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Druckansicht von http://lehrerfortbildung-bw.de/faecher/astronomie/workshop2/, Stand 30. Jul. 2010
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Materialien zur Lehrerfortbildung
„Experimente zur Astrophysik“
(für Lehrerinnen und Lehrer, die in der Oberstufe Physik unterrichten, Lehrgangsnummer: 817460, Akademie Esslingen, 23./24. März 2006)
Experimente sind für die Schule Erfahrungsfeld und Vertrauensbasis hinsichtlich der zu vermittelnden naturwissenschaftlichen Zusammenhänge. Die Astronomie ermöglicht dabei faszinierende Bezüge. Zu Beginn des Lehrgangs wird überblicksartig eine nach physikalischen Stoffgebieten gegliederte Auswahl möglicher astronomisch relevanter Experimente für den Physikunterricht gegeben. Schulexperimente zur Mechanik und Magnetostatik, die die Sicht auf die Erde als Planet aufgreifen, werden im Themenkomplex 1 vorgestellt. Im Themenkomplex 2 geht es um Freihandexperimente, die in Verknüpfung mit der Astronomie einen lebendigen und faszinierenden Physik-Unterricht ermöglichen. Im Rahmen von Workshops werden die zuvor in Themenkomplexen vorgestellten Experimente in Gruppen zu je 3 Personen durchgeführt und dokumentiert. Die auf die Workshops folgenden Präsentationen eröffnen Freiräume für Diskussionen und schöpferische Beiträge. Der abnehmende Mond im letzten Viertel erlaubt die Beobachtung des abendlichen Sternenhimmels ohne das störende Mondlicht.
Abb. 1 
Physik der Erde [pdf] [106
KB] |
Abb. 2
Freihandexperimente zur Astronomie
[pdf] [119 KB] |
Vortrag: Experimente zur Astrophysik in der Schule
(Dr. Oliver Schwarz, Universität Landau)
Experimente sind für die Schule Erfahrungsfeld und Vertrauensbasis hinsichtlich
der zu vermittelnden naturwissenschaftlichen Zusammenhänge. Die Astronomie
ermöglicht dabei faszinierende Bezüge. Zu Beginn des Lehrgangs wird
überblicksartig eine nach physikalischen Stoffgebieten gegliederte Auswahl
möglicher astronomisch relevanter Experimente für den Physikunterricht
gegeben. Dabei können aus Zeitgründen nur einige Experimente demonstriert
werden, alle vorgestellten Versuche werden aber so ausführlich besprochen,
dass sie mit Hilfe der Versuchsanleitungen auf der Begleit-CD selbst durchgeführt
werden können.
PowerPoint-Präsentation
zum Thema: Experimente zur Astrophysik in der
Schule [ppt] [25,5 MB]
Analogiebetrachtungen
und Modellexperimente für stellare Zustandsgrößen
[doc] [1,9 MB]
Flächensatz
und Zentralkräfte im Experiment [doc] [1,9 MB]
Vortrag: Themenkomplex 1 – Physik der Erde
Es werden Schulexperimente zur Mechanik und Magnetostatik vorgestellt, die die
Sicht auf die Erde als Planet aufgreifen und damit interessante Bezüge
zur Astronomie erlauben. Mit einem neuartigen Gravimeter kann die Fallbeschleunigung
so genau ermittelt werden, dass man deren Breitenabhängigkeit herausarbeiten
kann. Ein einfaches Magnetometer erlaubt die Bestimmung der Horizontalkomponente
des irdischen Magnetfeldes. Mit Hilfe des bleibeschwerten Fahrradfelgenkreisels
kann die Präzession der Erdachse modelliert werden.
Workshop zum Themenkomplex 1
In
Gruppen zu je 3 Personen sollen die drei zuvor vorgestellten Experimente (Gravimeter,
Magnetometer, Felgenkreisel) durchgeführt und dokumentiert werden. Pro
Experiment stehen dafür ca. 50 min zur Verfügung. Die Ergebnisse werden
in einer anschließenden Präsentation punktuell vorgestellt, verglichen
und diskutiert.
Gravimetrie
mit Schulmitteln [doc] [2,8 MB]
Bestimmung
der Horizontalkomponente des Erdmagnetfeldes [doc] [1,4 MB]
Abschätzung
des Platonischen Jahres auf Grundlage einfacher Betrachtungen am Fahradfelgenkreisel
[doc] [823 KB]
Vortrag: Themenkomplex 2 – Freihandexperimente zur Astronomie
Freihandexperimente können Motivationselement sein, sie lockern den Unterricht
auf, lassen Überraschungseffekte einfacher als komplexe Experimentieranordnungen
vermitteln, reduzieren als Experimente mit Dingen des täglichen Gebrauchs
den Abstand zum Versuchsobjekt oftmals auch den experimentellen Aufwand für
den Lehrer. In Verknüpfung mit der Astronomie ermöglichen sie einen
lebendigen und faszinierenden Physik-Unterricht. Verschiedene Freihandexperimente
werden vorgestellt.
Workshop zum Themenkomplex 2
Die vorgestellten Freihandexperimente werden in Gruppen zu je 3 Personen getestet.
Pro Experiment stehen ca. 10-15 min zur Verfügung. Die vorliegende Dokumentation
gilt es zu ergänzen. In der folgenden Präsentation sollen alle Freihandexperimente
nochmals durch Teilnehmer vorgeführt werden.
Übersicht:
Freihandexperimente zur Astronomie [doc] [2,8 MB]
Freihandexperiment
„Die Sonnenoberfläche in der Keksdose“ [doc] [368 KB]
Konvektionsheizung
– Der „Kochtopf“ auf der Sonne? [doc] [2 MB]
Allwellenastronomie
– Infrarotstrahlung in der Digitalkamera [doc] [314 KB]
Freihandexperiment
„Fritter – nicht für Kartoffeln“ [doc] [186 KB]
Wellenoptik
und das Auflösungsvermögen von Teleskopen [doc] [11,3 MB]
Freihandexperiment
„Himmel im Wasserglas“ [doc] [82 KB]
Freihandexperimente „Klappdach
von Rebenstorff“ und „Kugel am Gängelband“ [doc]
[276 KB]
Abendvortrag und Beobachtungen des Sternenhimmels
Herr
Gymnasialprofessor a. D. Hermann Zeuner stellt in gemütlicher Runde seine
Aalener Sonnenuhren vor.
Anschließend kann noch beobachtet werden. Der abnehmende Mond im letzten
Viertel erlaubt Beobachtungen des abendlichen Sternenhimmels ohne das störende
Mondlicht. In Anknüpfung an die Vorstellung eines Langzeitexperiments zur
Präzession und das Modellexperiment mit dem Fahrradfelgenkreisel sollen
zunächst die Sterne aufgesucht werden, die im Laufe des Platonischen Jahres
einmal die Rolle eines Polarsterns übernahmen könnten. Die Beobachtung
der Planeten Mars und Saturn kann mit Information zu Fallbeschleunigungen und
Magnetfeldstärken und entsprechenden Vergleichen zur Verdeutlichung der
Werte motiviert und begleitet werden. Kurz vor Mitternacht erscheint dann noch
Jupiter über dem Osthorizont.
erstellt
mit Sky 6
Aalener
Sonnenuhren [doc] [2,6 MB]
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Letzte Änderung: 19.05.2010