Materialien zur Lehrerfortbildung
„Unser WiS!-Projekt – Bilanz und Perspektive“

(fachlicher Schwerpunkt: Milchstraßensystem)

(für Lehrerinnen und Lehrer, die in der gymnasialen Oberstufe Physik unterrichten, Lehrgangsnummer: 814317, Akademie Donaueschingen,
30./31. 10. 2006)

Seit zwei Jahren gibt es an der Landesakademie das Projekt „Wissenschaft in die Schulen!“ (WiS!), das von der Klaus Tschira Stiftung gGmbH großzügig gefördert wird. Dabei geht es um die Erstellung von didaktischen Materialien aus dem Bereich der Astronomie zur Unterstützung des Unterrichts in Physik und den Fächerverbünden wie z. B. NWT (Naturwissenschaft und Technik).
Der Fundus an didaktischen Materialien hat sich mittlerweile, begleitet durch Erprobung im Unterricht und Weiterentwicklung bei Fortbildungen, stark vergrößert (siehe auch www.lehrerfortbildung-bw.de/akaprojekte).
Es ist nun an der Zeit, Rückschau zu halten, den Kreis der Multiplikatoren für interessierte Lehrerinnen und Lehrer zu öffnen und eine Perspektive für die Zukunft zu erarbeiten.
Der inhaltliche Schwerpunkt dieser Fortbildung liegt beim Thema "Milchstraßensystem".

Unser WiS!-Projekt – Bilanz und Perspektive
(Dr. Jakob Staude/Chefredakteur SuW/AH und „Vater“ der WiS!-Idee,
Dr. Olaf Fischer/WiS!-Projekt)
Es ist nun an der Zeit, Rückschau zu halten: Welcher Materialfundus existiert mittlerweile und wie wird er genutzt? Wo sind Schwachstellen? Wir wollen für die Zukunft lernen und planen. Welche neuen Ideen für didaktische Materialien existieren und wer sind die WiS!-Autoren? Gehen uns die Inhalte aus oder? …

WiS-Bilanz-Perspektive [pdf ] [122 KB]

„Sterne und Weltraum im Physikunterricht“: Anknüpfungspunkt Galaxis

Vortrag: Vom Aufbau des Milchstraßensystems
(Dr. Monika Maintz/Planetarium Mannheim)
Die Milchstraße ist unser kosmisches Zuhause. Erst seit kurzem wissen wir, dass sie zu den Balkenspiralen gehört. Wie bei allen Spiralgalaxien lassen sich auch innerhalb unserer Heimatgalaxie verschiedene Bereiche unterscheiden. Diese werden von bestimmten Objekten dominiert. So finden sich alte Sterne vornehmlich im verdickten Zentralbereich. Junge Sterne und ausgedehnte Gas- und Staubwolken bevölkern dagegen bevorzugt die weiter außen liegenden Spiralarme.
Am Beispiel der Milchstraße wird dargestellt, wie Spiralgalaxien aufgebaut sind. Die verschiedenen Regionen (zentrale Verdickung oder auf Englisch ‚Bulge’ sowie Spiralarme und Halo) werden ausführlich beschrieben. Sie erfahren, welche Objekte in diesen Gebieten vorherrschen und warum sie gerade dort anzutreffen sind. Freuen Sie sich mit mir auf eine Reise durch die Milchstraße bis zum Rand unserer galaktischen Heimat.

Workshop 1: Modellvorstellungen vom Milchstraßensystem
Es werden Anschauungsmodelle und veranschaulichende Aufgaben zum Aufbau und den Dimensionen des Milchstraßensystems, sowie zur Feststellung unseres Ortes darin bearbeitet.
Arbeitsweise: In Gruppen zu je zwei bis drei Personen


 Modellvorstellungen vom Milchstraßensystem  [pdf] [1,2 MB]

Vortrag: Das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxis
(Dr. Uwe Reichert/Redaktion SuW)
Der direkte Blick auf den Zentralbereich unseres Milchstraßensystems ist uns durch dichte Staub- und Gaswolken verwehrt, doch schon seit langem wissen Astronomen, dass dort Seltsames vor sich geht: Das galaktische Zentrum enthält Antimaterie, radioaktive Elemente, verborgene Quellen intensiver Strahlung, Materiewirbel und ein massereiches unsichtbares Objekt, dessen enorme Schwerkraft alles in sich hineinzusaugen scheint. Mit immer ausgefeilteren Techniken konnten die beobachtenden Astronomen nachweisen, dass dort ein Schwarzes Loch mit gigantischer Masse die umgebenden Sterne und Materiewolken in seinen Bann zieht.

  Das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxis [pdf] [11,5 MB]

Workshop 2: Galaxienforschung und das 3. Keplersche Gesetz
In Aufgaben wird ersichtlich, dass das dritte Keplersche Gesetz eine wichtige Grundlage liefert, um zum einen auf das Schwarze Loch im Inneren des Milchstraßensystems und zum anderen auf das Vorhandensein von Dunkler Materie in Galaxien zu schließen.

 Aufgabe - Rotierende Galaxie [pdf] [188 KB]
 Aufgaben: Das „Monster“ im galaktischen Zentrum „auf der Waage“ [pdf] [597 KB]
 Aufgaben zum Keplerumlauf [pdf] [429 KB]

Vortrag: Die Galaxie mit anderen Augen
(Dr. Oliver Dreissigacker/Redaktion AH)
Im 17. Jahrhundert führte die Erfindung des Fernrohrs zum ersten Quantensprung in der Astronomie. Der zweite folgte rund 300 Jahre später: Mit dem Aufkommen der Radio-, Infrarot-, Ultraviolett-, Röntgen- und Gamma-Astronomie erweiterte sich die Kenntnis vom Universum um zahllose neue Arten von Objekten und das Verständnis für die dort ablaufenden physikalischen Prozesse.


 

Beobachtungsabend (30. 10. 2006, 21.00 Uhr) Der Mond ist zunehmend und geht ca. zur Mitternacht unter. Dann erscheint die Milchstraße in voller Pracht. Welche Sternbilder liegen in der Milchstraße? Wo befindet sich der Pol der Galaxis und wo ihr Zentrum? Die Beobachtung anderer Galaxien – am besten von M31 – ermöglicht uns einen gedanklichen Blick auf unser eigenes Sternsystem.

erstellt mit Sky 6

Beobachtungsaufgabe: „Mit dem Schwan ins galaktische Zentrum fliegen“ [pdf] [362 KB]