Astronomie: Willkommen im Fachportal

Die Unterrichtseinheit vermittelt grundlegende Informationen zum Thema Elektromobilität. Darin setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit den Vorteilen von Elektrofahrzeugen als auch mit künftigen Herausforderungen im Bereich Elektromobilität auseinander. Neu sind Materialien zur Energiegewinnung und Ladetechnologien. Ausgehend von der historischen Entwicklung von Fahrzeugen ohne Verbrennungsmotor lernen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Antriebs- und Ladetechnologien von Elektrofahrzeugen kennen. Dabei entwickeln sie Ideen einer elektromobilen Gesellschaft und setzen sich, vor dem Hintergrund staatlicher Unterstützungsmaßnahmen sowie anhand des aktuellen Entwicklungsstandes, mit der Frage auseinander, inwieweit ein Elektroauto auch für sie infrage kommen würde. Didaktisch-methodischer Kommentar Elektromobilität gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Vor dem Hintergrund der Endlichkeit fossiler Energieträger werden mit der Elektromobilität große Hoffnungen verbunden. Das haben auch Forschung, Wirtschaft und Politik erkannt. So ist es das Ziel der Bundesregierung, dass bis 2030 mindestens sieben Millionen Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen fahren sollen. Wissen über die Vorteile und Herausforderungen, die mit einer elektromobilen Gesellschaft verbunden sind, ist deshalb elementar. Umsetzung der Unterrichtseinheit Die Unterrichtseinheit ermöglicht Schülerinnen und Schülern einen fächerübergreifenden Zugang zum Thema Elektromobilität. Dazu setzen sie sich in einem ersten Schritt mit der Geschichte von Fahrzeugen ohne Verbrennungsmotor auseinander und erfahren, dass Elektrofahrzeuge keine Erfindungen des 21. Jahrhunderts sind. Darauf aufbauend lernen sie verschiedene Antriebs- und Ladetechnologien von Elektrofahrzeugen sowie ihre Vor- und Nachteile kennen. Hier befassen sie sich auch mit der Energiegewinnung von Elektrofahrzeugen. So lernen sie die Funktionsweise von Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos sowie Brennstoffzellen für Wasserstoffautos kennen und setzen sich mit den Vor- und Nachteilen der verschiedenen Konzepte auseinander. Anhand von textlichen und grafischen Informationen zu staatlichen Unterstützungsmaßnahmen sowie dem aktuellen Entwicklungsstand reflektieren sie anschließend das Zukunftspotenzial von Elektrofahrzeugen für die Gesellschaft und den eigenen Alltag. Hierfür nutzen sie auch das Video Elektroniker-Azubis: Wie stehen sie zu Elektroautos? . Einsatzmöglichkeiten Die Unterrichtseinheit kann aufgrund ihres Bezuges zu den Lehr- und Bildungsplänen in allen deutschen Bundesländern in der Sekundarstufe II eingesetzt werden. Dabei bilden die Fächer Physik, Technik und Sozialkunde den fachlichen Bezugspunkt. Vertiefungen in den Fächern Deutsch und Kunst sind denkbar und finden besonders in der Projektphase Anknüpfungspunkte. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass Elektrofahrzeuge keine Erfindungen des 21. Jahrhunderts sind. reflektieren die Vor- und Nachteile von Elektrofahrzeugen. kennen verschiedene Antriebs- und Ladetechnologien und erschließen darauf aufbauend die damit verbundenen Vor- und Nachteile. wissen, wie ein Lithium-Ionen-Akkus bei Elektrofahrzeugen sowie eine Brennstoffzelle bei Wasserstoffautos funktioniert. reflektieren die Vor- und Nachteile der verschiedenen Möglichkeiten der Energiegewinnung bei nicht-benzinangetriebenen Fahrzeugen. beschreiben anhand von aktuellem Datenmaterial die Entwicklungen im Elektrofahrzeug-Sektor. diskutieren aktuelle und denkbare staatliche Maßnahmen, um Elektromobilität noch attraktiver zu machen. nehmen zu Aussagen bezüglich der künftigen Bedeutung von Elektrofahrzeugen Stellung. setzen sich mit den technologischen, klimapolitischen und gesellschaftlichen Herausforderungen für eine elektromobile Gesellschaft auseinander. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler analysieren einen Videobeitrag zielgerichtet entsprechend einer Aufgabenstellung. trainieren das selbstständige Erschließen von Themen und Inhalten sowie das Recherchieren im Internet. üben sich im eigenständigen Analysieren und Interpretieren von Grafiken, Schaubildern und Zahlenmaterial. bereiten eigene Ideen und Visionen schriftlich und gestalterisch auf. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler trainieren im Rahmen von Partner- oder Gruppenarbeit ihre Zusammenarbeit mit anderen Personen. lernen, Diskussionen argumentativ und rational zu führen. schulen im Rahmen von Diskussionen und Präsentationen die eigene Ausdrucksfähigkeit und aktives Zuhören. trainieren das kreative Entwickeln und Ausformulieren eigener Ideen.

Die Arbeitsblätter befassen sich mit Stereoskopie als Thema des Physik-Unterrichts. Mit der Stereoskopie werden Bilder und Filme durch Hilfsmittel wie Brillen so dargestellt, dass ein räumlicher Eindruck entsteht. Besser bekannt ist diese Methode als "3D".Diese Unterrichtsmaterialien sind im Rahmen des Projektes " Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50JR1307 gefördert. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden.Im Alltag begegnen wir häufig Bildern und Filmen, die durch die 3D-Methode einen räumlichen Eindruck vermitteln. Vor allem durch verbesserte Technik kamen ab 2009 vermehrt 3D-Filme in die Kinos und seit 2010 nun auch 3D-Fernseher ins Wohnzimmer. Doch wie funktioniert der Effekt überhaupt und welche Technik steckt dahinter? In einem ersten Schritt erfahren die Schülerinnen und Schüler, wie der dreidimensionale Effekt entsteht. Unser Gehirn ist dafür verantwortlich: Es bekommt von jedem unserer Augen eine Bildinformation über den Sehnerv zugesendet und setzt diese zu einem logischen 3D-Bild zusammen. Ohne beide Augen wäre der Betrachter nicht in der Lage, Entfernungen abzuschätzen oder gezielt nach Dingen zu greifen. 3D-Bilder und -Filme müssen also jedem Auge die richtige Information geben, damit das Gehirn ein dreidimensionales Bild erstellen kann. Im weiteren Verlauf der Unterrichtseinheit entdecken die Schülerinnen und Schüler zwei stereoskopische Techniken. Die Anaglyph-Technik ist die älteste Möglichkeit einer 3D-Projektion, die bereits 1853 erfunden wurde. Eine andere Projektionsmöglichkeit ist die sogenannte Shutter-Technik, bei der eine Brille eingesetzt wird, die aktiv mitarbeitet. Das neu erworbene Wissen nutzen die Lernenden abschließend, um eigene 3D-Bilder am Computer zu erstellen.Die Schüler und Schülerinnen lernen die physikalischen Grundlagen von Stereoskopie kennenlernen. erlernen den Unterschied zwischen Anaglyph-Technik und Shutter-Technik. werden in die Lage versetzt, eigene stereoskopische Bilder am Computer zu erstellen.

Diese Unterrichtsmaterialien zum Thema "Herbst" enthalten Hilfen zur Unterrichtsvorbereitung für die bunte Jahreszeit. Zu ausgewählten Herbstthemen wie "Bäume", "Wetter", "Kartoffel" und "Halloween" erhalten Sie Unterrichtsideen, Tipps und Links zur Unterrichtsvorbereitung sowie Arbeitsblätter zum Thema "Kartoffel". Warum verlieren Bäume im Herbst ihre Blätter? Von welchem Baum fallen die Kastanien? Warum weht der Wind im Herbst so stark? Fragen und Themen rund um den Herbst können mit diesen Unterrichtsideen aufgegriffen werden. Wald, Bäume und Blätter Neben dem Frühling bietet sich besonders der Herbst zur Behandlung des Themas "Wald und Bäume" an. Wenn die Bäume ihre Blätter verfärben, erstrahlt die Natur in einem bunten Farbenmeer. Die Veränderung der Natur wird sichtbar und erlebbar. Warum die Blätter bunt werden und schließlich von den Bäumen fallen, erfahren die Kinder in einem Unterrichtsprojekt zum Herbst . Auch die Früchte der Bäume fallen im Laufe des Herbstes ab und werden gerne von den Kindern gesammelt und zum Basteln genutzt. Mit den herabgefallenen Naturmaterialien lassen sich kleine Kunstwerke zaubern, zum Beispiel Gesichter in Blattlaub schnitzen . Ernte im Herbst Viele Früchte und Gemüsesorten werden im Herbst endlich reif! In den Monaten von September bis November werden Äpfel , Birnen, Kartoffeln und viele weitere Köstlichkeiten der Natur geerntet. In verschiedenen Unterrichtseinheiten und Arbeitsmaterialien erarbeiten die Schülerinnen und Schüler, welche Gemüse- und Obst-Sorten jetzt besonders gut schmecken und wo sie geerntet werden. Tiere auf Nahrungssuche Viele Tiere beginnen bereits im Herbst, sich auf auf den nahenden Winter und den Winterschlaf vorzubereiten. Vögel ziehen in den Süden und Eichhörnchen und Co. beginnen mit der Suche nach Vorräten für den Winter. Es wird stürmisch Der Herbst ist stürmisch und der Wind saust uns um die Ohren. Eine großartige Gelegenheit, um einen Drachen steigen zu lassen! Doch warum fliegt ein Drache überhaupt? In einer Unterrichtseinheit gehen die Lernenden genau dieser Frage nach und beschäftigen sich zugleich mit dem Thema Upcycling. Feiern und Feste Im Oktober feiern viele Menschen Erntedank und Halloween . Die Hintergründe und den Ursprung dieser Feste erarbeiten die Schülerinnen und Schüler in zwei Unterrichtseinheiten.

In diesem fächerübergreifenden Arbeitsmaterial zum Thema "Eco-Phones" nutzen die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen über die Ressourcen der Erde und wenden ihre Fähigkeiten im wissenschaftlichen Arbeiten an, um herauszuarbeiten, wie Handy-Hersteller überzeugt werden könnten, umweltfreundliche Handys aus nachhaltigen Materialien zu produzieren.Da die Anzahl der Smartphone-Nutzerinnen und -Nutzer weltweit die 2-Milliarden-Marke überschritten hat und die Geräte immer häufiger auf den neuesten Stand gebracht werden, wächst die Sorge bezüglich der Auswirkungen von Herstellung und Entsorgung der Smartphones auf die Umwelt und die Gesundheit der Menschen. "Eco-Phones" ist ein Beispiel für ein mehrstündiges Projekt, welches sich mit dieser Problematik befasst. Es beginnt mit einer Planungssitzung, in der den Schülerinnen und Schülern das Dilemma präsentiert wird und in der sie dann Leitfragen für ihr Forschungsvorhaben erarbeiten. Anschließend arbeiten sie für sich und wenden ihre Fähigkeiten an, Quellen zu analysieren und Dilemmas zu lösen. In der letzten Sitzung stellen sie ihre Entscheidung vor, ihre Leistung wird dabei bewertet. Verbindung zum Lehrplan Das vorliegende Unterrichtsmaterial ist thematisch in den Curricula des Faches Chemie verankert. Der Fokus liegt im Themenkomplex Ökobilanz und Recycling, da die Schülerinnen und Schüler herausfinden, wie bestimmte Materialien recycelt werden können. Ebenfalls lassen sich thematische Bezüge zu den Fächern Physik und Ethik erkennen. Die Unterrichtseinheit schult das wissenschaftliche Arbeiten und die Entwicklung von wissenschaftlichem Denken. Im Sinne dieses wissenschaftspropädeutischen Lernens sollen die Schülerinnen und Schüler die Potenziale und Grenzen von Wissenschaft erkennen und über ethische Fragen reflektieren, die bezüglich des fokussierten Dilemmas aufkommen können. Die Lernenden werden dabei an alltägliche und technologische Anwendungen von Wissenschaft herangeführt und dazu angeleitet, persönliche, soziale, ökonomische und ökologische Implikationen zu bewerten. So sollen sie dazu befähigt werden, Entscheidungen zu treffen, die auf der reflektierten Bewertung von Beweisen und Argumenten basieren. Durch den Alltagsbezug der Thematik sollen die Schülerinnen und Schüler lernen, sowohl in der praktischen Wissenschaft als auch im weiteren gesellschaftlichen Kontext, die Vor- und Nachteile von Eco-Phones abzuschätzen und zu bewerten - einschließlich der Wahrnehmung von Risiken in Bezug auf Daten und möglicher Konsequenzen. Mit der Methode des Peer-Review-Gutachtens üben die Schülerinnen und Schüler, ihre Ergebnisse einem breiten Publikum mitzuteilen und die Bedeutung eines wissenschaftlichen Gedankenaustauschs anzuerkennen. Lehrmaterialien Die ENGAGE-Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben; außerdem werden ihre Inhalte durch CC-Lizenzverträge geregelt. Sie stehen frei zur Verfügung und dürfen in geänderter Form weiterveröffentlicht werden. Auf der ENGAGE-Website www.engagingscience.eu finden Sie weitere Materialien zu aktuellen Themen der Wissenschaft. Ablauf der Unterrichtseinheit Ablauf der Unterrichtseinheit "Eco-Phones" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Eco-Phones" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, warum das Recyceln einiger Materialien besonders wichtig ist. prüfen Quellen und Behauptungen kritisch und analysieren diese, bedenken Konsequenzen und kommunizieren Ideen. Dieser Abschnitt wird von der Lehrkraft geleitet. Zeigen Sie zunächst die Lernziele für dieses Projekt auf (Folie 2) und führen Sie kurz in die Problemstellungen rund um die Herstellung und Entsorgung von Smartphones ein (Folien 3 bis 5). Stellen Sie dann die Leitfrage (Folie 6) und bitten Sie die Schülerinnen und Schüler, paarweise ihr bereits vorhandenes Wissen zu besprechen. Stellen Sie anschließend das "Materialsuche"-Spiel vor und lassen Sie die Schülerinnen und Schüler Vierergruppen bilden. Folgen Sie den Anweisungen auf SI2 und nutzen Sie das Spielbrett (SI1) und die Spielkarten (SI3 a bis d). Führen Sie im Anschluss an das Spiel mit den Schülerinnen und Schülern eine Diskussion über Themen, die während des Spiels aufgekommen sind. Nutzen Sie Fragen wie diese: Werden die Materialien für Smartphones ausgehen? Was sind die Auswirkungen der Extrahierung und Aufarbeitung von Smartphone-Materialien? Was sind die Auswirkungen der Entsorgung von Handys? Was sind Vor- und Nachteile des Recyclings von Smartphones? Welche Lösungen für das Problem können die Schülerinnen und Schüler vorschlagen? Die Schülerinnen und Schüler spielen dann "Das Konsequenzen-Spiel" (Folie 7) und nutzen dafür SI4 bis 7. Das wird ihnen dabei helfen, einige der problematischen Konsequenzen zusammenzufassen, die aufkommen, wenn Smartphones weiterhin wie bisher hergestellt und entsorgt werden. Präsentieren Sie anschließend die Frage, die die Schülerinnen und Schüler nun untersuchen werden (Folie 8). Stellen Sie klar, dass sie dafür mehr Informationen brauchen werden, um die Hersteller zu überzeugen. Führen Sie eine kurze Diskussion, um festzustellen, was die Schülerinnen und Schüler noch über die Herstellung umweltfreundlicher Handys herausfinden müssen und konzentrieren Sie sich dabei auf die Nutzung nachhaltiger Materialien, um individuelle Teile zu produzieren. Geben Sie den Schülerinnen und Schülern eine Kopie des WWWL-Schemas (SI8) und besprechen Sie, wie sie es benutzen sollen (Folien 9 bis 10). Die Lernenden wählen einen Teil des Smartphones aus, auf den sie sich konzentrieren möchten (das Gehäuse, die Batterie, die Platine), um in Einzelarbeit die "Wissen"-Spalte auszufüllen. Hier tragen die Schülerinnen und Schüler ein, was sie bereits über die Eigenschaften dieses Teils wissen. Anschließend diskutieren die Schülerinnen und Schüler paarweise über mögliche Fragen, die ihnen helfen, ihre Forschungsfrage zu entwickeln (die "Wollen"-Spalte). Fragen Sie die Schülerpaare nach Ergebnissen ihrer Diskussion und entscheiden Sie gemeinsam mit der Klasse, welche Fragen am hilfreichsten sind. Vorschläge für passende Fragen sind: Welches alternative Material, das von Forscherinnen und Forschern untersucht wird, hat diese Eigenschaften? Wie wird dieses Material gewonnen? Welche Auswirkungen hat die Gewinnung des Materials auf Umwelt und Gesundheit? Ist das Material erneuerbar? Welche Auswirkungen hat die Entsorgung des Materials? Werden die Verbraucherinnen und Verbraucher das Material akzeptieren? Wann wird das Material in Smartphones genutzt werden können? Die Schülerinnen und Schüler übertragen dann diese Fragen in die "Wollen"-Spalte ihres Schemas. Erklären Sie den Schülerinnen und Schülern, dass sie die "Wie"- und "Lernen"-Spalten später ausfüllen werden (Folie 9). Wenn Sie auf das Bild der Engage-Webseite (http://www.engagingscience.eu/de/2016/11/03/eco-phones/) klicken, gelangen Sie zu dem Bereich, in dem die Schülerinnen und Schüler Zugriff auf die Quellen haben. Zeigen Sie ihnen die verschiedenen Quellen: wissenschaftliche Quellen, bearbeitete Quellen, Leitfäden. Erkunden Sie einige Quellen gemeinsam, damit die Schülerinnen und Schüler eine Idee von der breiten Auswahl bekommen. Erklären Sie, dass die meisten Schülerinnen und Schüler die bearbeiteten Quellen nutzen sollen, ein kleinerer Teil kann aber ebenfalls mit den wissenschaftlichen Quellen arbeiten. Die Leitfäden helfen dabei, die Quellen zu analysieren. Dieser Abschnitt wird von den Schülerinnen und Schülern geleitet. Diese benötigen dafür Zugriff auf die Engage-Webseite (http://www.engagingscience.eu/de/2016/11/03/eco-phones/), auf der sie die Quellen herunterladen und nutzen können. Alternativ können Sie auch Kopien der Quellen erstellen und an die Schülerinnen und Schüler verteilen. Jede Schülerin und jeder Schüler sieht sich die verfügbaren Quellen für den Teil an, der gewählt wurde. Die Schülerinnen und Schüler nutzen die Leitfäden, die ihnen helfen, ihre Quellen zu analysieren. Folgende Punkte sollten genannt werden: Gras-Harz-Gehäuse: Im Vergleich zu den Daten zu den Materialien (in der Datensammlung), die aktuell für Smartphone-Gehäuse genutzt werden (Polykarbonat und Aluminium-Legierungen), unterstützen diese Daten die Behauptung aus dem Web-Artikel und Video, dass das Gras-Harz-Gehäuse Eigenschaften hat, die es für Smartphones geeignet machen. Baumfaser-Schaltboard: Die Daten in den Balkendiagrammen zeigen auf, dass das Material biologisch abbaubar ist. Auch die anderen Eigenschaften machen es für den Zweck geeignet. Der vollständige wissenschaftliche Artikel beinhaltet aber auch Daten, die zeigen, dass durch eine Bedeckung mit Harz der Gewichtsverlust der Materialprobe nach einer Behandlung mit Pilzen in einer gewissen Zeit geringer ist. Dies zeigt einen langsameren biologischen Abbau an. Zucker-Batterien: Die Daten im wissenschaftlichen Artikel zeigen, dass Batterien eine hohe Energiedichte haben, was für Smartphone-Batterien eine wichtige Eigenschaft ist. Wenn sich die Schülerinnen und Schüler jedoch den Abschnitt mit den ergänzenden Informationen ansehen, werden sie feststellen, dass einige Daten einer unzuverlässigen Quelle entstammen (Wikipedia). Wenn die Schülerinnen und Schüler mit der Recherche über ihr ausgewähltes Smartphone-Teil fertig sind, können sie sich über alternative Materialien für ein zweites Teil erkundigen oder ihre Ergebnisse in Dreiergruppen besprechen. Dieser Abschnitt wird von den Schülerinnen und Schülern geführt und von der Lehrkraft eingeleitet. An diesem Punkt der Aktivität nutzen die Schülerinnen und Schüler das, was sie über das Präsentieren gesammelter Informationen an Smartphone-Hersteller gelernt haben. Zeigen Sie den Schülerinnen und Schülern die Kommunikationsaufgabe (Folien 3 und 4). Die Schülerinnen und Schüler arbeiten einzeln oder in Paaren und nutzen das Arbeitsblatt 5, um ihre Präsentation für ein Publikum aus Smartphone-Herstellern zu planen – am geeignetsten sind eine Videopräsentation oder eine Gesprächsrunde. Sie müssen diverse Informationen vermitteln, um die Hersteller von Folgendem zu überzeugen: Notwendigkeit von Veränderungen, Möglichkeit von Veränderungen, Wille der Verbraucherinnen und Verbraucher, die Telefone weiter zu kaufen, sodass das Geschäft weiterhin profitabel bleibt. Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler, ihre Argumente dem Rest der Klasse vorzustellen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Orientierung am Sternenhimmel" lernen die Schülerinnen und Schüler mithilfe einer didaktischen App fünf Sternbilder kennen und wie die alten Seefahrer zu navigieren. Sternbilder sieht man je nach Jahres- und Uhrzeit in unterschiedlichen Richtungen und Positionen. Um dieses Verwirrspiel zu durchschauen, widmen sich die Lernenden zunächst der Nordrichtung, wo sich der Drehpunkt des Himmels befindet. Das Kernstück dieses Projektes ist die kostenlose App "AudioHimmelsführungen Folge 1" für Android und iOS. Nach einer einleitenden ganzen oder halben Unterrichtsstunde lassen sich die Lernenden an einem der folgenden Abende von dieser App live am gestirnten Himmel und/oder anhand des Displays führen. Gern auch mit Angehörigen, Freunden oder Mitlernenden. Für die nächste Unterrichtsstunde sind ein Schülervortrag und eine schriftliche Leistungskontrolle oder Übung angekündigt. Sowohl der Anblick des Sternenhimmels als auch kulturgeschichtliche Fragestellungen haben sich als attraktive Zugänge zur Astronomie bewährt. Die Folge 1 der App "AudioHimmelsführungen" verknüpft beides miteinander und stellt eine fundierte Einführung in die Astronomie dar. Das notwendige Vorwissen beschränkt sich auf einfache geometrische Grundkenntnisse sowie die geographische Länge und Breite. Die gut 20-minütige Audiotour ist eingängig und unterhaltsam gestaltet. Trotzdem führt das Hören allein noch nicht zu gefestigtem Wissen. Die Lernenden sollten die Führung zuerst als Trockenübung auf dem Display verfolgen, sie gelegentlich unterbrechen und Wichtiges notieren. Hören sie sie zum zweiten Mal am gestirnten Himmel, finden sie die Sternbilder leichter und verstehen die Zusammenhänge besser. Dann werden auch die Ausarbeitung des Schülervortrages und die Vorbereitung auf die angekündigte Leistungskontrolle oder Übung gelingen. Die Schülerinnen und Schüler können die App "AudioHimmelsführungen Folge 1" installieren, als Audioguide für den gestirnten Himmel nutzen und sich im selbstständigen Kenntnis- und Kompetenzerwerb üben. gewinnen Einblicke in die kulturhistorischen Anfänge der Astronomie. erlangen die Fähigkeit, am Himmel einige zirkumpolare Sternbilder zu finden und ihre Bewegung zu beschreiben. können mithilfe des Polarsterns die Himmelsrichtungen und die geografische Breite ihres Beobachtungsplatzes bestimmen.

In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Lernenden mit der Streuung von Sonnenstrahlung in der Atmosphäre: Warum ist der Himmel blau, aber Wolken sind weiß?Diese Unterrichtseinheit ist im Rahmen des Projektes Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht entstanden. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden.Die Unterrichtsmaterialien (siehe ZIP-Ordner) thematisieren die Streuung von Sonnenstrahlung in der Atmosphäre. Das Original einer ISS-Aufnahme des Lorentz-Stroms in Kanada wurde so bearbeitet, dass die Atmosphären-Einflüsse herausgerechnet worden sind. Anhand einer kleinen Interaktion werden die Rayleigh- und Mie-Streuung sowie der Zusammenhang zwischen Wellenlängen und Reflexionsverhalten thematisiert. Die Unterrichtseinheit ist aufgeteilt in drei Phasen, für die Sie hier Hinweise zur Umsetzung finden: Phase 1: In einem ersten Schritt soll ein Artikel der ARD-Wetter-Redaktion (siehe Arbeitsblätter) gelesen werden. Dieser verschafft den Schülerinnen und Schülern einen ersten groben Überblick über die Thematik. Im Anschluss kann entweder das Kanada-Video oder die Power-Point-Präsentation gezeigt werden. Beide Medien verdeutlichen die Auswirkungen von Streueffekten in der Atmosphäre. Hinweise zu den Materialien: Die Power-Point-Präsentation enthält hierzu eine kleine Flash-Interaktion. Um diese durchführen zu können, müssen die beiden Ordner "Flash" und "Flash_Images" auf einer Ebene mit der Power-Point-Datei liegen. Beim Öffnen ist nur ein schwarzes Rechteck zu sehen. Sobald man in den Präsentations-Modus geht, wird die Interaktion geladen. Steht kein Beamer zur Verfügung, kann auch das beigefügte PDF auf Folie kopiert werden. Aufgrund von Frage 2 sollte nicht explizit darauf hingewiesen werden, dass beim Kanada-Video die Rayleigh-Streuung die entscheidende Rolle spielt. Phase 2: Im Anschluss daran sollen die Schülerinnen und Schüler die Fragen auf dem Arbeitsblatt beantworten und den Lückentext ausfüllen. Der Lückentext fragt einerseits das Wissen aus dem Artikel der ARD-Wetter-Redaktion ab, andererseits vertieft und ergänzt er das Wissen über Rayleigh- und Mie-Streuung. Phase 3: Zur Vertiefung und Ergänzung des Wissens kann das Video aus der ARD-Sendung "Kopfball" gezeigt werden. Dieses Video veranschaulicht anhand von Experimenten den Einfluss von Rayleigh- und Mie-Streuung. Es ist eventuell sinnvoll, das Video zu sequenzieren, indem man das Video anhält. Die Schülerinnen und Schüler haben so direkt die Möglichkeit, zu den verschiedenen Experimenten Fragen zu stellen bzw. eigene Versuche durchzuführen. Hinweis zum Kopfball-Video: Die Darstellung des Sonnenunterganges ist nicht ganz richtig, da die Sonne nicht im Süden, sondern im Westen untergeht.Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Lichtstreuung in der Atmosphäre. können den Unterschied zwischen Rayleigh-Streuung und Mie-Streuung erläutern. verstehen die Zusammenhänge zwischen Wellenlänge und Streuung.