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 Übersicht Unterstufe

Physik

 Allgemeiner Teil des Lehrplans

Bildungs- und Lehraufgabe:

  Ausgehend von fachspezifischen Aspekten wird die enge Verflechtung
der Physik mit anderen Naturwissenschaften bearbeitet: Der
Unterrichtsgegenstand trägt zu allen Bildungsbereichen bei und soll
sich keinesfalls nur auf die Darstellung physikalischer Inhalte
beschränken.

  Der Unterricht hat das Ziel, den Schülerinnen und Schülern das
Modelldenken der Physik (Realwelt - Modell - Modelleigenschaften -
Realwelt) zu vermitteln und physikalisches Wissen in größere
Zusammenhänge zu stellen.

  Dies geschieht durch:
  - bewusstes Beobachten physikalischer Vorgänge;
  - Verstehen und altersgemäßes Anwenden von typischen Denk- und
    Arbeitsweisen der Physik;
  - Erkennen von Gültigkeitsgrenzen physikalischer Gesetzmäßigkeiten
    in alltagsbezogenen Situationen;
  - eigenständige und handlungsorientierte Auseinandersetzung mit
    Problemen aus dem Erfahrungsbereich der Schülerinnen und Schüler
    nach Möglichkeit ausgehend von Schülerexperimenten;
  - Entwickeln von Erklärungsversuchen beziehungsweise
    Modellvorstellungen und deren Anwendungen bei physikalischen
    Vorgängen in Natur und Technik.

  Außerdem hat der Physikunterricht den Schülerinnen und Schülern in
Verbindung mit anderen Unterrichtsgegenständen die Vielschichtigkeit
des Umweltbegriffes bewusst zu machen. Dadurch soll eine bessere
Orientierung in der Umwelt und entsprechend verantwortungsbewusstes
Handeln erreicht werden.

  Dies geschieht durch:
  - Erkennen der kulturellen und wirtschaftlichen Bedeutung der
    Physik;
  - Erkennen von Gefahren, die durch die Anwendung
    naturwissenschaftlich-technischer Erkenntnisse verursacht
    werden, und Auseinandersetzung mit problemadäquaten Maßnahmen
    zur Minimierung (Unfallverhütung, Verkehrserziehung,
    Strahlenschutz, Zivilschutz, Friedenserziehung ...);
  - Einsicht gewinnen in die Bedeutung technischer Entwicklungen für
    Gesellschaft und Umwelt;
  - Einblicke gewinnen in die Berufs- und Arbeitswelt.

  Auf Beiträge österreichischer Wissenschafterinnen und
Wissenschafter, Forscherinnen und Forscher, Technikerinnen und
Techniker sowie Erfinderinnen und Erfinder ist besonders einzugehen.

Beitrag zu den Aufgabenbereichen der Schule:
  - Darlegung eines Zusammenhanges zwischen Modellbildung und
    Weltanschauung.
  - Anwendung physikalischer Aussagen bei der Interpretation
    philosophischer und religiöser Erklärungsversuche über den
    Ursprung und die Entwicklung des Universums.

Beiträge zu den Bildungsbereichen:

Natur und Technik:

  Die Ziele und Aufgaben des Physikunterrichtes unterstützen alle
wesentlichen Anliegen des Bildungsbereiches.

Mensch und Gesellschaft:

  Einfluss von Physik und Technik auf gesellschaftliche, ökonomische
und ökologische Entwicklungen; kritische Auseinandersetzung mit
unwissenschaftlichen bzw. technikfeindlichen Meinungen; Einfluss
moderner Technologien; Aufzeigen möglicher Gefahren bei der
Umsetzung von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen in technische
Anwendungen; Entwickeln persönlicher Wertvorstellungen und der
Einsicht zur Mitverantwortung im Umgang mit der Umwelt.

Sprache und Kommunikation:

  Anwendung einer altersadäquaten Fachsprache; präziser
Sprachgebrauch bei Beobachtung, Beschreibung und Protokollierung
physikalischer Vorgänge und Planung von Schülerexperimenten.

Gesundheit und Bewegung:

  Biomechanische Grundlagen von Bewegungsvorgängen; Bedeutung der
Physik im Verkehrswesen; Funktion und wesentliche physikalische
Vorgänge beim Gebrauch von Sportgeräten; physikalische Vorgänge in
Medizin und Medizintechnik.

Kreativität und Gestaltung:

  Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten; Einfluss
der Physik auf Ästhetik, Funktion und Design.

Didaktische Grundsätze:

  Der Lehrplan ist aus einzelnen Modulen aufgebaut, deren Abfolge
bzw. Gewichtung durch diverse Schwerpunktsetzungen variiert und
beliebig kombiniert werden kann.

  Der Physikunterricht soll zu übergeordneten Begriffen und
allgemeinen Einsichten führen, die an Hand weiterer Beispiele auf
konkrete Sachverhalte angewendet werden.

  Ausgehend von konkreten Beobachtungen bzw. Alltagserfahrungen der
Schülerinnen und Schüler sind unter Berücksichtigung lokaler
Gegebenheiten jeweils die zu Grunde liegenden physikalischen Inhalte
zu erarbeiten.

  Modellvorstellungen (zB das Teilchenmodell) und grundlegende
Begriffe (zB Trägheit, Kraft oder Energie) sind an allen geeigneten
Stellen zur Erklärung von Vorgängen in Natur und Technik
heranzuziehen, um altersadäquat aufbereitet immer tiefergreifende
Verständnisebenen zu erreichen.

  Bei der Gewinnung von Gesetzen ist neben der Verallgemeinerung von
Beobachtungen auf Grund von Experimenten gelegentlich auch die
gedankliche Herleitung und anschließende experimentelle Überprüfung
von Lösungsansätzen (Hypothesen) anzuwenden.

  Bei der Formulierung von Gesetzen ist auf qualitative
Je-desto-Fassungen besonderer Wert zu legen. Nur an geeigneten
Beispielen ist die Leistungsfähigkeit mathematischer Methoden für
die Physik zu zeigen. An geeigneten Inhalten ist den Schülerinnen
und Schülern Gelegenheit zu möglichst selbstständigem Untersuchen,
Entdecken bzw. Forschen zu geben. Dies bedingt den Einsatz von
Schülerversuchen. Altersgemäße Denkwege und Deutungsversuche der
Schülerinnen und Schüler sind zu berücksichtigen.

Lehrstoff:

Kernbereich:

2. und 3. Klasse:

Die Physik bestimmt unser Leben:

  Ausgehend vom Interesse und von Fragestellungen, die von den
Schülerinnen und Schülern kommen, soll ein "motivierender Streifzug"
durch unterschiedlichste Bereiche des belebten und unbelebten
Naturgeschehens unternommen werden.
 - Die für die Physik typische Denkweise kennen lernen;
 - Unterschiede zwischen physikalischen und nicht-physikalischen
   Denkvorgängen erkennen.

Die Welt in der wir uns bewegen:

  Ausgehend von unterschiedlichen Bewegungsabläufen im Alltag, im
Sport, in der Natur bzw. in der Technik sollen die Schülerinnen und
Schüler ein immer tiefer gehendes Verständnis der
Bewegungsmöglichkeiten, der Bewegungsursachen und der
Bewegungshemmungen von belebten und unbelebten Körpern ihrer
täglichen Erfahrungswelt sowie des eigenen Körpers gewinnen. Weg und
Geschwindigkeit; die gleichförmige und die gleichförmig
beschleunigte Bewegung; Masse und Kraft; Masse und Trägheit;
Gewichtskraft und Reibungskraft.
  - Bewegungsfördernde und bewegungshemmende Vorgänge verstehen und
    anwenden.

Alle Körper bestehen aus Teilchen:

  Ausgehend von Alltagserfahrungen sollen die Schülerinnen und
Schüler immer intensiver mit dem Teilchenmodell und seinen
Auswirkungen auf diverse Körpereigenschaften vertraut gemacht
werden.
  - Teilchenmodell aller Körper und wichtige Auswirkungen
    akzeptieren und verstehen;
  - grundlegende Zusammenhänge zwischen dem Teilchenaufbau und
    grundlegenden Wärmephänomenen verstehen; Temperatur, Wärme,
    Wärmemenge und Wärmedehnung;
  - grundlegendes Wissen über Entstehung und Ausbreitung des Schalls
    erwerben und anwenden können; Druck, Frequenz, Tonhöhe,
    Lautstärke, Schallgeschwindigkeit;
  - Ursache des Schwimmens, Schwebens und Sinkens von Körpern im
    Wasser verstehen und anwenden können; Dichte von Stoffen,
    Gewichtsdruck in Flüssigkeiten und in Luft.

Der Traum vom Fliegen:

  Ausgehend von Erfahrungen der Schülerinnen und Schüler sollen die
wesentlichsten Vorgänge beim Fliegen nach dem Prinzip "leichter als
Luft" und "schwerer als Luft" verständlich gemacht werden.
  - Bewegungsmöglichkeiten von Kleinstkörpern, etwa Staubkörnern,
    Sporen oder Regentropfen verstehen;
  - die grundlegenden Vorgänge bei einer Ballonfahrt verstehen;
  - das "aktive" Fliegen von beispielsweise Vögeln, Schmetterlingen
    oder Flugzeugen auf Grund einfachster Modellvorstellungen
    verstehen.

Unser Leben im "Wärmebad":

  Ausgehend von Alltagserfahrungen sollen die Schülerinnen und
Schüler ein immer tiefergehendes Verständnis der thermischen
Vorgänge in der unbelebten und belebten Welt gewinnen.
  - Die Alltagsbegriffe "Wärme" und "Kälte" als Bewegungsenergie der
    Aufbauteilchen der Körper sowie den Unterschied zwischen "Wärme"
    und "Temperatur" verstehen;
  - modellartig verschiedene Formen des Wärmetransportes und
    wichtige Folgerungen erklären können; Wärmeleitung,
    Wärmeströmung, Wärmestrahlung;
  - die Bedeutung der Wärmeenergie für Lebewesen in ihrer Umwelt
    erkennen;
  - die Bedeutung der Wärmeenergie im wirtschaftlichen und
    ökologischen Zusammenhang sehen;
  - Zustandsänderungen und dabei auftretende Energieumsetzungen mit
    Hilfe des Teilchenmodells erklären können;
  - Einsichten in globale und lokale Wettervorgänge und
    Klimaerscheinungen gewinnen (Jahreszeit, Wasserkreislauf auf der
    Erde, Meeresströmungen, Windsysteme).

Elektrische Phänomene sind allgegenwärtig:

  Ausgehend von Alltagserfahrungen sollen die Schülerinnen und
Schüler immer intensiver mit grundlegenden elektrischen Vorgängen im
technischen Alltag und in Naturvorgängen vertraut gemacht werden.
  - Auswirkungen der elektrisch geladenen Atombausteine auf
    makroskopische Vorgänge qualitativ verstehen;
  - verschiedene Spannungsquellen als Energieumformer und einfache
    Stromkreise verstehen; Gleichstrom und Wechselstrom,
    Stromstärke, Spannung, Widerstand, das Ohm'sche Gesetz;
  - elektrische Erscheinungen in Technik und Natur erklären können.

Elektrotechnik macht vieles möglich:

  Ausgehend von Erfahrungen der Schülerinnen und Schüler soll ein
grundlegendes Verstehen von Aufbau und Wirkungsweise wichtiger
elektrischer Geräte erreicht und die Wichtigkeit von Schutz- und
Sparmaßnahmen erkannt werden.
  - Energieumformung, Arbeitsverrichtung und Wirkungsgrad wichtiger
    Elektrogeräte verstehen;
  - grundlegendes Sicherheitsbewusstsein im Umgang mit elektrischen
    Einrichtungen entwickeln (Arten von Sicherungen und Isolation);
  - Einsicht in die ökologische Bedeutung von Energiesparmaßnahmen
    gewinnen und ökologische Handlungskompetenz aufbauen.

4. Klasse:

Elektrizität bestimmt unser Leben:

  Ausgehend von Alltagserfahrungen sollen die Schülerinnen und
Schüler ein immer tiefergehendes Verständnis von technischer
Erzeugung und Konsum von Elektroenergie gewinnen.
  - Einsicht in den Zusammenhang zwischen elektrischer und
    magnetischer Energie gewinnen; Permanentmagnet und
    Elektromagnet; elektromagnetische Induktion;
  - grundlegendes Wissen über Herstellung, Transport und "Verbrauch"
    elektrischer Energie erwerben (Generator und Transformator);
  - Gefahren des elektrischen Stromflusses erkennen und
    sicherheitsbewusstes Handeln erreichen;
  - Einsichten in Funktionsprinzipien technischer Geräte aus dem
    Interessensbereich der Schülerinnen und Schüler gewinnen
    (Elektromotor).

Die Welt des Sichtbaren:

  Ausgehend von Alltagserfahrungen sollen die Schülerinnen und
Schüler grundlegendes Verständnis über Entstehung und
Ausbreitungsverhalten des Lichtes erwerben und anwenden können.
  - Die Voraussetzungen für die Sichtbarkeit von Körpern erkennen
    und die Folgeerscheinungen der geradlinigen Lichtausbreitung
    verstehen;
  - Funktionsprinzipien optischer Geräte und deren Grenzen bei der
    Bilderzeugung verstehen und Einblicke in die kulturhistorische
    Bedeutung gewinnen (ebener und gekrümmter Spiegel; Brechung und
    Totalreflexion, Fernrohr und Mikroskop);
  - grundlegendes Wissen über das Zustandekommen von Farben in der
    Natur erwerben.

Gekrümmte Wege auf der Erde und im Weltall:

  Ausgehend von Alltagserfahrungen sollen die Schülerinnen und
Schüler ein immer tiefergehendes Verständnis der Auswirkungen von
Kräften auf das Bewegungsverhalten von Körpern gewinnen.
  - Eine Bewegung längs einer gekrümmten Bahn als Folge der
    Einwirkung einer Querkraft verstehen; Zentripetalkraft;
  - die Gewichtskraft als Gravitationskraft deuten können;
  - Bewegungen von Planeten und Satelliten grundlegend erklären
    können.

Das radioaktive Verhalten der Materie:

  Ausgehend von Alltagsvorstellungen der Schülerinnen und Schüler
soll ein grundlegendes Verständnis wichtiger Vorgänge in Atomkernen
erzielt werden.
  - Einsichten in Veränderungen im Atomkern als Ursache der
    "Radioaktivität" gewinnen (Eigenschaften von Alpha-, Beta- und
    Gammastrahlen);
  - radioaktiven Zerfall als ständig auftretenden Vorgang erkennen;
  - grundlegende Vorgänge bei der Energieumsetzung in der Sonne, in
    Sternen und bei Kernreaktionen verstehen können (Kernfusion,
    Kernspaltung).

Erweiterungsbereich:

  Die Inhalte des Erweiterungsbereichs werden unter Berücksichtigung
der  Bildungs- und Lehraufgabe sowie der Didaktischen Grundsätze
festgelegt (siehe den Abschnitt "Kern- und Erweiterungsbereich" im
dritten Teil).

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