Materialien zur Lehrerfortbildung „Der Himmel über uns - eine Orientierungshilfe für das Leben”

Eine Unterrichtseinheit für das Fach Naturwissenschaft und Technik (NwT)
Lehrgangsnummer 814281, Akademie Donaueschingen, 13.-15. Juni 2007
Dr. Olaf Fischer, Dr. Cecilia Scorza de Appl, StD Siegfried Zedler

Die Astronomie kann in besonderer Weise Fächer verknüpfen und deren Inhalte, unter anderen Aspekten betrachtet, interessant machen. Dies macht sie besonders geeignet als Medium für eine Fächer verknüpfende Unterrichtseinheit im Fach NwT.
Beispielsweise existieren für die Orientierung in Raum und Zeit auf Grundlage des Sternenhimmels viele Verbindungen zur Geografie. Man denke nur an die Vermessung der Welt, Kartierungen oder an das Globusmodell. Die himmlische Bewegung sorgt für die Zeitrhythmen in unserem Alltag. Der Blick zum Himmel kann uns aber auch „läutern“ – helfen, eine moralische Orientierung zu finden.
Im Rahmen der Fortbildung wird dazu ein Lehrprogramm für eine Unterrichtseinheit des Fachs NwT vorgestellt und stellenweise vertieft. Das Programm veranschlagt etwa 40-50 Unterrichtsstunden. Es weist besonders viele geografische Bezüge auf, bindet aber natürlich auch Allgemeinwissen aus anderen Fächern ein, wobei nicht nur die naturwissenschaftlichen Disziplinen miteinander vernetzt werden. Verbindungen zu künstlerischen, geistes- und gesellschaftswissenschaftlichen Aspekten sind enorm wichtig, weil hier der Fantasie Raum gegeben wird und das Miteinander von Menschen eine Rolle spielt.
Zur Gewährleistung der handlungsorientierten Arbeit im Fach NwT wird den Fortbildungsteilnehmern eine Reihe von entsprechenden didaktischen Materialien mitgegeben (Arbeitsblätter, Bastelvorlagen, Bilder, Filme, Präsentationen, Informationsmaterial, u. a., wobei der Großteil auch im Internet unter www.wissenschaft-schulen.de zu finden sein wird).

 

„Der Sternenhimmel - Orientierung für das Leben“:
ein Unterrichtsprojekt für NwT
Ein Lehrplanvorschlag für das gesamte Unterrichtsprojekt wird vorgestellt. Dabei werden zwei Aspekte besonders herausgestellt: a.) die Verknüpfungen mit anderen Fächern und b.) die stark schülerzentrierten (handlungsorientierten) Unterrichtsziele.
Zur Umsetzung der Lehrplanidee werden den Fortbildungsteilnehmer didaktische Materialien übergeben. Es wird ein Überblick über das vorhandene Unterrichtsmaterial gegeben.
Lehrplanvorschlag NwT [pdf] [48 KB]

 

Der Flaschenglobus – ein Freihandplanetarium
Erfahrungen in der Arbeit mit dem Flaschenglobus belegen, dass die Grundlagen der sphärischen Astronomie für Schüler durchaus kurzweilig und gut vorstellbar vermittelt werden können. Die Einfachheit des Modells ermöglicht eine zielgerichtete Nutzung und eine Nahbarkeit, die zur Nachahmung anregt. Die Dreidimensionalität des Flaschenglobus ist von besonderer Wichtigkeit. Sie bietet in der Abstraktionskette hin zu ebenen Darstellungen der Himmelskugel eine wichtige Vorstellungsgrundlage. Es werden verschiedene Möglichkeiten zur Anwendung des Flaschenglobus vorgestellt.
Der Flaschenglobus - ein Freihand-Planetarium für jedermann [pdf] [2,2 MB]

 

Workshop 1: Mit dem Flaschenglobus den Erdglobus bereisen
Die Teilnehmer arbeiten in Gruppen mit dem Modell "Flaschenglobus". Dieser ist zunächst hinsichtlich seiner Modellelemente zu analysieren. Dann gilt es, ihn für verschiedene „Reiseorte“ einzustellen und die Besonderheiten der Konstellation und Bewegung der dort beobachtbaren Gestirne zu ergründen.

Arbeitsblatt: Sternenhimmel auf Reisen [pdf] [288 KB]

 

Orientierung am Sternenhimmel
So, wie wir uns in einer Stadt zurechtfinden, indem wir uns z. B. am Verlauf von Straßen, Bahnlinien oder Flussläufen orientieren, so kann auch die Orientierung am Sternenhimmel ohne die Verwendung von Koordinaten funktionieren. Sterne bildeten in der Phantasie unserer Vorfahren markante Punkte himmlischer Bilder. Die Sternbildfiguren werden heute oft in abstrakter Form durch entsprechende Verbindungslinien zwischen hellen Sternen (Figurenlinien) angedeutet. Bei großräumiger Betrachtung können die hellsten Sterne des jeweils jahreszeitlich typischen Sternenhimmels als Eckpunkte von Dreiecken, eines Vier- und eines Sechsecks gesehen werden. Die gedankliche Verbindung heller Sterne liefert auch die so genannten Leitlinien, mit deren Hilfe man sich den Sternenhimmel ausgehend von markanten Sternen und Sternbildern in einer sehr einprägsamen Art und Weise erschließen kann bis eine gedankliche „Wanderkarte“ einen Großteil des Himmels bedeckt. Der Vortrag bietet eine Einführung in die Orientierung am Sternenhimmel.

 

Beobachtungsabend (13. 06. 2007, 22.00 Uhr MESZ)
Der Mond ist bereits bis zur Unsichtbarkeit „abgemagert“ (Neumond am 15. Juni), so dass wir bei klarem Himmel ungestört in die Sterne schauen und uns im Aufsuchen von Sternbildern üben werden. Konkrete Beobachtungsaufgaben gilt es zu testen. Zudem gibt es kurz nach Sonnenuntergang die Planeten Merkur, Venus und Saturn am Westhimmel sowie Jupiter etwas später im Südosten zu sehen (auch im Fernrohr). Nebenbei werden Hilfsmittel für eine Nachtwanderung mit Sternbildschau vorgestellt.

erstellt mit Sky 6

 Arbeitsblatt: Beobachtungsaufgaben [pdf] [60 KB]
Arbeitsblatt: Mit dem Schwan ins galaktische Zentrum fliegen [pdf] [330 KB]

 

Drehbare Sternkarte – besser verstehen und nutzen
Drehbare Sternkarten sind die am häufigsten gebrauchten Orientierungshilfen für Beobachtungen des Sternenhimmels. Die „handwerkliche Erarbeitung“ einer solchen Karte fordert und fördert die Erarbeitung einiger theoretischer Grundlagen. Im Endeffekt können Schüler eine derartig entstandene Sternkarte nicht nur mechanisch, sondern verstehend bedienen.
Die „maßgeschneiderte“ drehbare Sternkarte [pdf] [280 KB]

 

Workshop 2: Bau und Nutzung einer drehbaren Sternkarte
Die Denk- und Arbeitsschritte zum Selbstbau einer einfachen drehbaren Sternkarte werden unter Nutzung vorliegender Materialien nachvollzogen. Die fertige Sternkarte wird anschließend anhand einiger Aufgaben angewendet.

 Arbeitsblatt: Selbstbau einer drehbaren Sternkarte [pdf] [1 MB]
 Arbeitsblatt: Aufgaben zur Nutzung einer drehbaren Sternkarte [pdf] [64 KB]

 

Der Sternbildbegriff – Ideen und Modelle
Sternbilder (im volkstümlichen Sinne) sind Konstellationen von in Projektion sichtbaren, unterschiedlich weit entfernten Sternen. Im wissenschaftlichen Sinne haben Sternbilder eine etwas andere Bedeutung.
Modelle zur Demonstration der räumlichen Verteilung der Sterne eines Sternbilds sind lohnenswerte und beliebte Aufgaben für Schülerprojekte. Die Anfertigung eines solchen Modells erfordert zumindest die Kenntnis der Entfernungen der Sterne. Zudem rücken bestimmte Eigenschaften der Sterne wie z. B. Farbe oder Radius ins Blickfeld des Modellbauers.

Informationstext: Sternbildmodell [pdf] [574 KB]
Bauanleitung: Das Sternbild im Schuhkarton [pdf] [324 KB]

 

Kosmische Rhythmen
Die im Tages-, Monats- und Jahresrhythmus beobachtbare Veränderung des Sternenhimmels kann man nur in Verbindung mit dem Wissen um die Bewegungen der Erde (und des Mondes) richtig verstehen. Diese Bewegungen gilt es mit Hilfe von Modellen zu veranschaulichen. Auch die Zeiteinheiten und die Kalenderproblematik finden ihre natürliche Grundlage im Bewegungsrhythmus.

 

Workshop 3: Wir testen Arbeitsmaterialien
Es werden verschiedene Volvellen (Hilfsmittel zur Zuordnung von Daten und sehr gut für periodische Vorgänge wie die kosmischen Rhythmen geeignet) hergestellt und angewendet. Außerdem gibt es Aufgaben für „Kalendermacher“.

 Arbeitsblatt: Kalender [pdf] [31 KB]
 Arbeitsblatt: Ekliptik-Modell [pdf] [676 KB]
 Arbeitsblatt: Ekliptik-Volvelle [pdf] [563 KB]
 Arbeitsblatt: Weltzeituhr-Volvelle [pdf] [940 KB]

 

Sternbildkunde
Die Kenntnis des mit bloßem Auge sichtbaren Sternenhimmels, d. h. insbesondere der Sternbilder obliegt der Astrognosie. Die Sternbildkunde könnte man als Teilgebiet der Astrognosie bezeichnen. Im Vortrag werden die Hintergründe von (verschiedenen) Sternbildvorstellungen dargestellt und beispielhaft belegt.

 

 

Workshop 4: Der Sternhimmel in der Literatur – Phaeton’s Himmelfahrt
Der römische Dichter Ovid berichtet in seinen Metamorphosen über Phaeton, eine Gestalt der griechischen Mythologie. Um den lateinischen Text inhaltlich richtig ins Deutsche zu übertragen sind auch astronomische Kenntnisse notwendig.
Im Rahmen des Workshops wird die von Ovid beschriebene Himmelfahrt des Phaeton aus Sicht der Astronomie interpretiert (Idee: Dr. Cecilia Scorza).

Phaetonsreise: Ovid Lesetext [pdf] [25 KB]

 

UNAWE – ein Projekt mit Herz
Am Ende des Unterrichtsprojektes „Der Sternenhimmel - Orientierung für das Leben“ stehen Anwendungen besonderer Art. Die Weitergabe des erworbenen Wissens durch die Schüler an/für die Öffentlichkeit wirkt sinnstiftend und motivierend und ermöglicht eine Stärkung verschiedener Kompetenzen. Vielleicht ist es sogar möglich, etwas für das UNAWE-Projekt zu tun
"Unser Platz im Universum“ (auf English „Universe Awareness“, UNAWE) ist ein internationales Bildungsprojekt mit dem Ziel, benachteiligte Kinder aus Entwicklungsländern, aber auch ausländische und einheimische Kinder in der Innenstädten Europas für die Astronomie und die Schönheit des Universums zu begeistern. Die Hauptprämisse des Projektes ist, dass das Grundwissen über die Erde und den Kosmos ein Grundrecht für jedes Kind ist. Die Tatsache, dass wir alle Bewohner desselben winzigen Planeten Erde sind, wird hier zur zentralen Erfahrung. Dadurch wird eine Weltanschauung vermittelt, die Solidarität, Akzeptanz, Toleranz, Integration und das friedliche Zusammenleben auf der Erde fördert. Zugleich bringt das Astronomieprogramm den Kindern die Wurzeln ihrer eigenen Traditionen über Mythen und Sagen um den Nachthimmel näher.
UNAWE-Projekt: “Unser Platz im Universum” [pdf] [3,5 MB]