Bildgebende Verfahren in der Weltraum-Teleskopie

  • Astronomie / Physik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
  • 2 Unterrichtsstunden
  • Video, Ablaufplan, Didaktik/Methodik
  • 3 Arbeitsmaterialien

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema bildgebende Verfahren wird anhand eines Videos der Nutzen des elektromagnetischen Wellenspektrums für die Weltraum-Teleskopie deutlich gemacht. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich dabei anhand praktischer Beispiele und methodisch variierend einen Überblick über die verwendeten bildgebenden Verfahren. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler werden in mehreren Lernrunden mit dem elektromagnetischen Wellenspektrum und dessen Nutzen für die Weltraum-Teleskopie vertraut gemacht. Speziell erarbeiten sie dazu den Unterschied zwischen sichtbarem und infrarotem Licht. Darüber hinaus werden die historischen Erkenntnisse mit aktuellen Forschungsaktivitäten in Verbindung gesetzt.

Diese Unterrichtseinheit ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau entstanden, das mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Forschung Schülerinnen und Schülern, Studierenden sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs näherbringen möchte. Die Unterrichtseinheit ergänzt dabei das Materialangebot der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen um konkrete Umsetzungsvorschläge für die Unterrichtspraxis in den Sekundarstufen. Weitere Unterrichtseinheiten aus diesem Projekt finden Sie im Themendossier "Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht".

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozial- / Aktionsform

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das Thema "bildgebende Verfahren" im Unterricht

Das Thema bildgebende Verfahren auf der Basis des Wellenspektrums ist nicht leicht zu fassen und lässt sich daher durch das Beispiel der Weltraum-Teleskopie besser erläutern. Vor allem die Unterschiede zwischen dem sichtbaren und infraroten Wellenspektrum können somit verdeutlicht und deren Nutzen für die aktuelle Wissenschaft aufgezeigt werden, um zum Beispiel den Urknall besser zu verstehen.

Vorkenntnisse

Die Unterrichtseinheit setzt keine speziellen Kenntnisse der Lernenden voraus. Hilfreich können jedoch Grundkenntnisse zu Wellen sein.

Didaktische Analyse

Das Arbeitsmaterial zu bildgebenden Verfahren in der Weltraum-Teleskopie ist als erste fachliche Konfrontation der Schülerinnen und Schüler mit dem Thema konzipiert. Die Lernenden erhalten einen Überblick über den Nutzen bildgebender Verfahren in der Teleskopie sowie Grundkenntnisse in den physikalischen Grundlagen zu elektromagnetischen Wellen im sichtbaren und infraroten Bereich.

Methodische Analyse

Durch die methodische Aufbereitung der Unterrichtssequenz wird eine hohe Schüleraktivität erreicht. Der Einstieg wie auch das Erklärvideo als Medium sollen das Interesse und die Diskussionsbereitschaft der Lernenden schon zu Beginn der Sequenz wecken. Schwierige Arbeitsaufträge werden durch Partner- und Gruppenarbeiten methodisch aufgefangen. Eine Internetrecherche hat die Doppelfunktion, dass historische und aktuelle Bezüge verknüpft und ein hoher Grad an Schülerselbsttätigkeit erreicht werden kann.

Unterrichtsmaterial "Bildgebende Verfahren" zum Download
Unterrichtsmaterial "Imaging techniques" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • können verschiedene elektromagnetische Wellen benennen und deren Eigenschaften aufzeigen.
  • können unterschiedliche Arten der Weltraum-Teleskopie benennen und deren Vor- und Nachteile erläutern.
  • können aktuellste Technik für die Weltraum-Teleskopie benennen und deren Funktion erläutern.
  • können die historisch gewachsenen Erkenntnisse zu bildgebenden Verfahren in aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen wiedererkennen.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • können den Informationsgehalt eines Erklärvideos erfassen, strukturiert und aufgabengenbezogen wiedergeben und anwenden.
  • recherchieren Hintergrundinformationen im Internet.
  • spielen Videoclips sequentiell ab.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • arbeiten konstruktiv in Teams zusammen.
  • setzen sich mit den Arbeitsergebnissen anderer Gruppen konstruktiv auseinander.
  • entwickeln Fachwissen zu aktueller Technik, welche auf die physikalischen Grundkenntnisse abgebildet werden kann, und können dieses auch gegenüber anderen erläutern.

Video: Bildgebende Verfahren in den Wissenschaften (2018)

Hier können Sie sich das Video zur Unterrichtseinheit "Bildgebende Verfahren in der Weltraum-Teleskopie" anschauen.

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Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.

In Kooperation mit

Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau

Dieser Inhalt ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau (B) e.V. entstanden.

Comenius EduMedia Siegel 2018

Dieser Inhalt wurde ausgezeichnet von der Gesellschaft für Pädagogik, Information und Medien e. V. mit dem Comenius EduMedia Siegel 2018 für pädagogisch, inhaltlich und gestalterisch herausragende Bildungsmedien.

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