Unterrichtsmaterial

Für den Schulunterricht liefert dieses Thema Ideen zur Motivation der Schüler, wenn es um „Schwingungen/Wellen“, „Schall/Akustik“ oder „Reflexion/Brechung“ geht.

Im folgenden Aufsatz wird ein kleines astronomisches Problem vorgetragen, auf das ich bei der Lektüre von Voyager-Berichten gestoßen bin. Dabei wird versucht, möglichst geringe physikalische Kenntnisse vorauszusetzen, denn die Schüler von Astronomie-Grundkursen verfügen häufig über ein recht bescheidenes physikalisches Wissen.

Die Entfernungsbestimmung spielt (als Streckenmessung) im Physikunterricht eine sehr große Rolle. Im herkömmlichen Physikunterricht werden die verschiedenen Methoden der Entfernungsbestimmung aber nicht systematisch behandelt. Fachübergreifende Bezüge zur Mathematik, Astronomie und Geographie werden dadurch nicht konsequent ausgeschöpft, die mit verschiedenen Distanzmessungen verbundenen Schwierigkeiten, insbesondere die mit diesen Schwierigkeiten verknüpften Fehlerquellen vom Schüler nicht zusammenhängend erfasst.

Die Einführung und Behandlung von thermodynamischen Zustandsgrößen ist eine wichtige Aufgabe des Physikunterrichtes. Dank verschiedener Messgeräte gestaltet sich beispielsweise die Bestimmung von Druck und Temperatur im Schulunterricht zumeist unspektakulär, fast möchte man sagen - langweilig. Angesichts dieser Tatsache liegt die Frage nahe, wie man etwa einer Temperaturmessung anregende und motivierende Aspekte abgewinnen kann.

In praktisch allen ausgedehnten Gas- oder Flüssigkeitsmassen, die unter dem Einfluss der Schwerkraft stehen, kann man Konvektionsprozesse beobachten. Die mögliche Themenspanne für die Erörterung dieses physikalischen Phänomens im Schulunterricht ist dementsprechend groß und umfasst neben dem Wärmeaustausch in der Erdatmosphäre (und damit dem irdischen Klima) und dem Wärmetransport auf der Sonne auch solche Fragen wie Aufwindkraftwerke, das Segelfliegen, die effektive Heizung eines Gebäudes …