Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke Seite 20/23
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Physik
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Praktika in der Schule
Praktika sind ein guter Rahmen, in dem Ihre Schülerinnen und Schüler Arbeitsweisen der Physik erlernen und vertiefen sowie Fachwissen erwerben können. Und: Praktika sind vielfältig! Für verschiedene Unterrichtsziele existieren geeignete Praktikumsformen, von denen Ihnen dieses Heft eine breite Auswahl präsentiert. Die vorgestellten Praktika umfassen Varianten mit eher offenen und eher geschlossenen Aufgaben, mit festem oder flexiblem Zeitrahmen, mit unterschiedlichsten Experimentiermaterialien, mit enger oder loser Verbindung zu klassischen Themen des Physikunterrichts, Das Spektrum der Praktikumsformen reicht dabei vom klassischen "Physikpraktikum" bis zu in den Unterricht eingebetteten Praktikumsexperimenten.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Juni/Juli 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Juni/Juli 2012
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MINT Zirkel - Ausgabe 02, Mai 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 02, Mai 2012
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MINT Zirkel - Ausgabe 01, April 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 01, April 2012
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Halbleiter
Halbleiter sind die Grundlage der meisten aktuellen technischen Anwendungen vom Computer bis zur LED. Dennoch werden sie im Unterricht oft nur oberflächlich oder gar nicht behandelt. Dieses Heft zeigt Ihnen, welche didaktischen Chancen im Thema Halbleiter stecken und wie interessanter Unterricht dazu aussehen kann. Schüleraktivität und Experimente stehen im Zentrum aller Unterrichtsvorschläge des Heftes. Diese beschäftigen sich u. a. mit unterschiedlichen Halbleiterbauelementen: Leucht- und Laserdioden, Fotodioden, Bipolartransistoren, Unipolaren Transistoren.
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Globale Erwärmung
Die Erde erwärmt sich, die Gletscher schmelzen und der Meeresspiegel steigt. Doch was wissen wir wirklich über den globalen Klimawandel? Was ist Panikmache, was ist Verharmlosung? Dieses Buch erklärt die wissenschaftlich erwiesenen Fakten zur globalen Erwärmung. Eine Diskussionsgrundlage für alle, die sich Ihre eigene Meinung bilden wollen.
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Magnetismus
Magnetismus – ein einfaches Thema? Nicht ganz. Zwar lassen sich viele Experimente mit einfach verfügbaren Materialien auch schon von jüngeren Kindern durchführen, die Physik hinter den Phänomenen ist jedoch durchaus komplex. Das Heft erklärt, wo die Probleme liegen und wie sie sich im Unterricht vermeiden lassen. Im Zentrum des Heftes steht die Auseinandersetzung mit Modellen für den Magnetismus. Dafür beschreiben die Beiträge des Heftes unterschiedliche methodische Unterrichtsvarianten wie z. B. Lernzirkel und Gruppenpuzzle. Auch Perspektiven über die Physik hinaus, z. B. auf die Wissenschaftsgeschichte oder die Biologie, vertiefen das Verständnis des Magnetismus.
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Physik historisch verstehen
Im Physikunterricht sollen Ihre Schülerinnen und Schüler nicht nur Fachinhalte der Physik lernen, sondern auch einen Einblick gewinnen, wie man in der Physik zu Erkenntnissen gelangt. Hier bietet die Beschäftigung mit der Geschichte der Physik besondere Potenziale: Schülerinnen und Schüler können dabei z. B. erfahren, dass Experimente von Menschen und abhängig von den jeweiligen Zeitumständen entwickelt wurden, dass Theorien nicht einfach da sind oder von genialen Wissenschaftlern aus der Natur herausgelesen wurden, sondern sich hinter ihnen mühsame Forschungswege verbergen. Diese Ausgabe von Unterricht Physik stellt Ihnen erprobte Konzepte vor, wie sich der historische Blick in den Physikunterricht integrieren lässt.
Neben grundlegenden Informationen und methodischen Ideen zur Einbeziehung von Geschichte in den Physikunterricht zeigen erprobte Unterrichtseinheiten, wie ein historisch orientierer Physikunterricht konkret aussehen kann. Die Beispiele wurden aus zentralen Bereichen der Schulphysik gewählt und behandeln u. a. Bereiche
der Wärmelehre,
der Elektrizitätslehre und
der Mechanik.
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Von der Knallgasexplosion zur Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle hält Einzug in unsere Lebenswelt, ohne direkt wahrgenommen zu werden. So wird diskutiert, ob eine solare Wasserstoffwirtschaft, in der die Brennstoffzelle eine zentrale Rolle spielt, eine Alternative zur fossilen und atomaren Energiewirtschaft der Gegenwart ist. Vor diesem Hintergrund ist es wichtig, den Schülern die entsprechenden Basisinformationen mit auf den Weg zu geben, um an dieser teilweise sehr kontrovers geführten Debatte teilhaben zu können.
Gesamtwerk
Schwingungen & Wellen
Schwingungen und Wellen gibt es in den verschiedensten Bereichen der Physik – in der Optik, der Akustik, dem Elektromagnetismus und der Quantenmechanik. Bringen Sie Ihren Schülerinnen und Schülern dieses wichtige Konzept der Physik näher und legen Sie so die Grundlagen für ein tieferes Verständnis unterschiedlichster Phänomene.
Die Beiträge des Heftes stellen verschiedene Zugänge zu Wellenphänomenen vor, u. a.
mithilfe der Zeigerdarstellung und dynamischer Geometriesoftware,
Experimente mit Ultraschall,
über Analogien in unterschiedlichen Bereichen der Physik,
über die Herleitung aus bekannten Gesetzen.
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Experimente mit dem Gummiband – stehende Wellen untersuchen
Für viele Schüler ist der Ausdruck stehende Welle ein Widerspruch in sich. Bei Wellen denken sie an Bewegung und Ausbreitung. Wirft man einen Stein ins Wasser, so kann man beobachten, wie sich die Wellen kreisförmig fortpflanzen. Wieso können auch Wellen stehen? Lassen Sie dies Ihre Schüler in Experimenten mit dem Gummiband erforschen. Ein Arbeitsblatt zur Wellengleichung rundet den Beitrag ab.
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Grundwissen Optik und Akustik
Wie entstehen Schatten? Welche Ursachen haben Weit- und Kurzsichtigkeit? Wie funktioniert eine Spiegelreflexkamera? Wer die jugendlichen Schüler stets aufs Neue zum Mitmachen aktivieren will, erklärt die Physik am besten an Phänomenen aus dem Alltag. Dieses Material liefert Ihnen sofort einsetzbare Arbeitsblätter mit einer Fülle von Aufgaben aus den Bereichen Optik und Akustik, die einen hohen Stellenwert in den Lehrplänen der Sekundarstufe I besitzen. Auch die Themen Frequenzen (Welcher Kopfhörer hat die beste Qualität?) und die Ausbreitung des Schalls (Wie schnell zieht ein Gewitter vorbei?) werden praxisnah thematisiert. Die Arbeitsblätter sind so konzipiert, dass die Schüler die Inhalte selbstentdeckend erarbeiten können. Alle Aufgaben eignen sich zur Differenzierung. Besonders praktisch: Hinweise zur Planung und Durchführung des Unterrichts sowie Lösungen erleichtern Ihnen die Vorbereitung.
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Kompetenzorientiert unterrichten
Sie müssen Physik seit den Bildungsstandards kompetenzorientiert unterrichten. Doch wie geht das eigentlich? Und was ist überhaupt das Neue am kompetenzorientierten Unterricht? In einem Wort: die Handlungsdimension. Im Zentrum des kompetenzorientierten Physikunterrichts steht der handelnde Umgang mit Wissen. Unterricht Physik zeigt Ihnen, wie solcher Unterricht in der Praxis aussieht.
Dieses Doppelheft erläutert den Kompetenzbegriff, entwirft ein geeignetes Lehr-Lern-Modell für kompetenzorientierten Unterricht und gibt Planungshilfen für entsprechende Lerneinheiten. Konkrete und erprobte Praxisbeispiele aus unterschiedlichen Gebieten der Physik überzeugen und ermutigen Sie zum kompetenzorientierten Unterrichten, u. a. zu
für den Anfangsunterricht,
zu astronomischen Phänomenen,
zum Thema Gasgesetze,
zur geometrischen Optik.
Gesamtwerk
Modelle
Mit Modellen zu arbeiten, das gehört genauso zur Physik wie die Experimente. Doch das Denken in Modellen ist für die Schülerinnen und Schüler oft schwierig. Dieses Heft zeigt Ihnen, wie Sie diesen Schwierigkeiten begegnen und das Modelldenken Ihrer Schüler auf unterschiedliche Weise anregen können.
Die konkreten Unterrichtsvorschläge stammen aus verschiedenen physikalischen Inhaltsbereichen. Sie finden u. a. Anregungen
zu Modellen im Alltag und im Anfangsunterricht,
zu optischen Phänomenen,
zur Unterstützung der Modellbildung durch den Computer,
zur Geschichte physikalischer Modelle in der Wärmelehre,
zu Modellen in der Quantenphysik.
Gesamtwerk
Physik verstehen
Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.
Gesamtwerk
Authentische Aufgaben
Damit Schülerinnen und Schüler erkennen, dass sie Physik überall in ihrem Alltag begegnen, brauchen sie geeignete Kontexte für das Lernen von Physik. Eine Möglichkeit sind Aufgaben, die von alltagsrelevanten Fragestellungen und realen Ereignissen ausgehen. Zeitungsartikel und Werbeanzeige können geeignete Ausgangspunkte für entsprechende Aufgaben sein. Diese Ausgabe von Unterricht Physik stellt Ihnen eine umfangreiche und kommentierte Sammlung solcher Aufgaben vor. Die Themen der Aufgaben decken die wichtigsten Gebiete der Sekundarstufe I ab, teils mit Zusatzaufgaben für die Sekundarstufe II. Alle Aufgaben sind mit gestuften Hilfen und Lösungen versehen, sodass Ihre Schülerinnen und Schüler die Aufgaben selbstständig bearbeiten können. Neben den Aufgabenbeispielen erhalten Sie auch Hinweise zu Konstruktionsprinzipien für authentische Aufgabenstellungen sowie einen Überblick über die Lernwirkung dieser Medien, die in umfangreichen Studien im alltäglichen Physikunterricht untersucht wurde.
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Chemie berechnen
"Chemie ist schrecklich, Rechnen ist mühsam, aber muss deshalb chemisches Rechnen schrecklich mühsam sein?" Ein Buch für Einsteiger in die Chemie ... ob für das Studium oder die Tätigkeit im chemischen Labor. Vorausgesetzt werden ausschließlich die Grundrechnungsarten. Alles Weitere wird ausführlich erklärt und anhand passender Rechenbeispiele Schritt für Schritt erläutert. Im Anschluss an jedes Kapitel finden sich zusätzliche Aufgaben entweder als Übungsmöglichkeit zur Selbstkontrolle oder als Arbeitsmaterial für die Lehre. Die Lösungen sind ebenfalls angegeben.
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Physik in Fiktionalen Medien
Kinofilme, Kultserien, Fantasy – in den popkulturellen Interessen von Kindern und Jugendlichen steckt jede Menge Physik. Diese Heft zeigt Ihnen, wie Sie gemeinsam mit Ihren Schülerinnen und Schülern Filme, Fernsehserien und Literatur durch die physikalische Brille betrachten und sich so z. B. über physikalische Phänomene an ungewöhnlichen Orten (unter Wasser, im Weltraum, auf anderen Planeten ...) Gedanken machen können.
Neben einer grundsätzlichen Orientierung zu den Potenzialen fiktionaler Medien für das Lernen von und über Physik liefern Ihnen die Artikel des Heftes Ideen für den unterrichtlichen Einsatz u. a.
von beliebten Fernsehserien wie Spongebob,
von Science-Fiction-Filmen und -Literatur,
von beliebten Actionfilmen wie "James Bond",
von Fantasyliteratur.
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Reiseziel: Mond – die Apollo-11-Mission
„That`s one small step for man, one giant leap for mankind.“ Dieser Satz ging 1969 um die Welt als Neil Armstrong als erster Mensch den Mond betrat. Wie wurde diese Mondlandung ermöglicht und wie konnte sie durchgeführt werden? Hat sie wirklich einen großen Sprung für die Menschheit bewirkt? Ihre Schüler gehen auf Entdeckungsreise zum Thema „Mond“, hinterfragen den Sinn der Mondlandung, erarbeiten selbstständig in Projektarbeit ein Thema zum Trabanten Mond und üben ihre sozialen sowie methodischen Fähigkeiten.
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Alternative Antriebe beim Pkw – Konzepte für die Zukunft
Noch beherrschen Autos, die mit herkömmlichem Kraftstoff betrieben werden, das Straßenbild. Doch was erwartet uns in 5, 10 oder 20 Jahren? Es ist anzunehmen, dass solche Autos dann – angesichts der Begrenztheit fossiler Brennstoffe und der durch sie verursachten Umweltverschmutzung – auf unseren Straßen nicht mehr so stark vertreten sind. Welche Alternativen zu Autos mit herkömmlichem Verbrennungsmotor gibt es bereits heute? Unternehmen Sie mit Ihren Schülern eine spannende Reise in die Zukunft des Automobils. Betrachten Sie mithilfe des Beitrags alternative Antriebsformen wie das Elektroauto, Hybridfahrzeuge und Autos, die mit Wasserstoff oder Biodiesel angetrieben werden. Thematisieren Sie die jeweilige Technologie und sprechen Sie ihre Vor- und Nachteile an.
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Forschend-Entdeckendes Lernen
Spätestens seit den Bildungsstandards ist klar: Schülerinnen und Schüler sollen im Physikunterricht nicht nur physikalisches Wissen erwerben, sondern auch Einblicke erhalten, wie man in der Physik zu Erkenntnissen gelangt. Beim forschend-entdeckenden Lernen können die Schülerinnen und Schüler selbstständig für sie Neues herausfinden und so nachvollziehen, wie Forschung funktioniert
Die Artikel in dieser Ausgabe von Untericht Physik zeigen Ihnen, was bei der Konzeption forschend-entdeckenden Unterrichts zu bedenken ist und wo seine Chancen und Grenzen liegen. Zudem erhalten Sie vielfältige Anregungen für forschend-entdeckende Unterrichtsansätze auf verschiedenen Klassenstufen.
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Chemie erleben
Haben Sie Chemie bisher immer als eine Form von (schwarzer) Magie wahrgenommen? Zu unrecht! Jedes Mal, wenn Sie photographieren, wenn Sie etwas waschen, kleben oder streichen, betreiben Sie Chemie - und Kochen ist ohnehin angewandte Biochemie. Das Buch behandelt die spezielle Chemie auf eine neue Art: Im anorganischen Teil werden die Struktur der Orbitale und das Periodensystem erklärt sowie die einzelnen Elemente besprochen, wobei der Schwerpunkt auf Verständnis und Zusammenhänge gelegt wird. Eine Vielzahl an Beispielen und Anwendungen aus dem Alltag sorgen für Anschaulichkeit (Spurenelemente und Ernährung, Ozon, Treibhauseffekt usw.). Der organische Abschnitt behandelt die Theorie der Reaktionsmechanismen, Isomerien, Nomenklatur u.ä. Darauf baut die spezielle organische Chemie auf. Im analytischen Teil werden Methoden vorgestellt, wobei nur die Grundprinzipien erklärt werden.
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Der Schweredruck des Wassers und der Luft
Ziel des vorliegenden Beitrags ist es, Schülerinnen und Schülern die wesentlichen Grundlagen der Hydrostatik zu vermitteln (Auftrieb, Schweredruck). Dabei steht nicht die Theorie im Mittelpunkt. Vielmehr erarbeiten sich die Lernenden anhand einfacher Versuche die Grundlagen selbst.
Gesamtwerk
Verschiedene Ziele – Verschiedene Aufgaben
Aufgaben kann man als Lehrer sehr viel breiter einsetzen als nur zum Üben: Sie können zur Motivation dienen oder zur Auseinandersetzung mit Problemstellungen, sie können die Arbeit im Team anregen, für Differenzierung im Unterricht sorgen oder helfen, das erworbene Wissen zu strukturieren. Dieses Heft von Unterricht Physik unterstützt Sie dabei, die vielfältigen Potenziale unterschiedlichster Aufgabenformen zu entdecken.
Sie finden in dieser Ausgabe Ideen und Anregungen, wie Sie Aufgaben für verschiedene Ziele im Unterricht nutzen können, z. B.
zum Motivieren,
zum Erarbeiten,
zum Differenzieren und zum kooperativen Lernen,
zum Üben.
Für jeden dieser Bereiche erhalten Sie Hinweise, Tipps und Vorschläge sowie konkrete Aufgabenbeispiele.
Gesamtwerk
Arbeit, Energie, Leistung
Die Begriffe „Arbeit“, „Energie“ und „Leistung“ kennen die Schülerinnen und Schüler aus der Umgangssprache. In der Physik besitzen diese Größen eine eindeutige Definition, die nicht immer mit der Umgangssprache übereinstimmt. Diese Unterrichtseinheit sollte ergänzt werden durch die Standard-Aufgaben, die das Schulbuch bietet und die bei der ersten Begegnung mit diesen physikalischen Phänomenen immer wieder eindrucksvoll die Bedeutung der untersuchten physikalischen Größen unterstreichen.
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