Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke Seite 6/35
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Physik
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Gesamtwerk
Kooperatives Lernen im Team
Stehen Sie auch vor folgendem Dilemma? Einerseits sollen Sie Ihren Schüler:innen Kompetenzen für die Arbeitswelt der Zukunft u. a. im Hinblick auf Kooperation und Kommunikation vermitteln. Andererseits jedoch haben Sie bisher keine guten Erfahrungen mit Gruppenarbeit gemacht und sie als ineffizient oder für viele als wenig lernförderlich erlebt. Mit dieser Ausgabe möchten wir Sie ermutigen, kooperative Lernformen mit einem klaren Rahmen und systematisch in Ihren Unterricht einzubeziehen und Ihnen zeigen, wie Sie häufige Probleme von Teamarbeit vermeiden können. Mit den Vorschlägen dieser Ausgabe können Ihre Schüler:innen nachhaltig Physik lernen und gleichzeitig ihre Teamfähigkeit trainieren. Die Artikel zum Themenschwerpunkt geben Ihnen Einblicke in zentrale Aspekte kooperativen Lernens im Physikunterricht und zeigen Möglichkeiten, entsprechende Lernformen in Ihren Unterricht zu integrieren. Sie erfahren, wie Sie den Einstieg in kooperatives Lernen gestalten und Stolpersteine vermeiden können. Darüber hinaus bietet Ihnen diese Ausgabe Unterrichtsvorschläge mit unterschiedlichen Methoden zu verschiedenen fachlichen Themen: Forschendes Lernen zum Thema Auftrieb, Lernen aus Fehlern in der Mechanik, Gruppenpuzzle zum Schweredruck, kooperative Formen des Übens in der Elektrizitätslehre. Jenseits des Schwerpunktthemas finden Sie in dieser Ausgabe einen Unterrichtsgang zur quantenmechanischen Wellenfunktion, Ideen zum Einsatz einer Astronomie-App sowie Experimente zum Quantenradierer und zu einem Fallapparat.
Gesamtwerk
DDR-Kultauto Trabant
Der Trabant ist ein Kind der 1950er-Jahre. Wie bei jedem anderen Auto seiner Zeit ist sein Karosseriegerippe aus Stahlblech. Einzigartig sind seine Kunststoffteile aus Duroplast, anstelle des üblichen Blechs. Eine Innovation, die aus der Not geboren ist.
Gesamtwerk
So funktioniert ein Laserpointer
Ein Laser besteht im Prinzip aus einer mit Gas gefüllten Röhre mit Spiegeln am vorderen und hinteren Ende. Der Vordere lässt einen Teil der in der Röhre erzeugten Licht-Teilchen als dünnen, intensiven Strahl durch.
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So funktioniert ein digitaler Kompass
Ein analoger Kompass reagiert auf das Magnetfeld der Erde. Ein digitaler Smartphone-Kompass dagegen funktioniert ohne magnetische Nadel. Den Job übernimmt ein Sensor - bestehend aus drei Schichten.
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So entsteht Musik
Musik ist ein besonderes Hörerlebnis. Aber wie wird aus einem Ton eigentlich eine Melodie? Das Grundprinzip basiert auf Schallwellen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Bewegung geladener Teilchen
In diesem Unterrichtsmaterial untersuchen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern das Verhalten von geladenen Teilchen in elektrischen und homogenen Magnetfeldern. Diese Thematik ist für viele physikalische und chemische Anwendungen in Technik und Industrie von enormer Bedeutung. So verwendet man Teilchenbeschleuniger nicht nur zur Erforschung der Grundbausteine des Universums, sondern auch im Gesundheitswesen oder in der Energie- und Umwelttechnik. Führen Sie die Lernenden zunächst durch einige Theoriekapitel, um ein Grundverständnis für elektrische und magnetische Felder zu bekommen. Anschließend haben Ihre Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ihr Wissen anhand einer Reihe von Beispielaufgaben einzuüben und in einer Lernerfolgskontrolle zu testen.
Gesamtwerk
Anwendungen der Gravitation
Mit dieser reichhaltigen Aufgabensammlung erhalten die Schülerinnen und Schüler einen tiefschürfenden Einblick in die weitreichende Wirkung der Gravitation. Durch Anwendung grundlegender Gesetzmäßigkeiten und physikalischer Grundprinzipien lösen die Lernenden entsprechende Fragestellungen. Darüber hinaus erklären die Jugendlichen den Einfluss der Gravitation durch bekannte physikalische Modelle und Theorien anhand von Übungsaufgaben.
Gesamtwerk
Quantenphysik am Doppelspalt
Doppelspaltversuche offenbaren Phänomene der Quantenphysik besonders deutlich, wenn die Strahlungsquelle so weit ausgedünnt wird, dass nur noch einzelne Teilchen nacheinander das Beugungsobjekt treffen. In diesem Beitrag lernen Ihre Schülerinnen und Schüler Doppelspaltversuche kennen, die mit einzelnen Photonen, Elektronen und Neutronen durchgeführt wurden, wobei sich der Wahrscheinlichkeitsbegriff als grundlegend bedeutend für die Interpretation der Ergebnisse erweisen wird.
Gesamtwerk
Wissenschaftliches Schreiben in den MINT-Fächern
Dies ist der erste Schreibratgeber für MINT-Fächer, der Wissen von über 40 Expert:innen aus den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik sowie der Schreibdidaktik vereint. Der erste Teil enthält Informationen zu allen Phasen des Schreibprozesses, von vorbereitenden Maßnahmen über die Literaturarbeit bis zur abschließenden Überarbeitung. Im zweiten Teil gibt es ausführliche und zielgruppengenaue Erklärungen zu fachspezifischen Textsorten. Tipps, Beispiele, Übungen und Checklisten sorgen für eine rasche Orientierung und ermöglichen eine schnelle Umsetzung und eigenständige Überprüfung von Texten.
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Stromversorgung in Deutschland
Da elektrische Stromnetze keine Energie speichern können, muss zu jedem Zeitpunkt so viel Strom erzeugt werden, wie auch verbraucht wird. Dazu wird täglich der Bedarf prognostiziert. Trotzdem kann es zu überraschendem Mehr- oder Minderverbrauch kommen.
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Bestandteile eines Smartphones
Bevor wir ein Handy besitzen, hat es einen langen Weg zurückgelegt. Im Wesentlichen werden die Geräte in den USA, Südkorea, Taiwan und China hergestellt. Neben Außenhüllen, Displays und Leiterplatten werden circa 50 weitere Stoffe aus aller Welt verbaut.
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Diese Himmelskörper gibt es
In unserem Sonnensystem sind außer der Sonne, den Planeten und ihren Monden noch eine Menge anderer Körper unterwegs. So gibt es noch die Kometen, Asteroiden und Meteoroiden.
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Foucaultsches Pendel
Mit dem Foucaultschen Pendel kann man die Erdrotation beweisen. Wie weit sich das Pendel am Tag bewegt, oder genauer gesagt die Erde unter ihm, hängt von seinem Standort ab. Am Nord- oder Südpol würde eine komplette Kreisbewegung genau 24 Stunden dauern.
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Protokollieren & Dokumentieren
"Laanngweilig!" "Können wir das einfach abfotografieren?" "Das verstehe ich später sowieso nicht mehr." ... Schreiben ist bei Schüler:innen eher unbeliebt - egal, ob es um das Anfertigen von Versuchsprotokollen geht oder um das Übertragen des Tafelbilds in die eigenen Unterlagen. Obendrein sind die Ergebnisse oft enttäuschend: Die Aufzeichnungen sind lückenhaft, wenig strukturiert sowie sprachlich und fachlich stark verbesserungswürdig. Was tun? Dieses Heft liefert Ihnen erprobte Anregungen und Methoden für zentrale Bereiche des Schreibens im Physikunterricht: Protokolle und Mitschriften. Darüber hinaus stellen die Autor:innen innovative kreative und digitale Formen der Dokumentation vor. So können Sie auf motivierende und differenzierende Weise gleichzeitig die Schreibkompetenz wie auch das Lernen von Physik fördern. Neben Informationen zur Funktion des Protokollierens und Dokumentierens hinsichtlich des Lernens allgemein wie auch des Lernens von Physik bieten die Basisartikel u. a. Orientierung zu Formen der Dokumentation, zu hilfreichen Schreibstrategien sowie zu Perspektiven von Schüler:innen und Eltern auf das Dokumentieren. Ein Blick in die wissenschaftliche Dokumentationsform des Laborbuchs liefert didaktische Impulse für den Unterricht. Der Praxisteil dieser Ausgabe gliedert sich in die vier Kapitel Protokolle, Mitschriften, kreative Dokumentationen sowie digitale Dokumentationen und stellt dazu erprobte Konzepte, Materialien und Anleitungen vor. Neben dem Themenschwerpunkt enthält diese Ausgabe Anregungen für den Einsatz von ChatGPT im naturwissenschaftlichen Unterricht, die Beschreibung eines interessefördernden und kontextorientierten Konzepts für die Elektrizitätslehre, differenzierende Aufgaben zum Thema Energiesparen sowie Freihandversuche zur Interferenz und zur lenzschen Regel.
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Kernspaltung im historischen Kontext
Dieses Unterrichtsmaterial bietet Ihnen die Möglichkeit, Inhalte der Kernphysik mit Ihren Schülerinnen und Schülern kontextorientiert zu wiederholen und zu erarbeiten. Eine Anknüpfung an die Entdeckungsgeschichte der Kernspaltung macht das Thema für die Lernenden besonders griffig und interessant, da sie die Überlegungen und Rechnungen der Wissenschaftler in vielfältiger Weise kennenlernen und durch eigene Berechnungen nachempfinden können. Die Einheit bezieht sich an einigen Stellen auf einen Film, der die historische Entwicklung dieser Thematik behandelt. Außerdem stehen Übungsaufgaben bereit, anhand derer die Jugendlichen das erworbene Wissen anwenden können.
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Dynamische Untersuchungen II
In diesem Unterrichtsmaterial werden sowohl ungleichförmige geradlinige als auch gleichmäßig beschleunigte Bewegungen untersucht. Tragen Sie zur Bewegungsfähigkeit Ihrer Schülerinnen und Schüler bei und tauchen Sie mit ihnen in die Welt der Bewegungsgleichungen und Bewegungsfunktionen ein. Durch eine große Vielfalt an Übungsaufgaben haben die Jugendlichen am Ende der Einheit die Möglichkeit, die erlernten Fähigkeiten anhand eindrücklicher Anwendungsbeispiele zu trainieren.
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Grundlagen der Wärmelehre
In diesem Unterrichtsmaterial werden grundlegende Inhalte zur Wärmelehre vermittelt. Gehen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern der spannenden Frage nach, was Wärme eigentlich ist, und was physikalisch dahintersteckt. Mehrere Gruppenpuzzles und Schülerexperimente führen in didaktisch wertvoller Weise in das Thema ein und binden die Jugendlichen sinnvoll in den Lernprozess ein. Dabei wird sowohl auf die verschiedenen Temperaturskalen als auch auf Ausdehnung bei Temperaturerhöhung, Änderung der thermischen Energie und weitere Effekte der Wärmelehre eingegangen.
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Satelliten und ihre Position im All
Über unseren Köpfen kreisen Satelliten mit unterschiedlichen Funktionen auf unterschiedlichen Bahnen. In der erdnahen Umlaufbahn, auf dem mittleren Orbit und ganz außen, auf der geostationären Bahn. Man kann sich den Erdorbit wie eine Arena vorstellen.
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Kernfusion in der Sonne
In der Sonne brennt ein ständiges Feuer, verursacht durch Kernfusion: Dabei verschmelzen leichte Atomkerne zu schwereren chemischen Elementen. Bei diesem Prozess wird sehr viel Energie freigesetzt.
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Kontextbasierte Aufgaben zum Thema Elektrische Geräte im Haushalt""
Im Haushalt werden viele elektrische Geräte verwendet, die einen guten Kontext für physikalische Themen aus dem Bereich der Elektrodynamik darstellen. Diese Einheit bietet Ihren Schülerinnen und Schülern kontextbasierte Aufgaben rund um das Thema „Elektrische Geräte im Haushalt“, die sich sowohl als Erarbeitungs- als auch als Prüfungsaufgaben eignen.
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"Radium Girls"
Die Geschichte der „Radium Girls“ dient als roter Faden, um anhand der biologischen Wirkung von radioaktiver Strahlung deren Eigenschaften zu erarbeiten. Diese jungen Frauen bemalten von Beginn des 1. Weltkriegs an bis in die späten 1920er-Jahre hinein zu Tausenden in den Fabriken die Zifferblätter und Zeiger der selbstleuchtenden Uhren. Ihre Maltechnik, die ihnen in der Fabrik gezeigt worden war, zerstörte ihre Gesundheit und ihr Leben. Diese Einheit wirft neben den physikalischen Fakten auch die Frage nach der gesellschaftlichen Verantwortung im Umgang mit Radioaktivität auf.
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Energie und ihre Eigenschaften
Energie begleitet uns durch unseren Alltag, auch wenn wir das oft gar nicht bewusst wahrnehmen. Aus diesem Grund wird in dieser Unterrichtseinheit das Thema Energie den Schülerinnen und Schülern nähergebracht. Dabei wird der Begriff „Energie“ erklärt und zu den Begriffen Kraft, Arbeit und Leistung abgegrenzt. Die Lernenden werden in der Unterrichtseinheit durch eigene Versuche und Alltagsbeispiele, die sie auf sich selbst beziehen können, dazu motiviert, sich mit den Begriffen „Energie“ und „Energieformen“ auseinanderzusetzen.
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Wie funktioniert ein Pendel?
Wenn ein Pendel schwingt, wandeln sich Bewegungs- und Lageenergie ständig ineinander um. Die Summe aus beiden bleibt genau gleich. Das Pendel dürfte eigentlich nie mehr aufhören zu schwingen. Wie aber kommt es zum Stehen?
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Wie kommt es zur Haloerscheinung?
Wenn Eiskristalle in großer Höhe in sogenannten Zirruswolken das Sonnenlicht brechen, kommt es zur Haloerscheinung. Aber nur bei einem Austrittswinkel von 22 Grad ist ein klassischer Halo zu sehen.
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Digital Physik unterrichten
Neue Impulse für den digitalen Physikunterricht; Digitale Medien sind als Werkzeuge im Physikunterricht nicht wegzudenken. Dennoch sind viele Einsatzmöglichkeiten und deren Potenziale noch wenig bekannt. Welche Ideen zum digital gestützten Physikunterricht können dabei helfen, den Unterricht zu verändern und zu verbessern? Dieser Band gibt Antworten auf diese Frage. Er stellt physikspezifische Tools zu den großen fachspezifischen Bereichen „Messen“ und „Simulieren“ sowie zu E-Learning-Plattformen, Schülerfeedbacksysteme und Erklärvideos vor. Dabei zeigt er die Grundlagen der Digitalisierung im Physikunterricht systematisch und praxisorientiert auf – unter folgegenden Aspekten: Was sind die Grundideen? Was sind die technischen Funktionsprinzipien? Was sind die physikdidaktischen Ideen? Welche Vorteile verspricht man sich? Welche Ziele können auf welche Weise verfolgt werden? In diesem Kontext wird jeweils auch kurz auf die historische Entwicklung digitaler Werkzeuge eingegangen. Lehrkräfte erhalten differenzierte Impulse für ihren Physikunterricht: Was ist heute möglich? Welche Varianten gibt es? Welche Computerprogramme sind auf dem Markt? Wo findet man Materialien, Software oder Literatur? Das Buch richtet sich insbesondere an Lehramtsstudierende, Referendar:innen, Berufseinsteiger:innen, Lehrkräfte im Fach Physik sowie Aus- und Fortbildner:innen.
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