Die Unterrichtseinheit für die Sekundarstufe I des Physikunterrichts beschäftigt sich intensiv mit dem Spannungsbegriff. Mit den Materialien motivieren Sie Ihre Schülerinnen und Schüler sich mit der Elektrizitätslehre aktiv auseinanderzusetzen. Mit Schülerversuchen fördern Sie das Verständnis von Alltagsphänomenen. Bereiten Sie Ihre Klasse mit abwechslungsreichen Aufgaben ideal auf die Oberstufe und einen technischen Beruf vor.

Bezug zu Lehrplänen der Länder:

Die Behandlung des Spannungsbegriffs, des Ohmschen Gesetzes und der Leistung ist in den Lehr­plänen der Sekundarstufe I vorgesehen.

Im Kernlehrplan des Landes NRW sind diese Themenbereiche unter dem Inhaltsfeld „Stromkreise“ an Realschulen aufzufinden. „Kenntnisse von Gesetzmäßigkeiten bezüglich des Zusammenwirkens von Spannung, Strom und Widerstand in einem Stromkreis ermöglichen das Verständnis techni­scher Vorgänge und eine sichere Anwendung der Elektrizität.“ Demzufolge unterliegen der Span nungsbegriff, der Widerstand, die Stromstärke und die Reihenschaltung dem Basiskonzept System. In dem Basiskonzept Energie findet man die elektrische Leistung und die elektrische Energie wieder, sodass eine Struktur beim Aufbau zu erkennen ist. An Gymnasien ist der Lerninhalt unter der Rubrik „Grundgrößen der Elektrizitätslehre“ in der 7. Und 8. Jahrgangsstufe zu finden.

Auch in Baden­Württemberg ist der Bezug im Bereich „Grundgrößen der Elektrizitätslehre“ in der 7.–9. Jahrgangsstufe verankert. Ziel ist es, „qualitativ beschreiben, dass elektrische Ströme einen Antrieb beziehungsweise eine Ursache benötigen und durch Widerstände in ihrer Stärke beeinflusst werden.“ Am Gymnasium findet eine Erweiterung des Themas in der Jahrgangsstufe 13 ­Leistungskurs unter dem Thema „Elektrisches Feld“ statt.

In Bayern ist der Themenbereich der „Elektrischen Energie“ untergeordnet und in der Jahrgangsstufe 8 vorgesehen. „Das Thema Energieversorgung erlaubt eine Zusammenschau der unterschiedlichen Facetten des Begriffs Energie. Hierbei wird den Jugendlichen auch bewusst, wie notwendig die Klä­rung von Energiefragen für ihre eigene Zukunft ist.“ Auch in dem Gymnasiallehrplan ist eine Erweiterung in der Jahrgangsstufe 11 vorgesehen, um die qualitativen Fähigkeiten weiter auszubauen und quantitative Fertigkeiten zu erlangen.

• Klassenstufe/Lernjahr: 8/9
• Dauer: 8 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen: Wissen erwerben und anwenden; Modellieren und mathematisieren; Zielgerichtet experimentieren; Erkenntnisse verbalisieren
• Thematische Bereiche: Kraft, Arbeit, Ladung, Spannung, Elektrische Feldstärke, Feld­linien, Elektrisches Potential, Spannungsmessung mittels Multi­meter, Reihenschaltung, Elektrischer Strom, Widerstand, Ohmsches Gesetz, Leistung
• Zusatzmaterial: Lernerfolgskontrolle