Verbindliche Inhalte E-Lehre

inklusive "Mögliche Ergänzungen für das Schulcurriculum"

Klassen -stufe	Kompetenzen aus dem Bildungsplan 2004 Baden-Württemberg	Verbindliche Inhalte des Bildungsplanes 2004 Baden-Württemberg und inhaltliche Forderungen der KMK-Standards	Konkretisierungen in den Muster-Kerncurricula	Mögliche Ergänzungen für das Schulcurriculum
7/8	8. Grundlegende physikalische Größen Die SuS können mit grundlegenden physikalischen Größen umgehen.	Energie Potenzialunterschied und die verursachten Strömungen elektrische Spannung elektrisches Potenzial elektrische Stromstärke qualitativ: elektrische Ladung	Energie Energiestromstärke bzw. Leistung (als Energie pro Zeit) elektrische Ladung (qualitativ) elektrische Stromstärke elektrisches Potenzial elektrische Spannung (als elektrische Potenzialdifferenz)
9. Strukturen und Analogien Die SuS können Strukturen und Analogien erkennen.	Für den Transport und bei der Nutzung von Energie kann ein Wechsel der Energieformen bzw. des Energieträgers stattfinden. qualitativ: Energiespeicher Beschreibung von elektrischen Energietransporten Ströme benötigen einen Antrieb (Ursache) und können durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden. qualitativ: Strom, Antrieb (Ursache), Widerstand elektrischer Stromkreis	elektrische Energiespeicher (qualitativ) Beschreibung von elektrischen Energietransporten (qualitativ) Strom, Antrieb (Ursache) und Widerstand (qualitativ) Umgang mit Messgeräten zur Messung von elektrischer Spannung, elektrischer Stromstärke	Parallel- und Reihenschaltung von elektrischen Quellen Analogie des elektrischen Stromkreises zu Wasserströmen und Luftströmen
10. Naturerscheinungen und technische Anwendungen Die SuS können elementare Erscheinungen in der Natur und wichtige Geräte funktional beschreiben; physikalische Modelle auch in ihrem Alltag gewinnbringend einsetzen.	Mensch: Sicherheitsaspekte Alltagsgeräte (zum Beispiel Elektromotor) Energieversorgung: Kraftwerke und ihre Komponenten (zum Beispiel Generator) - auch regenerative Energieversorgung (zum Beispiel Solarzelle, Brennstoffzelle) Generator, Motor	Mensch: Sicherheitsaspekte Alltagsgeräte Elektromotor, Generator (funktionale Beschreibung bzgl. der Energieumsetzung genügt) Umgang mit Messgeräten zur Messung elektrischer Energie bzw. elektrischer Energiestromstärke (Leistung) Solarzelle, Brennstoffzelle (funktionale Beschreibung bzgl. der Energieumsetzung genügt) Energieversorgung: Kraftwerke, regenerative Energieversorgung	Weitere quantitative Energiemessungen an Alltagsgeräten
9/10	8. Grundlegende physikalische Größen Neben dynamischen Betrachtungsweisen kennen die SuS die Erhaltungssätze und können sie vorteilhaft zur Lösung physikalischer Fragestellungen einsetzen. Die SuS können mit weiteren grundlegenden physikalischen Größen umgehen.	Die Gesamtheit der Energien bleibt konstant. Energie (Energieerhaltung) elektrische Spannung elektrisches Potenzial elektrische Stromstärke elektrische Ladung (Ladungserhaltung) Wirkungsgrad Akkumulator	elektrische Ladung elektrische Stromstärke Ladungserhaltung (auch Knotenregel) elektrisches Potenzial elektrische Spannung Umgang mit Messgeräten zur Messung der elektrischen Spannung, der elektrischen Stromstärke Maschenregel bzw. Bilanzierung mit elektrischem Potenzial einfache Reihen- und Parallelschaltungen hierbei auch Schaltung von Messgeräten zur Messung von Spannung und Stromstärke hierbei auch Einsatz eines computerunterstützten Messwerterfassungssystems	Weitere Strom- und Spannungsmessungen im Schülerpraktikum Elektronen In Vorbereitung auf die Kursstufe empfehlenswert: Vorwiderstand, Potenziometer
9. Strukturen und Analogien Die SuS erkennen weitere Strukturen und Analogien und können mit den bisher schon bekannten komplexere Fragestellungen bearbeiten.	Für den Transport und bei der Nutzung von Energie kann ein Wechsel der Energieformen bzw. des Energieträgers stattfinden. qualitativ: Energiespeicher Beschreibung von elektrischen Energietransporten Ströme benötigen einen Antrieb (Ursache) und können durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden. qualitativ: Strom, Antrieb (Ursache), Widerstand elektrischer Stromkreis Körper können durch Felder aufeinander einwirken qualitative Beschreibung von Feldern (Gravitationsfeld, magnetisches Feld, elektrisches Feld) Kräfte zwischen Ladungen	Strom, Antrieb (Ursache) und Widerstand Kennlinien von Energiequellen und -senken R = U/I Widerstand bei einfachen Parallel- und Reihenschaltungen Leistung bzw. Energiestromstärke auch quantitativer Umgang mit folgenden Formeln: P = ΔE/Δt P = U· I Feld als physikalisches System qualitative Analogie von Gravitationsfeld, magnetischem Feld und elektrischem Feld	Energieflussdiagramme für weitere Alltagsgeräte Vor dem Widerstand: Einführung des Leitwertes Weitere Aufnahme von Kennlinien, z.B. von LED, Peltier-element, Glühlampe, Batterie Aufnahme von Kennlinien mit Computer-Messwerterfassungs-System Erweiterung des Spannungsbegriffes über ΔE = U · ΔQ In Vorbereitung auf die Kursstufe empfehlenswert: Grundkenntnisse über elektromagnetische Induktion
10. Naturerscheinungen und technische Anwendungen Die SuS können weitere Erscheinungen in der Natur und wichtige Geräte funktional beschreiben; Sie sind immer mehr in der Lage, physikalische Modelle auch in ihrem Alltag gewinnbringend einsetzen.	Mensch: Sicherheitsaspekte, medizinische Geräte Alltagsgeräte (zum Beispiel Elektromotor) Energieversorgung: Kraftwerke und ihre Komponenten (zum Beispiel Generator) - auch regenerative Energieversorgung (zum Beispiel Solarzelle, Brennstoffzelle) Generator, Motor, Transformator, Akkumulator Informationstechnologie und Elektronik - auch einfache Schaltungen mit elektronischen Bauelementen	Sicherheitsaspekte insbesondere beim Experimentieren und beim Umgang mit Alltagsgeräten funktionale Beschreibung von Elektromotor und Dynamo sowie weiteren Alltagsgeräten (Geräte erkennen, graphische Darstellung von Energietransporten mit den zugehörigen Größen, evtl. auch mit Entropieerzeugung) Generator Solarzelle Brennstoffzelle Diode als richtungsabhängiger Widerstand Transistor als steuerbarer Widerstand (funktionale Beschreibung)	Vertiefung: Medizinische Auswirkungen der Elektrizität auf den Menschen Elektrizität in der Medizin (EKG, Elektrotherapie, Nervenleitung, ...) Lorentzkraft (Kraft auf stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld) und Induktion als Anwendung der Lorentzkraft Projekte: Besuch in einem Kraftwerk Regenerative Energiequellen Verstärkerschaltung (Schalter, Potenziometer, MOSFET-Schaltung) Schaltung mit Transistor und Fotowiderstand und anderen Sensoren

Erläuterungen zur Spalte 3:

Hier sind die im Bildungsplan 2004 des Landes Baden-Württemberg genannten Inhalte aufgeführt. In der zweiten Spalte fett gedruckt sind die Inhalte, die aus den KMK-Standards vom 16.1.2004 für den Mittleren Bildungsabschluss der Elektrizitätslehre entnommen werden konnten. Diese wurden den Klassenstufen 7/8 bzw. 9/10 zugeordnet. Kursiv gedruckt sind Inhalte, die in den KMK-Standards als Beispiele formuliert wurden.

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