Arbeitsblätter für Physik: 3-D
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Die SuS wenden ihr Wissen über das Verhalten von geladenen Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern an, bringen es in neue Sachzusammenhänge und ermitteln mit verschiedenen Versuchsanordnungen die spezifische Ladung des Elektrons. Außerdem erfahren die Lernenden Möglichkeiten und Grenzen physikalischer Simulationsprogramme sowie realer Experimente.
Die Physik lehrt uns, Dinge zu hinterfragen, die selbstverständlich erscheinen. Wie lange braucht die Erde, um sich einmal um die Sonne zu drehen? Die Beantwortung dieser Frage ist nicht ganz so simpel, wie es zunächst scheint. In diesem Beitrag lernende SuS ein grundlegendes Problem der Astronomie kennen und erarbeiten sich den Unterschied zwischen siderischen und synodischen Umlaufdauern. Dazu verwenden sie das anschauliche Modell einer Uhr, nutzen Vereinfachungen und vergleichen die so erhaltenen Erwartungen mit den entsprechenden Literaturwerten.
Atomphysik ist nicht nur im Bereich der Energieversorgung und Waffenentwicklung ein zweischneidiges Schwert. Auch in der Medizin hat die Nutzung radioaktiver Stoffe sowohl zu neuen Belastungen als auch zu neuen Behandlungsmöglichkeiten geführt. Die Schüler mit der Auswirkung ionisierender Strahlung auf das menschliche Gewebe und sie lernen belastende Auswirkungen der modernen Medizin sowie ihre Vorzüge und neuen Behandlungsmethoden kennen. Dabei wenden sie ihr Wissen über Energiedosis, Halbwertszeit und Aktivität in einem spannenden und aktuellen Kontext an.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, radioaktive Strahlung nachzuweisen. Die Schüler vergleichen und bewerten verschiedene Messgeräte in dieser Einheit. Sie nähern sich zudem den typischen Wechselwirkungen von radioaktiver Strahlung mit Materie, also Compton-Effekt, Photoeffekt und Paarbildung. Damit eignet sich diese Einheit ideal für die Abiturvorbereitung und die Wiederholung der Grundlagen der Kernphysik.
Technische Kommunikation – mit Satellitentechnik auf der Erde und im Weltraum kommunizieren
Neben der Technik, mit deren Hilfe die Reise in den Weltraum überhaupt erst möglich wird, spielt in diesem Heft das Thema Schwerelosigkeit eine zentrale Rolle. Sie hat Auswirkungen auf nahezu alle alltäglichen Abläufe und erlaubt wissenschaftliche Untersuchungen, wie sie auf der Erde gar nicht möglich sind – und zwar in ganz unterschiedlichen Disziplinen: Allem voran betrifft das die Physik, aber auch biologische Fragestellungen, Abläufe im menschlichen Körper und viele andere Forschungsbereiche. So lernen die Schülerinnen und Schüler technische und naturwissenschaftliche Themengebiete kennen, die mit den entsprechenden Unterrichtsfächern korrespondieren. Zugleich wenden sie durch eigenes Konstruieren und Experimentieren, Messen und Rechnen die entsprechenden Methoden an. Und sie verstehen auch: Raumfahrt ist nicht nur faszinierend, sondern dient vor allem einer Vielzahl von Anwendungen, die uns auf der Erde nutzen.
Die Befunde der Hattie-Studie, die in einem besonderen Bezug zum Frontalunterricht aus der Sicht der Lehrkraft stehen, werden zusammengeführt. Dort, wo Untersuchungen zu Naturwissenschaften explizit erwähnt werden, handelt es sich um integrierten naturwissenschaftlichen Unterricht anglo-amerikanischer Tradition.
In einem Vortrag führt die Lehrkraft im Einstieg die Maxwellgleichungen ein, damit die SuS anschließend neue Größen modellieren und analog die Gleichungen aufstellen. Es sind Hinweise zum Unterricht für die Lehrkraft enthalten.
Das Geheimnis der Stereo-Postkarte; Das verdrehte Heidekraut: Abbildung durch eine Zylinderlinse