Verlaufsplan 1 - Didaktik der Physik
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Verlaufsplan erste Stunde Begrüßung In dieser Unterrichtseinheit werden Sie etwas über die astronomische Entfernungsmessung lernen. Hierzu werden wir uns in der ersten Stunde mit Größen- und Entfernungsverhältnissen beschäftigen und hier vor allem die Planeten näher betrachten. In der 2. und 3. Stunde werden Sie dann verschiedene Methoden zur Entfernungsmessung kennenlernen. Hierfür werden wir ein Gruppenpuzzle durchführen. In der letzten Stunde werden wir dann klären, was das Besondere an der astronomischen Entfernungsmessung ist. Einheit Ziel Materialien I Quiz Zeigen, dass man kein Gefühl für die Entfernungen im Weltall hat. Fragen zur Quiz, gelber Regenschirm II Merksatz zur Planetenreihenfolge Alle Schüler auf den gleichen Tafel Stand bringen. D.h. alle Planeten werden genannt. III 1.Planetenweg (Maßstab 1:100 Milliarden) Veranschaulichung der Entfernungsverhältnisse Modellkugeln (Sonne, Jupiter und Saturn), Schilder mit Planetennamen IV 2.Planetenweg (Maßstab 1:1Milliarde) Veranschaulichung der Größenverhältnisse Landschaftsaufnahmen, Modellkugeln für die Planeten, gelber Regenschirm V Diskussion geeigneter Planetenweg Erarbeiten von Vor- und Nachteilen von Planetenwegen, sowie das Erkennen nicht maßstabsgetreuer Planetenwege. Plakat mit Planenbildern VI Merkregeln zu den Planetengrößen Folie und Zettel mit den Merkregeln zur Planetengröße I Quiz Zu Beginn werden wir ein kleines Quiz machen. Ich werde Ihnen gleich ein paar Fragen stellen. Zu jeder Frage werde ich vier Antwortmöglichkeiten vorgeben. Sie antworten, indem Sie sich in der Ecke positionieren, die zu der von Ihnen gewählten Antwort gehört. (1) Wie oft passt die Erde in die Entfernung von der Erde zum Mond? (10, 30, 100, 300) (2) Wie lange wäre man unterwegs, wenn man den Mars von der Erde aus zu Fuß erreichen wollen würde? (10, 300, 1000, 5000 Jahre) (3) Stellen Sie sich vor, die Sonne hätte einen Durchmesser von 1,5 m. Wie groß wäre dann die Erde? (Staubkorn, Haselnuss, Apfelsine, Fußball) Bewerten Sie Ihr Gefühl, das Sie für die Entfernungen und Größen im Weltall? Beurteilen Sie bitte die Schwierigkeit der gestellten Fragen? II Merksatz zur Planetenreihenfolge Nennen Sie doch bitte Ihnen bekannte Planeten. Die Planeten werden genannt und an die Tafel geschrieben. Es wird ggf. kurz darauf eingegangen, dass Pluto kein Planet mehr ist. (Pluto zählt nun zu den Zwergplaneten, da er zu klein ist und seine Umgebung nicht von Weltraum-Trümmern säubert.) Kennt jemand eine Hilfe, wie man sich die Reihenfolge der Planeten merken kann und stellt uns diese einmal vor? Der Merkspruch wird genannt und an der Tafel visuell verdeutlicht. Merkur Mein Venus Vater Erde erklärt Mars mir Jupiter jeden Saturn Sonntag Uranus unsere Neptun Nachbarplaneten III 1. Planetenweg Damit man sich die Größenverhältnisse im Weltall veranschaulichen kann, werden oft Modelle erstellt. Ein solches Modell stellt auch ein Planetenweg dar. Ich möchte nun mit Ihnen zusammen einen Planetenweg erstellen. Den Planetenweg werden wir auf dem Schulhof/Flur aufbauen. Dabei werden sich einige von Ihnen mit den Planeten an die entsprechende Position stellen. Die anderen werden den Planetenweg dann von außen betrachten. Die passenden Modellplaneten habe ich auch mitgebracht und werde diese nun verteilen. Modellplaneten und Schilder werden im Klassenraum verteilt. Der Planetenweg wird zusammen erstellt. Nennen Sie Ihre Beobachtungen beim Aufbau und der Betrachtung des Planetenweges. IV 2. Planetenweg In dem großen Maßstab des Planetenweges (1 : 100Millarden), den wir gerade gewählt haben, konnte man die Größenverhältnisse der Planeten untereinander schlecht erkennen. Wir betrachten nun einen Planetenweg in einem kleineren Maßstab (1 : 1 Milliarde). Dieser Maßstab wird häufig bei Planetenwegen gewählt. Diese Planetenwege sind dann gleichzeitig auch richtige Wanderwege. Ich habe Ihnen hier einmal Modellplaneten mitgebracht. Die Sonne hätte in diesem Modell die Größe des gelben Regenschirms. Die Modellplaneten werden von der Lehrkraft vorgestellt. Ich habe hier außerdem ein Luftbild von Ihrer Schule mitgebracht. Ich zeige Ihnen nun anhand dieses Luftbildes, wo man diese Planeten positionieren müsste, damit man einen maßstabsgetreuen Planetenweg hätte. Die Landschaftsaufnahmen werden gezeigt. In diesem Maßstab wäre der nächste Stern (Proxima Centauri) so weit wie der Erdumfang entfernt und die nächste Galaxie (Andromedagalaxie) wäre 2,2 LJ (2,08 · 1013 km) entfernt. Nennen Sie die charakteristischen Eigenschaften der Himmelsobjekte (Planet, Stern, Galaxie). Planet: Planeten sind Himmelskörper, die auf festen Bahnen einen Stern umkreisen. Planeten "säubern" ihre Umgebung von Weltraum-Trümmern. Stern: massereiche, selbstleuchtende Gaskugel Beispiel: Sonne Galaxie: gravitativ gebundene große Ansammlung von Materie (Sterne und Planetensysteme, Gasnebel, Staubwolke und sonstige Objekte) ein besonders großes Sternsystem Beispiel: Milchstraße V Diskussion geeigneter Planetenwege Ich habe Ihnen hier noch ein Poster mitgebracht. Ein solches Poster habe ich einmal in einer Schule gesehen. Neben diesem Poster war eine Informationstafel angebracht, auf der stand „maßstabsgetreue Darstellung unseres Planetensystems“. Nehmen Sie Stellung zu dieser Aussage. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass es sich nicht um den gleichen Maßstab handeln kann. Die Planetengrößen und die Entfernungen sind in zwei verschiedenen Maßstäben aufgetragen. Nennen Sie die Vor- und Nachteile der beiden von uns zuvor betrachteten Planetenwege. IV Merkregeln Es ist schwierig, sich die viele Größen und Entfernungen im Weltall zu merken. Für die Größe der Planeten gibt es allerdings ein paar einfache Merkhilfen, die ich nun mit Ihnen erarbeiten möchte. Betrachten Sie noch einmal die Zusammenstellung der Modellplaneten für den ersten Planetenweg. Hieran werden nun die Größenverhältnisse verdeutlicht. Die Lehrkraft erarbeitet mit den Schülerinnen und Schülern die Merkregeln. Ich habe Ihnen eine Zusammenstellung der Planeten mit den entsprechenden Merkregeln mit gebracht. Hier finden Sie die von Ihnen formulierten Zusammenhänge wieder. Folie wird aufgelegt und das Arbeitsblatt an die Schüler verteilt.
