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Ausschnitt aus Videoaufnahme des Meteors mit eingezeichnetem Schattenverlauf von Straßenlaternen
© Dimitry Pashnin
Meteoroid von Tscheljabinsk: Bahnberechnung im Unterricht
In diesem WIS-Beitrag soll es darum gehen, die Flugbahn des Meteoroiden mit einfachsten Mitteln im NwT- oder Astronomie-Unterricht zu rekonstruieren. Dazu wird der im Licht des Meteors erzeugte Schattenwurf von Straßenlaternen in einem Video ausgewertet.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Informatik, Mathematik
Thema: Kleinkörper, Positionsastronomie
Stichwort: Flugbahn von Meteoroiden, Trigonometrie, Auswerten von Videodateien, Umgang mit Software, Wissenschaftliches Arbeiten mit modernen Medien
Die größten bekannten Trans-Neptun-Objekte
© NASA
Pluto – vom kleinsten (Planeten) zum fast größten (Zwergplaneten)
In diesem Beitrag soll ein kurzer Überblick gegeben werden über die Entdeckung von Pluto auf Grund wissenschaftlicher Vorhersagen und die Geschichte seiner anschließenden Erforschung. Es werden die Wechselwirkungen zwischen sich stetig weiter entwickelnder Beobachtungstechnik und dem sich dadurch ergebenden wissenschaftlichen Fortschritt aufgezeigt. Dabei werden auch die Probleme bei der Eingruppierung kosmischer Körper in Kategorien aufgezeigt und ein Stand der aktuellen Einordnung der Körper des Sonnensystems gegeben. Einfache Aufgaben am Ende des Beitrags ergänzen den WIS-Beitrag.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Gesellschaftskunde, Philosophie, Physik
Thema: Kleinkörper, Planeten, Raumfahrt, Geschichte der Astronomie
Stichwort: Planeten, Zwergplaneten, Kleinkörper, Aufbau des Sonnensystems, Entwicklung der Beobachtungstechnik, Gravitationswirkungen, Swing-by, Mythologie, Technikentwicklung, Größe und Erkennbarkeit der Welt, Weltbilder, Fach- und Sachkompetenz beim Kategorisieren und Einteilen von Objekten, Kriterienauswahl, Beispiel der Beobachtungstechnik und deren Entwicklung
Sternwind des Sterns R Sculptoris
© ALMA
Das Projekt ALMA Mater
Teil 3: Eine Beobachtung, die es in sich hat: kosmischer Baustofftransport
Im folgenden WIS-Beitrag steht ein aktuelles Forschungsergebnis von ALMA im Brennpunkt – die Entdeckung einer Spiralstruktur im Massenabfluss des AGB-Sterns R Sculptoris (R Scl). Ausgehend von der Veröffentlichung dieser Entdeckung in der Zeitschrift „Nature“ wird eine Brücke zur Schule gebaut. Wir wollen dabei den Gedankengängen der Autoren folgen und dies anhand der unten aufgeführten Fragen tun. Es wird gezeigt, dass man mit dem Schulwissen etliche Aspekte des Nature-Beitrags (Begriffe, Aussagen Abbildungen) verstehen kann. Der Wert von Kenntnissen auf verschiedenen Gebieten (Sprache, Mathematik, Naturwissenschaft, Technik) soll spürbar werden. Ein Ziel besteht darin, die „Entdeckung des Nutzens des Schulwissens“ durch Aktivitäten für Schüler nachvollziehbar zu gestalten. Der Beitrag eignet sich als Grundlage für Schülervorträge, die Arbeit in einer AG, wie auch für den Fachunterricht in der Oberstufe.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Chemie, Geowissenschaften, Informatik, Mathematik, NwT, Physik, Sprache
Thema: Diffuses Medium, Mechanik, Quantenphysik, Schwingungen/Wellen, Sterne
Stichwort: Rotation (Trägheitsmoment, Winkelgeschwindigkeit, Drehimpuls), Zwiebelschalenstruktur der Brennzonen , 3. Keplersches Gesetz, AGB-Sterne, Animation, animierte gif-Datei, Archimedische Spirale als Einstieg in die Winkelfunktionen, atomare Masseneinheit, Audiodateien, Aufsuchkarte, Äquatorkoordinaten, Beziehungen im rechtwinkligen Dreieck, Byte und Bit, Datenspur einer CD (Speicherkapazität, Spieldauer), Doppelsterne, Dopplereffekt, Entwicklung von Sternen mittlerer Masse, EXCEL, Fingerkino, Freihandexperiment mit Stimmgabel, Gedankenexperiment, Gedankengänge von Forschern nachvollziehen, Hantelmodell, Heliumbrennen, Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD), Isotope, Kohlenstoffmonoxid und seine Modifikationen, Koronografie, Linienverschiebung, Massebestimmung aus der Ferne, Mira (Omicron Ceti) , Moleküle in Sternatmosphären, Neuigkeitenverbreitung, optisch dick, optisch dünn, Orientierung in Raum und Zeit, Polarkoordinaten, Radialgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit, relative Atommasse, Rotationsniveauübergang, Säulendichte, Sternentwicklung, Trigonometrie, Umgang mit Karten, Vernetzung, Wissenschaftssprache Englisch, „Hörbild“
Rückkehr der unbemannten Orion-Kapsel
© NASA
Orion - kontrollierter Rücksturz zur Erde
Im vorliegenden Material werden veröffentlichte Informationen genutzt, um den Start und den ersten Orbit der Orion-Kapsel mit Hilfe eines Excel-Programms zu simulieren. Ein Bastelbogen der NASA für jüngere Schüler ergänzt das Material.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Informatik, Physik
Thema: Mechanik, Positionsastronomie, Quantenphysik, Raumfahrt
Stichwort: Bahngeschwindigkeit auf einer Kepler-Ellipse, Bastelbogen, Breitenkreise (Bahngeschwindigkeit), Excel-Programmierung, Formeln anwenden, Halbschrittverfahren, Java-Applet, Karten, Kepler-Gesetze, Methoden übertragen, Modellierung, Newton-Gesetze, Projektionen und ground track, Radioaktivität, Raketengleichung, Strahlungszonen (Van-Allen-Strahlungsgürtel), Van-Allen-Strahlungszone, Zusammenhänge erkennen
Sonnenflecken - Aktive Region AR2192 am 27.10.2014
© Olaf Hofschulz
Eigenschaften von Sonnenflecken
Im Blickpunkt des vorliegenden Materials stehen die Eigenschaften von Sonnenflecken. Die Aufgaben liegen in Form von Arbeitsblättern vor, sie beinhalten Erkundungsaufträge, „klassische“ Aufgaben, Aktivitäten, Anregungen für eigene Beobachtungen, Simulationen mit einem selbst gebauten Modell und längerfristige Forschungsaufträge. So werden verschiedene Kompetenzen entwickelt, der Schwerpunkt liegt im Bereich der Erkenntnisgewinnung, im Nachvollziehen wissenschaftlicher Beobachtungs- und Auswertungs-methoden. Unbedingt sollte im Zusammenhang mit allen praktischen Sonnenbeobachtungen eine Belehrung bezüglich der Gefahren erfolgen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Physik
Thema: Elektromagnetismus, Optik, Astropraxis, Sonne
Stichwort: (sichere) Methoden zur Sonnenbeobachtung, Abschätzung von Größenordnungen, Aktivitätszyklus, Astronomische Beobachtungsgeräte und Arbeitsmethoden, astronomische Forschungsmethoden, Atomphysik, Aufbau der Sonne, Auswertung von Bildmaterial, Beobachtungs- und Erkenntnismethoden, Eigenschaften der Sonne (insbesondere Photosphäre und Chromosphäre), eigenständiges „Forschen“, elektromagnetisches Spektrum, Experimentieren, Flächenberechnungen, Funktionsweise von Filtern, Geschichte der Astronomie, Magnetismus, Modelle, Optische Instrumente und Bauteile zur sicheren Beobachtung der Sonne, Protokollieren, Rotationsdauer, Satellitenfernerkundung, Sonnenaktivität, Sonnenmagnetfeld, Sonnenspektrum, Spektroskopie, Struktur und Eigenschaften von Magnetfeldern
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