsprache (statt der Alltagssprache) an.
wenden biologisches Wissen an, um verantwortliches Handeln abzuleiten (z. B. zur Körperpflege, Verhütungsmethoden, Verhalten in der Schwangerschaft).
Informationen empfangen, verarbeiten, speichern
führen Versuche zur Funktion eines Sinnesorgans durch und werten sie aus.
erschließen den Zusammenhang von Struktur und Funktion eines Sinnesorgans und des Neurons durch Modelle oder Modellexperimente.
wenden das Schlüssel-Schloss-Prinzip zur Erklärung der Informationsübertragung an Synapsen in verschiedenen Problemstellungen (z. B. Synapsengifte, Drogen) an.
Sport und Ernährung – Energiebilanz des Körpers
stellen Energiefluss in der Muskelzelle schematisch/modellhaft dar.
erstellen Energiebilanzen, z. B. in Zusammenhang mit dem Körpergewicht.
wenden Wissen über Muskelaufbau und Zellatmung an, um Leistungssteigerung durch Ernährung und Training zu erklären.
bewerten Bewegungs- und Ernährungsgewohnheiten mit Blick auf die Gesunderhaltung des eigenen Körpers.
Krankheitserreger erkennen und abwehren
verwenden Modelle zur Erklärung der Immunantwort als Ergebnis interzellulärer Kommunikation.
recherchieren fragengeleitet oder hypothesengeleitet zu verschiedenen Erregertypen.
beurteilen Maßnahmen gegen Infektionskrankheiten unter Anwendung von Fachwissen.
bewerten Standpunkte zur Impfung gegen Infektionskrankheiten.
Individualität und Entwicklung
wenden einfache Modelle an, um den Weg vom Gen zum Merkmal zu erklären.
erschließen die Ursachen der Individualität durch modellhafte Darstellung von Meiose und Befruchtung.
beschreiben Individualität auf verschiedenen Organisationsebenen.
nutzen kombinatorische Methoden (Kreuzungsschemata), um Wahrscheinlichkeit für Geno- und Phänotypen vorauszusagen.
Biowissenschaften und Gesellschaft
nutzen einschlägige Fachbegriffe zur gezielten Recherche.
stellen Rechercheergebnisse einem Publikum adressatengerecht und in strukturierter sprachlicher Darstellung vor.
argumentieren zu Chancen und Risiken biotechnologischer Anwendungen, z. B. Reproduktionsmedizin, Gentechnik, Gendiagnostik.
wenden biologisches Fachwissen an, um Technologien zu erklären oder zu beurteilen.
Biologische Anthropologie
werten Daten zur Anatomie, Genetik oder Immunbiologie aus, um Verwandtschaftsbeziehungen zu erkennen.
wenden Wissen über die Abstammung des Menschen an, um ausgewählte Verhaltensweisen des Menschen, z. B. Stressreaktion, zu erklären.
beschreiben Einflüsse der kulturellen Evolution (technische und medizinische Errungenschaften) auf die Entwicklung der Menschheit und der Biosphäre.
Chemikers Vorstellungen von den Stoffen
ordnen kriteriengeleitet, um die Vielfalt der Stoffe zu erfassen und zu strukturieren..
recherchieren zu Stoffen unter verschiedenen Fragestellungen (z. B. Eigenschaften, zum Gefahrenpotenzial, zur Aufbewahrung, Kennzeichnung, Verwendung und Entsorgung) und präsentieren die Rechercheergebnisse in geeigneter Form, z. B. Steckbrief, Tabelle..
führen einfache qualitative Untersuchungen zu Stoffeigenschaften und Versuche zu chemischen Reaktionen durch und dokumentieren diese in geeigneter Form..
nutzen einfache Atomvorstellungen, um Phänomene der Stoffebene auf der Teilchenebene zu erklären.
Von der Saline zum Kochsalz
führen einfache Versuche zu Stoffeigenschaften von Salzen und zur Stofftrennung durch und protokollieren diese.
stellen Modelle selbst her, z. B. Natriumchlorid-Ionengitter.
erklären die Eigenschaften von Salzen durch Anwendung von Modellen.
stellen den Ablauf der Salzgewinnung auf Teilchenebene dar.
stellen den Ablauf einer Stofftrennung auf Stoffebene mit einem Flussdiagramm dar.
wenden Wissen über Stoffeigenschaften an, um Trennverfahren auszuwählen oder zu entwickeln.
Heizen und Antreiben
führen einfache qualitative und quantitative Experimente zur Verbrennung durch und werten diese aus.
wenden ihr Wissen über Brandfaktoren (Sauerstoff, Temperatur, Brennstoff) zur Brandbekämpfung in Alltagssituationen an.
erklären Aktivierungsenergie und Reaktionsenergie unter Verwendung von Energiediagrammen.
werten Brennwerttabellen aus und schließen auf die Eignung der betrachteten Stoffe als Brennstoff.
bewerten den Einsatz von Treibstoffen aus unterschiedlichen Perspektiven (Ressourcen, Folgen für die Umwelt und Nachhaltigkeit).
erstellen Reaktionsgleichungen von Verbrennungsreaktionen und veranschaulichen die submikroskopische Ebene mit geeigneten Molekülmodellen.
Vom Erz zum Metall
führen Experimente zur Gewinnung von Metallen und zu ihren Eigenschaften durch und protokollieren diese.
beschreiben die Metallgewinnung mit Hilfe von Reaktionsgleichungen.
Sauber und schön
planen einfache Untersuchungen zum Lösungsverhalten von Stoffen, führen sie durch und protokollieren.
erklären typische Stoffeigenschaften, insbesondere die Polarität von Lösungsmitteln (Alkan, Alkanol und Wasser) mit Hilfe der Molekülstruktur.
wenden Wissen über Lösungsmittel in verschiedenen alltagsbezogenen Problemstellungen an.
Säuren und Laugen
testen Alltagsstoffe auf ihre saure oder alkalische Wirkung und dokumentieren dies.
führen hypothesengeleitete Experimente zur Wirkung von Säuren und Laugen durch.
erklären die Neutralisation auf der Modellebene sowie in der Formelsprache.
nutzen ihr Wissen über Säuren und Laugen im Alltag.
diskutieren mögliche Folgen beim Eintrag von Säuren und Laugen in die Umwelt.
Schöne neue Kunststoffwelt
entwickeln geeignete Versuche zur Untersuchung von Kunststoffeigenschaften und führen sie durch.
stellen die Strukturen von Kunststoffen mit Modellen bzw. vereinfachten chemischen Formeln dar.
erklären Elastizität und Plastizität mit Hilfe von Modellen.
recherchieren fragengeleitet über Eigenschaften und Verwendung von High-Tech Materialien und stellen ihre Ergebnisse adressatengerecht dar.
nutzen fachspezifisches Wissen, um Kunststoffprodukte und Verbundwerkstoffe mit Blick auf anwendungsbezogene, ökologische und ökonomische Kriterien zu bewerten.
Vom Reagenzglas zum Reaktor
stellen Produktionsprozesse schematisch dar.
erstellen Reaktionsgleichungen zu technischen Prozessen.
stellen Berufsbilder adressatengerecht dar, bei denen chemische Kenntnisse bedeutsam sind.
entwickeln Kriterien, erheben Daten und werten Daten aus (z. B. Produkte, Arbeitsplätze, Wirtschaftsfaktor, Umweltrelevanz), um die Bedeutung der chemischen Industrie für Rheinland-Pfalz zu erfassen.
Den Stoffen auf der Spur
wenden geeignete qualitative und quantitative Verfahren (z. B. Kolorimetrie, Maßanalyse) bei der Wasseranalytik an.
erfassen Prinzipien von qualitativen und quantitativen Testverfahren (z. B. Kolorimetrie, Maßanalyse) zur Wasseruntersuchung.
wenden das Wissen über Messverfahren und Messgenauigkeit (z. B. pH-Wert) in verschiedenen Zielsetzungen (z. B. zur Planung von Experimenten, zur kritischen Beurteilung von Angaben auf Etiketten, in Medien, …) an.
wechseln Darstellungsformen bei Verwendung von Messwerten, Diagrammen, Tabellen.
verwenden Daten aus Wasseranalysen in verschiedenen Problemstellungen (z. B. Gesundheit, Umwelt).
Gefährliche Stoffe
recherchieren fragengeleitet zu verschieden Gefahrstoffen, z. B. zur Wirkung, Handhabung.
wechseln von Alltagsvorstellungen zu Fachvorstellungen, indem sie journalistische Darstellungen (z. B. Feuerwerk, Tankerunfall, Vergiftung) in fachadäquate Darstellungen überführen und umgekehrt.
stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen Kenntnisse über Gefahrstoffe bedeutsam sind.
führen eine Nutzen-/Risikoanalyse durch, um die Verwendung von Gefahrstoffen zu beurteilen.
Stoffe im Fokus von Umwelt und Klima
erschließen den Kohlenstoffkreislauf durch Experimente, Auswertung von Daten und unter Nutzung anderer Quellen.
stellen den globalen Kohlenstoffkreislauf als ein System chemischer Reaktionen dar.
erstellen Regelkreisschemata, um Folgen von natürlichen und anthropogenen Einflüssen auf den Kohlenstoffdioxidkreislauf abzuschätzen (Modellierung).
unterscheiden modellierte Daten von Messdaten und beurteilen deren Aussagekraft.
wenden Dimensionen der Nachhaltigkeit (Ökologie, Ökonomie, Soziales) an, um die Einflüsse auf den Kohlenstoffkreislauf zu bewerten.
Mobile Energieträger
führen Versuche zu galvanischen Elementen und der Redoxreihe durch, protokollieren sie und werten sie aus.
wenden das Akzeptor-Donator-Prinzip auf verschiedene Redox-Reaktionen an.
nutzen Modellzeichnungen und Formelsprache zur Darstellung von Elektronenübergängen.
bewerten mobile Energieträger, indem sie technische Bewertungskriterien (Energiedichte, Ladezeit, Zyklenhaltbarkeit) und Kriterien zur Nachhaltigkeit anwenden.
Akustische Phänomene
wenden Verfahren zur Schallpegelmessung an.
beobachten und beschreiben kriteriengeleitet den Vorgang der Schallerzeugung genau (z. B. schwingende Körper bei Musikinstrumenten).
führen Experimente nach Anleitung durch und werten sie aus (z. B. Zusammenhang zwischen Saitenlänge und Tonhöhe, zwischen Anregung und Lautstärke).
dokumentieren unterschiedliche Töne durch das Erstellen qualitativer Schwingungsbilder (z. B. für hohe/tiefe und laute/leise Töne).
bewerten ihre eigenen Hörgewohnheiten (z. B. hohe Lautstärken in Kopfhörern oder bei Konzerten) in Bezug auf das Risiko möglicher Hörschädigungen unter Berücksichtigung des Grundprinzips der Informationsübertragung.
Optische Phänomene an Grenzflächen
planen einfache Experimente zur Reflexion, Brechung und Absorption, führen sie durch und protokollieren die Ergebnisse.
nutzen das Strahlenmodell zur Darstellung bzw. Vorhersage optischer Phänomene (Brechung, Reflexion, Absorption, Schatten).
dokumentieren optische Phänomene durch das Anfertigen von Diagrammen aus Messwerten.
werten Diagramme zur Gewinnung von Informationen über den Strahlenverlauf aus.
Thermische Ausdehnung in Experiment und Modell
planen einfache Experimente (z. B. zur temperaturabhängigen Volumen- bzw. Längenänderung bei Körpern), führen sie durch und dokumentieren die Ergebnisse..
entwickeln Strategien zum Sichtbarmachen kleiner Effekte..
beschreiben an alltäglichen Beispielen das Verhalten von Stoffen bei Temperaturänderung unter Nutzung des Teilchenmodells..
begründen an geeigneten Beispielen, dass das einfache Teilchenmodell Grenzen hat.
Dynamische Phänomene
planen einfache Experimente zur Untersuchung von Bewegungsänderungen, führen sie durch und dokumentieren deren Ergebnisse.
dokumentieren Bewegungen durch geeignete Darstellungen (z. B. Diagramme, Vektoren).
wenden verschiedene Messverfahren (statisch, dynamisch) zur Bestimmung von Kräften an.
nutzen Kraftpfeilpaare zur Beschreibung von Wechselwirkungen.
Atombau und ionisierende Strahlung
nutzen Modelle und Simulationen zur Beschreibung von Sachverhalten und zum Erkenntnisgewinn (z. B. bei Atombau oder Wechselwirkung der Strahlung mit Materie)..
recherchieren über Radioaktivität (z. B. Wirkungen, medizinische Nutzung, Gefahren, Radiokarbonmethode)..
argumentieren und diskutieren über Nutzen und Gefahren ionisierender Strahlung..
bewerten Schutzmaßnahmen vor ionisierender Strahlung (z. B. in Bezug auf Strahlungsarten und Dosis).
Spannung und Induktion
vergleichen und bewerten Methoden zur Bereitstellung elektrischer Energie.
nutzen den Zusammenhang ΔE = P·Δt für Berechnungen im Zusammenhang mit Energienutzung im Haushalt.
führen einfache Messungen bzw. Experimente (z. B. Maschenregel, Induktion) durch.
erarbeiten sich mit Hilfe geeigneter Quellen Aufbau und Funktion technischer Geräte (z. B. Kraftwerk, Generator).
erklären das Funktionsprinzip eines Generators mit Hilfe der Induktion.
Kosmos und Forschung
erschließen sich und beschreiben die Methode naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung.
recherchieren in verschiedenen Quellen zu ausgewählten Themen moderner Physik.
präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit an ausgewählten Themen moderner Physik sach- und adressatengerecht.
nutzen vorhandenes Wissen zur Einordnung populärwissenschaftlicher Informationen.
Wärmetransporte und ihre Beeinflussung
planen Experimente zu thermischen Energietransporten (z. B. zur effektiven Kühlung oder Wärmedämmung), führen sie durch, werten sie quantitativ mit Hilfe der Darstellung von Temperaturverläufen im Diagramm aus und interpretieren sie.
diskutieren und argumentieren in Bezug auf verschiedene Möglichkeiten der Kühlung bzw. Wärmedämmung.
optimieren Kühl- und Wärmedämmmaßnahmen durch gezielte Beeinflussung thermischer Energieströme.
vergleichen und bewerten verschiedene Möglichkeiten zur Kühlung bzw. Wärmedämmung.
nutzen Energieflussdiagramme zur Erklärung des Grundprinzips von Wärmepumpen und Wärmekraftmaschinen.
Gesetzmäßigkeiten im elektrischen Stromkreis
wenden Messverfahren im Stromkreis an (z. B. zur Überprüfung der Knotenregel).
führen einfache Experimente zu Größen im Stromkreis durch (z. B. zu U-I-Kennlinien verschiedener Bauteile oder zum spezifischen Widerstand eines Drahtes).
nutzen Analogien zu thermischen Strömen zur Erklärung der Abhängigkeit der elektrischen Stromstärke von Spannung und Widerstand.
nutzen Wissen über die Zusammenhänge elektrischer Größen zur Berechnung von Größen im Stromkreis.
beurteilen Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit elektrischem Strom.
Energiebilanzen und Wirkungsgrade
nutzen gegebene oder erarbeitete Formeln zum Aufstellen von Energiebilanzen, zum Treffen von Vorhersagen und zur Berechnung von Wirkungsgraden.
nutzen Energieflussdiagramme zur Darstellung von Energieumladungen.
bewerten den sinnvollen Einsatz von Maschinen unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades.
bewerten das Optimieren von Maschinen unter praktischen und energetischen Gesichtspunkten.
Sensoren im Alltag
nutzen das Wissen über zu Grunde liegende Wechselwirkungen, um Prinzipien bei der Signalaufnahme/-übertragung/-ausgabe zu beschreiben.
führen Experimente mit Sensoren durch und werten sie aus.
erschließen die Entwicklung der Signalwandlung und an einem geeigneten Beispiel ihre physikalischen Hintergründe.
recherchieren zur Funktionsweise von Sensoren, dokumentieren und präsentieren die Ergebnisse der Recherche adressatengerecht.
Praxis und Forschung
stellen anhand von Fragestellungen oder Phänomenen Hypothesen auf und überprüfen sie.
planen Experimente, führen sie durch und dokumentieren die Ergebnisse.
nutzen physikalische Kenntnisse zur Lösung von Aufgaben und Problemen.
tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren Anwendungen unter angemessener Verwendung der Fachsprache und fachtypischer Darstellungen aus.
