Phänomene beobachten, beschreiben

physikalische Phänomene aus der Natur und im Rahmen von Experimenten beobachten Beobachtungsergebnisse beschreiben den Forschungsgegenstand der Astronomie nennen die Bedeutung der Astronomie anhand konkreter Beispiele (historisch: Navigation, Kalender, …; aktuell: Raumfahrt, Weltall als Labor, …) erläutern kulturhistorische Verbindungen zwischen griechischer Mythologie und heutigen Sternbildern zur Orientierung am Nachthimmel darstellen (KB) begründen, dass die Beobachtung eine wichtige Arbeitsmethode für den Erkenntnisgewinn in der Astronomie darstellt (KB) astronomische Beobachtungen vorbereiten und durchführen sich in Fachräumen und beim Experimentieren regelgerecht verhalten (BO) Beobachtungen und Experimente individuell und in kooperativen Lernformen planen und durchführen Ergebnisse sorgfältig auf Grundlage vorgegebener Kriterien unter Verwendung der Fachsprache protokollieren und adressatengerecht präsentieren (DS) Medien als Informationsquellen sowie zur Simulation von physikalischen bzw. astronomischen Vorgängen nutzen (MB)

Experimentieren, Messen und Dokumentieren – physikalische Größen und

Masse und Volumen als physikalische Größen charakterisieren, experimentell bestimmen und ausgewählte Repräsentanten zuordnen die Dichte mithilfe ihrer Kenntnisse über Volumen und Masse als physikalische Größe charakterisieren den Versuchsaufbau, das Vorgehen beim Experimentieren, die Beobachtungen/Messwerte und die Ergebnisse eines Experiments dokumentieren Weg und Zeit als physikalische Größen charakterisieren und messen Geschwindigkeit als physikalische Größe charakterisieren sowie die Durchschnittsgeschwindigkeit berechnen und erläutern die Kraft als physikalische Größe charakterisieren Kraftwirkungen unterscheiden und Beispiele für Kräfte angeben den Zusammenhang/Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft anhand verschiedener Beispiele erläutern Reibungskräfte messen, zwischen Haft-, Gleit- und Rollreibung unterscheiden und Beispiele zu erwünschter/unerwünschter Reibung in der Praxis erläutern (BNE) den Druck als physikalische Größe charakterisieren den Auflagedruck beschreiben und berechnen sowie Beispiele aus Natur und Technik erläutern den Druck als eine Eigenschaft von Flüssigkeiten und Gasen mithilfe des Teilchenmodells erklären die Gewichtskraft als Ursache des Schweredrucks in Wasser und Luft beschreiben den Auftrieb als Folge des Schweredrucks beschreiben die Phänomene Schwimmen, Schweben, Steigen, Sinken erklären verantwortungsbewusst mit Arbeits- und Experimentiermaterialien umgehen (BO) Ergebnisse reflektieren und daraus Schlussfolgerungen ziehen mit Misserfolgen bei Experimenten oder Beobachtungen konstruktiv umgehen und daraus lernen andere Schüler motivieren und unterstützen, um gemeinsam zu einem erfolgreichen Ergebnis zu gelangen sachlich und respektvoll kommunizieren, um Beobachtungen und Ergebnisse zu diskutieren (DB) konstruktives Feedback geben und annehmen, um die Qualität der gemeinsamen Arbeit zu verbessern

Lichtausbreitung und Bildentstehung

Lichtquellen und beleuchtete Körper unterscheiden und Beispiele zuordnen die allseitige und geradlinige Ausbreitung des Lichts unter Verwendung des Modells Lichtstrahl und die damit verbundene Vereinfachung der Wirklichkeit beschreiben das Phänomen Schattenbildung mithilfe des Modells Lichtstrahl erklären und zwischen Kern- und Halbschatten unterscheiden das Reflexionsgesetz nennen und dessen Gültigkeit experimentell bestätigen das Phänomen Brechung beschreiben und das Brechungsgesetz qualitativ experimentell bestätigen einfache Strahlenverläufe für Schattenbildung, Reflexion und Brechung unter Anwendung des Modells Lichtstrahl zeichnen Totalreflexion und ihre Bedingungen beschreiben, die Lichtausbreitung in Lichtleitern als Anwendung erläutern die Dispersion des Lichtes als physikalisches Phänomen der Brechung zuordnen und Beispiele aus der Praxis nennen Thüringen als Wissenschafts- und Technologiestandort am Beispiel der Entwicklung der Glas- und optischen Industrie einordnen (KB) optische Sachverhalte sorgfältig und sauber darstellen (BO) Erkenntnisse bezüglich optischer Sachverhalte aus Fachtexten entnehmen und unter Verwendung der Fachsprache dokumentieren sowie adressatengerecht präsentieren (DS) Medien zur Simulation von physikalischen Erscheinungen nutzen (MB) Experimente individuell und in kooperativen Lernformen planen und durchführen im Arbeitsprozess sorgsam mit Experimentiermaterialien umgehen (BO)

Erde, Mond und Raumfahrt

die Auswirkungen der Erdrotation und der Revolution der Erde um die Sonne am Himmel beobachten und beschreiben die Entstehung der Jahreszeiten durch die Neigung der Erdachse erklären durch eigene Beobachtungen die Strukturen der Mondoberfläche beschreiben die physikalischen Bedingungen (Gewichtskraft, Atmosphäre, Temperatur, Strahlung) auf der Mondoberfläche mit den Bedingungen auf der Erdoberfläche vergleichen eigene Beobachtungen zur Veränderung der Position des Mondes mit der Mondbewegung und Erdrotation erklären die Entstehung der Mondphasen erklären die Entstehung von Sonnen- und Mondfinsternis erklären Bedeutung und Nutzen historischer und aktueller Raumfahrtprojekte sowie geplante Vorhaben bewerten die Erde als einzigartigen Lebensraum wertschätzen und daraus Konsequenzen für das eigene umweltbewusste und nachhaltige Handeln ableiten (BNE) Erkenntnisse unter Verwendung der Fachsprache dokumentieren und adressatengerecht präsentieren (DS) Verantwortung bei der Bearbeitung von Aufgaben (z. B. Recherche) übernehmen unterschiedliche Meinungen zum Thema „Nutzen der Raumfahrt“ respektieren sowie Gruppenergebnisse verständlich und wertschätzend präsentieren (DB) eigene Aufnahmen von Himmelskörpern (außer der Sonne!) erstellen (MB) verantwortungsvoll mit Beobachtungsinstrumenten umgehen (BO)

Energie, Energieerhaltung und Energieentwertung

Arbeit, Leistung und Energie als physikalische Größen charakterisieren Energieformen nennen und Beispiele aus dem Alltag beschreiben Energieumwandlungen, -übertragung und -entwertung anhand von einfachen Experimenten und Beispielen beschreiben den Zusammenhang zwischen Arbeit und Energie anhand von Beispielen erläutern den Energieerhaltungssatz nennen und auf Beispiele anwenden Energieumwandlungen und -übertragung anhand von Energieflussdiagrammen grafisch darstellen und beschreiben die physikalische Größe Wirkungsgrad charakterisieren und bei der Beschreibung von Energieumwandlungen anwenden den Wirkungsgrad für einfache Beispiele berechnen und die Energieentwertung abschätzen erneuerbare und nicht erneuerbare Energiequellen nennen, bzgl. ihrer Nachhaltigkeit vergleichen (BNE) und regionale Beispiele nennen (KB) geeignete Medien nutzen, um Informationen zu recherchieren und dabei Zuverlässigkeit von Quellen hinterfragen (MB) die Bedeutung physikalischer Begriffe und Größen von deren Verwendung in der Alltagssprache abgrenzen (DS) Möglichkeiten der Energiebereitstellung, -speicherung und -nutzung anhand von Beispielen aus dem Alltag und der Wirtschaft sachlich fundiert und begründet diskutieren (BO, DB) die Energieentwertung im gesellschaftlichen und technologischen Kontext einordnen den sparsamen und umweltschonenden Umgang mit Energie begründen und daraus Konsequenzen für das eigene Handeln ableiten (BNE) auf die Ideen und Meinungen anderer eingehen und konstruktives Feedback geben (DB)

Sonnensystem I

verschiedene Weltbilder vom Altertum bis zur Gegenwart beschreiben und die Entwicklung bzgl. des historischen Wissensstandes bewerten (KB) die Entstehung und den räumlichen Aufbau unseres Sonnensystems beschreiben die Himmelskörper Sonne, Planet, Mond, Zwergplanet und Kleinkörper des Sonnensystems charakterisieren die Planeten durch Auswahl geeigneter Kriterien klassifizieren verschiedene Kleinkörper vergleichen und deren Bedeutung für das Leben auf der Erde beurteilen historische und religiöse Aspekte ausgewählter Weltbilder sachlich und unter Verwendung der Fachsprache diskutieren (DS, KB) neue Erkenntnisse mit früheren Annahmen vergleichen Lebensbedingungen auf verschiedenen Himmelskörpern beurteilen verantwortungsvoll mit Informationsquellen umgehen (MB) die Unterschiede zwischen Astronomie und Astrologie benennen anderen aufmerksam zuhören und unterschiedliche Sichtweisen respektieren (DB)

Elektrizitätslehre

Beispiele für Reibungselektrizität nennen Erscheinungen im elektrischen Stromkreis mit Hilfe eines Modells erklären die Ladung eines Körpers als Elektronenmangel oder -überschuss erklären berührungsfreie Kraftwirkungen im elektrischen Feld untersuchen den elektrischen Strom in Metallen als gerichtete Bewegung von Elektronen beschreiben Wirkungen und Gefahren des elektrischen Stromes nennen den grundlegenden Aufbau eines einfachen Stromkreises beschreiben und mit Hilfe von Schaltzeichen skizzieren die Schaltzeichen den grundlegenden elektrischen Bauteilen zuordnen einfache Stromkreise mit Hilfe von Schaltplänen aufbauen zwischen Leitern und Nichtleitern (Isolatoren) unterscheiden die Größen elektrische Stromstärke und elektrische Spannung charakterisieren Eigenschaften von Reihen- und Parallelschaltung untersuchen (z. B. Experiment, Simulation) das ohmsche Gesetz experimentell nachweisen und interpretieren den elektrischen Widerstand charakterisieren die Größen Spannung, Stromstärke und Widerstand mit Hilfe der Grundgleichung berechnen die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands von Länge, Querschnitt und Material qualitativ beschreiben die Bedeutung von elektrischen Geräten im Alltag und Berufsleben begründen (BO) die Gefahren des elektrischen Stroms erkennen und sicher mit elektrischen Geräten umgehen (BO) Experimente zur Elektrizitätslehre planen und durchführen Erkenntnisse aus der Elektrizitätslehre in Präsentationen/Diskussionen unter Verwendung der Fachsprache verständlich darstellen (DS, MB) Informationen aus verschiedenen Quellen selbstständig entnehmen und anwenden (MB) in Gruppen arbeiten, auf die Ideen und Meinungen anderer eingehen und konstruktives Feedback geben (DB) Verantwortung für das eigene Lernen übernehmen, indem sie sich aktiv an Diskussionen beteiligen und Fragen stellen, um ihr Verständnis zu vertiefen (BO)

Wärmelehre

die Temperatur als physikalische Größe charakterisieren den absoluten Nullpunkt der Temperatur mit Hilfe des Teilchenmodells erläutern Wärme und thermische Energie als physikalische Größen charakterisieren und voneinander unterscheiden die Bedeutung der spezifischen Wärmekapazität von Stoffen erläutern und die Grundgleichung der Wärmelehre interpretieren anhand praktischer Beispiele die temperaturabhängige Volumenänderung von Körpern beschreiben und für Gase mit dem Teilchenmodell erläutern Anomalien des Wassers beschreiben und deren Bedeutung an Beispielen erläutern Arten der Wärmeübertragung (Leitung, Strömung/Konvektion, Strahlung) beschreiben und Anwendungsbeispiele zuordnen ein Temperatur-Wärme-Diagramm mit Übergängen der Aggregatzustände interpretieren verschiedene Aggregatzustände vergleichen und Aggregatzustandsänderungen unter energetischen Gesichtspunkten beschreiben die Bedeutung der Verdunstung in Natur und Alltag beschreiben die Bedeutung von Umwandlungswärmen an Beispielen aus der Natur beschreiben Phänomene des Klimawandels mit Hilfe der Wärmelehre exemplarisch erläutern und deren Auswirkungen bewerten und diskutieren (BNE) den Aufbau einer technischen Anwendung beschreiben und ihre Wirkungsweise sowie die stattfindenden Energieumwandlungen erläutern, z. B. Wärmekraftmaschinen, Kühlschrank/Wärmepumpe, Solarthermie sich faktenbasiert eine Meinung bilden, diese in eine Diskussion einbringen und sich für andere Meinungen offen zeigen (DB) Entscheidungen im Hinblick auf Energie unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit bewerten und Konsequenzen für das eigene Handeln ableiten (BNE) die Bedeutung physikalischer Erkenntnisse für persönliche und gesellschaftliche Entscheidungen einschätzen (KB) konzentriert, selbstständig und verantwortungsbewusst Messungen durchführen und auswerten (BO) sich beim Experimentieren regelgerecht verhalten und die Festlegungen des Arbeitsschutzes einhalten (BO) ihren Lernprozess eigenverantwortlich gestalten und reflektieren zunehmend selbstständig recherchieren und kreative Lösungen entwickeln

Magnetismus

den Aufbau von Dauermagneten beschreiben mit Hilfe des Elementarmagnetenmodells die Eigenschaften von Dauermagneten erklären das magnetische Feld im Sinne der berührungsfreien Kraftwirkung auf andere Magnete charakterisieren die Eigenschaften des Feldlinienmodells für das magnetische Feld nennen Feldlinienbilder von Stabmagneten, Hufeisenmagneten, geraden stromdurchflossenen Leitern, stromdurchflossenen Spulen (außerhalb und innerhalb einer langen Zylinderspule) sowie des Erdmagnetfeldes skizzieren und interpretieren Abhängigkeiten des Magnetfeldes einer stromdurchflossenen Spule von Stromstärke, Windungszahl und Eisenkern beschreiben den Aufbau von Elektromagneten beschreiben den Aufbau eines Gleichstrom-Elektromotors beschreiben, seine Funktionsweise erklären und die stattfindenden Energieumwandlungen angeben Anwendungen des Elektromagnetismus (z. B. Elektromotor, Relais, Lautsprecher) als eine wesentliche Quelle des hohen gesellschaftlichen Lebensstandards diskutieren (KB) die Energieumwandlungen am Elektromotor mit anderen Motoren vergleichen und ihren Einsatz für verschiedene Anwendungen bewerten (BNE) sich faktenbasiert eine Meinung bilden, diese in eine Diskussion einbringen und sich für andere Meinungen offen zeigen (DB) die Fachsprache richtig anwenden (DS)

Induktion, Generator und Transformator

das Induktionsgesetz inklusive der Abhängigkeiten der Induktionsspannung qualitativ formulieren und anwenden den Aufbau eines Generators beschreiben, dessen Funktionsweise erklären und die stattfindenden Energieumwandlungen angeben das lenzsche Gesetz nennen und mit der Energieerhaltung bei Induktionsvorgängen begründen Gleich- und Wechselspannung/-strom qualitativ miteinander vergleichen die Begriffe Effektivwert, Amplitude, Frequenz einer Wechselspannung im Alltagskontext anwenden (z. B. Beschriftung Netzgeräte) den Aufbau eines Transformators beschreiben, dessen Funktionsweise erklären und die stattfindenden Energieumwandlungen angeben Beispiele für die Nutzung von Generator, Transformator und weiteren Anwendungen der Induktion beschreiben und erklären mit Hilfe des Gesetzes für Spannungsübersetzung am unbelasteten Transformator Werte berechnen selbstständig Informationen zu Transformatoren und Generatoren im Alltag recherchieren (MB, BO) Energieeffizienz von elektrischen Geräten bewerten (BNE) gemeinsam Experimente durchführen (DB, BO) Ergebnisse aus Experimenten klar und verständlich unter Nutzung der Fachsprache präsentieren (DS, MB) Verantwortung für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen (BO, DB)

Halbleiter und Solarzelle

die Leitfähigkeit von Halbleitern in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen (z. B. Licht und Temperatur) beschreiben Anwendungsbeispiele für die Nutzung von Halbleitern erläutern (z. B. Temperaturfühler, LED) Energieumwandlungen in einer Solarzelle beschreiben aus Einflussfaktoren auf den Energieumwandlungsprozess Schlussfolgerungen für die Planung von Solaranlagen ziehen (z. B. Verschattung, Sonnenlauf) (BNE, BO) die Notwendigkeit der Netzregulierung im Stromnetz als Maßnahme zur Sicherstellung der Energieversorgung anhand von Beispielen (Jahres-/Tageslastkurve, variable Einspeisung) erläutern (BNE) mögliche Lösungen für die Herausforderungen einer nachhaltigen Energieversorgung beschreiben (z. B. Doppelnutzung von Flächen, Energiespeicherung, dezentrale Versorgung, dynamische Stromtarife) (BNE, DB)

Elektrische Energie und Leistung im Alltag

den prinzipiellen Aufbau und Nutzen des Stromverbundnetzes beschreiben die Notwendigkeit von Umspannwerken und Energiespeichern begründen die Herausforderungen für eine stabile Energieversorgung anhand der Tageslastkurve erklären verschiedene Möglichkeiten der Speicherung von Energie vergleichen Energieumwandlungen für verschiedene Kraftwerkstypen mit Hilfe von Energieflussdiagrammen beschreiben, sowie Vor- und Nachteile benennen die elektrische Leistung als Produkt aus Spannung und Stromstärke berechnen Energiebeträge hinsichtlich ihrer Größenordnungen beurteilen und durch Beispiele verdeutlichen den Zusammenhang zwischen elektrischer Energie und elektrischer Leistung (auch quantitativ) beschreiben und berechnen (z. B. Laden eines Elektroautos, Bedarf von Geräten verschiedener Energieeffizienzklassen, Kostenvergleich) und Möglichkeiten zum Einsparen elektrischer Energie ableiten (BNE) die wesentlichen Angaben in einer Energiekostenabrechnung analysieren und bewerten Ergebnisse aus Experimenten klar und verständlich unter Nutzung der Fachsprache präsentieren (DS, MB) Verantwortung für den gemeinsamen Arbeitsprozess übernehmen (BO, DB) Bedeutung der technischen Geräte Transformator und Generator für die Stromversorgung im Haushalt diskutieren (BO, BNE) Energieentwertung bei Energieumwandlungsketten diskutieren (BNE) Maßnahmen für den effektiven und bewussten Umgang mit elektrischer Energie für das eigene Leben ableiten und beschreiben (BNE, BO, DS) mit Akkumulatoren in Alltagszusammenhängen sachgerecht umgehen (BO, MB)

Bewegungen beschreiben

Bewegung und Ruhe in Abhängigkeit vom Bezugssystem beschreiben Bewegungsformen und -arten beschreiben und zugehörige Beispiele nennen die geradlinig gleichförmige Bewegung mit Gleichungen und Diagrammen beschreiben die Größen Zeit, Weg und Geschwindigkeit für die geradlinig gleichförmige Bewegung rechnerisch und grafisch ermitteln die Beschleunigung als physikalische Größe charakterisieren die geradlinig gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Gleichungen und Diagrammen beschreiben (Spezialfall: freier Fall) die Größen Zeit, Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung für die geradlinig gleichmäßig beschleunigte Bewegung rechnerisch und grafisch ermitteln die gleichförmige Kreisbewegung mithilfe von Bahngeschwindigkeit, Umlaufzeit und Drehzahl beschreiben und diese Größen berechnen Superposition von geradlinigen Bewegungen an einfachen Beispielen (z. B. waagerechter Wurf) beschreiben Bewegungsvorgänge auch unter Nutzung digitaler Medien analysieren (MB) zu Bewegungsvorgängen unter Nutzung der Fachsprache korrekt kommunizieren (DS) in Teams bei der Analyse und Beschreibung von Bewegungsvorgängen zusammenarbeiten (DB)

Kraft als Ursache für Bewegungen

die Kraft als gerichtete physikalische Größe zeichnerisch darstellen Kraft als Ursache für Bewegungsänderungen (Betrag und Richtung der Geschwindigkeit) beschreiben Alltagsvorgänge mit Hilfe des Wechselwirkungs- und Trägheitsgesetzes erklären das newtonsche Grundgesetz interpretieren und zur Berechnung und zur Erklärung von Alltagsvorgängen anwenden mit Hilfe des Prinzips der Superposition resultierende Kräfte bzw. Teilkräfte bestimmen (z. B. geneigte Ebene) die Gleichung für die Radialkraft interpretieren und anwenden Superpositionen physikalischer Größen sorgfältig und sauber grafisch darstellen (BO) aus ihren Kenntnissen über Bewegungen und Kräfte Konsequenzen für ihr Verhalten (z. B. im Straßenverkehr) ableiten

Sonnensystem II

das Gravitationsgesetz interpretieren und Beispiele für das Wirken der Gravitation beschreiben (z. B. die Entstehung der Gezeiten, Bewegung von Himmelskörpern, Spaghettisierung in der Nähe von schwarzen Löchern) die Bewegung der Himmelskörper mit Hilfe der Keplerschen Gesetze beschreiben die Bedeutung der Gravitation für das Universum und unser tägliches Leben beschreiben andere bei Rechen- oder Verständnisproblemen unterstützen Modelle, Skizzen oder Simulationen zum besseren Verständnis nutzen (MB) Gefahren durch Gezeiten in Küstenregionen einschätzen

Bedeutung von Radioaktivität

Neutron, Proton und Elektron als Bestandteile des Atoms unterscheiden und deren Anzahl mithilfe der Symbolschreibweise bestimmen den Begriff Isotop erklären die Ionisation eines Atoms beschreiben Radioaktivität (Spontanzerfall) als Eigenschaft instabiler Atomkerne, spontan ionisierende Strahlung auszusenden, benennen die Zählrate charakterisieren und die Ursachen der Nullrate benennen Arten radioaktiver Strahlung mit ihren Eigenschaften als Beispiele für ionisierende Strahlung nennen Kernumwandlungen mit Hilfe von Zerfallsgleichungen beschreiben die biologische Wirkung ionisierender Strahlung beschreiben und Beispiele für deren Nutzung (z. B. in der Medizin) nennen Maßnahmen zum Strahlenschutz beschreiben die Halbwertszeit und die Aktivität als physikalische Größen charakterisieren die grafische Darstellung des zeitlichen Verlaufs eines radioaktiven Zerfalls interpretieren und daraus die Halbwertszeit bestimmen den Zusammenhang zwischen Aktivität und Halbwertszeit qualitativ beschreiben und damit Maßnahmen zum Schutz vor radioaktiver Strahlung diskutieren Kernspaltung und Kernfusion qualitativ beschreiben und die Größenordnung der Energiefreisetzung einordnen aus dem Zusammenhang von Halbwertszeit und Aktivität Folgen für die Lagerung von radioaktiven Stoffen (u. a. Abfälle) ableiten (BNE, BO) die Nutzung der Kernphysik unter Verwendung naturwissenschaftlicher Kenntnisse und unter Berücksichtigung gesellschaftlicher, ökonomischer sowie ökologischer Gesichtspunkte bewerten (BNE, DB, DS) und sich einen persönlichen Standpunkt bilden die Verantwortung von Wissenschaftlern bei der Entdeckung und Nutzung der Kernenergie im historischen und aktuellen Kontext diskutieren (DB, KB) sich mit den Meinungen anderer zum Thema Radioaktivität sachlich und tolerant auseinandersetzen (DB, DS) in Bezug auf den Strahlenschutz Konsequenzen für das eigene Handeln ableiten (BO)

Die Sonne und andere Sterne

den Aufbau der Sonne einschließlich ihrer Atmosphäre und die wesentlichen Prozesse in den Schichten der Sonne beschreiben die Entstehung von Licht im Atom beschreiben die Kernfusion als Ursache für die Energiefreisetzung der Sonne benennen Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf Organismen an Beispielen beschreiben die Formen der Sonnenaktivität benennen und deren Veränderungen beschreiben. die Bedeutung der Sonne für die Erde an ausgewählten Beispielen diskutieren (z. B. Gravitation, Sonnenwind, Licht, Wärme, habitable Zone) eine Methode der astronomischen Entfernungsbestimmung beschreiben den Prozess der Entstehung der Sterne beschreiben die Bedeutung der Sternmasse für die verschiedenen Entwicklungswege und Endstadien der Sterne beschreiben den Zusammenhang zwischen den Sternfarben und der Oberflächentemperatur benennen aus den Gefahren während einer Sonnenbeobachtung arbeitsschutzgerechtes Verhalten ableiten (BO) Entfernungen im Weltall vergleichen und Größenvorstellungen entwickeln die Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf unseren Körper beschreiben und Möglichkeiten zum Schutz vor Schädigungen daraus ableiten (BNE) zeitaufwendige und wetterabhängige Bedingungen für die Durchführung von erfolgreichen astronomischen Beobachtungen beurteilen eigene Aufnahmen von astronomischen Objekten erstellen und auswerten (MB) den Zusammenhang zwischen den Farbtemperatur-Angaben von Leuchtmitteln und der Oberflächentemperatur von Sternen herstellen

Das Universum

wesentliche Inhalte zur Entstehung und Entwicklung des Universums beschreiben Aufbau und Bewegungen des Milchstraßensystems beschreiben weitere Objekte und ihre Verteilung im Milchstraßensystem (Kugelsternhaufen, offene Sternhaufen, Sternentstehungsgebiete) beschreiben Erde und Sonnensystem in übergeordnete Strukturen einordnen (Milchstraßengalaxie, lokale Gruppe, Virgo-Superhaufen) aus den Gefahren während einer Sonnenbeobachtung arbeitsschutzgerechtes Verhalten ableiten (BO) Entfernungen im Weltall vergleichen und Größenvorstellungen entwickeln die Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf unseren Körper beschreiben und Möglichkeiten zum Schutz vor Schädigungen daraus ableiten (BNE) zeitaufwendige und wetterabhängige Bedingungen für die Durchführung von erfolgreichen astronomischen Beobachtungen beurteilen eigene Aufnahmen von astronomischen Objekten erstellen und auswerten (MB) den Zusammenhang zwischen den Farbtemperatur-Angaben von Leuchtmitteln und der Oberflächentemperatur von Sternen herstellen

Erhaltungssätze

die mechanische Arbeit berechnen die Goldene Regel der Mechanik an einer kraftumformenden Einrichtung anwenden und Berechnungen durchführen den Energieerhaltungssatz zur Berechnung der kinetischen und der potenziellen Energie anwenden historische Abbildungen von Perpetua mobila analysieren (KB) und die Unmöglichkeit der Konstruktion fachlich begründen den Impuls als Zustands- und Erhaltungsgröße charakterisieren gemeinsam Experimente durchführen (DB, BO) die Bedeutung der Goldenen Regel der Mechanik für Anwendungen (z. B. Nutzung von Werkzeugen) diskutieren (BO) die Bedeutung der Erhaltungssätze als Basiskonzept in der Physik in Anwendungskontexten unter Verwendung der Fachsprache diskutieren (DB, BO, DS) im Team ein Experiment zur Überprüfung der Goldenen Regel der Mechanik planen, durchführen und dokumentieren (BO, DS)

Mechanische Schwingungen und Wellen

mechanische Schwingungen als periodische Bewegungen um eine Gleichgewichtslage mithilfe ihrer Kenngrößen beschreiben die Abhängigkeit der Auslenkung von der Zeit grafisch darstellen und aus gegebenen Diagrammen die Kenngrößen ermitteln die periodische Energieumwandlung bei mechanischen Schwingungen mithilfe des Energieerhaltungssatzes beschreiben gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen unterscheiden mechanische Wellen als Ausbreitung von Schwingungen im Raum mithilfe ihrer Kenngrößen beschreiben und zugehörige Diagramme interpretieren Beispiele für mechanische Wellen nennen und deren Kenngrößen erläutern (z. B. Schallwellen) das Prinzip der Entstehung von Tönen am Beispiel von Musikinstrumenten beschreiben (KB) Welleneigenschaften an Beispielen qualitativ beschreiben konzentriert, selbstständig und verantwortungsbewusst Experimente und Messungen planen, durchführen und auswerten (DB, BO) den Einfluss von Messungenauigkeiten und Messunsicherheiten im Experiment beurteilen (BO, DB) Diagramme sauber skizzieren (MB, BO) digitale Werkzeuge zur Analyse von physikalischen Vorgängen nutzen (MB, BO) Maßnahmen des Lärmschutzes ableiten und begründen (BO, BNE)

Elektromagnetisches Spektrum

den Wellencharakter des Lichts anhand von Welleneigenschaften erläutern dem Licht Wellenlänge und Frequenz als Kenngrößen zuordnen und den Zusammenhang zur Lichtfarbe beschreiben Möglichkeiten für den Nachweis von Strahlung außerhalb des sichtbaren Bereichs in Natur und Technik nennen (z. B. Infrarotkamera, UV-Detektoren) Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, Ultraviolettstrahlung und weitere Strahlungsarten als Beispiele für elektromagnetische Wellen nennen und in das elektromagnetische Spektrum einordnen (z. B. Sonnenstrahlung) Anwendungen der verschiedenen Arten elektromagnetischer Wellen nennen gemeinsam Experimente durchführen (DB, BO) den Einfluss von Messungenauigkeiten im Experiment bewerten (BO, DB) digitale Werkzeuge zur Analyse von physikalischen Vorgängen nutzen (MB, BO)

Strahlungshaushalt der Erde

mögliche Wechselwirkungen von Strahlung mit Materie (Emission, Transmission, Absorption, Reflexion, Streuung) in Abhängigkeit von der Frequenz/ Wellenlänge an Beispielen beschreiben den Strahlungshaushalt der Erde mit Hilfe von Energiebilanzen beschreiben und in diesem Zusammenhang den natürlichen Treibhauseffekt der Erde erläutern den natürlichen und anthropogenen Treibhauseffekt unterscheiden erläutern, wie veränderte Bedingungen auf der Erdoberfläche und in der Atmosphäre das Strahlungsgleichgewicht beeinflussen und zu Klimaveränderungen führen ausgewählte Rückkopplungsprozesse und mögliche Kippelemente für das Klima beschreiben gemeinsam Experimente durchführen (DB, BO) den Einfluss von Messungenauigkeiten im Experiment bewerten (BO, DB) digitale Werkzeuge zur Analyse von physikalischen Vorgängen nutzen (MB, BO) atmosphärische und klimatische Vorgänge anhand der Ergebnisse von Analogie- Experimenten diskutieren (BNE, DS) Auswirkungen des anthropogenen Treibhauseffekts auf das Weltklima identifizieren und bewerten (BNE, DB) wissenschaftliche Informationen recherchieren, sachgerecht bewerten und in gesellschaftliche Diskussionen einbringen (DS, DB, BNE)