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Klassenstufe: Grundschule   Unterstufe   Mittelstufe   Oberstufe
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Vermessung der Erdbahn  und Bestimmung der Sonnenmasse
© Markus Mugrauer & Hannes Keppler
Im Rahmen einer Forschungsarbeit wertete Hannes Keppler von der Landesschule Pforta insgesamt 47 Spektren der Wega aus, die am 90-cm-Spiegelteleskop der Universitäts-Sternwarte Jena in einem Zeitraum von knapp 2 Jahren aufgenommen wurden. Er ermittelte aus den Spektren die Radialgeschwindigkeiten und bestimmte aus diesen schließlich die Erdbahnparameter und die Sonnenmasse. Im Folgenden sollen die Grundlagen, der Auswertegang und die Ergebnisse beschrieben werden.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Mathematik, Physik
Thema: Optik, Planeten, Quantenphysik, Sterne, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen, Astropraxis
Stichwort: Erdbahnellipse, Kepler‘sche Gesetze, Venustransit, Astrospek- troskopie, Wegaspektrum, Radialgeschwindigkeit, Dopplerver- schiebung, Bestimmung der Erdbahngeschwindigkeit und der Sonnenmasse, Balmerlinien, Bohr’sches Atommodell, Dopplereffekt, Sphärische Trigonometrie, Minimierung der quadratischen Abweichung, Wiederholung und Festigung von Grundlagenwissen, Analyse von Beobachtungsdaten Schülerforschungsprojekt, Aufgaben
Phaethon
© JPL
Im vorliegenden Projekt gewinnen die Schüler zunächst einen Überblick über die im Sonnensystem vorkommenden Arten von Himmelskörpern und setzen sich dann mit Phaethons speziellen Eigenschaften auseinander. Dabei sollen sie exemplarisch die Bedeutung der Raumfahrt erkennen und motoviert werden, den Aktivitäten der Weltraumfahrt allgemein Beachtung zu schenken und speziell auch "Destiny+" zu verfolgen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Sprache
Thema: Mechanik, Planeten, Raumfahrt, Unterrichtsmittel, Kompetenzen
Stichwort: Planeten, Monde, Zwergplaneten, Kometen, Planetoiden (Asteroiden), Meteorströme, Geminiden, der Planetoid 3200 Phaethon, Naherkundung im Sonnensystem, Himmelsmechanik, Umlaufbahnen, Berechnen von Bahnparametern, Griechisch-römische Mythologie: Phaethon, der den Sonnenwagen zu nahe an die Erde steuerte, Lesekompetenz, Textanalyse, Beschreiben, Vergleichen, Erläutern, logisches Schließen, kausales Denken, Arbeitsblatt
Raketenstart
© ESA / CNES / Arianespace- Service Optique CSG
Auch wenn Raketenstarts heute sehr häufig geworden sind, faszinieren uns die Erfolge der Wissenschaftsmissionen, in Verantwortung der ESA zum Beispiel, immer wieder. Anlässlich ihrer Verlängerung werden laufende Weltraummissionen als größere Projekte betrachtet. Wie wär’s? Könnte man in Analogie zu einem Satellitenprojekt einen geplanten Ausflug der Klasse einmal gemeinsam genau so vorbereiten?
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Gesellschaftskunde, NwT, Sprache
Thema: Raumfahrt, Unterrichtsmittel, Kompetenzen
Stichwort: Beobachtungs- und Messmethodik, Vergleich, Projekte, Organisation in Gemeinschaft mit heterogenen Gruppen, Zusammenfassung, Beschreibung, Tagebuch, Journalismus, Gruppenarbeiten, Einzelverantwortung, Rollen übernehmen, aus Analogien lernen
Sternkarte
© Filip und der Astrokurs 2017
Im WIS-Beitrag wird ein Informatikprojekt vorgestellt, dessen Ziel darin besteht, eine Sternkarte des über Deutschland sichtbaren Sternenhimmels (eine polzentrierte Karte, wie sie bei drehbaren Sternkarten zum Einsatz kommt) zu programmieren
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Gesellschaftskunde, Informatik, Kunst, Mathematik
Thema: Positionsastronomie, Raumfahrt, Sterne, Geschichte der Astronomie
Stichwort: Sternkarte, Sternkatalog, Himmelspol, Himmelsäquator, Ekliptik, Zusammenhang: Polhöhe und geografische Breite, Sternbilder, Sternnamen, Sternpositionen (Rek- taszension und Deklination), Sternhelligkeiten, Sternfarben, Sternbildmythen, Hipparcos-Mission, Programmieren, Python, Programmablaufsteuerung, Datenmanipulation, Grafikprogrammierung, Schreiben und Lesen von Dateien, Datenformat png, kartesische Koordinaten und Polarkoordinaten, sexagesimale Zahlen und Dezimalzahlen, Projektion, Kartenprojektionen, winkeltreu, flächentreu, Bronzezeit, Antike, Mittelalter, Renaissance, gestaltende Kunst, Wandmalereien, Holzdrucke, Sternbildfiguren, Selbststudium, Lernen durch Lehren, Gruppenarbeit, Wissensvernetzung, Projekt, Projekt-Lehrplan, selbst programmierte Sternkarte, Sternatlas, drehbare Sternkarte, Flaschenglobus, Sternglobus, Computer
Navigation
© Markus Nielbock, produziert mit stellarium.7
Seit Tausenden von Jahren besegelt der Mensch die Ozeane. Da der Magnetkompass erst im 11. Jh. erfunden wurde, waren astronomische Kenntnisse eine wichtige Errungenschaft, um auf hoher See den Kurs zu bestimmen und zu halten. Im vorliegenden Fall werden Beispiele angeführt, die zeigen, wie man anhand des Laufs der Sterne einen Kurs auch über größere Strecken von einigen hundert Seemeilen halten kann. Sie fanden ihre Anwendung unter anderem während der Bronzezeit im Mittelmeer. Die Schülerinnen und Schüler vollziehen diese Techniken anhand von zwei Aktivitäten nach. Sie nutzen zirkumpolare Sterne und Konstellationen, um den Breitengrad zu bestimmen. Weiterhin erstellen und nutzen sie einen Sternenkompass, der für ihren Breitengrad die Azimute von hellen Sternaufgängen anzeigt.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Gesellschaftskunde, Sprache
Thema: Positionsastronomie, Unterrichtsmittel, Kompetenzen, Lehr- und Sozialformen, Astropraxis, Geschichte der Astronomie
Stichwort: zirkumpolare Sterne und Konstellationen, Orientierung, Beob- achtung, Polhöhe, Sternenkompass, Azimut, Kurs, Peilung, Ozeane, Mittelmeer, Europa, Breitengrad, Polarkreis, Wendekrei- se, Äquator, Pole Bronzezeit, klassische Antike verstehendes Hören: Englisch, Französisch, Fachwissen, Erkenntnis (zirkumpolares Himmelsgebiet einzeich- nen, Sternenkompass erstellen), Wissensvernetzung, Prakti- kumsaufgabe, Projektarbeit, Gruppenarbeit, Videos, Animatio- nen, Sammlungen von Verständnisfragen, Arbeitsblätter
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