Physik · 6. bis 8. Schulstufe · Mittelschule und AHS-Unterstufe

Physik in der Mittelschule: Energie und Experimentieren

In der 6. bis 8. Schulstufe lässt sich Physik um zwei Ideen ordnen: Energie als Basiskonzept und das Experiment als Denkweg. Beides verlangt genaue Sprache, klare Versuchsplanung und eine Rückmeldung, die Fehler nicht versteckt. Diese Seite zeigt drei Reihen, die diese Arbeit strukturieren, und wie Sie sie in Ihren Gegenstand einbauen.

Material ansehenHäufige Fragen

3Reihen für Energie, Experimentieren und Konstruieren

8Bausteine in jeder der drei Reihen

33Seiten Lernmaterial je Reihe

13Seiten Lehrmaterial mit Lösungen je Reihe

Rahmen: Lehrplan 2023 und Schulstufen

Der Lehrplan 2023 wurde am 2. Jänner 2023 erlassen und gilt für Volksschule, Mittelschule und AHS-Unterstufe. Er wurde ab dem Schuljahr 2023/24 jahrgangsweise eingeführt, sodass im Schuljahr 2026/27 alle vier Jahrgänge der Sekundarstufe I nach den neuen Plänen arbeiten. Prüfen Sie diese Einordnung für Ihren Schultyp und Ihren Standort. Neue Kolleginnen und Kollegen, die aus einem anderen Bundesland oder Schultyp kommen, sollten diesen Stand als Erstes klären. So vermeiden Sie, dass Ihre Jahresplanung auf einem Plan beruht, der für Ihre Schulstufe nicht mehr gilt.

Die Materialien tragen Klassenangaben wie 5–7 oder 7–9. Das entspricht Schulstufen, nicht der Zählung der Klassen an der Mittelschule, wo die 6. Schulstufe die 2. Klasse ist und die 8. Schulstufe die 4. Klasse. Es handelt sich um deutsche Materialien. Begriffe, Reihenfolge und Tiefe gleichen Sie mit den eigenen Vorgaben ab. Das gilt für Mittelschule und AHS-Unterstufe gleichermaßen. Sprechen Sie sich mit dem Klassenvorstand ab, wenn Sie Versuchswochen in den Stundenplan legen, damit Doppelstunden und Fachräume frei sind.

Experimentieren lernen: Hypothese, Variable, Messfehler

Experimentieren lernen trennt drei Fragen, die Schülerinnen und Schüler oft vermischen: Was vermute ich und warum, was verändere ich und was halte ich gleich, und wie verlässlich ist meine Messung? An acht Versuchssituationen, von der Papierbrücke über die Rollstrecke bis zum Reibungsmodell, arbeiten die Jugendlichen jede der drei Fragen durch. Genau hier setzt die Reihe an: Sie lässt die drei Fragen nacheinander beantworten und verlangt, dass jede schriftlich festgehalten wird. So wird sichtbar, ob eine Klasse noch in der Durchführung hängt oder schon in der Auswertung denkt.

Das Material übt den Denkweg, nicht ein Fachthema. Das macht es flexibel: Sie können einen Baustein in jede Physikreihe einschieben, etwa die Schattenlänge zur Optik oder das Pendelmodell zur Mechanik. Der Arbeitsauftrag „Einen Weg erklären und mit Beispielen prüfen“ verlangt, dass die Lernenden begründen, wie sie zu ihrem Ergebnis gekommen sind. Der Aufbau jedes Bausteins ist gleich: Erklärseite, Übungsseite mit Erklärung, Fall- und Materialkarte. Dadurch finden sich die Jugendlichen nach dem ersten Baustein schnell zurecht, und Sie sparen Einführungszeit.

Planen Sie pro Baustein eine Doppelstunde. Beginnen Sie mit der Hypothese als Wenn-dann-Satz, lassen Sie die Variablen in einer Tabelle sortieren und erst dann messen. Das Lehrmaterial enthält Lösungen. Bei den Versuchen gelten die Sicherheitsvorgaben Ihrer Schule, die Aufsicht bleibt bei Ihnen. Lassen Sie zum Abschluss eine Gruppe ihre Messfehler vorstellen und die anderen schätzen, wie stark die Fehler das Ergebnis verändert haben. Das schult das Urteilen über Daten.

Energie als Basiskonzept

Energie verstehen ist eine Reihe aus acht Bausteinen für die Klassen 7 bis 9. Die ersten beiden klären die Sprache: Wo ist Energie gespeichert, wie wird sie übertragen, welches System betrachte ich? Danach rechnen die Jugendlichen mit Lage- und Bewegungsenergie, unterscheiden Leistung und Wirkungsgrad und zeichnen Energieflussdiagramme. Das Lernmaterial hat 33 Seiten, das separate Lehrmaterial mit Lösungen 13 Seiten. Die Reihe ist geschlossen aufgebaut und ersetzt kein Lehrwerk, sie ordnet sich in Ihre Planung ein.

Der Nutzen für den Unterricht liegt in der klaren Begriffsführung. Aussagen wie „Energie wird verbraucht“ sind im Alltag verbreitet und in der Physik ungenau. Die Reihe zwingt dazu, Speicher und Übertragungen zu benennen. Am Ende steht ein Projektauftrag, in dem die Klasse Energieentscheidungen begründet. Ein praktischer Tipp: Lassen Sie die Klasse jede Alltagssituation zuerst als Satz mit Speicher und Übertragung formulieren, bevor ein Diagramm entsteht. Wer den Satz nicht schreiben kann, hat das Diagramm noch nicht verstanden.

Sie können die acht Bausteine komplett einsetzen oder auf einzelne kürzen, etwa auf Speicher, Übertragung und Diagramm. Die Bildungspläne und Lehrpläne unterscheiden sich in Reihenfolge und Tiefe, deshalb lohnt der Abgleich mit dem Lehrplan 2023. Eine Schularbeit mit Rechenwegen können Sie aus den Aufgaben der rechnenden Bausteine zusammenstellen. Die Rechenwege sind bewusst ausführlich: Größen entnehmen, Formel notieren, einsetzen, Ergebnis deuten. Für leistungsstarke Gruppen reicht der Hinweis, die Einheit am Ende selbst zu prüfen.

Konstruieren und begründen auf Englisch

Wenn Ihre Schule einen bilingualen Zweig oder CLIL-Phasen führt, passt Engineering Design Challenges in die Planung. Die Einheit ist in muttersprachlichem Englisch mit US-Kontext verfasst und bietet acht Konstruktionsaufgaben mit einfachen Materialien: Papierbrücke, Turm aus Karteikarten, Papierboot, Rampe, Schutz für eine Papierfigur und weitere. Die Texte sind für Klassen gedacht, die Englisch als Arbeitssprache nutzen, nicht für den allgemeinen Englischunterricht. Prüfen Sie, ob die Klasse die Fachsprache aus Technik und Naturwissenschaft schon kennt.

Im Vordergrund steht das begründete Vorgehen, nicht der schönste Prototyp. Die Lernenden entwerfen, testen, ändern und erklären ihre Entscheidungen auf Englisch. Das Lernmaterial hat 33 Seiten, das Teacher Guide 13 Seiten. Die Einheit ersetzt kein Lehrwerk und lässt sich für Technik, Naturwissenschaften und Projektphasen nutzen. Vor jedem Test legen die Lernenden ihre Vermutung fest, nach dem Test vergleichen sie. Dieser Ablauf entspricht dem Denkweg aus der Reihe zum Experimentieren und lässt sich mit ihr kombinieren.

Drei Reihen, drei Planungsaufgaben

Die Klassenangaben entsprechen dem Material und werden in Österreich als Schulstufen gelesen.

Ein Jahresplan für die 6. bis 8. Schulstufe

Ein möglicher Ablauf: In der 6. Schulstufe beginnen Sie mit Experimentieren lernen, damit die Klasse früh mit Hypothese und Variable arbeitet. In der 7. Schulstufe folgt Energie verstehen mit den ersten Diagrammen. In der 8. Schulstufe vertiefen Sie Rechnen und Wirkungsgrad und setzen die englischsprachigen Konstruktionsaufgaben als Projekt ein. Rechnen Sie pro Reihe mit etwa acht bis zwölf Unterrichtseinheiten, je nach Tempo der Gruppe und Zahl der Versuche. Planen Sie zwischen den Reihen eine Wiederholungswoche ein.

Wer Physik fachfremd unterrichtet, erhält bei FachKomplett Physik zusammenhängende Reihen, die sich aufeinander aufbauen lassen. Für Chemie in der AHS-Unterstufe, die ab der 3. Klasse, also der 7. Schulstufe, vorgesehen ist, bietet die Kollektion Chemie Sek I weiteres Material. Das Lehrmaterial enthält Lösungen, mit denen Sie sich in einer Stunde auf einen Baustein vorbereiten können, auch wenn Physik nicht Ihr Studienfach war.

Halten Sie Ihre Planung knapp: je Halbjahr ein Schwerpunkt, dazu ein Versuchsprotokoll pro Monat. So sammeln Sie Material für die Leistungsbeurteilung, ohne dass jede Stunde zur Prüfung wird. Die Projektaufträge und Lernkontrollen am Ende der Reihen liefern zusätzliche Belege. Teilen Sie der Klasse die Kriterien vorab mit und halten Sie die Ergebnisse in einer Liste fest, die Sie bei Elterngesprächen nutzen können.

Stolpersteine im Experimentierunterricht

Zwei Fehler treten in fast jeder Klasse auf. Erstens wird die Hypothese nach dem Versuch an das Ergebnis angepasst. Verlangen Sie die Vermutung deshalb schriftlich vor dem ersten Messwert und lassen Sie sie unverändert stehen. Zweitens werden mehrere Variablen gleichzeitig geändert. Eine Tabelle mit den Spalten verändert, gemessen und gleich gehalten macht das sichtbar, bevor die Klasse beginnt. Beides lässt sich mit wenig Aufwand vorbeugen.

Messfehler sind kein Zeichen schlechter Arbeit, sondern Teil jeder Messung. Lassen Sie jede Gruppe dreimal messen und die Abweichung notieren. Besprechen Sie danach, welche Fehler durch genaueres Ablesen vermeidbar waren und welche im Gerät oder im Aufbau lagen. Diese Unterscheidung gehört zu den Kernideen der Reihe und gilt für Physik, Chemie und Biologie gleichermaßen. Hängen Sie die Tabellen der Gruppen am Ende der Stunde nebeneinander auf.

Reihen für Energie und Experimentieren

Weitere Physikreihen für die Sekundarstufe I

• 
  Kräfte und Bewegung erforschen – Kraftpfeile, Kraftmessung, Reibung
• 
  Elektrische Stromkreise erforschen – Leiter, Schalter, Reihen- & Parallelschaltung
• 
  Licht, Schatten, Halbschatten – Kernschatten & faires Experiment
• 
  Wärmelehre und Thermodynamik – Unterrichtsreihe Physik
• 
  Elektrizität, Magnetismus und Optik – Physik-Sparpaket
• 
  Schwingungen, Wellen und Akustik – Unterrichtsreihe Physik

Was die Reihen für den Unterricht mitbringen

• Lehrmaterial mit LösungenLösungen und Erwartungshorizonte sparen Vorbereitungszeit.
• Bausteine zum KürzenJeder Baustein ist geschlossen und lässt sich einzeln einsetzen.
• Fall- und MaterialkartenSituationen, an denen Lernende erklären und begründen.
• Einfache MaterialienPapier, Karten und Alltagsmaterial statt Spezialgeräte.
• Englisch mit US-KontextMuttersprachliche Texte für CLIL und bilinguale Züge.
• ProjektaufträgeAbschlussaufgaben, die sich für die Beurteilung nutzen lassen.

Weiterführende Seiten

• Physik Sek I Klasse 5 bis 7
• Kraft, Hebel und Flaschenzug
• Stromkreis und Schaltungen
• Elektrizität und Magnetismus in der Physik
• Englischsprachige Middle-School-Einheiten
• Digitale Grundbildung in Österreich
• Neue Reihen für die Sekundarstufe I
• FachKomplett und Einzelreihen kombinieren

Häufige Fragen