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In den vorangegangenen Jahrgangsstufen haben die Schüler in einfacher Weise Erfahrungen mit Inhalten und Handlungsweisen aus dem Bereich Naturwissenschaft und Technik gesammelt. Dabei haben sie bereits fachsystematische Ansätze kennengelernt und einen Überblick gewonnen, wie man Ordnungsstrukturen findet und darstellt. Mit der zunehmend höheren Fähigkeit zum abstrahierenden Denken können die Schüler nun komplexere Zusammenhänge besser erfassen und darstellen.
In der Jahrgangsstufe 7 erwerben die Schüler folgendes Grundwissen:
NT 7.1 Schwerpunkt Physik (ca. 56 Std.)Die Schüler üben und vertiefen die bereits bekannten Arbeitsmethoden wie Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten und lernen physikalische Grundbegriffe und Denkweisen genauer kennen. Sie beschreiben die dabei entdeckten physikalischen Zusammenhänge sowie Gesetzmäßigkeiten unter Verwendung der erforderlichen Fachbegriffe zunächst überwiegend verbal [→ D 7.1, NT 7.2.3]. Mit der Fähigkeit, technische Anwendungen und alltägliche Naturerscheinungen erklären zu können, wachsen bei Mädchen und Jungen das Interesse und der Mut, sich mit komplexeren naturwissenschaftlichen Zusammenhängen auseinanderzusetzen. Sie erkennen, dass die Physik auch Fragestellungen aus Biologie, Chemie und Geographie klärend aufgreift und vergegenwärtigen sich so die wichtige Rolle der Physik innerhalb der Naturwissenschaften. Durch eine behutsame Verwendung mathematischer Methoden wird den Schülern deren Nutzen deutlich und sie gewinnen allmählich Sicherheit im rechnerischen Umgang mit physikalischen Größen und Einheiten [→ M 7.6]. Beim Rechnen mit dem Taschenrechner wird ihnen bewusst, dass bei Größen auf sinnvolle Genauigkeitsangaben zu achten ist. NT 7.1.1 Elektrischer Strom (ca. 18 Std.)Die Schüler entwickeln eine Modellvorstellung vom elektrischen Stromkreis und lernen ein einfaches Atommodell kennen. Sie können mit den Wirkungen des elektrischen Stroms einfache technische Anwendungen erklären sowie die Gefahren beim Umgang mit Elektrizität besser einschätzen. Zudem erfahren sie, dass in der Technik physikalische Größen und entsprechende Messverfahren benötigt werden.
NT 7.1.2 Kräfte in der Natur und in der Technik (ca. 22 Std.)Bei der Betrachtung einfacher Bewegungen lernen die Schüler die grundlegenden kinematischen Größen kennen. Durch die Einführung der Kraft als Ursache für Bewegungsänderungen wird den Schülern ein Einblick in die Vielfalt der Naturkräfte und deren Eigenschaften ermöglicht. In Zusammenhang mit dem Trägheitssatz lernen sie, Gefahren im Straßenverkehr einzuschätzen.
NT 7.1.3 Optik (ca. 16 Std.)Die direkte Wahrnehmbarkeit optischer Phänomene [→ NT 5.1]. bietet den Schülern die Möglichkeit, unterschiedliche Erscheinungen aus ihrer Erfahrungswelt zu beobachten und unter Verwendung der Fachsprache zu beschreiben. Sie erfahren, wie die Entstehung von Bildern bei Spiegeln und Sammellinsen mithilfe einfacher Modellvorstellungen, wie z. B. Lichtstrahlen oder Lichtbündel, erklärt werden kann und wenden diese Modellvorstellungen auf das Auge oder ein optisches Instrument an.
NT 7.2 Schwerpunkt Informatik (ca. 28 Std.)Aufbauend auf den Kenntnissen über die Darstellung und Ordnung von Information aus Jahrgangsstufe 6 lernen die Schüler nun komplexere Strukturen kennen, wie sie bei der Vernetzung von Information im Internet ihren Niederschlag finden. Bei diesen vernetzten Strukturen wie auch beim Austausch von Information durch E-Mail erweist sich die objektorientierte Sichtweise wiederum als tragfähiges Mittel, die betrachteten Zusammenhänge auf altersgemäßem Niveau zu verstehen. NT 7.2.1 Vernetzte Informationsstrukturen - Internet (ca. 13 Std.)Die Schüler erfahren, dass inhaltliche Zusammenhänge zwischen Dokumenten zu vernetzten Strukturen führen können, für die eine hierarchische Darstellung nicht ausreicht. An Beispielen aus dem Internet sammeln sie Erfahrungen mit dem Hypertext-Konzept, das sich besonders gut zur Darstellung solcher Strukturen eignet und die Zusammenhänge einfach verfolgen lässt. In einem gemeinsamen Projekt mit dem Schwerpunkt Physik vertiefen sie die neu gewonnenen Kenntnisse, indem sie selbst Hypertexte beispielsweise zum Thema „optische Geräte“ erstellen. Ihr Wissen über die Informationsstruktur des Internets macht ihnen die Notwendigkeit geeigneter Suchstrategien deutlich, um die erforderlichen Informationen zu beschaffen. In diesem Rahmen werden auch rechtliche Aspekte des Interneteinsatzes angesprochen.
NT 7.2.2 Austausch von Information – E-Mail (ca. 2 Std.)Bei der Verwendung elektronischer Postsysteme erkennen die Schüler die vielfältigen Möglichkeiten zur bequemen, schnellen, weltweiten Kommunikation. Mithilfe des entsprechenden Objektmodells verstehen sie die wichtigsten Abläufe.
NT 7.2.3 Beschreibung von Abläufen durch Algorithmen (ca. 13 Std.)Die Schüler lernen eines der wichtigsten Grundprinzipien der automatischen Informationsverarbeitung kennen und erhalten einen ersten Einblick in seine Anwendung. Sie lernen, dass sich ganz allgemein mit Algorithmen Abläufe präzise und verständlich beschreiben lassen, und üben an konkreten Sachverhalten, insbesondere naturwissenschaftlichen Experimenten, Vorgänge aus einfachen Bausteinen aufzubauen. Dabei arbeiten sie mit einem Programmiersystem, mit dem sie die Algorithmen intuitiv umsetzen können und bei dem die Einzelschritte des Ablaufs altersgemäß visualisiert werden.
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