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Chang'e-4
© NASA AS17-145-22183
In diesem WIS-Beitrag geht es um das chinesische Mondforschungsprogramm, das mit der Landung des Rovers Chang'e-4 auf der Mondrückseite seinen vorläufigen Höhepunkt gefunden hat. Es werden Bastelanleitungen zu diesem Thema vorgestellt.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Mathematik
Thema: Raumfahrt, Unterrichtsmittel, Kompetenzen
Stichwort: Mond-Rover, jüngere Geschichte der chinesischen Raumfahrt zum Mond, Körper und Formen, Körpernetze von Quadern, Rover auf anderen Himmelskörpern des Sonnensystems, Rocker-Bogie-Fahrwerk, Psychomotorische Kompetenz, Modellbau, Bastelbogen
ExoMars
© NASA/JPL-Caltech
Aktuelle und zukünftige Sonden und Rover, die den Mars erkunden, werden mit aufwendigen Triebwerksmodulen auf dem Mars gelandet. Warum können ExoMars 2020 und InSight nicht alleine mit Fallschirmen weich auf dem Mars aufsetzen? Mit simplen Rechnungen und einigen vereinfachenden Annahmen berechnen Schülerinnen und Schüler die Fallgeschwindigkeit einer Sonde mit Fallschirm auf dem Mars. Dadurch erkennt man, dass aufgrund der dünnen Marsatmosphäre die Endgeschwindigkeit keine weiche Landung zulässt.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: NwT, Physik
Thema: Mechanik, Planeten, Raumfahrt, Thermodynamik, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen
Stichwort: Mars, Atmosphäre, Erkundung, Landemodule, Reibung, Luftwiderstand, Beschleunigung, Luftdruck, Dichte, Antrieb, Strömung, Berechnungen und Vergleiche durchführen, Arbeitsblatt
Orkus und Vanth
© Brown und Butler 2018
Eine jüngst vorgenommene genaue Beobachtung der Objekte Orcus und Eris samt jeweils einem Mond führt uns in die Welt der Kuipergürtelobjekte am Rande unseres Sonnensystems. Bei so vergleichsweise großer Entfernung lassen sich von der Erde aus nur mit großem Aufwand überhaupt Aufnahmen erstellen, in denen solche Objekte nicht nur als Punktquellen erscheinen — im Falle der neuen Beobachtungen mit dem ALMA-Observatorium in Chile. Die Beschränktheit der Beobachtungsdaten führt uns zu der Frage, welche Eigenschaften solcher und ähnlicher Himmelsobjekte man alleine auf Basis physikalischer Gesetze ableiten kann. Mithilfe eigener Experimente zu Eigenschaften von Eis und flüssigem Wasser leiten wir ein einfaches Kriterium her, ab welcher Größe Himmelsobjekte typischerweise eine runde Form aufweisen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Physik
Thema: Kleinkörper, Planeten, Thermodynamik, Kompetenzen
Stichwort: Monde, Kuipergürtel, Orcus, Vanth, Pluto, Triton, Makemake, Eris, Kugelgestalt von großen Himmelskörpern, Interpretation von Beobachtungsergebnissen mit Hilfe der Physik, potenzielle Energie (Lageenergie), Schmelzwärme, Wärmekapazität, Temperaturmessungen, Experimente und Messungen durchführen, Größenordnungen abschätzen, Modelle bilden
Jahreszeiten
© Lutz Clausnitzer
Der Wechsel der Jahreszeiten ist ein Phänomen, das jeder intensiv erlebt, das sich relativ leicht erklären lässt und im Geographieunterricht mittlerer Schuljahre behandelt wird. Trotzdem wissen viele Menschen nicht, warum es im Sommer wärmer ist als im Winter. Dass es an der elliptischen Erdbahn und der damit verbundenen Veränderung des Abstandes Sonne-Erde läge, ist ein besonders populärer Irrtum. Deshalb regt das vorliegende Projekt an, die Entstehung der Jahreszeiten in späteren Schuljahren in geeigneten Fächern wieder aufzugreifen, zu reaktivieren, unter anderen Gesichtspunkten zu betrachten und zu erweitern. Die Erweiterung besteht in diesem Projekt vor allem in der Tatsache, dass der Wechsel der Jahreszeiten nicht nur auf der Erde zu spüren, sondern auch am Himmel zu beobachten ist. Damit das einstündige Projekt im Geographie-, Astronomie- oder Physikunterricht mit wenig Vorbereitungszeit realisiert werden kann, steht ein Arbeitsblatt zur Verfügung, natürlich mit Lösungen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Mathematik, Physik
Thema: Mechanik, Positionsastronomie, Thermodynamik, Astropraxis
Stichwort: Jahreszeiten und Sternhimmel, Beobachtung, scheinbare Himmelskugel, Horizontebene, Sternbilder, zirkumpolare und für die Jahreszeiten typische Sternbilder, Kreisbewegung Trägheit thermodynamischer Systeme, Bewegung der Erde um die Sonne, 1. Kepler’sches Gesetz, Kreis und Ellipse, Neigung der Erdachse, Tagbogen der Sonne, nördliche Breite, Abhängigkeit der Wärmeaufnahme vom Einstrahlungswinkel der Sonnenstrahlung, Jahreszeiten, Solstitien, Äquinoktien, mittlere Monatstemperaturen, Lesekompetenz, Textanalyse, Analyse einer Zeichnung, Beschreiben, Verglei chen, Erläutern, Erklären, logisches Schließen, kausales Denken, Arbeitsblatt
Große Bärin
© Stellarium
Dieser Beitrag richtet sich an Personen, die Kinder im Alter von 5 bis 10 Jahren betreuen/unterrichten. Gerade im Spätherbst oder Winter lassen sich Beobachtungen mit jüngeren Kindern recht gut durchführen, da es schon relativ zeitig dunkel wird. In dem Artikel sind Sternsagen des Abendhimmels enthalten – zum Sternbild „Große Bärin“, aber auch ein Bild des Himmels (Arbeitsblatt), auf welchem die Kinder den „Großen Wagen“ finden und seine Sterne hervorheben sollen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Sprache
Thema: Positionsastronomie, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lernpsychologie
Stichwort: Sternbilder, Orientierung am Sternenhimmel, Polarstern, Nordrichtung, Himmelsrichtungen, Literaturgattung Sagen, Sternbildsagen, Erkennen und Auffinden von Sternbildern, Finden der Himmelsrichtungen, kreatives Gestalten Staunen und Fantasie als Motivation für eigenes Handeln, Arbeitsblatt
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