8 Stunden für das Universum

8 Stunden
für das Universum
Eine Ideensammlung
von
Dr. Uwe Lemmer
Lehrplan Astronomie in der Jahrgangsstufe 8
Überblick über die verschiedenen Weltbilder (ca. 1 Std.)
• Geo-/heliozentrisches Weltbild (aus der Geschichte:
Kopernikus, Kepler, Galilei)
Unser Sonnensystem (ca. 5 Std.)
• Sonne: Zustandsgrößen, Erscheinungen auf der
Sonnenoberfläche, Sonnenenergie, Linienspektren,
auf der Sonne vorkommende Elemente
• Erde und Erdmond: Alter und Entstehung, Größen- und
Massenverhältnisse, Atmosphäre, Erdbahn und
Mondbahn, Jahreszeiten, Mondphasen, Finsternisse,
Gezeiten
• Planeten und deren Trabanten
• Künstliche Satelliten, Raumflug
Lehrplan Astronomie in der Jahrgangsstufe 8
Milchstraßensystem – Galaxien – Weltall (ca. 2 Std.)
• Strukturen, Größenverhältnisse, Entfernungsbestimmungen
• Expansion des Weltalls
Lehrplan Astronomie in der Jahrgangsstufe 8
Vorschlag für mögliche Projekte
Zur Optik (Ph 8.1):
•Bau eines Fernrohres und Himmelsbeobachtungen
Zur Astronomie (Ph 8.3)
• Kraft, Arbeit, Energie, Leistung in Physik und Sport
• Geschwindigkeitsmessung bei Fahrzeugen
• Bau eines Heißluftballons
Lehrplan Astronomie in der Jahrgangsstufe 8
Optik:
• Ausbreitung des Lichtes
• Kern- und Halbschatten (Sonnen- und Mondfinsternis)
• Optische Linsen und optische Instrumente
Mechanik:
• Erde als Bezugssystem (aus der Geschichte: G. Galilei)
• Kräftefreie Bewegung eines Körpers
• Vektorcharakter der Geschwindigkeit
• Bewegung unter Einwirkung einer konstanten Kraft
• Freier Fall
„Tour de Force“
oder
Behandlung von
Einzelphänomenen
Tour de Force
Schulbuch-Astronomie
Klassische Lehrbuchgliederung:
Von der Erde zu den Galaxien
• Historischer Abriss
• „Gestrüpp“ der Koordinatensysteme
• Sachliche Abbildungen
• Geringer Aktualitätsbezug
„Tour de Force“
Fragen
Reichen 8 Stunden für eine systematische
Einführung in die Astronomie aus?
Was ist wirklich wichtig und wo vermitteln wir
„Wissensballast“?
Wie effizient sind die vermittelten Kenntnisse?
Wie effizient („nachhaltig“) sind die schulisch
vermittelten Astronomiekenntnisse?
Befragung von 640 Besuchern des Berliner ZeissGroßplanetariums 1996:
• allgemein katastrophales Bild vom astronomischen
Kenntnisstand
• kein statistischer Unterschied zwischen Befragten mit
und ohne Astronomieunterricht in der Schule
) Es bleibt nichts hängen!
E. Wunder, D.B. Herrmann, Sterne und Weltraum 8-9/1998
Der „unsystematische“ Zugang
Der Lehrplan lässt keine ausreichende Zeit für eine
systematische Einführung in die Astronomie.
ÎAstronomie in Einzelthemen („Workshop-Charakter“)
• Die Neugierde der Schüler nutzen
• Aktuelle Themen aufgreifen
• Komplexe Themen auf elementare Phänomene rückführen
Diese Präsentation ist eine unvollständige Ideensammlung...
Interessante Ansatzpunkte
Himmels-Ereignisse (Events)
Sonnen- und Mondfinsternisse
Ausführlich bei http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/eclipse.html
und http://eclipse.astronomie.info
Astro-Tipp:
Partielle Mondfinsternis
16. August 2008
Beginn: 21.36 Uhr
Astro-Tipp:
Nächste
Sonnenfinsternis
am 1. August 2008
Dauer: 10.49 – 12.22 Uhr
http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/SEmono/TSE2008/TSE2008.html
Interessante Ansatzpunkte
Sonnenlauf, Sonnenuhren, Jahreszeiten
Astronomie auf Klassenfahrten
Solarzellen-Sonnenuhr der
Volksschule Hirschau
Sonnenuhr an der Nürnberger Lorenzkirche
Tipp: D. Vornholz: „Astronomie auf Klassenfahrten“, Westermann 2002
Sonnenuhr am Nassauer
Turm in Nürnberg
Interessante Ansatzpunkte
Planetenweg
Interessante Ansatzpunkte
Sonnenlauf, Schattenstab
Interessante Ansatzpunkte
Astrologie
Interessante Ansatzpunkte
Astrolabium/Drehbare Sternkarte
Interessante Ansatzpunkte
Himmels-Ereignisse (Events)
Sternschnuppen-Schauer
Astro-Tipp:
Periodische Meteorströme
1.-6.- Januar: Quadrantiden (Bootiden)
1.-8. Mai: Eta Aquariden
10.-14. August: Perseiden (Laurentiustränen)
14.-28. Oktober: Orioniden
16.-18. November: Leoniden
6.-17. Dezember: Geminiden
Nützliche Quelle im Web: http://www.astronomie.de/himmelsvorschau/
Print: Astronomische Jahrbücher, z.B. „Das Himmelsjahr“, Kosmos Verlag
oder „Ahnerts astronomisches Jahrbuch“ , Verlag Sterne und Weltraum/Spektrum der Wissenschaft
oder „Das astronomische Jahr“ , Oculum-Verlag
Interessante Ansatzpunkte
Populäre Irrtümer und Missverständnisse
„Urban Legends“
• Vom Mond kann man die Chinesische Mauer sehen
• Die Rückseite des Mondes liegt in ewiger Dunkelheit
• Auf dem Mond kann man die Erde aufgehen sehen
• Es gibt Gezeiten im menschlichen Körper
• Außerhalb der Atmosphäre herrscht Schwerelosigkeit
• Im Sommer steht die Erde näher an der Sonne
• Auf der Südhalbkugel gehen die Gestirne im Westen auf
• Die bemannten Mondlandungen sind gefälscht
Neil F. Comins: Der Schweif des Kometen, dtv
Interessante Ansatzpunkte
Spielzeug
Welche Spielzeuge
funktionieren im Weltall?
• Rückführung auf Kräfte und deren Wirkung
• Erfordernis von Schwerkraft und Luft
• Masse/Gewicht/Trägheit
• Reibung, Magnetismus
http://juniorengineering.usu.edu/lessons/toys/toys.php
http://juniorengineering.usu.edu/lessons/toys/toys.php
http://www.nasa.gov/audience/foreducators/topnav/materials/listbytype/International_Toys_In_Space.html
http://www.nasa.gov/audience/foreducators/topnav/materials/listbytype/International_Toys_In_Space.html
http://quest.nasa.gov/space/teachers/liftoff/toys2.html
Interessante Ansatzpunkte
Weltraumwetter:
Sonnenaktivität, Magnetfeld und Polarlichter
Simple Aurora Monitor: http://sam.naa.net/
Interessante Ansatzpunkte
Schlagzeilen
Raumfahrt
Interessante Ansatzpunkte
Schlagzeilen über Entdeckungen
BILD Zeitung 10.8.2004 und 6.3.2006
...oder doch besser: http://hubblesource.stsci.edu/
Interessante Ansatzpunkte
Schlagzeilen
UFOs/Außerirdisches Leben
http://setiathome.ssl.berkeley.edu/
Interessante Ansatzpunkte
Astronomie in Kinofilmen
Titanic
Interessante Ansatzpunkte
Science Fiction vs. Science Fact
http://www.mos.org/starwars/doc/1857
Interessante Ansatzpunkte
Fantasy
Tolkiens Sternenhimmel ist dem unserigen
sehr ähnlich, jedoch ranken sich um ihn
andere Sagen und Legenden. Unter den vielen
Erzählungen ist der Bericht, wie Sonne und
Mond aus zwei Bäumen entstanden, und die
Sage von Earendil dem Seefahrer, der als
Stern an den Himmel versetzt wurde.
Interessante Ansatzpunkte
Archäo-Astronomie
Pyramiden, Stonehenge, Nebra
Interessante Ansatzpunkte
Kunst
Gemälde von V. v. Gogh „Sternennacht über der Rhône“
Interessante Ansatzpunkte
Kunst
Gemälde von V. v. Gogh „Sternennacht über der Rhône“
Gemalt im
September
Kunst
„Sternennacht über der Rhône“
Gemalt im September
+
Gr. Wagen im Norden
Ð
ca. 22 – 24 Uhr
Interessante Ansatzpunkte
Kunst
Gemälde von E. Munch „Mädchen auf dem Pier“
(Sommer 1901)
Åsgårdstrand, Norwegen 59,4° n.B.
Gemälde von E. Munch „Mädchen auf dem Pier“
Sonne oder Mond?
Warum fehlt das Spiegelbild im Wasser?
SW
Ø
1901
Åsgårdstrand
2003
Gemälde von E. Munch „Mädchen auf dem Pier“
Warum fehlt das Spiegelbild im Wasser?
Sky & Telescope May 2006: http://skyandtelescope.com/news/article_1696_1.asp und http://www.wissenschaft.de/wissen/news/263154.html
Interessante Ansatzpunkte
Raumsondenprojekte
http://www.esa.int/export/esaSC/index.html und http://www.nasa.gov/news/mission/index.html
• Mars Exploration Rover
http://marsrovers.jpl.nasa.gov/home/index.html und http://www.marsquestonline.org/mer/
• Cassini/Huygens (Saturn)
http://www.esa.int/SPECIALS/Cassinihttp://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/index.html
• Rosetta (Komet)
• Venus Express
• Messenger (Merkur)
• New Horizons (Pluto)
http://www.esa.int/science/rosetta
http://www.esa.int/SPECIALS/Venus_Express/index.html
http://messenger.jhuapl.edu/
http://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html
Interessante Ansatzpunkte
Spektakuläre Instrumente
(Früher)
Interessante Ansatzpunkte
Spektakuläre Instrumente
(Heute)
2,7 m Spiegelteleskop in Boeing 747SP
http://www.dsi.uni-stuttgart.de/
Interessante Ansatzpunkte
Spektakuläre Instrumente
SOFIA (1)– Ein Teleskop im Jumbo-Jet
http://www.dsi.uni-stuttgart.de/bildungsprogramm/schule/
Interessante Ansatzpunkte
SOFIA (2) – Mitfluggelegenheiten
http://www.dsi.uni-stuttgart.de/bildungsprogramm/schule/lehrerzimmer.html
Quellen und Hilfsmittel
Funktionsfähige Fernrohre und anderes als Bastelbögen aus Karton:
http://www.astromedia.de/
Bastelbögen zum Herunterladen von der Sternwarte Recklinghausen:
http://www.sternwarte-recklinghausen.de/astronomie/html/bastelboegen.html
Drehbare Sternkarten:
Standard+Premium: Kosmos Verlag http://www.kosmos.de/index.htm
Preiswert+Overhead: Verlag für Lehrmittel Pößneck, Neustädter Str. 63
07381 Pößneck, Telefon 03647-425018, Fax 03647-425020
Drehb. Sternkarte online und als Bastelbogen: http://nio.astronomy.cz/om/index_de.html
Sonnenbeobachtung (Solarscope) und div. Material aus USA: http://www.spacebooks-etc.de/
Grundschulinformation des DLR: http://www.reporterbande.de
Mittelstufenmaterial von der ESA über die ISS:
http://www.esa.int/export/esaHS/SEMIRFYO4HD_education_0.html
Musterversuche für Sek.II unter Verwendung von Daten des
Hubble Space Telescope: http://astroex.org/
Quellen im Internet
Satellitenüberflug-Information
http://www.heavens-above.com/
Quellen im Internet
Iridium Flash
http://www.heavens-above.com/
Quellen im Internet
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR
http://www.schoollab.dlr.de/
http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-633//1052_read-1446/
Quellen im Internet
Wissenschaft in die Schulen
http://www.wissenschaft-schulen.de
Quellen im Internet
Mediensammlungen von Siemens „Generation 21“
http://w4.siemens.de/generation21/deutschland/
Quellen im Internet
NASA
http://teachspacescience.org
http://science.hq.nasa.gov/research/epo.htm
Quellen im Internet
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
http://www.universeforum.org/btss
http://www.cfa.harvard.edu/seuforum/btss/dvd/
Quellen im Internet
NASA Jet Propulsion Laboratory
http://spaceplace.nasa.gov/en/kids/
Auch in
spanischer
Sprache
verfügbar.
Quellen im Internet
Unterrichtsmaterial (Hardware) von der NASA
Central Operation of Resources for Educators (CORE)
http://core.nasa.gov
Günstige Preise
(solange $ < €)
aber teurer Versand
mit FedEx.
Zahlung über
Kreditkarte.
Quellen im Internet
Europäische Raumfahrtagentur ESA
http://www.esa.int/export/esaHS/SEMXTV0XDYD_education_0.html
http://www.esa.int/esaHS/SEMO3457ESD_education_0.html
Experimente in Schwerelosigkeit
Video von FWU
http://www.fwu.de/fwu-db/presto-image/previews/42/021/4202143/index.html
Quellen im Internet
The Planetary Society
http://planetary.org
Quellen im Internet
Hubble Space Telescope
http://hubblesource.stsci.edu/ und http://hubblesite.org/ und http://www.spacetelescope.org/kidsandteachers/index.html
Quellen im Internet
Europäische Südsternwarte ESO
http://www.eso.org/outreach
Das Nürnberger Planetarium
»Das Planetarium wird
in erster Linie ein zusätzliches Lehrinstitut
für die Schulen sein und
erst in zweiter Linie eine
Sehenswürdigkeit für
ein größeres Publikum.«
Dr. W. Hartmann
17.01.1959
Programmangebot für Schulen
Wir reisen zum Mond
und zu den Planeten
• Sternenhimmel mit/ohne Lichtverschmutzung
• Sternbilder, Mond- und Planetenbewegung
• Reise zu den Planeten Merkur bis Neptun
• Neuer Planetenmerkspruch: Mein Vater erklärt
mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel
Programmangebot für Schulen
Schattenspiele im All
• Sonne am Taghimmel, Tagbogen in Zeitraffung
• Sternenhimmel mit/ohne Lichtverschmutzung
• Tierkreis, Mondlauf, Mondphasen
• Mondfinsternis, Voraussetzungen, Häufigkeit
• Sonnenfinsternisse, Geometrie, Finsternisarten
• Vorschau & Hinweise zur Beobachtung
Programmangebot für Schulen
Ferne Welten
Eine Reise zu den Planeten
• Sternenhimmel, Orientierung nach Sternen
• Planeten, Sichtbarkeit
• Historie, Planeten im Fernrohr
• Moderne Raumsondenforschung
• Nutzen der Planetenforschung für die Erde
IN ÜBERARBEITUNG
Programmangebot für Schulen
Das Leben der Sterne
• Sterne und Sternbilder
• Historischer Abriss, Weltbilder
• Entfernungsbestimmung
• Energieproduktion
• Reise ins All: Alpha Centauri, Orionnebel
• Spätstadien der Sternentwicklung
• Extrasolare Planeten, Entdeckungsstrategien
Programmangebot für Schulen
Ein Planetariumsprogramm über die grundlegenden
Konzepte der Allgemeinen Relativitätstheorie
Zeitdilatation, Zwillingsparadoxon, Längenkontraktion,
Lichtablenkung, Gravitationslinsen, Schwarze Löcher
www.astronomy2009.de
Die Nürnberger Sternwarte
Auf dem Rechenberg • Regiomontanusweg 1
Eine der modernsten
Volkssternwarten Bayerns
Sonderführungen für
Schulklassen nach
Terminabsprache.
www.sternwarte-nuernberg.de
Literatur
„Faszinierende Astronomie“ und „Astronomie Sekundarstufe I“ sowie
Lehrermaterialien und Themenhefte, Paetec Verlag, http://www.paetec.de/
(Begleitmaterial teilw. zum Herunterladen von der Webseite)
„Die Weltraum-Werkstatt“, Diana Blume (Grundschulmaterial teilw. brauchbar
als Ideenquelle) Verlag an der Ruhr http://www.verlagruhr.de
„Astronomie auf Klassenfahrten“, Dieter Vornholz, Westermann Verlag
„Mit Wagenschein zur Lehrkunst“, Ueli Aeschliman, Dissertation mit
interessantem Teil über Himmelskunde-Projekt,
Download über http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2000/0391/
„Astronomische Musterversuche“ Wolfhard Schlosser, Th. Schmidt-Kaler,
Hirschgraben Verlag (für Sek. II, aber einige Ansätze auch für Mittelstufe
brauchbar)
Nutzen Sie
die Neugierde
Ihrer Schüler
und besuchen Sie das
Planetarium Nürnberg
Nür
www.planetarium-nuernberg.de
Am Plärrer 41 • 90429 Nürnberg
Tel: (0911) 929 65 53
[email protected]