MATERIALRECHERCHE - SUCHERGEBNISSE
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Planetenzeigermodell
© O. Fischer / HdA
Die Herstellung und Nutzung eines Planetenzeigermodells können dabei helfen, den Aufbau des Planetensystems, verschiedene Planetenkonstellationen sowie den schwer vermittelbaren Begriff ‚Ekliptik‘ anschaulich und aktiv zu verinnerlichen. Im folgenden WIS-Beitrag wird ein Planetenzeigermodell in verschiedenen Varianten vorgestellt. Eine Variante, die mit einfachen Mitteln herstellbar ist, wird als Kopiervorlage geliefert. Eine andere Variante (das Deluxe-Ausführung) erfordert mehr Aufwand an Material und Werkzeug. Nach der Vorstellung der Materialien und Herstellungsschritte wird eine Anleitung zur Nutzung des Planetenzeigermodells gegeben. Einige Anwendungen werden dazu exemplarisch vorgestellt, wobei Planetenkonstellationen betrachtet werden, die 2020/2021 noch bevorstehen. Auch die Ekliptiksternbilder, die als „Arena für den Planetenzirkus“ im Planetenzeigermodell ersichtlich sind, werden thematisiert. Für den Modellnutzer wird ersichtlich, dass die Planeten in ihrer Beobachtbarkeit an diese Himmelsregion gebunden sind.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Mathematik
Thema: Planeten, Positionsastronomie, Astropraxis
Stichwort: Ekliptik, Ekliptiksternbilder, Ekliptikkoordinaten, Ekliptkiksternkarte, Aufsuchkarte, Planetenbahnen, Planetensystem, Planetensichtbarkeit, Planetenkonstellation, Opposition, Konjunktion, größte Elongation, große Konjunktion, Jahreszeitenanfänge, Addition scheinbarer Helligkeiten, Grenzgröße, Helligkeitsgewinn durch Optik, Aufsuchkarte für Uranus, Winkel, Polarkoordinaten, Nutzung eines Modells zur Ableitung von Erkenntnissen, Übung mit Sternkarte, Herstellung von Modellen, Schülerprojekt, Druck-/Kopiervorlagen, Bauanleitung, Planetenzeigermodell, Aufsuchkarte für Uranus, Ekliptiksternkarte
Stellarium
© N. Fischer / HdA, mit stellariumin.org
Da staunt die Urlauberfamilie aus Deutschland nicht schlecht: obwohl wir alle auf demselben Planeten Erde wohnen und wir alle in denselben Himmel blicken, scheinen der Mond und auch die Sternbilder bei der Safari in Südafrika betrachtet auf dem Kopf zu stehen! Auch die Sonne benimmt sich merkwürdig: sie geht zwar wie gewohnt in östlicher Richtung auf und in westlicher Richtung unter, aber ihre Bahn verläuft anders als bei uns in Europa über die Nordrichtung – also falsch herum. Mit Hilfe des kostenlosen und quelloffenen Astronomieprogramms Stellarium sollen die Schüler*innen der Ursache dafür im Rahmen eines hybriden Lernarrangements auf den Grund gehen. Die Unterrichtseinheit ist ausgelegt für drei Video-Unterrichtseinheiten im Klassenverband und zwei Hausaufgaben-phasen, in denen die Schüle*rinnen mit Stellarium zuhause arbeiten. Das Angebot kann natürlich auch während eines regulären Präsensunterrichts durchgeführt werden. Wichtig ist im Zusammenhang mit einem Hybridunterricht (Kombination aus Online- und Präsenzangeboten), dass sich die Schüler*innen mit in den Unterricht einbringen, ihre Bildschirme mit der Klassengemeinschaft teilen können und es so zu einer aktiven Teilnahme und nicht bloß zu einem Besuch des Unterrichts kommt.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Physik
Thema: Mechanik, Positionsastronomie, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen
Stichwort: Sonnenbahn, Tag- und Nachtgleiche, Mondbahn, Mondphasen, Sternbilder, Bezugssystem, Breitengrad, Längengrad, Äquator, Umgang mit der Planetariumssoftware Stellarium, Beobachtung des Aus- sehens und der Bewegung des Sternhimmels, dokumentieren Ergebnisse aus der Arbeit mit Stellarium, bilden Hypothesen, führen Recherchen durch, diskutieren Ergebnisse, Hybridunterricht, Einzel- und Gruppenarbeit
Mikrosphärulen
© Shaw Street
Im Brennpunkt-Beitrag 152 in SuW 7/2020 wird davon berichtet, dass Planetologen Mikrometeorite dazu nutzen, um mehr über die Urzusammensetzung der Erdatmosphäre zu erfahren. Die von ihnen untersuchten Mikrophärulen gelangten vor 2,7 Mrd. Jahren auf die Erde und wurden hier in sich bildenden Kalksteinablagerungen konserviert. Auch wenn sich der Zustrom von Mikrometeoriten auf die Erde seit jener Zeit verringert hat, so fallen trotzdem noch jährlich einige hundert Milliarden dieser Objekte auf die Erde. Und das Phantastische daran ist: jedermann kann sie finden, auch mitten in der Stadt. Im WIS-Beitrag geht es vor allem um verschiedene Fragen rund um Mikrosphärulen: Was genau versteht man darunter? Woraus bestehen sie? Woher kommen sie? Wie viele davon regnen täglich auf uns herab? Warum sind sie ungefährlich? Und wie findet man sie? Die Antworten werden durch Aufgaben und einfache Experimentierideen begleitet. Schließlich wird kurz von einem Citizen-Science-Projekt berichtet, an dem sich auch Schüler beteiligten. Am Ende wird der Bogen zurück zum SuW-Beitrag geschlagen und die Frage geklärt, woher die Planetologen die Altersangabe von 2,7 Mrd. Jahren haben.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Chemie, Geowissenschaften, Gesellschaftskunde, Informatik, Mathematik, NwT, Physik
Thema: Kleinkörper, Mechanik, Thermodynamik, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen
Stichwort: Meteoroid, Meteorit, Mikrometeorit, Mikrosphärule, Meteoritenklassifikation, Chondrit, Achondrit, differenzierte Meteorite, Kinetische Energie, Luftwiderstand, Schmelzen, Wärmeleitung, Ma: Kugelvolumen, Kugeloberfläche, Kugelquerschnitt; Geo: Altersbestimmung von Gestein, Elementehäufigkeiten in Erde; Ch: Elemente in Meteoroiden und im Erdkörper; Technik: Turmgießverfahren; Geschichte: Schrottürme (Hageltürme), Informatik: Computergrafik, Kennenlernen neuer Begriffe, vertiefen wesentlicher Begriffe, recher- chieren nach Information, führen abschätzende Rechnungen durch, nutzen Analogie, führen Experimente durch, Schülerprojekt, Citizen-Science-Projekt, Freihandversuch zum Luftwiderstand, Versuch zur Kugelbildung im freien Fall, Freihandversuch zur Stofftrennung
Einschlagskrater
© J. Wallasch
Einschlagskrater sind die direkt sichtbaren Strukturen energiereicher kosmischer Ereignisse, die einerseits notwendige Grundlage der Bildung der Objekte unseres Planetensystems waren (z. B. Entstehung des Erdmonds), die andererseits aber auch zur Zerstörung bereits existierender planetarer Objekte geführt haben und auch zukünftig für die Erde nicht grundsätzlich auszuschließen sind. Einige spezielle Folgen der komplexen Prozesse, die bei Einschlägen kosmischer Objekte auf Planeten abgelaufen, können mit einfachen Experimenten mit Wachs simuliert werden, mit denen sich ansatzweise Verhältnisse auf jungen planetaren Körpern mit verflüssigtem Gestein im Inneren (Magma) und teilweise bereits erstarrten festen Oberflächen veranschaulichen lassen. Diese Experimente können als Vorbereitung oder als Ergänzung / Erweiterung der in Christian Wolfs Beitrag „Experimente mit Marskratern“ (WIS-ID: 1421013) beschriebenen Experimente eingesetzt werden. Die Ergebnisse solcher Experimente können zu Vergleichen mit Ergebnissen alter und aktueller Raumfahrtmissionen dienen und Diskussionen über unterschiedliche Verhältnisse bei der Entstehung realer Krater auf den Objekten des Planetensystems anregen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Physik
Thema: Kleinkörper, Planeten, Thermodynamik, Kompetenzen
Stichwort: Formung von jungen Oberflächen fester Himmelskörper und auf Eismonden, Strahlensysteme von Mondkratern, Krater, Kraterbildung, Impakt, Zentralberg, Eismonde, Flüssiger Ozean unter der Eiskruste, Pitholes auf Mars, Schmelzen und Erstarren, Oberflächenformung der Erde durch Impakte, Einschlagkrater auch auf Erde, Kraterexperimente mit Wachs durchführen, Analogieexperimente interpretieren, Analogien nutzen, Schülerexperiment
Sonnensystem Rand
© NASA
Die bekannten Grenzen unseres astronomischen Weltbildes wurden im Laufe ihrer wissenschaftlichen Erforschung mit stetig weiter entwickelten Geräten und Techniken immer weiter verschoben. Ausgerechnet bei der uns „nächsten Grenze“ - dem Rand des Sonnensystems - war und ist die Wissenschaft auf die Leistung von Raumsonden angewiesen, welche sich zum Teil schon seit mehr als 40 Jahre im All befinden. Die Auswertung der in den letzten Jahrzehnten gewonnen Daten ermöglicht es uns nun langsam ein Bild unserer kosmischen Heimat – unseres Sonnensystems – zu erstellen. Darüber hinaus gelang es, die Wechselwirkungen der umgebenden Sterne mit unserem System besser zu verstehen. An den Missionen von Voyager 1 und 2 soll exemplarisch gezeigt werden, wie unser Bild vom Sonnensystem stetig ausgebaut wurde, wie und wo wir heute den Rand des Sonnensystems sehen und was wir darüber hinaus schon über unsere Umgebung im interstellaren Raum wissen. Nicht zu vergessen sind auch die ersten Bemühungen der Menschheit, Kontakt mit außerirdischen Lebensformen aufzunehmen. Die Voyager-Missionen sind für den Unterricht ein Paradebeispiel für die Zusammenarbeit und die Zusammengehörigkeit verschiedener Fächer!
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Gesellschaftskunde, Philosophie, Physik, Religion
Thema: Mechanik, Raumfahrt, Geschichte der Astronomie
Stichwort: Grenzen des Sonnensystems, Heliosphäre, Heliopause, Objekte im Außenbereich des Sonnensystems, Sonden ins äußere Sonnensystem, Pioneer-Sonden, Voyager-Sonden, Bewegung im Zentralkraftfeld der Gravitation, kosmische Geschwindigkeiten, Swing by, Außerirdisches Leben, Kontaktaufnahme, Weltgröße Entwicklung und Erforschung der Welt und ihrer Größe, Erweiterung des Weltbildes, Aufgaben
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