A.1 Beobachtungen und Untersuchungen in Natur und Alltag planen, durchführen und dokumentieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

problem-, sach- und zielgemäß Fragestellungen für eine Beobachtung/Untersuchung formulieren

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

geeignete Beobachtungskriterien zur Beantwortung einer Fragestellung aufstellen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

bei der Beobachtung/Untersuchung naturwissenschaftliche Arbeitstechniken anwenden wie z. B. Messen, Zählen, Befragen, gezieltes Sammeln

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

bei der Beobachtung/Untersuchung naturwissenschaftliche Arbeitstechniken anwenden wie z. B. Messen, Zählen, Befragen, gezieltes Sammeln – zusätzlich: Proben nehmen, Kartieren

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

bei der Beobachtung/Untersuchung naturwissenschaftliche Arbeitstechniken anwenden wie z. B. Messen, Zählen, Befragen, gezieltes Sammeln – zusätzlich: analysieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

die Beschaffenheit und Erscheinung eines gegebenen Objekts nach Anleitung in vorgegebener Form beschreiben und dabei trennen zwischen Beschreibung und Erklärung/Interpretation

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

die Beschaffenheit und Erscheinung eines gegebenen Objekts nach Anleitung in vorgegebener Form beschreiben und dabei trennen zwischen Beschreibung und Erklärung/Interpretation – aber selbstständig

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

die bei Untersuchungen gewonnenen Informationen anhand einer vorgegebenen Struktur darstellen und für ihre Fragestellung zielführend auswerten

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Informationen selbstständig und nach selbst gewählten Kriterien strukturieren

A.2 vergleichen und messen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

aus erlernten Vergleichskriterien und -methoden zu einer Fragestellung geeignete auswählen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

selbst Vergleichskriterien und -methoden entwickeln

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Randbedingungen nennen, die das Ergebnis einer Beobachtung beeinflussen können

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

mit Hilfestellung ihre Vergleichs- oder Messanordnung sowie die Randbedingungen so einrichten, dass die beobachtbaren Größen einen sinnvollen und reproduzierbaren Vergleich bzw. eine ebensolche Messung erlauben

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

ihre Vergleichs- oder Messanordnung sowie die Randbedingungen so einrichten, dass die beobachtbaren Größen einen sinnvollen und reproduzierbaren Vergleich bzw. eine ebensolche Messung erlauben

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

unterscheiden, wann ein qualitativer Vergleich zur Beantwortung einer Frage ausreicht und wann eine quantitative Messung sinnvoll/erforderlich ist

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Maßeinheiten zu gegebenen Messgrößen nennen; zwischen Maßzahl und Einheit unterscheiden

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

zu Messversuchen passende Maßeinheiten nennen, in Untereinheiten umrechnen und Einheiten auf bereits bekannte Maßeinheiten zurückführen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

geeignete Messgrößen zu Versuchen definieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Messgeräte mithilfe einer Anleitung richtig verwenden

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Messgeräte selbstständig aufbauen und verwenden

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

geeignete Messgeräte auswählen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Messwerte korrekt ablesen, richtig erfassen und nach vorgegebenem Schema protokollieren

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

nach eigenem Schema selbstständig protokollieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Vergleichs- und Messergebnisse nach Anleitung übersichtlich und für die Fragestellung zielführend darstellen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Vergleichs- und Messergebnisse nach Anleitung übersichtlich und für die Fragestellung zielführend darstellen – aber selbstständig

A.3 Experimente planen, durchführen und auswerten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen Versuchsanordnungen erläutern

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Versuchsanordnungen mit Hilfestellung selbst entwickeln

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

Versuchsanordnungen mit Hilfestellung selbst entwickeln – aber für einfache Versuche selbstständig

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Versuchsaufbau und durch ihn repräsentierter Wirklichkeit darstellen einfache, ungefährliche Experimente unter ständiger Anleitung durchführen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

einfache, ungefährliche Experimente unter ständiger Anleitung durchführen – aber selbstständig

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

auch komplexere Experimente selbstständig durchführen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

den Ablauf eines Versuches aufmerksam und an der Fragestellung orientiert beobachten ihre Beobachtungen in vorgegebener Form (z. B. Textprotokoll, Skizze, Tabelle, Diagramm) wiedergeben und dokumentieren

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

ihre Beobachtungen in angemessener, strukturierter Form (z. B. Textprotokoll, Skizze, Tabelle, Diagramm nach eigener Wahl) wiedergeben und dokumentieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

streng zwischen Beobachtungen und Erklärungen/Interpretationen unterscheiden Versuchsergebnisse im Hinblick auf die Fragestellung analysieren und vorgegebene einfache Gesetzmäßigkeiten daraus begründen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

auch komplexere Gesetzmäßigkeiten aus Versuchsergebnissen begründen; einfache Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge mit Anleitung selbst daraus herleiten

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

Versuchsergebnisse selbstständig analysieren und interpretieren und so Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge erarbeiten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

gefundene Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge auf einfache Beispiele aus dem Alltag anwenden

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

gefundene Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge auch auf komplexere Alltagsbeispiele anwenden, dabei ggf. Vereinfachungen vornehmen und diese begründen

A.4 Modelle nutzen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

den Begriff „Modell“ definieren und Beispiele für Modelle aus Alltag und Naturwissenschaft nennen den abstrakten Charakter eines vorgegebenen Modells erläutern

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

die Notwendigkeit der Abstraktion im Hinblick auf eine Fragestellung begründen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

verschiedene Möglichkeiten der materiellen Repräsentation eines Modells (z. B. Modellskizzen, Anschauungsmodelle, Funktionsmodelle, virtuelle Modelle) unterscheiden und Beispiele dazu nennen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Modelle von einer Repräsentationsform (z. B. Funktionsmodell) in eine andere (z. B. Skizze) überführen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Gemeinsamkeiten und Unterschiede eines konkreten Modells zur dargestellten Wirklichkeit darstellen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

zu einem gegebenen Modell Grenzen seines Erklärungswerts aufzeigen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

die Eignung eines Modells für eine Fragestellung beurteilen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

zu ausgewählten, einfachen Sachverhalten mit Anleitung selbst geeignete Modelle entwerfen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

zu ausgewählten, einfachen Sachverhalten mit Anleitung selbst geeignete Modelle entwerfen – auch zu komplexeren Sachverhalten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

ein gegebenes Modell zur Klärung oder Veranschaulichung eines Sachverhalts bzw. zum Beantworten einer Frage verwenden

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

selbst geeignete Modelle zur Klärung oder Veranschaulichung eines Sachverhalts bzw. zum Beantworten einer Frage auswählen

B.1 Informationsquellen nennen und Informationen daraus erschließen – naturwissenschaftlich relevante Informationsquellen, -formen und –strategien nennen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

relevante Informationsquellen, sowohl klassische (z. B. Fachbücher, Beobachtungen in Natur und Alltag, Experimente und Messungen, Modelle...) als auch technikgestützte (z. B. Internet, DVDs, Simulationsprogramme) nennen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

zu einer Fragestellung geeignete Informationsquellen auswählen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

relevante Informationsformen/Medien (z. B. Realbegegnung, Versuchsaufbauten, Fotos, Zeichnungen, Modellskizzen, Anschauungs- und Funktionsmodelle, virtuelle Modelle, Zahlenwerte, Text, Diagramme, Tabellen...) nennen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

unter mehreren Informationsformen/Medien für eine Fragestellung besonders geeignete auswählen

B.1 Informationsquellen nennen und Informationen daraus erschließen – Informationen zur Behandlung von naturwissenschaftlichen Fragestellungen gewinnen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

problem-, sach- und zielgemäß Informationen aus gegebenen Texten, Bildern, Modellen, Statistiken, Diagrammen, Tabellen usw. auswählen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

selbst geeignete Informationsquellen recherchieren und beschaffen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

problem-, sach- und zielgemäß nach Anleitung Informationen in Natur und Alltag (z. B. Beobachten, Protokollieren, Messen, Proben nehmen, Befragen...) oder durch Versuche und Experimente gewinnen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

problem-, sach- und zielgemäß nach Anleitung Informationen in Natur und Alltag (z. B. Beobachten, Protokollieren, Messen, Proben nehmen, Befragen...) oder durch Versuche und Experimente gewinnen – aber nach selbst erstellter Anleitung

B.1 Informationsquellen nennen und Informationen daraus erschließen – Informationen zur Behandlung naturwissenschaftlicher Fragestellungen auswerten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

naturwissenschaftlich relevante Informationen aus klassischen und technisch gestützten Informationsquellen sowie aus eigener Informationsgewinnung strukturieren

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

bedeutsame Einsichten aus selbst strukturierten Informationen herausarbeiten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Informationen mit Hilfestellung zielorientiert miteinander verknüpfen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Informationen mit Hilfestellung zielorientiert miteinander verknüpfen – aber selbstständig die gewonnen Informationen in andere Formen der Darstellung (z. B. Messdaten in Tabellen oder Diagramme, Beobachtungsprotokolle in Versuchsskizzen usw.) umwandeln

B.1 Informationsquellen nennen und Informationen daraus erschließen – naturwissenschaftliche Texte erschließen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

mit Hilfestellung geeignete Texte recherchieren (Schulbuch, Bibliothek, Internet, Presse,...)

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

mit Hilfestellung geeignete Texte recherchieren (Schulbuch, Bibliothek, Internet, Presse,...) – aber selbstständig

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

verschiedene Textarten (z. B. wissenschaftliche Publikation, Lehrbuch, populärwissenschaftlicher/journalistischer Text, interessengeleiteter Text/Öffentlichkeitsarbeit, ...) unterscheiden

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Intention und Standpunkt des Verfassers herausarbeiten

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

die Qualität der Informationen in einem Text (auch mit Blick auf Intention und Standpunkt des Verfassers) beurteilen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

durch gezieltes Nachfragen und/oder weitere Recherche unbekannte Fachbegriffe klären einen naturwissenschaftlichen Text in Sinnabschnitte gliedern den Inhalt eines kurzen, einfachen naturwissenschaftlichen Textes in eigenen Worten wiedergeben

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

den Inhalt eines kurzen, einfachen naturwissenschaftlichen Textes in eigenen Worten wiedergeben – auch für längere, komplexere Texte

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

für Fragestellung relevante Informationen aus einem Text auswählen und (ggf. vereinfachend) zusammenfassen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Informationen aus einem Text mit anderen Informationen zum jeweiligen Thema (z. B. aus einem anderen Text, einem eigenen Versuch, einem Diagramm...) vergleichen und ergänzen

B.1 Informationsquellen nennen und Informationen daraus erschließen – Tabellen, Schaubilder / Diagramme und Strukturskizzen erschlieβen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

einen Zeitstrahl/eine Zeitleiste anfertigen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

ein Flussdiagramm lesen und anfertigen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

das Thema einer in einer Tabelle bzw. einem Graphen dargestellten Information nennen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

die dargestellten Variablen, ihre Abhängigkeit voneinander, ihre Skalierung und den Messbereich angeben

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

einfache Formen der Veranschaulichung von Tabellen beschreiben und nutzen (Kreis-, Säulen- und Liniendiagramm)

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

zwischen absoluten und relativen Angaben unterscheiden

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

relative Angaben von Daten richtig bewerten (Prozentangaben, Quoten, Indexreihen)

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

wesentliche Aussagen einer Statistik verbalisieren

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

die Gesamtaussage einer Statistik in Worte fassen und diese in einen Zusammenhang einordnen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

von einem sinnvollen Ausgangspunkt aus ein Diagramm verbalisieren und dabei Legenden korrekt benutzen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

in mehreren Tabellen oder Diagrammen dargestellte Veränderungen vergleichend in Beziehung setzen (z. B. Vergleich der Weg-Kraft-Diagramme verschiedener Federn...)

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

in Tabellen und Graphen dargestellte Daten ohne die Verwendung absoluter Zahlen verbalisieren (z. B. Abhängigkeit des Kraftaufwands von Federhärte und Dehnungsstrecke...) und dazu eine differenzierte Begrifflichkeit anwenden (z. B. Abnahme/Rückgang/ Sinken, Zunahme/Anstieg/ Wachstum, Stagnation, Schwankung (um…), Annäherung (an…), Minimalwert, Maximalwert, Amplitude/Spannweite, Mittelwert etc.)

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

ein Diagramm in vorgegebener Form und Skalierung anhand von Daten (Statistiken, Messdaten, Tabelle) anfertigen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

selbst eine geeignete Diagrammform und Skalierung auswählen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

begründet entscheiden, ob in einem konkreten Fall diskrete Messwerte durch eine Kurve interpoliert werden dürfen oder nicht

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

einer Tabelle bzw. einem Graphen ausgewählte Daten zu einer Fragestellung entnehmen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

aus einem Diagramm, einer Messreihe, einer Tabelle einen mathematischen Zusammenhang (z. B. proportional / antiproportional…) herleiten

B.2 Fachsprache verstehen und gebrauchen – die Fähigkeit entwickeln, naturwissenschaftlich relevante Mitteilungen zu verstehen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

naturwissenschaftlich relevante schriftliche und mündliche Aussagen in Alltags- und Fachsprache verstehen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

bei naturwissenschaftlich relevanten Aussagen zwischen Tatsachenfeststellungen und Bewertungen sowie zwischen Ursachen und Wirkungen unterscheiden

B.2 Fachsprache verstehen und gebrauchen – die Fähigkeit entwickeln, naturwissenschaftlich relevante Mitteilungen sachgerecht auszudrücken

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

naturwissenschaftlich relevante Mitteilungen fach-, situations- und adressatengerecht formulieren mit Hilfestellung naturwissenschaftlich relevante Sachverhalte in Form von Text, Bild, Grafik, Vortrag usw. sachlogisch geordnet und unter Verwendung von Fachsprache darstellen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

mit Hilfestellung naturwissenschaftlich relevante Sachverhalte in Form von Text, Bild, Grafik, Vortrag usw. sachlogisch geordnet und unter Verwendung von Fachsprache darstellen – aber selbstständig

B.3 naturwissenschaftlich relevante Informationen mit anderen austauschen – sich eine Fragestellung oder ein Thema in Einzelarbeit selbstständig erarbeiten, um es anderen zu präsentieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Informationen für ein Referat oder für eine Teilaufgabe eines Arbeitsgruppenthemas aus einem Buch oder einer Internetdarstellung entnehmen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

die Unterscheidung sachdienlicher von abwegigen Informationen in einem konkreten Themenzusammenhang im Gespräch klären

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

die eigene Recherche auswerten und den eigenen Lernprozess ansatzweise reflektieren und eine Selbsteinschätzung durchführen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

narrativen Darstellungen von Inhalten eine nachvollziehbare Struktur geben und (u. a. computergestützt) präsentieren Mitteilungen, Referate usw. mit Hilfestellung bzw. vorgegebener Struktur fach-, situations- und adressatengerecht organisieren und präsentieren

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

Mitteilungen, Referate usw. mit Hilfestellung bzw. vorgegebener Struktur fach-, situations- und adressatengerecht organisieren und präsentieren – aber selbstständig

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

frei über ein vorgegebenes oder selbstständig erarbeitetes Thema unter Verwendung der gelernten Fachbegriffe sprechen

B.3 naturwissenschaftlich relevante Informationen mit anderen austauschen – in Gruppen produktiv mitarbeiten, Gruppenprozesse wahrnehmen und ergebnisorientiert mitgestalten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

eine sinnvolle Arbeitsteilung innerhalb einer Arbeitsgruppe nach Anleitung vornehmen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

eine sinnvolle Arbeitsteilung innerhalb einer Arbeitsgruppe nach Anleitung vornehmen – aber selbstständig

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

nach Abschluss der Arbeit die Arbeitsteilung in der Gruppe kritisch reflektieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

mit Hilfestellung praktische Arbeiten (z. B. Experimente, Beobachtungen, Messungen) in einer Gruppe festlegen, verteilen und arbeitsteilig ausführen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

mit Hilfestellung praktische Arbeiten (z. B. Experimente, Beobachtungen, Messungen) in einer Gruppe festlegen, verteilen und arbeitsteilig ausführen – aber selbstständig

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

nach klaren Vorgaben zielgerichtet themenbezogen recherchieren (Bibliothek, Internet...),

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

sinnvolle Vorgaben zur Recherche selbst formulieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

dem/den Arbeitspartner(n) das eigene Vorhaben und eigene Teilergebnisse sprachlich treffend erläutern der Gesamtgruppe die eigenen Arbeitsergebnisse in angemessener sprachlicher Form mitteilen

C.1 Naturwissenschaftliche Sachverhalte identifizieren – naturwissenschaftliche Sachverhalte und Teilaspekte hinter alltäglichen, technischen, gesellschaftlichen (...) Fragestellungen erkennen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Zusammenhänge beschreiben zwischen vorgegebenen Fragestellungen aus Alltag, Technik, Gesellschaft usw. und vorgegebenen naturwissenschaftlichen Sachverhalten

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

untersuchen, ob und inwieweit Fragestellungen aus Alltag, Technik, Gesellschaft usw. naturwissenschaftliche Sachverhalte zugrunde liegen den Einfluss naturwissenschaftlicher Sachverhalte, Phänomene und Fragestellungen auf (tatsächlich oder scheinbar) nichtnaturwissenschaftliche Bereiche der Lebenswelt untersuchen

C.1 Naturwissenschaftliche Sachverhalte identifizieren – naturwissenschaftliche Sachverhalte und Erkenntnisse für ihren eigenen Alltag und den anderer Menschen adaptieren und nutzen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

Anwendungen vorgegebener naturwissenschaftlicher Erkenntnisse aus ihrem eigenen Alltag nennen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

zu derartigen Anwendungen die zugrunde liegenden Naturgesetze identifizieren und korrekt beschreiben

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

naturwissenschaftliche Sachverhalte und Erkenntnisse mit Hilfestellung/Anleitung zur Lösung einfacher alltäglicher und technischer Probleme nutzen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

naturwissenschaftliche Sachverhalte und Erkenntnisse mit Hilfestellung/Anleitung zur Lösung einfacher alltäglicher und technischer Probleme nutzen – aber selbstständig

C.2 Naturwissenschaftliche Sachverhalte beurteilen bzw. bewerten – zwischen Eigenschaften und Wertzuschreibungen unterscheiden

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

an einfachen, vorgegebenen Beispielen den Unterschied zwischen Tatsachenbehauptung und Meinung erklären

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

den Unterschied zwischen empirisch feststellbaren, vom Beobachter unabhängigen Eigenschaften und von der subjektiven Meinung abhängigen Wertzuschreibungen erklären und an Beispielen aufzeigen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

sprachlich zwischen Eigenschaften und Wertzuschreibungen differenzieren – als „Sender“ ebenso wie als „Empfänger“ einer Information (z. B.: „Fährt man mit dem Fahrrad einen Berg im höchsten Gang hinauf, ist der Kraftaufwand höher als im kleinsten Gang. Der Radfahrer empfindet daher die Bergfahrt als anstrengender, obwohl die verrichtete Arbeit gleich ist.“)

C.2 Naturwissenschaftliche Sachverhalte beurteilen bzw. bewerten – sich mit gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und ökologischen Folgen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und ihrer Anwendung kritisch auseinandersetzen

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

an ausgewählten, einfachen Beispielen gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Folgen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und ihrer Anwendung in ihrem räumlichen Ausmaß anhand vorgegebener Kriterien beschreiben

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

an ausgewählten, einfachen Beispielen gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Folgen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und ihrer Anwendung in ihrem räumlichen Ausmaß anhand eigener Kriterien beschreiben

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

Folgen beurteilen/bewerten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

an ausgewählten, einfachen Beispielen gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Folgen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und ihrer Anwendung in ihrem zeitlichen Ausmaß anhand vorgegebener Kriterien beschreiben

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

an ausgewählten, einfachen Beispielen gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Folgen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse und ihrer Anwendung in ihrem zeitlichen Ausmaß anhand eigener Kriterien beschreiben

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

von derartigen Folgen betroffene Personen und Gruppen benennen und die Folgen für diese Menschen beschreiben

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

die Folgen aus unterschiedlichen Perspektiven beurteilen/bewerten

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

ihre Beurteilung bzw. Bewertung in Diskussionen erläutern und vertreten

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

politische/gesellschaftliche Handlungsoptionen benennen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

deren Auswirkungen vor dem Hintergrund naturwissenschaftlicher Erkenntnisse abschätzen und beurteilen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

nach Abwägung mehrerer Handlungsoptionen einen eigenen Standpunkt formulieren und begründen

C.2 Naturwissenschaftliche Sachverhalte beurteilen bzw. bewerten – die Kriterien, Normen und Wertmaßstäbe ihres Beurteilens und Bewertens erläutern und reflektieren

Prozesskompetenzen Klassenstufe 5/6

einen naturwissenschaftlichen Sachverhalt aus der Perspektive anderer Individuen oder Gruppen betrachten

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 7/8

sich die Subjektivität ihrer Abwägung und ihres Urteils bewusst machen und diese an einem konkreten Beispiel aufzeigen

Prozesskompetenzen zusätzlich ab Klassenstufe 9/10

sachlich fundierte Kritik aufnehmen und die eigene Beurteilung gegebenenfalls modifizieren

halten die Sicherheitsbestimmungen in naturwissenschaftlichen Räumen ein

betreten NW-Räume nur mit Fachlehrern bedienen Geräte und Versuchsaufbauten nur auf Anweisung eines Lehrers nehmen keine Nahrung oder Flüssigkeiten in NW-Räumen zu sich melden unverzüglich Defekte an Schülergeräten während der Durchführung von Schülerexperimenten achten auf den sorgfältigen Umgang mit allen Materialien

führen die wichtigsten Maßnahmen bei Unfällen in NW-Räumen durch

die Positionen der Notausschalter nennen und diese bedienen die Positionen des nächstgelegenen Telefons und Feuermelders nennen und diese bedienen die Augendusche bedienen einen Notruf absetzen (5 W-Fragen) und die entsprechenden schulinternen Stellen über einen Unfall informieren

unterscheiden magnetisierbare und nicht-magnetisierbare Stoffe und beschreiben Grunderscheinungen des Magnetismus

die drei Metalle, die von Magneten angezogen werden, nennen (Eisen, Kobalt und Nickel) demonstrieren, dass die Magnetwirkung durch nicht-magnetisierbare Materialien hindurch reicht die Anziehung/Abstoßung zwischen Magneten mit dem Vorhandensein zweier unterschiedlicher Pole erklären und diese als Nord- und Südpol benennen (Begriffserklärung Nord- und Südpol anhand der Ausrichtung einer Kompassnadel)

beschreiben magnetische Phänomene und erklären sie mithilfe des Modells der Elementarmagnete

beschreiben, dass ein Gegenstand aus magnetisierbarem Material durch Kontakt mit einem Magneten selbst magnetisiert wird beschreiben, dass Dauermagnete z. B. durch Erhitzen, Stoßeinwirkung oder wechselnde Magnetfelder wieder entmagnetisiert werden können das Modell der Elementarmagnete aus einem Experiment (Teilen eines Stabmagneten) entwickeln: man erhält keine magnetischen Monopole, sondern stets wieder kleinere Stabmagnete das Magnetisieren und Entmagnetisieren mit dem Modell der Elementarmagnete erklären

beschreiben Wirkung und räumliche Gestalt eines Magnetfeldes

ein Magnetfeld als einen Raum definieren, in dem auf einen Probemagneten eine anziehende oder abstoßende Wirkung ausgeübt wird zeigen, wie man ein Magnetfeld experimentell sichtbar machen kann (Eisenspäne-Versuch)

beschreiben den Verlauf des Erdmagnetfeldes und erklären die Funktion eines Kompasses

den Verlauf des Erdmagnetfeldes am Globus oder an einer Modellzeichnung darstellen den Aufbau und die Funktionsweise des Kompasses erklären

erkennen funktionale Zusammenhänge der Zelle

den prinzipiell gleichen zellulären Aufbau bei Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen erkennen und als Zeichen der Verwandtschaft deuten Strukturen und Funktionen auf der zellulären Ebene mit solchen auf der Organebene vergleichen und dabei Ähnlichkeiten und Wesensgleichheiten erkennen und beschreiben die Zellteilung als Wachstumsprozess von Lebewesen beschreiben

arbeiten mit dem Lichtmikroskop

einfache Mikroskoppräparate herstellen ein Lichtmikroskop handhaben und damit ein typisches Arbeitsmittel in der Biologie sachgerecht benutzen

erläutern den Einfluss der Lebensbedingungen auf die Herausbildung von Körperbau und Verhalten einer Tierart

das Sozialverhalten verschiedener Tiere (Herdentier, Rudel, Einzelgänger) beschreiben die Abstammung ausgesuchter Heim– und Nutztiere (Hund, Katze, Rind, Pferd, Hausschwein) nennen und ihre Domestizierung beschreiben aufgrund der Struktur des Gebisses verschiedener Säugetiere Rückschlüsse auf deren Nahrungsspektrum ziehen aufgrund eines Vergleichs ausgewählter physiologischer Strukturen (Vorderextremitäten, Haarkleid) verschiedener Säugetiere (Igel, Wal und Fledermaus) deren Anpassung an ihren Lebensraum erklären das unterschiedliche Jagd- und Territorialverhalten von Hund und Katze vergleichen und auf ihre natürliche Lebensweise vor der Domestizierung zurückführen das Fortpflanzungs- und Brutpflegeverhalten ausgesuchter Säugetiere (Hund, Katze, Rind, fakultativ: Pferd, Hausschwein, Feldhase und Kaninchen) vergleichen

erklären die Bedeutung von Heim– und Nutztieren für den Menschen

Kriterien für eine artgerechte Haltung von Heim– und Nutztieren nennen die wirtschaftliche und zivilisatorische Bedeutung von Nutztieren erklären

beschreiben funktionale Zusammenhänge (der Ernährung)

die drei wesentlichen Nährstoffe Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße und ihre grundsätzliche Bedeutung für den Körper (Betriebs- und Baustoffe) nennen die Bedeutung gesunder Ernährung erklären und dazu notwendige Nahrungsmittel aufzählen die Notwendigkeit von Vitaminen, Mineralien und Ballaststoffen für den Körper nennen die Bedeutung von Wasser als Transportmedium für den Körper erklären

erklären das Verdauungssystem und deren Funktionen

den Aufbau des Verdauungsapparates beschreiben die Funktion des Verdauungsapparates im Gesamten und der Bestandteile im Einzelnen erklären die Funktion und den Aufbau des Mundes, des Gebisses und des Zahnes erklären und die Bedeutung der Zahnpflege wiedergeben

beschreiben Anatomie und Funktion der menschlichen Geschlechtsorgane

anhand einfacher Modelle den Bau der weiblichen und männlichen Geschlechtsorgane beschreiben Maßnahmen zur Körperpflege, Intimhygiene und Gesunderhaltung der Geschlechtsorgane nennen die Funktion der einzelnen Geschlechtsorgane beschreiben

beschreiben die Veränderungen während der Pubertät und setzen sich kritisch mit geschlechts- und altersspezifischen Rollenerwartungen auseinander

die primären und sekundären Geschlechtsmerkmale bei Mann und Frau nennen und den Unterschied zwischen primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen erklären die körperlichen Veränderungen bei Mädchen / Frau bzw. Junge / Mann im Laufe der Pubertät beschreiben Rollenerwartungen an Jungen, an Mädchen, an Männer, an Frauen formulieren und sich kritisch mit diesen Erwartungen auseinandersetzen psychische Veränderungen im Laufe der Pubertät beschreiben und deren Notwendigkeit für die Übernahme der Erwachsenenrolle begründen Herausforderungen und Konflikte, die aus den körperlichen und psychischen Veränderungen in der Pubertät für den Jugendlichen selbst und sein Umfeld erwachsen, erläutern

beschreiben den Ablauf des weiblichen Zyklus sowie die Vorgänge bei Empfängnis, Befruchtung und Schwangerschaft

wesentliche körperliche Vorgänge während des weiblichen Zyklus und deren Bedeutung beschreiben die körperlichen Vorgänge bei Empfängnis und Befruchtung erläutern die Phasen einer Schwangerschaft und der Entwicklung des ungeborenen Kindes beschreiben

erklären, wie sie sich vor ungewollten Schwangerschaften und sexuell übertragbaren Krankheiten schützen können

wichtige Verhütungsmittel (Kontrazeptiva) nennen und ihre Anwendung erklären die Wirkmechanismen dieser Verhütungsmittel erklären einige wichtige sexuell übertragbare Krankheiten (z. B. AIDS, Hepatitis B) und deren Folgen nennen beschreiben, wie man sich vor sexuell übertragbaren Krankheiten schützen kann

Formen sexueller Gewalt beschreiben und bewerten und sich vor den Gefahren sexuellen Missbrauchs schützen

die Begriffe „sexuelle Belästigung" und „sexueller Missbrauch" definieren und Beispiele nennen die rechtlichen Folgen für Täter nennen das Verhalten Gleichaltriger und Erwachsener in Schule, Vereinen, Peer-Groups, Internet, hinsichtlich sexueller Grenzüberschreitungen bewerten ein Bewusstsein für die Gefahr des sexuellen Missbrauchs durch Erwachsene, aber auch durch Gleichaltrige und ältere Jugendliche entwickeln Risiken für sexuelle Übergriffe, die aus der Nutzung des Internet und ähnlicher Medien entstehen, benennen, und ein Bewusstsein für mögliche Gefahren entwickeln Verhaltensstrategien zum Schutz vor sexueller Ausbeutung und sexuellem Missbrauch erwerben und anwenden Hilfsangebote für Opfer sexuellen Missbrauchs nennen

untersuchen grundlegende physiologische Vorgänge in Pflanzen und beschreiben diese

den Aufbau von Blütenpflanzen beschreiben einfache Experimente mit Pflanzen planen, durchführen und auswerten (z. B. zu Wasserleitung und Keimung) die Funktion der Pflanzenorgane (Wasser- und Nährstofftransport, Fotosynthese, Vermehrung), den zeitlichen Ablauf und die Bedingungen wichtiger pflanzlicher Lebensvorgänge beschreiben

bestimmen wichtige Vertreter der Blütenpflanzen aus ihrer Umgebung

verschiedene Blütenpflanzen, auch wichtige Vertreter einheimischer Laub- und Nadelbäume sowie Kulturpflanzen aus ihrer direkten Umgebung an charakteristischen Merkmalen identifizieren einen einfachen Bestimmungsschlüssel auf Pflanzen anwenden

erläutern die Notwendigkeit des Artenschutzes

an Beispielen die Gefährdung einheimischer Tier- und Pflanzenarten erläutern und Schutzmaßnahmen (Artenschutz) nennen

nennen Eigenschaften der Materie

Reinstoffe aufgrund der Stoffeigenschaften Farbe, Geruch, Geschmack, Aggregatzustand bei RT, Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Härte, Dichte, Brennbarkeit, Löslichkeit, Magnetisierbarkeit, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit unterscheiden Reinstoffe aufgrund charakteristischer Eigenschaften in eine der vier Stoffklassen „diamantartige Stoffe“, „Metalle“, „salzartige Stoffe“ bzw. „flüchtige Stoffe“ einordnen Stoffe in die zwei Unterkategorien Reinstoffe und Stoffgemische einteilen. zwischen homogenen und heterogenen Gemischen differenzieren

erklären funktionale Zusammenhänge mithilfe von Stoff-Teilchen-Beziehungen

die drei Aggregatzustände der Materie und ihre wechselseitige Umwandlung ineinander mithilfe des Teilchenmodells beschreiben den Lösungsvorgang eines Feststoffs oder einer Flüssigkeit in einer anderen Flüssigkeit erläutern die Volumenabnahme beim Mischen von Alkohol mit Wasser erklären den Unterschied zwischen homogenen und heterogenen Gemischen auf der Teilchenebene darlegen

kennen verschiedene Trennverfahren zur Zerlegung von homogenen und heterogenen Stoffgemischen und wenden sie an

grundlegende Trennverfahren wie Auslesen, Sieben, Filtrieren, Magnetscheiden, Sedimentieren, Dekantieren, Abschöpfen, Abdampfen, Destillieren, Chromatografie (fakultativ) beschreiben grundlegende Trennverfahren zur praktischen Zerlegung eines Mehrkomponenten- Gemischs in seine Bestandteile anwenden Müllsortierung und -trennung als großtechnische Anwendung der unterschiedlichen Trennverfahren erläutern

Lernfeld: Wir untersuchen Materie

praktizieren das sichere Arbeiten im Labor und lernen den risikoarmen Umgang mit Chemikalien kennen.

beschreiben funktionale Zusammenhänge der Atmung

den Aufbau der Lunge und die Funktion der Bestandteile erklären die Hauptbestandteile der Luft nennen den Weg der Atemluft im Körper beschreiben (Aufnahme von Sauerstoff, Abgabe von Kohlendioxid) das Prinzip der Oberflächenvergrößerung in der Natur erklären und Anwendungen dieses Prinzips in der Technik erkennen und erläutern

beschreiben Aufbau und Funktion des Herzens

die einzelnen Bestandteile des Herzens (Vorkammer, Hauptkammer) benennen und deren Funktion (Doppelpumpe) erklären die Funktion des Blutkreislaufes erklären das Zusammenspiel von Herz und Lunge erläutern

Themenfeld: Atmung und Blutkreislauf

unterscheiden bei den Blutgefäßen Venen, Arterien und Kapillargefäße und nennen charakteristische Merkmale dieser Gefäße

benennen die Zusammensetzung und erklären die Funktion des Blutes

die Bestandteile des Blutes nennen die Funktion der weißen (Abwehr von Krankheitserregern) und roten Blutkörperchen beschreiben die Funktion des Blutes als „Transportmittel“ für Sauerstoff, Nährstoffe und weitere Stoffe erläutern

nennen wesentliche Merkmale der fünf Wirbeltierklassen

das (innere) Skelett aus Knochen als gemeinsames Merkmal aller Wirbeltierklassen aufzählen Säugetiere und Vögel als gleichwarme sowie Reptilien, Amphibien und Fische als wechselwarme Tiere klassifizieren die Körperbedeckung Fell, Federn, Hornschuppen, Schleimschicht und Knochenschuppen nennen und beschreiben bei der Atmung zwischen Lungen- und Kiemenatmung unterscheiden sowie die Ausbildung der unterschiedlichen Atmungsorgane in Bezug zum Lebensraum der entsprechenden Wirbeltiere setzen bei den Gliedmaßen zwischen Beinen, Flügeln und Flossen differenzieren sowie die Ausdifferenzierung der Gliedmaßen als Anpassung an den Lebensraum der Tiere interpretieren mithilfe der unterschiedlichen Erscheinungsformen der Gliedmaße die Fortbewegungsarten der verschiedenen Wirbeltiere erklären bei der Fortpflanzung zwischen innerer und äußerer Befruchtung der Eier unterscheiden sowie den jeweiligen Wirbeltierklassen Unterschiede im Hinblick auf die Eiablage, den Aufbau der Eihülle und der Brutpflege zuordnen den Wirbeltierklassen ihren entsprechenden Lebensraum zuordnen

nennen die Saurier als ausgestorbene Vertreter der Reptilien

die Vielfalt der Lebensformen bei den Dinosauriern als Anpassung an die unterschiedlichen Lebensräume dieser Tiere nennen das Auftreten sowie das Vorherrschen dieser Reptilien in den erdgeschichtlichen Kontext richtig einordnen das Aussterben der Dinosaurier als Voraussetzung für die vielfältige Entwicklung der Säugetiere und letztlich die Existenz der Lebensform Mensch nennen die Wirbeltierklasse der Vögel als evolutionäre Nachfolger der Saurier sowie Übergangsformen zwischen Vögeln und Sauriern beschreiben (z. B. Urvogel Archäopteryx)

praktizieren die Sicherheitsregeln im Umgang mit elektrischem Strom

erklären, dass Experimentieren mit Elektrizität lebensgefährlich sein kann wesentliche Auswirkungen des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper beschreiben Symbole, die vor gefährlicher elektrischer Spannung warnen, lesen und ihr Verhalten nach ihnen ausrichten

sind in der Lage, einen einfachen Stromkreis aufzubauen, diesen zeichnerisch darzustellen und einfache Schaltungen nachzubauen

verschiedene alltägliche Spannungsquellen nennen (z. B. Dynamo/Generator, Netzteil, Batterie, Akkumulator…) und deren Vor- und Nachteile vergleichen verschiedene alltägliche Elektrogeräte nennen einen funktionsfähigen Stromkreis aus Spannungsquelle, Kabeln, Schalter und Glühlampe aufbauen einen Stromkreis durch einen Schaltplan zeichnerisch darstellen und die Schaltzeichen (Symbole) für Spannungsquelle, Batterie, Leiter, leitende Verbindungen, Schalter und Glühlampe zeichnen und benennen anhand eines vorgegebenen Schaltplans eine UND-, ODER- und Wechselschaltung nachbauen, die ersten beiden Schaltungen als Serien- bzw. Parallelschaltung identifizieren und den Zustand der Schaltung (geschlossener / offener Stromkreis) anhand einer Tabelle darstellen in einem einfachen Stromkreis (als Schaltung und als Schaltplan) einen Kurzschluss identifizieren und beseitigen

unterscheiden leitende und nichtleitende Stoffe

mithilfe einer Spannungsquelle, Kabeln und einer Glühlampe ein einfaches Gerät zur Leitfähigkeitsprüfung aufbauen mit diesem Gerät Feststoffe und Flüssigkeiten auf ihre Leitfähigkeit untersuchen ihr Vorgehen bei der Leitfähigkeitsprüfung erklären Gruppen elektrisch leitfähiger Stoffe nennen, z. B. Metalle, Salzlösungen, Säuren, Grafit (Kohle, Bleistiftmine) einige Nichtleiter = Isolatoren nennen (z. B. Glas, Keramik, Kunststoffe, Holz, Gummi) begründen, warum beim Bau von Elektrogeräten Isolatoren notwendig sind

erklären die Wirkungen des elektrischen Stroms und technische Anwendungen der Wärmewirkung

die Temperaturänderung eines Drahtes nach Anlegen einer Spannung messen Heizgeräte, Glühlampe und Schmelzsicherung als Anwendung der Wärmewirkung nennen den Aufbau einer Glühlampe und einer Schmelzsicherung erklären die magnetische Wirkung des elektrischen Stroms nennen

erläutern die Analogien zwischen einem Stromkreislauf und einem Wasserkreislauf

die Vorgänge im Stromkreis mithilfe des Wasserkreislauf-Modells erläutern Parallelen und Unterschiede zwischen Wasserkreislauf-Modell und Stromkreis aufzeigen Elektronen als Ladungsträger nennen

nennen wesentliche Merkmale der Sauer- und Süßgräser

Gräser als einkeimblättrige Pflanzen klassifizieren. die Begriffe Ähre und Rispe als Bezeichnung für typische Formen der Blütenstände bei Gräsern erläutern. die Trennung der Halme durch Knoten bei den Süßgräsern und das Fehlen solcher bei den Sauergräsern als augenfälligstes Unterscheidungsmerkmal zwischen beiden Gräserfamilien nennen. den Sprossaufbau bei Süßgräsern (Halm aus Knoten und Zwischenknotenstücken, Blatt aus Blattspreite und Blattscheide, Blüten aus Fruchtknoten, Staubblättern, Spelzen, Stacheln, Grannen, Frucht als Spezialform einer Nuss) beschreiben. darstellen, dass es sowohl ein- als auch zweihäusige Gräser gibt.

stellen die ökologische und wirtschaftliche Bedeutung der Gräser dar

die weltweite Verbreitung der Gräser in Graslandschaften und die damit verbundene ökologische Bedeutung als Schutz vor Bodenerosion nennen. die Süßgräser als Nahrungspflanze von Weidetieren und (in Form von Heu) von Nutztieren bezeichnen und damit ihre Bedeutung für die menschliche Ernährung erläutern. Getreidearten mit ihren typischen Erkennungsmerkmalen als bedeutende Nahrungslieferanten des Menschen aufzählen (z. B. Hafer, Mais, Weizen, Gerste, Hirse und Reis). wichtige Erzeugnisse nennen, die aus Gräsern (insbesondere Getreidearten) hergestellt werden.

können die Geschichte des Getreideanbaus nachzeichnen

den Beginn des Getreideanbaus durch den Menschen als Grenze zwischen Alt- und Jungsteinzeit um 5000 v. Chr. datieren. den beginnenden Getreideanbau als wesentliche Voraussetzung für das Sesshaftwerden des Menschen nennen.

umschreiben den Begriff „Energie“ und nennen wesentliche Energiearten

eine einfache Umschreibung des naturwissenschaftlichen Energiebegriffs formulieren und die alltägliche Verwendung des Begriffs Energie von der wissenschaftlichen Verwendung abgrenzen verschiedene Energiearten unterscheiden und alltägliche Beispiele für ihre Anwendung nennen verschiedene Arten der Energiespeicher nennen

beschreiben grundlegende Eigenschaften der Energie

Energieumwandlungen anhand einfacher, alltäglicher Beispiele beschreiben anhand alltäglicher Phänomene erklären, dass Prozesse der Energieumwandlung mit Energieentwertung, aber nicht mit „Energieverbrauch“ einhergehen (Zunahme der inneren „Unordnung“ = Entropie)

nennen die Spannung als Größe einer Elektrizitätsquelle und können Spannungen messen

Parallelen und Unterschiede zwischen Wasserkreislauf-Modell und Stromkreis aufzeigen Elektronen als Ladungsträger nennen die elektrische Größe „Spannung“ als Pumpstärke einer Spannungsquelle nennen die Einheit der elektrischen Spannung nennen und deren Maß über die Spannung einer Monozelle festlegen wichtige Spannungen (Netzspannung, Akkumulator, Autobatterie…) nennen 25 Volt als Spannungs-Grenzwert für einen im Allgemeinen gefahrlosen Umgang ohne weitere Schutzmaßnahmen nennen die Pole einer Spannungsquelle nennen zwischen Wechselspannungsquellen und Gleichspannungsquellen mithilfe einer Glimmlampe unterscheiden die Spannung verschiedener Spannungsquellen messen

nennen die elektrische Stromstärke als Größe eines Stromkreislaufs und können Stromstärken messen

Glühlampen und Amperemeter als Messgeräte für die Stromstärke nennen die Einheit 1 Ampere als Maßeinheit für die elektrische Stromstärke sowie deren Ober- und Untereinheiten nennen zwischen Ober-, Grund- und Untereinheit umrechnen Stromstärken in einfachen Stromkreisen messen beschreiben, dass in einem unverzweigten Stromkreis die Stromstärke an jeder Stelle gleich ist wissenswerte Stromstärken nennen

den Einfluss von Reihen- und Parallelschaltung auf Spannung und Stromstärke an jedem einzelnen Verbraucher der Schaltung qualitativ und quantitativ erläutern

eine Reihen- bzw. eine Parallelschaltung mit zwei und mehr Glühbirnen auch ohne vorgegebenen Schaltplan aus zur Verfügung gestellten Bauteilen aufbauen Messgeräte zur Messung von Spannung bzw. Stromstärke sachgerecht in die Schaltung einsetzen den Einfluss von Reihen- und Parallelschaltung auf Spannung und Stromstärke an jedem einzelnen Verbraucher in geeigneten Versuchsanordnungen messen beschreiben, dass bei Parallelschaltung von Glühbirnen die Stromstärke im Hauptzweig gleich der Summe der Stromstärken in den Nebenzweigen ist (Kirchhoffsche Knotenregel) einfache Berechnungen der Stromstärken in verzweigten Stromkreisen durchführen die Kirchhoffsche Knotenregel auf Sachaufgaben aus Alltag und Technik anwenden

die Wechselbeziehungen zwischen Spannung, elektrischem Widerstand und Stromstärke in einem Stromkreis qualitativ und quantitativ erläutern

geeignete Versuchsanordnungen zur Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Spannung, Widerstand und Stromstärke - nach vorgegebenem Schaltplan - aus zur Verfügung gestellten Bauteilen aufbauen die U-I-Kennlinie von verschiedenen Drähten aufnehmen die Proportionalität von Stromstärke und Spannung bei gleichbleibender Temperatur beschreiben das Versuchsergebnis als Wertetabelle, als Graph und in Worten wiedergeben die Definition des elektrischen Widerstandes nennen die mathematischen Zusammenhänge zwischen Spannung, Widerstand und Stromstärke im Ohmschen Gesetz zusammengefasst wiedergeben (U = R • I) Sachaufgaben mit dem Ohmschen Gesetz lösen und dazu die Gleichung des Ohmschen Gesetzes geeignet umformen zum problemlosen Auflösen des Ohmschen Gesetzes nach einer beliebigen Variablen das Formeldreieck (U = R ∙ I) anwenden

die Wirkung des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper nennen und die wichtigsten Sicherheitseinrichtungen des Wechselstromnetzes beschreiben

führen ein Experiment zum Nachweis der elektrischen Leitfähigkeit des menschlichen Körpers durch (Stromkreis aus Batterie, Amperemeter und Schülern) nennen die Spannung 25 V und die Stromstärke 3 mA als oberste Grenze für den ungefährlichen Umgang mit Elektrizität folgern aus dem Funkenüberschlag bei Aufladung zweier Konduktorkugeln, dass Hochspannungsleitungen auch bei reiner Annäherung lebensgefährlich sind nennen Nässe als Ursache von Stromunfällen beim Betrieb elektrischer Geräte nennen die Auswirkungen des elektrischen Stroms: Schock, Muskelkrämpfe, Herzkammerflimmern, Herzstillstand und Verbrennungen beschreiben den Aufbau des technischen Wechselstromnetzes (Phasen-, Neutral- und Schutzleiter) erläutern die Begriffe Erdung und Schutzkontakt erklären die grundlegende Funktionsweise von Sicherungen und FI-Schaltern

erläutern den Zusammenhang zwischen Masse und Dichte

den Begriff Masse über Normkörper erklären die Einheiten der Masse wiedergeben und umrechnen die Funktionsweise einer Balkenwaage erklären die Dichte als Proportionalitätsfaktor, der einen Stoff kennzeichnet, definieren den Zusammenhang zwischen Masse und Dichte als Gesetz (m =   V) beschreiben die Dichte verschiedener Materialien experimentell bestimmen die Größen Dichte, Volumen und Masse eines Körpers bei zwei gegebenen Größen berechnen

erläutern den Begriff „Bewegung“

die Geschwindigkeit als Quotient aus Streckenabschnitt und Zeitabschnitt definieren den Unterschied zwischen gleichförmiger und nicht gleichförmiger Bewegung (mittlere Geschwindigkeit, momentan Geschwindigkeit) erklären die Einheiten der Geschwindigkeit umrechnen (m/s in km/h und umgekehrt) das Weg-Zeit-Gesetz formulieren und anwenden

erläutern den Trägheitssatz

als Ursache für die Änderung von Richtung, Geschwindigkeit und Form eines Körpers eine Krafteinwirkung nennen den Trägheitssatz formulieren und erklären

erklären Kräfte als physikalische Größen

Kräfte als gerichtete Größen beschreiben die Gewichtskraft als Ursache des freien Falls benennen Newton (N) als Einheit der Kraft zuordnen die Maßeinheit der Kraft über die Gewichtskraft einer Masse von 102 g festlegen das Hookesche Gesetz formulieren und anwenden die Federwaage als Kraftmesser benutzen den Ortsfaktor g, also die Ortsabhängigkeit der Gewichtskraft erläutern den Zusammenhang zwischen Ortsfaktor, Gewichtskraft und Masse erklären die Festlegung der Kraft durch Betrag und Richtung in Kraftvektoren erklären Kräftegleichgewicht, Gegenkraft und Kräfteparallelogramm als Addition von Vektoren darstellen die Zerlegung von Kräften an der schiefen Ebene und ihre Grenzfälle qualitativ darstellen (fakultativ auch quantitativ) die verschiedenen Reibungskräfte (Haftreibungskraft, Gleitreibungskraft, Rollreibungskraft) erläutern und vergleichen die Reibungsarten mikroskopisch deuten das Reibungsgesetz formulieren und anwenden

erläutern die Lichtausbreitung und die Schattenbildung

zwischen Lichtquellen und Lichtempfängern unterscheiden mögliche Gefahren beim Umgang mit Lichtquellen hoher Leuchtdichte wie Laser oder Sonnenlicht beschreiben den Wert der Lichtgeschwindigkeit nennen die Lichtausbreitung mithilfe des geometrischen Begriffs des Strahls verbal und zeichnerisch modellieren die Begriffe „Lichtbündel“ und „Blende“ definieren zwischen durchsichtigen, durchscheinenden und undurchsichtigen Körpern unterscheiden die Schattenbildung in Lichtkegeln einer oder zweier punktförmiger Lichtquellen erklären die Begriffe „Kernschatten“, „Halbschatten“ und „Übergangsschatten“ definieren und erklären die o. g. Begriffe zur Deutung von Himmelsphänomenen wie Sonnen- und Mondfinsternis sowie der Mondphasen verwenden

beschreiben den Aufbau und die Funktionsweise einer Lochkamera

die Bildentstehung bei der Lochkamera erläutern den Strahlengang und die Bildentstehung bei der Lochkamera skizzieren und beschreiben die Abhängigkeit der Bildeigenschaften Helligkeit und Schärfe von der Blendenöffnung wiedergeben

erläutern die Reflexion am ebenen Spiegel

das Reflexionsgesetz und die Umkehrbarkeit des Lichtwegs experimentell und theoretisch deuten Spiegelbilder mithilfe von Strahlen und Geraden geometrisch konstruieren die Lichtstreuung als diffuse Lichtreflexion beschreiben

nennen einfache Kraftwandler und erklären deren Funktionsweise und Anwendungen

die Begriffe Hebel, Hebelarm, Drehachse, einseitiger Hebel und zweiseitiger Hebel erklären die Bedingungen für eine Gleichgewichtslage eines Hebels angeben und die Größe „Drehmoment“ definieren das Hebelgesetz nennen Beispiele für Hebel an und in Lebewesen beschreiben (z. B. menschlicher Arm, Blüte des Wiesensalbei, Giftzahn der Kreuzotter) und ihren Nutzen für das jeweilige Lebewesen erklären technische Anwendungen von Hebeln, Zahnrad- und Kettengetrieben beschreiben und Berechnungen hierzu durchführen die Begriffe Seil (als Kraftwandler), feste Rolle und lose Rolle erklären den Bau und die Funktionsweise eines Flaschenzuges erklären einfache Aufgaben zum Flaschenzug lösen

erläutern die physikalische Bedeutung der Begriffe Kraft, Arbeit, Energie und Leistung

die Arbeit W definieren als Produkt aus Kraft und Weg Alltagsbeispiele für das Verrichten von Arbeit im physikalischen Sinne nennen die Energie E definieren als Fähigkeit, Arbeit zu verrichten (gr. en – innen, ergon – Arbeit). die Leistung P definieren als Energieumsatz in einer bestimmten Zeitspanne die Einheiten von Kraft, Arbeit, Energie und Leistung nennen

erklären Prozesse der Energieumwandlung

verschiedene Energieformen nennen ( Begriffe) verschiedene Formen der Arbeit nennen ( Begriffe) Energieumwandlungen durch verschiedene Formen der Arbeit an alltäglichen Beispielen erläutern hierzu geeignete Experimente beschreiben, durchführen und auswerten

beschreiben Prozesse der Energieumwandlung mathematisch

erläutern, von welchen Größen die Höhe der Arbeit abhängig ist bei der Hubarbeit, Beschleunigungsarbeit, und Reibungsarbeit. die Abhängigkeit dieser Arbeitsformen von den entsprechenden Größen mathematisch formulieren Energieumsätze und Leistung bei alltäglichen Vorgängen berechnen

leiten die „Goldene Regel der Mechanik“ aus Versuchsergebnissen ab und überprüfen ihre Gültigkeit an verschiedenen Beispielen

aus den Messergebnissen eines geeigneten Experiments (z. B. an der schiefen Ebene) die Goldene Regel der Mechanik ableiten und in eigenen Worten formulieren (z. B. „Geringerer Kraftaufwand muss durch längeren Weg ausgeglichen werden, die verrichtete Arbeit bleibt immer gleich.“) die Gültigkeit der Goldenen Regel an den Beispielen Hebel, Flaschenzug und Zahnradgetriebe / Kettenschaltung experimentell und mithilfe von Berechnungen (Hebelgesetz, Übersetzungsverhältnis) überprüfen

beschreiben Wärmeenergie (innere Energie) und chemische Energie als weitere Energieformen

die thermische Volumenausdehnung bei Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen als Grundlage für eine Temperaturmessung nennen die Fixpunkte eines Thermometers mit der Celsiusskala nennen und dieses eichen die innere Energie als ungeordnete Bewegung der Teilchen beschreiben und damit die Übergänge zwischen den Aggregatzuständen erklären den Zusammenhang zwischen Temperatur und Teilchenbewegung erklären und die Existenz des absoluten Temperatur-Nullpunktes folgern die Kelvin-Skala erläutern und die Umrechnungsformel zwischen der Celsius- und der Kelvinskala anwenden die Änderung der inneren Energie mathematisch formulieren den Begriff „spezifische Wärmekapazität“ erläutern den Einfluss der hohen Wärmekapazität des Wassers auf das Weltklima beschreiben die Bedeutung des Brennwerts als Maß für die chemische Energie eines Lebensmittels oder Brennstoffes erklären fakultativ: erläutern, wie der Brennwert eines Stoffes mithilfe eines Bombenkalorimeters bestimmt werden kann

beschreiben den Transport von Energie anhand der Ausbreitung von Wärme und der Übertragung von Sonnenenergie

Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung beschreiben technische Anwendungen der o. g. Begriffe erklären die Nutzung der Solarenergie beschreiben und deren Vor- und Nachteile erläutern

erläutern die charakteristischen Merkmale einer chemischen Reaktion

den Stoff- und Energieumsatz als grundlegende Merkmale einer chemischen Reaktion nennen die Begriffe „Edukt“ und „Produkt“ definieren für einfache chemische Reaktionen ein Reaktionsschema aufstellen die Begriffe „exotherme“ und „endotherme chemische Reaktion“ definieren den Energieerhaltungssatz auf die Energiebilanz chemischer Reaktionen anwenden die Umwandlung von chemischer Energie in andere Energieformen bei chemischen Reaktionen erläutern die Aktivierungsenergie bei chemischen Reaktionen durch ein einfaches mechanisches Modell („Regenrinnenmodell“) beschreiben die Wirkungsweise eines Katalysators in chemischen Reaktionen erklären bei Reinstoffen zwischen Elementen und Verbindungen unterscheiden die Begriffe „Synthese“ und „Analyse“ definieren die Klassifikation aller Stoffe in Gemische (homogene und heterogene) sowie Reinstoffe (Elemente und Verbindungen) wiedergeben den groben Aufbau des Periodensystems der Elemente (Metalle, Nichtmetalle, Gruppen, Perioden) beschreiben

ziehen das Atommodell von Dalton zur Deutung der chemischen Reaktion und anderer stofflicher Phänomene auf Teilchenebene heran

die Grundaussagen des Daltonschen Atommodells wiedergeben das Atommodell von Dalton zum Teilchenmodell der Materie abgrenzen und es als Erweiterung des Teilchenmodells interpretieren das Gesetz von der Erhaltung der Masse und das Gesetz der konstanten Massenverhältnisse mithilfe des Daltonschen Atommodells deuten die Masse und den Durchmesser von Atomen in angemessenen Einheiten wiedergeben (u als Masseneinheit, Picometer als Längeneinheit) die Umrechnungszahl 6,022.1023 von Gramm in u nennen das Auftreten von Modifikationen bei Stoffen als Verschiedenartigkeit der Anordnung und der Verknüpfung von ansonsten gleichartigen Atomen deuten

deuten die Formelsprache der Chemie und wenden sie an

den Index bei chemischen Formeln als Atomanzahlverhältnis deuten aus dem Massenverhältnis der Stoffe bei einer Synthese das Atomanzahlverhältnis berechnen und die Verhältnisformel des Produkts aufstellen aus der Verhältnisformel einer Verbindung das Massenverhältnis der enthaltenen Elemente berechnen zwischen Verhältnis- und Molekülformel unterscheiden den Begriff „Molekül“ in Element- und Verbindungsmolekül differenzieren

beschreiben die Luft als Gasgemisch

die Bestandteile der Luft nennen und die Hauptbestandteile Stickstoff und Sauerstoff durch ihre Eigenschaften beschreiben einige Luftschadstoffe nennen die Glimmspanprobe und den Nachweis von Kohlenstoffdioxid mit Kalkwasser durchführen das Linde-Verfahren der Luftverflüssigung und seine wirtschaftliche Bedeutung nennen Sauerstoff als denjenigen Bestandteil nennen, der für das chemische Verhalten der Luft verantwortlich ist die Voraussetzungen für eine Verbrennung nennen Methoden zur Löschung von Bränden beschreiben

stellen Oxidationen, Reduktionen und Redoxreaktionen als typische chemische Prozesse des Sauerstoffs dar

Reaktionen eines Elements (Metall und Nichtmetall) mit Sauerstoff als Oxidationen bezeichnen und Reaktionsschemata zu diesen Reaktionen formulieren die Verbindungen von Metallen und Nichtmetallen mit Sauerstoff als Oxide bezeichnen Reduktionen als chemische Reaktionen definieren, bei denen ein Oxid seinen Sauerstoff abgibt und Reaktionsschemata zu Reduktionen aufstellen Redoxprozesse als Sauerstoff-Transferreaktionen charakterisieren, bei denen einem Oxid durch einen weiteren Stoff der Sauerstoff entzogen wird die Edukte in Redoxreaktionen als Oxidationsmittel und Reduktionsmittel korrekt bezeichnen die Redoxreihe der Metalle auszugsweise nennen und die Stellung eines Metalls in der Redox-Reihe dazu nutzen, korrekte Reaktionsschemata von Redoxreaktionen aufzustellen das Thermitverfahren und den Hochofenprozess zur Gewinnung von Roheisen aus Eisenerzen auf chemischer und technischer Ebene beschreiben

erläutern die Bedeutung des Wassers für den Menschen

den natürlichen Kreislauf des Stoffes Wasser auf der Erde beschreiben die Gewinnung von Trinkwasser aus Grundwasser, Oberflächenwasser bzw. Uferfiltrat erläutern die Reinigung von Abwässern in Kläranlagen systematisch beschreiben

geben die Bedeutung des Wassers als Lösungsmittel wieder

Wasser als eines der wichtigsten Lösungsmittel nennen verschiedene Löslichkeitsbegriffe wie Löslichkeit, Massenanteil und Massenkonzentration definieren den pH-Wert einer Lösung qualitativ beschreiben sowie die Begriffe saure, basische und neutrale Lösung erläutern

beschreiben Wasser als chemische Verbindung

Wasser als Verbindung, bestehend aus den chemischen Elementen Wasserstoff und Sauerstoff, nennen mithilfe des Hofmannschen Zersetzungsapparats einen Versuchsaufbau beschreiben, aus dem man die Verhältnisformel der Verbindung Wasser ableiten kann die Verhältnisformel H O aus den Volumenverhältnissen der Gase Wasserstoff und Sauerstoff herleiten

nennen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Elements Wasserstoff

die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff wiedergeben Wasserstoff als Reduktionsmittel in die Redoxreihe der Metalle zwischen Zink und Eisen einordnen die Bedeutung des Wasserstoffs in technischen und industriellen Anwendungen nennen

die physikalischen Eigenschaften von Wasser und deren Bedeutung in der Tauchphysik wiedergeben

den Druck p definieren als Kraft, die auf eine bestimmte Fläche einwirkt die Einheit des Druckes (1 pa = 1 N/m2) nennen und in gebräuchlichere Einheiten (mbar, bar) umrechnen die gleichmäßige Druckausbreitung in Flüssigkeiten durch ein Teilchenmodell beschreiben die Formel für den Schweredruck für eine Flüssigkeit der Dichte  in der Tiefe h nennen und anwenden (fakultativ: herleiten => Binnendifferenzierung) den Schweredruck 1 bar in 10 m Tiefe nennen die Auswirkungen des Schweredrucks auf den menschlichen Körper beim Tauchen beschreiben den Auftrieb von Körpern in Flüssigkeiten beschreiben das Gesetz des Archimedes nennen und anwenden (fakultativ: herleiten) die Dichtekriterien für das Schwimmen, Schweben und Sinken eines Körpers in einer Flüssigkeit nennen technische und biologische Anwendungen von Tariermitteln erklären

erklären weitere Anwendungen des Teilgebietes „Druck“

aus der Konstanz des Druckes in einem hydraulischen System die Formel p /A = p /A 1 1 2 2 herleiten und sie zu Berechnungen nutzen die Wirkungsweise einer hydraulischen Presse erklären und Anwendungsbeispiele nennen (z. B. Wagenheber, hydraulische Fahrzeugbremsen, Baumaschinen) den Luftdruck als Schweredruck der Luft beschreiben den Luftdruck an der Erdoberfläche nennen die nichtlineare Abnahme des Luftdrucks mit wachsender Höhe anhand der Kompressibilität der Luft erläutern den Aufbau eines Dosenbarometers beschreiben die technischen Anwendungen Saugnapf, Stechheber und Saugpumpe erläutern den Begriff „Vakuum“ definieren

Die Schüler/innen erläutern den Aufbau eines beispielhaften Ökosystems und funktionale Zusammenhänge seiner Strukturen

die Entstehung und den Aufbau eines Sees erklären und die Zusammenhänge mit den ökologischen Nischen erläutern die Wechselwirkungen in den Nahrungs- und Stoffkreisläufen anhand einheimischer Tier- und Pflanzenbeispiele erarbeiten und erläutern erläutern, dass sich die Stabilität eines Ökosystems aus dem Zusammenwirken vieler Faktoren ergibt und dass Änderungen einzelner Faktoren weitreichende und unerwartete Folgen haben mit ihrem Wissen über Fotosynthese und Zellatmung die Bedeutung der Energieumwandlung in einem Ökosystem erläutern typische Merkmale wirbelloser Wassertiere nennen und sie in die Systematik der Lebewesen einordnen die Folgen anthropologisch beeinflusster Umweltprobleme hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf heimische Gewässer analysieren und hinterfragen können Pflanzen- und Tierarten (Vögel, Amphibien, Fische, wirbellose Tiere) des Ökosystems See bestimmen

erläutern den Aufbau von Mikroorganismen

Einzeller ohne Zellkern (Prokaryoten), Lebewesen mit Zellkern (Eukaryoten) und Zelltypen in ihrem groben Aufbau beschreiben und voneinander unterscheiden erklären wie ein Virus aufgebaut ist plastische Modelle, modellhafte Abbildungen und mikroskopische Bilder zur Beschreibung von Zellstrukturen verwenden die Größenordnungen der Mikroorganismen einschätzen

beschreiben bestimmte Infektionskrankheiten

Beispiele von unterschiedlichen Mikroorganismen nennen, die Infektionskrankheiten auslösen können die Pathogenese dieser Infektionskrankheiten erläutern die Prophylaxen und Therapiemöglichkeiten beschreiben die Abwehrmechanismen des Körpers erklären und verstehen, wie durch Immunisierung Krankheiten vorgebeugt werden können die Mechanismen von unspezifischem und spezifischem Abwehrsystem beschreiben und ihr Zusammenspiel verstehen zwischen einer Epidemie und Pandemie unterscheiden

Lernfeld: Nutzen und Gefahren der Mikroorganismen

beschreiben den Nutzen von Bakterien und Pilzen für die Menschen und die Stoffkreisläufe in den Ökosystemen.