Optik im Kontext

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Diese Unterrichtsreihe zum Thema "Optik im Kontext" umfasst 7-9 Doppelstunden. Sie wurde für den Physikunterricht in der 7. Klasse an der JLS konzipiert und orientiert sich dabei am Bildungsplan von 2011 für Hamburger Stadtteilschulen (Jahrgangsstufen 5 bis 11) für den Lernbereich Naturwissenschaften und Technik.

Fragen, Ergänzungsvorschläge und Diskussionen sind im Wiki-Sinne herzlich willkommen. Da die Unterrichtsreihe derzeit aber durchgeführt wird, empfiehlt es sich, dafür zunächst einmal die Diskussionsseite zu verwenden.

Die Unterrichtsstunde zum Bau der Lochkamera und der Raumüberwachungsanlage sind sehr aufwändig und vermutlich nicht innerhalb einer Doppelstunde zu schaffen. Die Referate können dagegen in einzelnen Stunden eingefügt werden und müssen nicht separat in einer eigenen Doppelstunde vorgetragen werden. Es bietet sich an, die Themen möglichst früh zu verteilen und die Referate dort einzubauen, wo es zeitlich und thematisch passt.

Für jede Doppelstunde existiert eine Informationsseite für den Lehrer die auch in der obigen Navigationsbox verlinkt sind. Auf den Informationsseiten sind alle benötigten Materialien verlinkt, in der obigen Navigationsbox nur die

Inhalte der Unterrichtsreihe

Die Unterrichtsreihe umfasst folgende Inhalte:

  • Einführung eines einheitlichen Versuchsprotokolls anhand einfacher Experimente zur optischen Wahrnehmung (und zu optischen Täuschungen)
  • Schülervorstellungen vom Sehen bewusst machen und dem Lichtstrahlenmodell gegenüber stellen
  • Experimente zur Reflexion sowie der Absorption von Licht durch Materie
  • Lichtausbreitung bei der Lochkamera
  • Experiment zum Nutzen der Blende in der Kamera
  • Referate zu verschiedenen Sinnesorganen (besonders Auge)
    Vorbereitung als Hausaufgabe und an geeigneten Stellen im Unterricht zuvor, ggf. extra Vorbereitungsstunde
  • Die Spiegelung einer Lichtquelle
  • Reflexion (Modell einer einfachen Raumüberwachungsanlage)

geplante Stunden

  1. Einführung des Versuchsprotokolls anhand von Experimenten zur optischen Wahrnehmung
  2. Schülervorstellungen vom Sehvorgang und von der Lichtausbreitung bewusst machen und in Frage stellen
  3. Diffuse Reflexion, selbstleuchtende und beleuchtete Körper
  4. Lichtstrahlen und Lichtausbreitung
  5. Bildentstehung in der Lochkamera, die Blende in der Kamera
  6. Referate zum Thema Sinneswahrnehmung mit Auge und Ohr, Beeinträchtigung und Gefährdung der Sinnesorgane, Funktion der Netzhaut vs. Bildsensor
  7. Reflexion am Spiegel, Spiegelung einer Lichtquelle
  8. Reflexion am Spiegel, Modell einer Raumüberwachungsanlage

Kompetenzraster

Ich kann... G6 G5 G4 G3 G2 E4 E3 E2 E1
Probleme lösen bekanntes Fachwissen nicht zum Lösen einfacher/ analoger Probleme anwenden. bekanntes Fachwissen selten zum Lösen einfacher/ analoger Probleme anwenden. bekanntes Fachwissen gelegentlich zum Lösen einfacher/ analoger Probleme anwenden. bekanntes Fachwissen häufig zum Lösen einfacher/ analoger Probleme anwenden. bekanntes Fachwissen zum Lösen einfacher/ analoger Probleme anwenden. bekanntes Fachwissen zum Lösen komplexer Probleme anwenden. selbständig Ideen zur Problemlösung entwickeln.
Erklären nicht erklären. selten erklären. gelegentlich anhand von Beispielen erklären. anhand von Beispielen erklären. einfache Modellvorstellungen zur Erklärung nutzen. Modellvorstellungen zur Erklärung nutzen. Modellvorstellungen zur Erklärung konstruieren oder weiterentwickeln.
Experimentieren einfache Experimente auch nach Anleitung nicht durchführen. einfache Experimente auch nach Anleitung nur im Ansatz durchführen. einfache Experimente nach Anleitung und mit Hilfe durchführen und dokumentiere dabei Beobachtung und Messwerte. einfache Experimente nach Anleitung und mit Hilfe durchführen, Beobachtungen formulieren und dabei Messwerte dokumentieren. Experimente nach Anleitung durchführen, Beobachtungen formulieren, Messwerte dokumentieren und auf Vergleichbares schließen. Experimente nach Anleitung weitgehend selbständig durchführen, Beobachtungen formulieren; trennscharf einfache Gesetzmäßigkeiten beschreiben. Experimente nach Anleitung selbständig durchführen und genaue Beobachtungen formulieren; trennscharf Gesetzmäßigkeiten ableiten.
sorgfältig Arbeiten nicht sachgerecht arbeiten und dokumentieren; Hausaufgaben nicht erledigen. nur im Ansatz sachgerecht arbeiten und nur unvollständig dokumentieren; Hausaufgaben nur selten erledigen. nach Aufforderung sachgerecht arbeiten und vollständig dokumentieren; Hausaufgaben selten erledigen. meist selbständig, sachgerecht arbeiten und vollständig dokumentiert; Hausaufgaben häufig erledigen. selbständig sachgerecht arbeiten und selbständig, vollständig dokumentieren; Hausaufgaben zuverlässig erledigen. selbständig sachgerecht und meist genau arbeiten und selbständig, vollständig und meistens präzise dokumentieren; Hausaufgaben zuverlässig erledigen. selbständig sachgerecht und genau arbeiten; selbständig vollständig und präzise dokumentieren; Hausaufgaben zuverlässig erledigen.
Medien Informationen entnehmen zu einer vorgegebenen Fragestellung keine passenden Informationen aus „aufbereitetem Material entnehmen. zu einer vorgegebenen Fragestellung kaum passende Informationen aus „aufbereitetem“ Material entnehmen. zu einer vorgegebenen Fragestellung wenig passende Informationen aus „aufbereitetem“ Material entnehmen; manchmal Wichtiges von Unwichtigem trennen. zu einer vorgegebenen Fragestellung teilweise passende Informationen aus „aufbereitetem“ Material entnehmen; überwiegend Wichtiges von Unwichtigem trennen. zu einer vorgegebenen Fragestellung passende Informationen aus „aufbereitetem“ Material entnehmen; zuverlässig Wichtiges von Unwichtigem trennen. zu einer vorgegebenen Fragestellung passende Informationen aus „Rohmaterial“ entnehmen; zuverlässig Wichtiges von Unwichtigem trennen. passende Informationen zu vorgegebener Fragestellung aus unterschiedlichen „Rohmaterialien“ zusammenfügen; zuverlässig Wichtiges von Unwichtigem trennen.
Alltagssprache und Fachsprache nutzen keine Fachbegriffe verwenden. kaum Fachbegriffe verwenden; Fachbegriffe nur fehlerhaft verwenden. Fachbegriffe überwiegend fehlerhaft verwenden. Fachbegriffe teilweise richtig verwenden. Fachbegriffe meistens richtig verwenden und unterscheide zwischen Alltagssprache und Fachsprache bei der Formulierung einfacher physikalischer Erkenntnisse. Fachbegriffe richtig verwenden und unterscheide zwischen Alltagssprache und Fachsprache bei der Formulierung einfacher physikalischer Erkenntnisse. Fachbegriffe richtig verwenden und unterscheide zwischen Alltagssprache und Fachsprache auch bei der Formulierung komplexer physikalischer Erkenntnisse.
Gruppenarbeit die Gruppenarbeit stören. die Gruppenarbeit gelegentlich stören. wenige Teilaufgaben erledigen, störe die Gruppenarbeit aber nicht. einzelne Teilaufgaben zuverlässig erledigen und diese in das Gruppenergebnis einbringen. die Arbeit im Team mit den anderen planen; zuverlässig meine Teilaufgaben erledigen und präsentiere diese angemessen. mich an der Strukturierung und der Planung im Team beteiligen; die Verantwortung für das Gruppenergebnis übernehmen; mich um ein angenehmes Gruppenklima bemühen; kann die Gruppenarbeit teilweise reflektieren. die Arbeit im Team selbstständig Strukturieren und planen; zuverlässig die Verantwortung für das Gruppenergebnis übernehmen; mich um ein angenehmes Gruppenklima bemühen; die Gruppenarbeit reflektieren.
Darstellung bewerten anderen keine Rückmeldung zu Präsentationen und Darstellungen geben. anderen kaum Rückmeldung zu Präsentationen und Darstellungen geben. anderen nur unbegründete Rückmeldung zu Präsentationen und Darstellungen geben. anderen ansatzweise begründete Rückmeldungen zu Präsentationen und Darstellungen geben. anderen begründete Rückmeldungen zu Präsentationen und Darstellungen geben. anderen kriterienbezogene Rückmeldungen zu Präsentationen und Darstellungen eben. anderen eine auf konkrete Indikatoren (innerhalb der Kriterien) bezogene Rückmeldung zu Präsentationen und Darstellungen geben.
Fachliche Bewertungs­kompetenz den Ausgang einer Untersuchung mit einer aufgestellten Hypothese nicht vergleichen; im Anschluss die eingesetzten und möglichen Versuchsaufbauten vergleichen. "selten den Ausgang einer Untersuchung mit einer aufgestellten Hypothese vergleichen; selten im Anschluss die eingesetzten und möglichen Versuchsaufbauten vergleichen." "gelegentlich den Ausgang einer Untersuchung mit einer aufgestellten Hypothese vergleichen; gelegentlich im Anschluss die eingesetzten und möglichen Versuchsaufbauten vergleichen." "meistens den Ausgang einer Untersuchung mit einer aufgestellten Hypothese vergleichen; meistens im Anschluss die eingesetzten und möglichen Versuchsaufbauten vergleichen." "den Ausgang einer Untersuchung mit einer aufgestellten Hypothese vergleichen; im Anschluss die eingesetzten und möglichen Versuchsaufbauten vergleichen." "beurteilen, inwiefern der Ausgang einer Untersuchung der aufgestellten Hypothese entspricht; im Anschluss die eingesetzten und möglichen Versuchsaufbauten beurteilen." beurteilen, inwiefern der Ausgang einer Untersuchung der aufgestellten Hypothese entspricht und Fehler analysieren; zu Beginn die verschiedenen Versuchsaufbauten abwägen und diese im Anschluss beurteilen.