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Ringsystem des Saturns
© NASA
Astronomie zwischen Naturwissenschaft und Naturerleben
Gerade das Ringsystem des Saturns spricht auf besondere Weise das ästhetische Empfinden vieler Menschen an, erst recht seit wir die unglaublich beeindruckenden Bilder der europäisch-amerikanischen Cassini-Huygens-Mission vom „Herrn der Ringe“ bestaunen können. Ist es da nicht enttäuschend zu hören, dass diese wundervollen Ringe in Wirklichkeit nichts weiter als um einen Zentralkörper kreisende Gesteins- und Eisbrocken sind? Im vorliegenden Artikel geht der Autor u.a. der Frage nach, was unter dem eben genannten „in Wirklichkeit“ und „nichts weiter als“ zu verstehen ist, und beschreibt eine Unterrichtseinheit für die Sek II, in der es theoretisch wie praktisch um Anspruch und Reichweite der Naturwissenschaften und um einen möglichen Friedensschluss zwischen Naturwissen und Naturerleben geht.
Fachgebiet(e): Astronomie, Physik
Bezug zu: Philosophie
Thema: Planeten
Stichwort: Erkenntnistheoretische Grundlagen: Reichweite und Grenzen naturwissenschaftlicher (physikalischer) Erkenntnis, Ringe des Saturn, Aspekthaftigkeit einer jeden Weltsicht
ALMA-Bild von der protoplanetaren Scheibe rund um den Stern HL Tauri, einer „Kinderstube“ für Planeten.
© ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NSF
Teil 4: Eine Beobachtung, die es in sich hat: eine „Kinderstube“ für Planeten
Im folgenden WIS-Beitrag steht ein atemberaubendes Beobachtungsergebnis von ALMA im Brennpunkt – die detaillierte Abbildung einer protoplanetaren Scheibe um einen entstehenden Stern – die potentielle Geburtsstätte für Planeten. Neben Beschreibungen und Erklärungen werden vor allem verschiedenartige Aktivitäten (Rechnungen zur Ma und Ph, Arbeit mit Karten, Bildauswertung, Diagramminterpretation, Papiermodell, Quartett) für Schüler angeboten, um diese Beobachtung und damit im Zusammenhang stehende Inhalte (insbesondere die Sternentstehung) besser zu verstehen, auch indem sie den Nutzen des Schulwissen entdecken. Der Wert von Kenntnissen auf verschiedenen Gebieten (Sprache, Mathematik, Naturwis-senschaft, Technik) wird spürbar. Der Beitrag eignet sich als Grundlage für Schülervorträge, die Arbeit in einer AG, wie auch für den Fachunterricht in der Oberstufe.
Fachgebiet(e): Astronomie, Physik
Bezug zu: Geowissenschaften, Mathematik, Sprache
Thema: Positionsastronomie, Quantenphysik, Sterne, Thermodynamik
Stichwort: Stefan-Boltzmann-Gesetz, thermische Energie eines Teilchens, Dissoziation, Ionisation, isotherm, Äquatorkoordinaten, Phasen der Sternentstehung, T-Tauri-Sterne, Leuchtkraft, Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD), Wissenschaftssprache Englisch, Umgang mit Karten, Verhältnisgleichungen, Trigonometrie, Kreisringe, perspektivische Verkürzung, Maßstäbe, „Bilder lesen lernen“, Diagramminterpretation, Kartonmodell herstellen, Aufgaben lösen, Vergleiche, Applikationen für das HRD, Quartettspiel zur Sternentstehung
Pluto - Vote Box
© NASA
Kategorisierung und Begriffsbildung
Dieser Beitrag legt das Hauptaugenmerk auf die kleineren Objekte im Sonnensystem, sprich Zwergplaneten, Monde und Kleinkörper. An Hand der Eigenschaften ausgewählter Objekte üben sich die Schülerinnen und Schüler im Kategorisieren. Die eigenen Ergebnisse werden mit Objektkategorien der offiziellen Nomenklatur verglichen, so dass einerseits eine systematische Begriffsbildung ermöglicht wird, und andererseits die Hintergründe, Begründungen und Setzungen der fachlichen Kategorisierung deutlich werden.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Sprache
Thema: Kleinkörper
Stichwort: Astronomie: ausgewählte Objekte und Eigenschaften, Querschnittskompetenzen: Kategorisieren, Kompetenzen: Fachwissen, Argumentationskompetenz, Unterrichtsmittel: Steckbriefe, Lehr- und Sozialformen: Einzelarbeit, Kleingruppenarbeit, Lernpsychologie: Kategorisieren, Argumentation, Kategorien des didaktischen Materials: Fälle einordnen, Kategorienbildung
Künstlerische Darstellung eines Asteroideneinschlags auf unseren Planeten. Möglicherweise hat ein solcher Einschlag vor 65.000.000 Jahren zum Aussterben der Dinosaurier geführt.
© NASA
Eine interessante Gruppe von Himmelskörpern unter die Lupe genommen
In diesem WIS-Beitrag soll mit den Asteroiden eine sehr interessante Gruppe von Himmelskörpern (zugehörig zur Familie der Kleinkörper) in unserem Sonnensystem beleuchtet werden. Nach einer Klärung der Begrifflichkeiten mit einem Zuordnungsbogen (S. 2) beleuchten drei Kurzfilme der Serie Alpha Centauri spezielle Aspekte der Thematik: Zu den Ausführungen des Münchner Astrophysikers Prof. Harald Lesch stehen Fragebögen und Antwortbögen zur Verfügung (S. 4-9). Die von Schülerinnen und Schülern immer wieder gestellte Frage nach den Auswirkungen eines Asteroideneinschlags auf der Erde lässt sich mit dem auf S. 10 vorgestellten „Earth Impact Effects Program“ sehr gut beantworten. Wo auf der Erde solche Einschläge in der Tat schon stattgefunden haben, können die Schülerinnen und Schüler in einem Bilderquiz selbst erforschen (S. 11-12), bevor in einem Lückentext Max Wolf als eine wichtige astronomische Persönlichkeit in der Geschichte der Erforschung der Asteroiden vorgestellt wird (S. 13-14). Zum Abschluss wird die immer wieder zitierte Titius-Bode-Reihe behandelt (S. 15-16). Alle Quellenangaben zu den verwendeten Bildern finden sich auf S. 17.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Gesellschaftskunde, Mathematik, Physik
Thema: Kleinkörper, Mechanik
Stichwort: Überblick über verschiedene Arten von Himmelskörpern, Asteroiden, Entdeckung des Asteroiden Ceres, Überblick über Kosmische Gefahren, Asteroidengürtel, Zwei dokumentierte Kometeneinschläge in der Geschichte der Menschheit, Effekte eines Einschlags auf der Erde, Einschlagkrater auf der Erde, Der Astronom Max Wolf, Titius-Bode Reihe als Zahlenfolge, Lesekompetenz, Gegebene Bilder wiederfinden, Lückentext, Fragebogen, Hörverstehen, Arbeitsblatt
Die App „AudioHimmelsführungen“
© Lutz und Carolin Clausnitzer
über den Sternhimmel zu den Naturwissenschaften
Eine gute geführte Himmelsbeobachtung gehört sicherlich zu den nachhaltigsten Bildungserlebnissen, die man jungen Menschen bieten kann. Aus den unterschiedlichsten Gründen war es allgemein bildenden Schulen bislang kaum möglich, das für die Mehrzahl ihrer Schüler zu organisieren. Die Applikation „AudioHimmelsführungen“ macht es sehr viel leichter. Die Schüler können den Himmel mit ihrem Smartphone nun selbst erkunden. Für die Lehrer ist das eine enorme Entlastung. Sie können sich auf das Motivieren und Kontrollieren konzentrieren. Weitgehend funktioniert das auch in Großstädten und bei wolkenverhangenem Himmel. Anknüpfungspunkte gibt es in vielen Fächern.
Fachgebiet(e): Astronomie, Geowissenschaften, Mathematik, NwT, Physik
Bezug zu: Biologie, Chemie, Gesellschaftskunde, Mathematik, Physik, Sprache
Thema: Galaxien, Kosmos, Planeten, Positionsastronomie, Sterne, Astropraxis, Geschichte der Astronomie
Stichwort: Orientierung am Sternhimmel, Beobachtung von Sternen, Planeten, Sternhaufen, Galaxien, Punkte und Linien an der scheinbaren Himmelskugel, Winkel, Entfernungen, Energieerhaltungssatz, Umgang mit Größen und Einheiten, Kernfusion, Spektralanalyse, Eigenschaften von Ferngläsern und Fernrohren, Chemische Evolution des Universums, Extrasolare Planeten, habitable Zone, Ziel der Astrobiologie, Erweiterung des Umweltbegriffes über die Erdatmosphäre hinaus, Griechische Sternsagen, Harfe, Herkunft der Begriffe Lyrik und Panik, Mythologischer Ursprung der Leier und der Panflöte, Astrologie, Horoskope, Ursprung unseres Seins, Zukunft der Menschheit, Erkenntnisgewinnung durch Beobachtung und Modellbildung, Smartphone, App
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