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Klassenstufe: Grundschule   Unterstufe   Mittelstufe   Oberstufe
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PLATO oder SOFIA?
© ESA, NASA
Argumente für bedeutende astronomische Projekte
An Hand zweier faszinierender Projekte der Astronomie soll verdeutlicht werden, dass diese auch immer im Wettstreit um die Gelder zu ihrer Finanzierung stehen. Ausgehend von Informationen und Fragestellungen zu den beiden Projekten soll die Argumentation für die jeweilige Finanzierung geübt werden. Der WIS-Beitrag verbindet die Astronomie mit der Methode des Argumentierens aus dem Deutschunterricht.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Sprache
Thema: Optik, Raumfahrt, Astropraxis
Stichwort: Arbeitsblätter, Argumentation, Argumentationsbildung, Auseinandersetzung mit komplexen Fragestellungen, extrasolare Planetensysteme, Infrarot, IR-Observatorium, Kleingruppenarbeit, PLATO, Präsentation, Projektionsmöglichkeit , Referat , Sammlung wichtiger Informationen, SOFIA, Spektrum, Texte, Verständnis und Fähigkeit zur Auswahl von Fachinformationen teils in englischer Sprache
Zwergplanet Ceres
© IMCCE-Observatoire de Paris / CNRS / Y. Gominet, B. Carry
Zwergplanet Ceres - der wasserspeiende Asteroid
Im vorliegenden Material werden Informationen vermittelt, die das Interesse an der Beschäftigung mit Asteroiden wecken soll. Ein Exkurs in die Kartografie hilft den Schülerinnen und Schülern ein Modell des Asteroiden zu basteln. Weitere Arbeitsbögen stellen einen Zusammenhang zwischen Ceres, der Erde und anderen Körpern im Sonnensystem her.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Geowissenschaften, Informatik, Physik
Thema: Kleinkörper, Thermodynamik
Stichwort: Breitenkreise, Eigenschaften von Asteroiden, Energiehaushalt auf einem Asteroiden, Entfernungen, Entstehung des Sonnensystems, Entzerren von Projektionen, Erkenntnisgewinnung, Fachwissen, Formeln anwenden, Karten, Kartographie, Mercator-Projektion, Methoden übertragen, praktische Tätigkeiten, Projektionen, Taxonomie, Zusammenhänge erkennen
Exoplanetentransit
© Markus Pössel
Schattenspiel mit fremden Welten: Exoplaneten-Lichtkurven einfach simulieren
Dieser WIS-Beitrag zeigt, wie man mit Hilfe einfacher, aber flexibler Software (Raytracing-Programm plus Auswerteskript) Lichtkurven simuliert, wie sie sich bei Exoplanetentransits ergeben und genutzt werden, um die Existenz und auch einige wichtige Eigenschaften der betreffenden Planeten nachzuweisen. Die hier beschriebenen Aktivitäten eignen sich für die Projektarbeit, als Ausgangspunkt für Facharbeiten, Teile davon auch für den regulären Unterricht in der Oberstufe. Wissen die Schüler, wie man einfache Programme variiert und anpasst, dann lassen sie sich bereits in der Mittelstufe durchführen.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Informatik, Mathematik, Physik
Thema: Optik, Planeten, Sterne
Stichwort: Astronomische Arbeitsmethoden, Aufwandsabschätzungen für Simulationsrechnungen, Auswertung von digitalen Bildern, Bedeckungen, Durchmusterungen, einfache skript-basierte Programme, Erörtern des Gültigkeitsbereichs von Modellen und Gesetzen, Exoplaneten, Geometrie, Helligkeitsmessungen, Himmelsmechanik, Licht, Nutzen von Modellbildungssystemen zur Überprüfung oder zur graphischen Veranschaulichung physikalischer Abhängigkeiten, Nutzung von Simulationen, Planetenbahnen, Schatten, Spektroskopie, Weltraumteleskope
Selbstgebautes Modell zur Simulation von Exoplanetentransits
© Olaf Hofschulz
Wie findet man erdähnliche Exoplaneten?
Ein Unterrichtsprojekt für die Sekundarstufe I
Wie findet man Exoplaneten? Im vorliegenden Material wird beschrieben, wie im Rahmen eines Unterrichtsprojektes ein Modell zur Simulation von Exoplanetentransits gebaut werden kann. Das fertige Modell stellt dann ein wertvolles Material für den weiteren Einsatz im Unterricht dar.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Mathematik, Physik
Thema: Optik, Planeten, Sterne, Astropraxis, Sonne
Stichwort: Abschätzung von Größenordnungen, Arbeiten mit Analogien und Simulationen, Astronomische Arbeitsmethoden, astronomische Forschungsmethoden, Auswertung von wissenschaftlichen Daten, Einfluss der Perspektive, Elektrizitätslehre, Exoplaneten(systeme), Gravitation, Größenordnungen, Größenverhältnisse angeben, Helligkeit, Himmelsmechanik, Intensität des Lichtes, Keplersche Gesetze, Licht / Schatten, Photowiderstände / Photodioden – Messung von Helligkeiten, Planetenbahnen, Projektarbeit – Entwicklung handwerklicher Fertigkeiten beim Modellbau, Prozentrechnung, Satellitenmissionen, Strahlensätze
GAIA
© ESA/C. Carreau
Gaia - Die Milchstraßen-Weltkarte wird revolutioniert
Vergleicht man Weltkarten des Mittelalters mit denen von heute, so stellt man gewaltige Unterschiede fest. Die Genauigkeit der Karten wuchs sprungartig mit den neuen Möglichkeiten der Positionsbestimmung. Man denke dabei u. a. an den Genauigkeitssprung, der durch die Längengradbestimmung mit Hilfe einer auf längere Zeit präzise gehenden Uhr möglich wurde. Ähnlich verhält es sich mit der Kartierung des Milchstraßensystems. Derzeit stehen wir auf der Schwelle zur Revolutionierung unserer Karte vom Milchstraßensystem. Weltraumobservatorien wie Gaia machen dies möglich. Ziel des WIS-Beitrags ist es, die Gaia-Mission mit Schulinhalten zu verbinden und jeweils mit einer Vielzahl von Aktivitäten für Schüler nachvollziehbar zu gestalten.
Fachgebiet(e): Astronomie
Bezug zu: Mathematik, NwT, Physik
Thema: Mechanik, Optik, Positionsastronomie, Quantenphysik, Raumfahrt, Sterne, Astropraxis, Geschichte der Astronomie, Sonne
Stichwort: Abschätzung von Größenordnungen, Analogiebetrachtung, Arbeit mit Software zur Simulation des Himmelsanblicks und des von der CCD-Kamera abgebildeten Feldes, Astrometrie, astronomische CCD-Kamera, astronomische Forschungsmethoden, astronomische Koordinaten, Auswertung von Bildmaterial, Bastelbogen, Bauanleitung, CCD-Kamera, Digitalkamera, Farbaddition, Flächenberechnungen, geradlinig gleichförmige Bewegung, Gravitationsfeld, Gravitationskraft, invers quadratische Funktionen, jährliche Parallaxe, Koordinaten, Kräfteaddition, Lagrangepunkte, Lichtweg im Teleskop, lineare Funktionen, Lückentext, maßstäbliches Umrechnen, Milchstraßensystem (Aufbau, Bausteine), Potenzial von Satellitenmissionen für den Erkenntnisgewinn, Quelle für Schülerreferate, Schnittpunkte von Funktionen, Sortieraufgabe, Standardkerze, Sternbilder, Sterne (Entfernungen, Farben, Spektraltypen), Sternentwicklung, Sternhaufen, Strahlengänge am Spiegel, Trigonometrie, trigonometrische Entfernungsbestimmung, Weltraumteleskope und deren Positionen, Zentralkraft, Zusammenhang zwischen Kreisbogenlänge und Winkel, Zusammenhang zwischen technologischer Entwicklung, Denkrichtungen und wissenschaftlicher Erkenntnis
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