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.​wis​sens​chaf​t-​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]