Ausdifferenzierung der Kompetenzbereiche
Die Kompetenzbereiche, die für den naturwissenschaftlichen Unterricht zutreffen, werden im Folgenden für den Unterricht im Fach Physik ausdifferenziert.
| Prozessbezogene Kompetenzbereiche Inhaltsbezogene Kompetenzbereiche | Inhaltsbezogene Kompetenzbereiche |
Erkenntnisgewinnung
Kommunikation
Bewertung |
Untergliedert in die Leitlinie
und die Themenbereiche
|
Prozessbezogene Kompetenzbereiche
Erkenntnisgewinnung
Physikalische Erkenntnisgewinnung ist ein Prozess, bei dem ausgehend von Phänomenen die darin enthaltene physikalische Fragestellung beschrieben, Problemstellungen abgeleitet, Hypothesen gebildet, Experimente geplant, durchgeführt und ausgewertet sowie Theorien aufgestellt werden.
Physikalisches Argumentieren stellt den ersten Schritt der Erkenntnisgewinnung dar. Es geht darum, bei Phänomenen die Fragestellungen zu erkennen und zu formulieren, die in einer physikalischen Untersuchung beantwortet werden können. Hierbei werden auf der Basis gegebener Phänomene und Zusammenhänge Vermutungen identifiziert und Idealisierungen vorgenommen. Für die Argumentation ist der Wechsel zwischen unterschiedlichen sprachlichen Ebenen und Darstellungsformen wichtig. Fachsprache und fachspezifische Darstellungsformen gewinnen zunehmend an Bedeutung.
Die Fähigkeit, Probleme zu lösen, ist eine der anspruchsvollsten Fähigkeiten überhaupt. Anhand bekannter bzw. neu zu erwerbender Zusammenhänge werden Lösungsstrategien erarbeitet. Für die Gestaltung von Unterricht ergibt sich daraus die Forderung nach einem naturwissenschaftlichen Arbeiten, in dem mit zunehmendem Kenntnisstand die Problemstellung komplexer wird.
Der Dreischritt Planen – Experimentieren – Auswerten steht im Zentrum physikalischer Erkenntnisgewinnung. Dabei gestalten die Lernenden Experimente zunehmend selbständig. Experimentieren ist eine Möglichkeit, um Phänomene zu erfahren, Antworten auf die jeweilige physikalische Fragestellung zu finden, Hypothesen zu überprüfen und Modelle zu verifizieren.
Ein Merkmal der Physik ist es, Naturgesetzmäßigkeiten durch mathematische Zusammenhänge zu beschreiben. Es ist Aufgabe des Unterrichts, die Lernenden auf dem Weg zu einer Beherrschung mathematischer Verfahren in der Physik schrittweise anzuleiten, wobei die physikalischen Phänomene im Vordergrund stehen. Das Mathematisieren entwickelt sich von einer sprachlichen Beschreibung über einfache Diagramme bis hin zur Angabe von Gleichungen und deren anschließender Interpretation.
Physikalische Phänomene können durch Modellieren und Idealisieren erschlossen werden. Modelle und Modellvorstellungen werden dabei auf einer gegenständlichen oder bildlichen Ebene verwendet. Analogien helfen, abstrakte physikalische Sachverhalte anschaulich zu erschließen. Den Schülerinnen und Schülern muss bewusst werden, dass Modelle nur begrenzt die Wirklichkeit abbilden.
Kommunikation
Die Fähigkeit zu angemessener Kommunikation in physikalischen Zusammenhängen ist ein wesentlicher Bestandteil gesellschaftlicher Partizipation.
Zum Kommunizieren ist eine angemessene Sprech- und Schreibfähigkeit in der Alltags- und Fachsprache notwendig. Im Laufe des Physikunterrichts wird zunehmend die physikalische Fachsprache verwendet und eingeübt. Durch geeignete Methoden wird die Kommunikation auch unter den Schülerinnen und Schülern gefördert.
Zum Dokumentieren ist das Beherrschen der Regeln der Diskussion sowie Methoden und Techniken der Präsentation und Moderation erforderlich. Die Lernenden gelangen dann schrittweise zu zunehmend selbstständig gewählten situations- und adressatengerechten Darstellungsformen. Dabei ist die Verwendung von Größensymbolen, Einheiten und Schaltzeichen ebenso wichtig wie die Entwicklung der Fähigkeit, Lernergebnisse auf der Ebene des jeweiligen Kenntnisstandes in adäquater Form übersichtlich darzustellen und damit als Basis für künftiges Lernen bereitzustellen.
Bewertung
Durch das Einbinden physikalischer Denkweisen und Erkenntnisse zum Verständnis und zur Bewertung physikalisch-technischer und gesellschaftlicher Entscheidungen leistet der Physikunterricht einen Beitrag zu einer zeitgemäßen Allgemeinbildung. Hierzu ist es wichtig, sowohl physikalische als auch gesellschaftliche und ethische Aspekte bei einer Bewertung zu berücksichtigen. Neben der Fähigkeit zur Differenzierung nach physikalisch belegten oder nicht naturwissenschaftlichen Aussagen in Texten und Darstellungen ist es auch notwendig, die Grenzen naturwissenschaftlicher Sichtweisen zu kennen.
Inhaltsbezogene Kompetenzbereiche
In den Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz werden die physikalischen Inhalte aus der vernetzenden Perspektive der vier Basiskonzepte Materie, Wechselwirkung, System und Energie betrachtet. Mit Blick auf den Lernenden – insbesondere im Anfangsunterricht – erscheint jedoch eine eher genetische Vorgehensweise in Themenbereichen sinnvoll. Das Kerncurriculum hat daher auf die Systematisierung nach Basiskonzepten zugunsten einer Einteilung in Themenbereiche verzichtet. Lediglich das Basiskonzept „Energie“ findet sich als themenübergreifende Leitlinie wieder, da
der Energiebegriff in der Physik eine herausragende Stellung besitzt.
Themenübergreifende Leitlinie Energie
Die Leitlinie Energie durchzieht hauptsächlich die Themenbereiche Elektrizität, Mechanik sowie Atom- und Kernphysik. Angefangen mit elementaren Maßnahmen der Energieeinsparung bis hin zur Diskussion von Möglichkeiten nachhaltiger Energieversorgung wird der Energiebegriff im Laufe des Bildungsgangs immer weiter ausgeschärft. Die Behandlung des Energiebegriffs in nahezu allen Themenbereichen unterstreicht dabei den universellen Charakter dieser Größe als verbindendes Element der Themenbereiche. Deshalb trägt das Curriculum dieser zentralen Rolle an möglichst vielen Stellen Rechnung. Hierbei ist insbesondere der Aspekt der Nachhaltigkeit immer wieder zu berücksichtigen.
Themenbereich Dauermagnetismus
In dem Themenbereich Dauermagnetismus werden altersangemessen und phänomenologisch magnetische Erscheinungen in Experimenten erkundet. Mit dem Modell der Elementarmagnete erfolgt die Begegnung mit einem ersten physikalischen Modell und somit ein erster Einstieg in die klassischen Arbeitsweisen der Physik.
Themenbereich Optik
Auch in der Optik soll eine phänomenologische Betrachtung im Vordergrund stehen. Insbesondere Phänomene aus dem Alltagsbereich der Schülerinnen und Schüler dienen hier als Ausgangspunkt physikalischer Betrachtung. Das Modell der Lichtbündel dient hier der Erklärung der Phänomene und der weiteren physikalischen Argumentation.
Themenbereich Elektrizität
Die energieübertragende Funktion elektrischer Stromkreise steht im Mittelpunkt des Themenbereichs Elektrizität. Elektrische Stromkreise werden dabei unter zwei Aspekten betrachtet: der elektrischen Stromstärke und der Energiestromstärke.
Themenbereich Mechanik
Bewegung, Masse und Kraft sind die zentralen Begriffe im Themenbereich Mechanik. Mathematische Darstellungsformen gewinnen hier zunehmend an Bedeutung. Hier bietet sich der Einsatz geeigneter Software zur Auswertung und Dokumentation an.
Themenbereich Atom- und Kernphysik
Das Abwägen zwischen Nutzen und Risiken des Einsatzes von Kernenergie und radioaktiver Strahlung steht hier im Zentrum der Betrachtung. Dazu sind fundierte fachwissenschaftliche Kenntnisse ebenso notwendig wie deren Umsetzung in Diskussion und Bewertung
Quelle : 2014 Niedersächsisches Kultusministerium; Kerncurriculum für die Oberschule Schuljahrgänge 5 – 10; Naturwissenschaften