Die Gezeiten – woher kommt der zweite Flutberg?

Unterrichtseinheit

Wissen Sie eigentlich wie Ebbe und Flut entstehen? Irgend etwas mit dem Mond? Oder wegen der Drehung der Erde? Keine Sorge. Selbst der große Galileo Galilei (1564-1642) lag mit seiner Gezeiten-Theorie falsch. Also mal ganz von vorne ...

  • Astronomie / Geographie / Physik
  • Sekundarstufe I
  • mindestens eine Stunde; freie Zeiteinteilung bei selbstständiger Bearbeitung außerhalb des Unterrichts
  • Primärmaterial, Arbeitsblatt interaktiv, entdeckendes Lernen
  • 1 Arbeitsmaterial

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die hier vorgestellte Unterrichtseinheit zur Gezeitenwirkung des Monds basiert auf interaktiven Webseiten mit dynamischen GeoGebra-Applets. Animierte Simulationen schaffen Visualisierungsmöglichkeiten, die auf dem Papier und an der Tafel nicht realisierbar sind und das Verständnis erleichtern. Lehrende oder Lernende können mithilfe der Maus am Computer die Zeichnungen und Konstellationen kontinuierlich verändern und so bestimmte Fragestellungen verfolgen und dynamisch überprüfen. Dies ermöglicht einen aktiv-entdeckenden Zugang zu den geophysikalischen Sachverhalten.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Interaktive Animationen verdeutlichen das Prinzip der Umwälzbewegung

Anlass für die Erstellung dieser Lerneinheit waren wiederholte Anfragen interessierter Schülerinnen und Schüler, wie die Gezeiten und speziell der "mondabgewandte Flutberg" entstünden. Die dabei zu Tage tretenden Fehlvorstellungen sind auch in manchen Büchern und im Internet zu finden. Prinzipiell lassen sich zwei verschiedene Ansätze zur Erklärung der Gezeitenkräfte unterscheiden: Das Modell der Umwälzbewegung, bei dem Erde und Mond ihren gemeinsamen Schwerpunkt umkreisen, und das Modell der Fallbewegung, bei dem die (ausgedehnte) Erde im inhomogenen Gravitationsfeld des Monds "frei fällt". Die hier vorgestellte Lernumgebung verdeutlicht das Prinzip der Umwälzbewegung mithilfe von interaktiven Animationen, die sich bei der Veranschaulichung der grundlegenden Sachverhalte als sehr hilfreich erwiesen haben.

Erneuerbare Energien aus Gezeitenkraftwerken

Die Beschäftigung mit den Gezeiten ermöglicht einen interessanten "Haken" zum Thema Erneuerbare Energien: Die starke Strömung bei Ebbe und Flut lässt sich zum Antrieb von Turbinen und damit für die Produktion von elektrischem Strom nutzen. Das älteste Gezeitenkraftwerk wurde bereits 1968 an der Nordküste der französischen Bretagne gebaut. Das Kraftwerk liefert jährlich 600 Millionen Kilowattstunden an elektrischer Energie. Damit kann immerhin eine Stadt wie Mannheim mit Strom versorgt werden.

Unterrichtsmaterial "Die Gezeiten" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • Fachbegriffe im Zusammenhang mit den Gezeiten kennen und genau differenzieren können.
  • das Prinzip der Umwälzbewegung ("Revolution ohne Rotation") verstehen.
  • die Entstehung der Gezeitenkräfte des Monds und das Zustandekommen von zwei Flutbergen erklären können.
  • verbreitete Fehlvorstellungen und unzulängliche Erklärungen der Gezeiten entlarven können.
  • didaktisch reduzierte Modelle von der Komplexität der realen Sachverhalte unterscheiden können.

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Claus Wolfseher

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