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Elektra
© VSO Very Large Telescope SPHERE/ZIMPOL team
Ein Projekttag zu einem ungewöhnlichen Himmelskörper und einer noch ungewöhnlicheren antiken Gestalt
Der Hauptgürtel-Asteroid Elektra ist mit seinen drei Monden das einzig bislang bekannte Asteroiden-Vierfachsystem. Anders als ihr Mutterkörper tragen die Monde aber keine Namen. Das soll sich im Rahmen des im vorliegenden WIS-Beitrag vorgeschlagenen Projektages für SuS der Sek I ändern. Die SuS setzen sich intensiv sowohl mit dem Asteroiden und seinen Monden als auch mit dem schillernden antiken Mythos um die zum Muttermord anstiftende Elektra auseinander. Hauptanliegen des Projekttages ist, im Rahmen einer sogenannten „Familienaufstellung“ die Bezie-hungen der im Mythos agierenden Personen zueinander zu analysieren und dann zu überlegen, wel-cher Mond hinsichtlich seiner astronomischen Eigenschaften in einer ähnlichen Beziehung zum Asteroiden Elektra steht wie eine bestimmte Person des Mythos zur Gestalt der Elektra. Dazu ist es nötig, astronomische Parameter als Beziehungsvariablen zu nutzen; ein ungewöhnliches aber span-nendes Verfahren. Am Ende des Projekttages erhält dann jeder Mond einen für ihn passenden Namen aus dem Mythos und die SuS verfassen einen Antrag auf entsprechende Benennung bei der dafür zuständigen Behör-de der IAU.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Astronomie
Thema: Kleinkörper, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen
Stichwort: Asteroid Elektra, Monde von Elektra, Benennung von Himmelskörpern durch die IAU, griechische Mythologie, Theater, szenisches Spiel Elektra-Komplex, Antike, gleich nach dem Trojanischen Krieg, S beschreiben Asteroiden (Körper und Umlaufbahn), S erstellen Maßstabsmodell, S stellen Beziehung zwischen Kleinkörpersystem und Mythos her und können so Ideen zur Namensgebung nachvollziehen, Projektarbeit, Idee für einen Projekttag
Wandel der Jahreszeiten am Beispiel einer Eiche im Felderbachtal bei Velbert-Nierenhof; oben links: Winter, oben rechts Frühling, unten links: Sommer, unten rechts: Herbst
© ©: J.hagelüken - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0
Leider trifft man nach wie vor auf falsche Vorstellungen, wenn es um die Frage geht, wie die Jahreszeiten auf der Erde entstehen. Andererseits kennt man mittlerweile Himmelskörper, bei denen genau solche in Bezug auf die Erde völlig falschen Konzepte tatsächlich Jahreszeiten hervorbringen. Im WIS-Beitrag wird dargestellt, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, damit Jahreszeiten auf Planeten entstehen können. Desweiteren werden Objekte im und außerhalb des Sonnensystems vorgestellt, die Jahreszeiten aufweisen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften
Thema: Planeten, Positionsastronomie, Kompetenzen
Stichwort: Jahreszeiten, Erdumlaufbahn, Neigung der Rotationsachse, Perihel, Aphel, Erde, Mars, Saturn, Uranus, Neptun, extrasolare Planeten, Jahreszeiten, Neigung der Rotationsachse der Erde, Ideen kritisch hinterfragen, Aussagen überprüfen und beurteilen, Fehlvorstellungen kennen
Aufnahme der Baumscheibe
© O. Fischer / HdA. Die Sonnenfigur stammt von Openclipart.org file:///C:/Users/fischer/Downloads/bild-sonne- dl28475.webp.
Astronomische Dendrochronologie für die Schule
Schon der US-amerikanische Astronom Andrew Ellicott Douglass (1867–1962, 1. Direktor des Steward-Observatoriums in Arizona) vermutete einen Zusammenhang zwischen den Dicken der Jahresringe von Bäumen und dem Sonnenzyklus. Er schuf die Dendrochronologie (Dendron (griech.): Baum) – die Lehre von der Baumringdatierung, die aber zunächst nur für die Archäologie bedeutsam wurde. Inzwischen wird sie zunehmend auch in der Naturwissenschaft genutzt, um z. B. Daten zum Klima-Wandel zu gewinnen. Mittlerweile erhält die Vermutung von Douglass Unterstützung, indem Hinweise auf den Einfluss des Sonnenzyklus auf das Baumringwachstum im Zusammenhang mit den solaren Aktivitätszyklen von Schwabe (ca. 11 Jahre), Hale (ca. 22 Jahre) und Gleissberg (70 bis 90 Jahre) in wissenschaftlichen Zeitschriften genannt werden. Im Zentrum des vorliegenden WIS-Beitrags steht eine Workshop-Aufgabe zur Bestimmung von Baumringdicken und anschließender Auswertung der Ergebnisse. Ausgehend von den zentralen Objek-ten Baum und Holz zeigen Bezüge zu ganz verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen die fächerver-knüpfende Kraft der Astronomie. Diese strahlt dann auf die einzelnen Disziplinen zurück, indem aus der Verquickung der Inhalte Sinnhaftigkeit und daraus folgend Interesse beim Schüler entsteht.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Biologie, Chemie, Geowissenschaften, Informatik, Mathematik
Thema: Sterne, Unterrichtsmittel, Kompetenzen
Stichwort: Sonne, Sonnenaktivität, Aktivitätszyklen der Sonne, kosmische Strahlung, Jahreszeiten, Bewaldung, Klimaschutz, CO2-Speicherung, Kipppunkt Bäume, Baumscheibe, Wachstum der Bäume, Jahresringe Zellulose, Hemizellulose, Lignin, Kohlenstoff-Isotope,, CO2 Periodensuche, Fourieranalyse, klassische harmonische Analyse EXCEL, Python, Programmierung Baustoff Holz, Rohmaterial Holz Altersbestimmung, Dendrochronologie, Crossdating, Jahresringkalender, Baumringdicken messen, Periodensuchprogramm editieren und anwenden, Ergebnisse in Diagrammen darstellen, Arbeit mit EXCEL, vielfältige Vernetzungen im Allgemeinwissen herausarbeiten, Bedeutung von Bäumen erkennen, Arbeitsblatt, Thema für Seminarfacharbeit, Praktikumsaufgabe
Das fertige Modell des Asterismus ‚Großer Wagen‘, der Teil des Sternbilds ‚Großer Bär‘ ist.
© Natalie Fischer
Wenn wir am nächtlichen Abendhimmel Sternbilder betrachten, sieht es so aus, als wären diese wie zweidimensionale Bilder an eine riesige kugelförmige Himmelsphäre angeheftet. Kein Wunder also, dass frühe Weltmodelle diese Beobachtung genauso wiedergeben. In Wahrheit sind die für uns sichtbaren Sterne jedoch weder gleich weit von der Erde entfernt, noch gleich alt oder gar gleich groß – das gilt auch für die Sterne innerhalb eines Sternbildes! Wie Sternbilder in 3D aussehen und wie man 3D-Modelle von ihnen herstellt, ist Inhalt dieses WIS-Beitrags.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Astronomie, Mathematik
Thema: Positionsastronomie, Sterne, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen
Stichwort: Sternbilder, Entfernung und Verteilung Sterne, Strahlensatz, Satz des Pythagoras, rechtwinkliges Dreieck, Maßstab, Kommunikationskompetenz, Erkenntnisgewinnung, Berechnungen, Modelle anwenden, Modelle bauen, Gruppenarbeit, Projektarbeit
Schwarzes Loch
© Event Horizon Telescope (EHT) collaboration
Die Existenz Schwarzer Löcher wurde in den letzten Jahren experimentell zementiert. Sie befinden sich unter anderem im Zentrum der meisten Galaxien und sind eine Vorhersage der allgemeinen Relativitätstheorie sowie moderner Sternentwicklungsmodelle. Wahrscheinlich werden die meisten den Begriff Schwarze Löcher bereits aus den Medien, aus Filmen oder aus der Literatur kennen. Aber was sind Schwarze Löcher? Wie entstehen sie, und wie kann man sie nachweisen? Das vorliegende Material geht diesen und weiteren Fragen auf den Grund.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Mathematik
Thema: Galaxien, Mechanik, Relativitätstheorie, Sterne, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen
Stichwort: Schwarze Löcher, M87, Fluchtgeschwindigkeiten, Schwarzschildradien, Endstadien der Sternenentwicklung, Hawking-Strahlung, Sagittarius A*, 3. Keplersches Gesetz, Milchstraßensystem, extragalaktische Astronomie, Gravitation, Allgemeine Relativitätstheorie, Fluchtgeschwindigkeit, Formelumstellung, Formeln und Einheiten, Recherche,Ergebnissebeurteilen,Formalismenanwenden, Diskussionsaufgaben, Gedankenexperiment zu Schwarzem Loch, Einzelarbeit, Partner- und Gruppenarbeit, Plenum, Projektarbeit, Übungsaufgaben zum Thema 'Schwarze Löcher‘
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