Unterrichtsmaterialien Elektrische Geräte und Anwendungen: Ganze Werke
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Physik
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Gesamtwerk
Elektrische Felder und Kondensatoren
Kondensatoren findet man in vielen elektronischen Schaltungen. Dort speichern sie kleine Mengen Energie, sorgen für zeitlich verzögerte Signalweiterleitung, bestimmen die Frequenz von Schwingkreisen und filtern Gleichspannungsanteile aus überlagerten Gleich- und Wechselspannungen heraus. Rundfunk, Fernsehen, Mobilfunk, Computer, das Internet und vieles andere wären ohne Kondensatoren nicht möglich. Im ersten Teil dieses Beitrags wurden die physikalischen Grundlagen erläutert. Dieser zweite Teil widmet sich nun der technischen Anwendung.
Gesamtwerk
Physik auf der Bühne
Verschiedene Arten von Inszenierungen spielten und spielen in der Physik wie auch beim Nachdenken über Physik eine Rolle: Forschende präsentieren ihre Ergebnisse vor Kolleginnen und Kollegen, Faradays "Weihnachtsvorlesungen" werden immer wieder nachgeahmt, Science-Slams füllen große Säle und Brechts "Galileo" ist heute noch aktuell. All diese Zugänge sowie die damit verknüpften, unterschiedlichen szenischen Formate bergen auch Potenziale für den Physikunterricht, insbesondere bei der Thematisierung von Nature-of-Science-Aspekten und für Lernende, die sonst nur schwer einen Zugang zur Physik finden. Dieses Heft stellt Ihnen verschiedene Methoden vor. Manche lassen sich als methodische Elemente gut in den üblichen Physikunterricht einbinden, andere zielen auf längere, auch fächerübergreifende Projektarbeit. So bietet Ihnen dieses Heft vielfältige Anregungen, Ihren Physikunterricht "dramatischer" zu gestalten. Die Beiträge des Heftes bieten neben Hintergrundinformationen und einem Überblick zum Thema u.a. kurze Skizzen und Ideen für den Unterricht, beispielsweise: zur Repräsentation physikalischer Konzepte in Form von Standbildern oder animierten Diagrammen; für das StoryTelling im Physikunterricht zu physikhistorischen Themen; zur Nutzung von Social-Media-Diskussionen zu physikalischen Themen als Ausgangspunkt für Aufgabenstellungen; stellen aber auch komplexere Methoden vor wie z.B.: die Erstellung von einfachen Animationen zur Präsentation fachlicher Inhalte; die durch eine Geschichte geführte Visualisierung naturwissenschaftlicher Sachverhalte durch eine besondere Form des Posters; die Erarbeitung und Inszenierung eines physiknahen Bühnenstücks wie Brechts "Galileo" in einem längerfristigen Projekt. Darüber hinaus bietet das Heft Anregungen für die Präsentationen von Forschungsergebnissen am Beispiel von "jugend forscht" und Tipps zur Vorbereitung und Gestaltung schulischer Science-Slams. Ein Blick hinter die Kulissen des Wiener "portraittheaters" zeigt, wie Aspekte von Naturwissenschaften professionell auf die Bühne gebracht werden. Jenseits der "Physik auf der Bühne" finden sich im Heft auch Ideen zur einfachen Klassifizierung der Orbitale des H-Atoms sowie Vorschläge für Modellversuche zum Treibhauseffekt.
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MINT Zirkel - Ausgabe 1, März 2020
Zukunft Elektromobilität, Eine neue Ära der Astrophysik, Dornröschen und die Wahrscheinlichkeitstheorie, Interaktiv lernen mit H5P, Wer zahlt für den Schaden am Messgerät?, Mit psychischer Gesundheit gute Schule entwickeln, Erklärende Naturgeschichte, Quantum Supremacy und der Weg zum universellen Quantencomputer, Können innovative Unterrichtsansätze in den MINT-Fächern die Motivation und Leistung fördern?, Thema Plastikmüll im Unterricht
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Gesamtwerk
Elektrische Felder und Kondensatoren
Kondensatoren findet man in vielen elektronischen Schaltungen. Dort speichern sie kleine Mengen Energie, sorgen für zeitlich verzögerte Signalweiterleitung, bestimmen die Frequenz von Schwingkreisen und filtern Gleichspannungsanteile aus überlagerten Gleich- und Wechselspannungen heraus. Rundfunk, Fernsehen, Mobilfunk, Computer, das Internet und vieles andere wären ohne Kondensatoren nicht möglich. Wodurch kommen die Effekte zustande, die die Kondensatoren in der Elektronik bewirken? Was sind die physikalischen Grundlagen?
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Elektrizität im Haushalt
Elektrizität begleitet uns alle und besonders auch Heranwachsende heute rund um die Uhr – vom Wecken per Handy am Morgen bis zum Youtube-Gucken auf dem Fernseher oder Laptop am Abend. Einen Alltag ohne elektrische Geräte können sich die meisten kaum mehr vorstellen, zumal uns viele Elektrogeräte auch schwere oder zeitraubende Arbeiten wie das Wäschewaschen deutlich erleichtern. Dieses Heft stellt die "Elektrizität im Haushalt" ins Zentrum, da die Elektrogeräte und auch die verschiedenen Schaltungen im Haushalt den Schülerinnen und Schülern vertraut sind. So bietet dieses Thema einen guten Ausgangspunkt, um sich im Unterricht mit verschiedenen Aspekten von Elektrizität und ihrer verantwortungsvollen Nutzung zu beschäftigen. Das Heft thematisiert neben grundlegenden physikalisch-technischen Themen wie Stromkreisen und unterschiedlichen Schaltungsarten auch Fragen von Energieeffizienz und Nachhaltigkeit im Zusammenhang mit elektrischer Energie. Beleuchtet wird auch die historische Entwicklung von Elektrogeräten sowie ihrer Nutzung. Zwei Praxismodulen widmen sich dem wichtigen Thema Sicherheit und stellen Anregungen vor, mit den Schülerinnen und Schüler Gefahren beim Umgang mit Elektrizität sowie technische Sicherheitseinrichtungen zu behandeln. Darüber hinaus findet sich im Heft ein Konzept zur Arbeit mit Portfolios und zu deren Bewertung. Und für Lehrkräfte mit DaZ-Schülerinnen und -Schülern gibt es u.a. Tipps zur geeigneten Anpassung von Arbeitsblättern.
Verwandte Themen
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Merkblätter naturwissenschaftliches Arbeiten
Alle Basics stets zur Hand! Jeder Fachlehrer im Bereich der Naturwissenschaften kennt das Problem: Vor jeder Stunde haben Sie Sorge, dass sich die Schüler beispielsweise nicht an den richtigen Umgang mit dem Bunsenbrenner erinnern, sodass Sie lieber den Erste-Hilfe-Kasten prüfen. Doch das muss nicht sein! Merkblätter zum naturwissenschaftlichen Arbeiten Mit diesem E-Book erhalten Sie Merkblätter mit Verhaltensregeln für junge Naturwissenschaftler, zum Umgang mit Geräten oder zu den Grundsätzen des naturwissenschaftlichen Arbeitens, welche die Schülerinnen und Schüler stets griffbereit und vor Augen haben. Konzentriert arbeiten in den Naturwissenschaften Wenn Sie sich in den Fächern Chemie, Physik und Co. nicht mehr darum sorgen müssen, dass alle Grundlagen vergessen wurden, können Sie sich schneller dem eigentlichen Stundenthema widmen und Ihre Schützlinge selbstständig arbeiten und experimentieren lassen. Die Themen: - Verhaltensregeln für junge Naturwissenschaftler - Umgang mit wichtigen Geräten in den Naturwissenschaften - Grundsätze des naturwissenschaftlichen Arbeitens - Fachtypische Arbeitsweisen - Kommunikation und Dokumentation Das E-Book enthält: - Verträge und Blanko-Versuchsvorlagen zum sicheren Experimentieren - Merkblätter zu allen wichtigen Bereichen/Vorgehensweisen des naturwissenschaftlichen Arbeitens - Arbeitsblätter zur Bestimmung von Laborgeräten - Lösungen
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DLR Erde und Mond - Lehrermaterialien und Mitmach-Experimente
Man nehme eine Styroporkugel, ein paar Zahnstocher und eine Taschenlampe. Das sind die „Zutaten“ für ein faszinierendes Mitmach-Experiment, das in Anlehnung an einen legendären Versuch aus der Antike beweist:
Die Erde ist eine Kugel und keine Scheibe. So einfach und gleichzeitig spannend kann Wissenschaft sein! Viele solcher Versuche, die Sie ohne großen Aufwand und mit „Bordmitteln“ im Unterricht umsetzen können, haben wir in diesem Buch für Sie entwickelt und ausgearbeitet. Thema dieser Unterrichtsmaterialien ist die Erde – zusammen mit dem Mond, unserem kosmischen „Begleiter“.
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Experimente zur Untersuchung der Kernstrahlung
In spannenden Experimenten untersuchen Ihre Schüler die Kernstrahlung. Dabei setzen sie sich zunächst mit der Frage auseinander, wie Kernstrahlung entsteht, arbeiten die Eigenschaften dieser Strahlung heraus und lernen verschiedene Nachweisgeräte für Kernstrahlung kennen. Am Schluss gehen wir auf Anwendungen ein.
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Elektrische Stromkreise
Schülerinnen und Schüler begegnen elektrischen Schaltungen und Stromkreisen in ihrem Alltag ständig. Dennoch gilt die Elektrizitätslehre als langweilig, die fachlichen Konzepte empfinden viele als schwer verständlich. Dieses Heft zeigt Wege zu den physikalischen Grundlagen von Stromkreisen und geht dabei auch auf Schülervorstellungen ein. Moderne Unterrichtsmethoden motivieren dabei zum eigenen Experimentieren und zum Nachdenken über die Ergebnisse der Experimente. Das Heft bietet einen Überblick zu den didaktischen Hürden des Themas sowie eine knappe fachliche Orientierung. Die vorgestellten Unterrichtskonzepte schlagen Zugänge auf unterschiedlichen Ebenen vor, z. B. eine gezielte Auseinandersetzung mit Stromkreismodellen und insbesondere mit Modellen für die elektrische Spannung, ein bewusstes Artikulieren eigener Vorstellung, Schülerexperimente u. a. zu Schaltungsarten sowie zur Variablenkontrolle anhand von Stromkreisparametern, Methoden zum Einüben des Aufbaus von Schaltungen und des Lesens von Schaltplänen. Zur unterrichtlichen Umsetzung dieser Schwerpunkte werden verschiedene Methoden vorgeschlagen wie z. B. Concept Cartoons, Gruppenpuzzle, Lernzirkel.
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DLR Mit Astronauten ins Weltall - Lehrermaterialien und Mitmach-Experimente
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.
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Elektromagnetische Wellen
Viele aktuelle Technologien basieren auf der Nutzung elektromagnetischer Wellen, doch auch der Physikunterricht der Oberstufe bleibt häufig bei allgemeineren Aspekten der Wellenoptik stehen. Dieses Heft zeigt erprobte Wege in dieses theoretisch und experimentell anspruchsvolle, aber auch faszinierende Gebiet der Physik. Neben einem Überblick zu den fachlichen Grundlagen des Themas und einer didaktischen Orientierung stellt das Heft unterschiedliche unterrichtliche Zugänge vor, u. a. Demonstrationsexperimente, Lehrerpräsentationen und -vorträge, Schülerversuche, das Arbeiten mit Fachtexten bzw. mit Animationen. Dabei geht es auf der einen Seiten um ein Verständnis der theoretischen Grundlagen, auf der anderen Seite um eine experimentelle Erschließung der Phänomene. Aufgaben, Hintergrundinformationen zu technischen Anwendungen sowie historische Einblicke bieten Vertiefungsmöglichkeiten.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 03, September/Oktober 2016
MINT Zirkel - Ausgabe 03, September/Oktober 2016
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 02, April/Mai 2016
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Gesamtwerk
Informationsübertragung mit elektromagnetischen Wellen
Die Übertragung von Sprache, Musik und bewegten Bildern (Rundfunk, Fernsehen) ist für Ihre Schüler eine Selbstverständlichkeit, genauso wie WLAN oder GPS und das Telefonieren mit Smartphones. Betrachten Sie die Physik hinter diesen Technologien.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2015
MINT Zirkel - Ausgabe 01, Januar/Februar 2015
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