Unterrichtsmaterialien Elektromagnetische Induktion: Ganze Werke
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Physik
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Elektromagnetische Induktion
In dieser Lerneinheit entwickeln Schülerinnen und Schüler ein Hamsterrad, das elektrische Spannung induziert. Hierbei wird Grundwissen der Elektrizitätslehre wiederholt, es werden experimentelle / planerische Kompetenzen gefördert und es wird zur Auseinandersetzung mit einem komplexen physikalischen Inhalt motiviert. Im Anschluss an die experimentelle Entwicklung des Generators und der Erarbeitung von Induktion durch ein magnetisches Wechselfeld, beurteilen die Schülerinnen und Schüler die Menge der durch diesen Generator bereitgestellten Energie hinsichtlich der titelgebenden Fragestellung: Reicht die Energiemenge aus, um ein Handy zu laden? Eine Lernerfolgskontrolle schließt die Unterrichtsreihe ab.
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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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Die Ursachen des aktuellen Klimawandels
Sintflutartige Überschwemmungen, Erdrutsche, Sturmkatastrophen und Sturmfluten an den Küsten, Hitzewellen in den gemäßigten Breiten und Dürreperioden, winterliche Niederschläge, die z. B. im Alpenraum zunehmend als Regen statt Schnee fallen – sind dies Folgen oder Vorboten des Klimawandels? Bei jeder Naturkatastrophe werden Klimaforscher mit dieser Frage konfrontiert. Gehen Sie mit Ihren Schülern den Ursachen von Treibhauseffekt und Klimawandel auf den Grund.
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Ein Vergleich:
Dieser Beitrag stellt mechanische und elektromagnetische Schwingungen einander gegenüber. Die Schwingungsdauer eines Federpendels und eines elektromagnetischen Schwingkreises werden verglichen. Ihre Schüler berechnen die Spannenergie und auch die elektrische bzw. magnetische Energie. Lenz'sche Regel, Selbstinduktion und Dämpfung werden abschießend betrachtet.
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Der erste Elektromotor der Welt
Im Jahr 1821 stellte Faraday das erste Modell eines Elektromotors vor. Lassen Sie Ihre Schüler seine Überlegungen nachvollziehen und Parallelen zu modernen Varianten entdecken.
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Wechselstromphysik
Wechselspannung ist die Grundlage unseres derzeitigen Energieversorgungssystems und darüber hinaus die Basis für wichtige Technologien. Das war nicht immer so, und derzeit zeichnet sich auch eine wachsende Bedeutung von Gleichspannungstechnologien ab. Dieses Heft beleuchtet methodisch variantenreich Aspekte dieses schwierigen physikalischen Themenfeldes und nimmt auch das Spannungsfeld zwischen Wechselspannungs- und Gleichspannungstechnologien in den Blick. Neben einem Überblick zum fachlichen und didaktischen Kern des Themengebiets "Wechselspannungsphysik" stellt das Heft vielfältige Unterrichtsmethoden und -konzepte zur Behandlung der Wechselspannungsphysik im Unterricht vor, u.a. Experimente, Black-Box-Aufgaben, Lernen an Stationen, Methoden für das Lernen im Team. Inhaltlich reicht das Spektrum von der Induktion über den Schwingkreis bis zu historischen Aspekten. Jenseits des Themenschwerpunkts bietet dieses Heft auch erprobte Unterrichtsanregungen zu physikalischen Methoden der Kühlung, nimmt Physik im Alltag am Beispiel von Reflektorfolien unter die Lupe und stellt in der Versuchskartei Experimente zum Luftdruck und zur sog. Tachometervoreilung vor.
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Naturphänomene im digitalen Zeitalter
Sind Naturphänomene für "Digital Natives" überhaupt noch interessant? Liegen heutigen Kindern und vor allem Jugendlichen technische Themen nicht viel näher als Gewitter, Regenbögen und Mondphasen? Dieses Heft zeigt, dass die Beschäftigung mit Naturphänomenen auch im digitalen Zeitalter bildend sein und zum Lernen von und über Physik beitragen kann. Dabei lohnt es sich, die digitalen Medien nicht als Gegensatz zur direkten Naturerfahrung zu verstehen, sondern als Brücke oder als Weg zur Erweiterung und Vertiefung. Im vorliegenden Themenheft finden Sie dazu vielfältige Anregungen. Das Heft bietet Unterrichtsanregungen mit vier unterschiedlichen Zugängen: traditionelle Naturphänomene mit digitalen Medien erkunden, Naturphänomene mit neuen Instrumenten untersuchen, Medien zu Naturphänomenen gestalten, Naturphänomene in den Medien. Dazu gibt es Hintergrundinformationen zum Lernen über Naturphänomene und Fachinformationen zu interessanten Phänomenen. Das Spektrum der im Heft behandelten Naturphänomene reicht von den Mondphasen über Wolkenbilder bis hin zu Geysiren.
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Magnetismus, Elektrizität und Elektromagnetismus
Für spannenden Physikunterricht Wenn es im Physikunterricht um Stromkreise und elektrische Ladungen geht, erschließt sich vielen Schülern nicht, wie spannend und alltagsrelevant dieses Thema eigentlich ist. Mit Hilfe des vorliegenden Bandes wecken Sie nicht nur das Interesse Ihrer Schüler, sondern können sie sogar für physikalische Themen begeistern! Interessante Schülerversuche Der Band enthält insgesamt 9 Kapitel, jeweils mit einem motivierenden Einstieg und zahlreichen leicht umzusetzenden Schülerversuchen. Ein besonderer Highlight-Versuch pro Kapitel sorgt für Spaß und Spannung und hält die Aufmerksamkeit der Schülerinnen und Schüler aufrecht. Phänomene eigenständig erforschen Dank der kontextorientierten Arbeitsmaterialien für den Physikunterricht lernen die Schüler, eigenständig und beginnen, vernetzt zu denken. Die Themen: - Dauermagnete - Einfache Stromkreise - Elektromagnetismus - Stromstärke - Gefahren des elektrischen Stroms - Elektrische Ladungen - Spannung - Widerstände - Motoren und Generatoren - Induktion und Transformatoren
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Frustfach ade - Motivationskoffer Physik
Frustfach Physik? Es ist leider wahr: Bei vielen Schülern stößt das Fach Physik auf wenig Gegenliebe. Die Gründe können Verständnisprobleme sein, aufgebaute Wissenslücken oder auch eine mangelnde Ersichtlichkeit der Alltagsrelevanz. Als Folge sind die Schülerinnen und Schüler unmotiviert, frustriert und stören mitunter den Unterricht. Endlich Spaß an Physik Das muss nicht sein. Mit den richtigen Ideen können Sie das Interesse Ihrer Schüler für den Physikunterricht wecken. Mit diesem Band erhalten Sie Tipps zur Motivationssteigerung, Anregungen zur Anpassung der Rahmenbedingungen und natürlich originelle Praxismaterialien. Physik-Muffel motivieren Die einzelnen Bausteine sind auf die zentralen Lehrplanthemen des Physikunterrichts in der Sekundarstufe I abgestimmt und sorgen für nachhaltige Aha-Effekte, mit deren Hilfe Physik endlich auch dem größten Physik-Muffel Spaß macht. Die Themen: - Akustik - Astronomie - Wärmelehre - Elektrizitätslehre - Elektrostatik - Magnetismus - Optik - Elektromagnetismus Der Band enthält: - allgemeine Tipps zur Motivationssteigerung - auf die zentralen Lehrplanthemen abgestimmte Ideen mit Beschreibung der Durchführung und Angaben zu Zeit, benötigtem Material und Zielen, Vorlagen für Arbeitsblättern
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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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Magnetismus
Haftet ein metallischer Gegenstand an einem anderen, so ist hierfür die Kraft des Magnetismus verantwortlich. Der Film erklärt diese unsichtbare Kraft und zeigt in Beispielen aus dem Alltag, wie sie funktioniert. Das Phänomen des Magnetisierens und Entmagnetisierens zeigt er ebenso wie das Sichtbarmachen der Feldlinien eines Magneten. Dass die Erde ein Magnetfeld hat und wie man sich das seit Jahrhunderten bei der Navigation mit dem Kompass zunutze macht, wird mit Grafiken und Beispielen gezeigt. Dass das Wissen um den Magnetismus die Grundlage zur Gewinnung von Strom ist, stellt ein eigenes Kapitel vor. Zusatzmaterial: 80 Arbeitsblätter in Schüler- und Lehrerfassung; 20 Testaufgaben; 7 interaktive Arbeitsblätter; 5 MasterTool-Folien.
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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.
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Unser Universum – ein Blick über den Horizont hinaus
Fachexperten stellen in diesem Heft Wissensbausteine vor, die sie als grundlegend und elementar ansehen. Neben dem Fachwissen in mehreren Beiträgen und einem Glossar präsentieren sie eine Auswahl von Vorgehensweisen, die neue Erkenntnisse liefern. Damit erschließen sich attraktive Bausteine für einen aktuellen, kompetenzorientierten Physikunterricht. Weitere Beiträge mit unterrichtspraktischen Vorschlägen zeigen zudem, dass sich viele Inhalte direkt an klassische Themen des Physikunterrichts anbinden lassen.
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Magnetismus, Elektrizität und Elektromagnetismus
Wichtige Elektrik-Themen des Physikunterrichts Mit diesem Band erhalten Sie alle wichtigen Themen rund um die Elektrik für den Physikunterricht in den Jahrgangsstufen 5 bis 10. Vermittelt werden die Themen mit Hilfe von aufbereiteten Texten sowie interessant gestalteten Schülerversuchen, so dass im Physikunterricht der Sekundarstufe I garantiert keine Langeweile aufkommt. Fertige Unterrichtseinheiten für den Physikunterricht Der Band ist in neun Kapitel gegliedert, in welchen die Lerninhalte in fertigen Unterrichtseinheiten kontext- und handlungsorientiert aufbereitet werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen dabei physikalische Zusammenhänge selbstständig entdecken und darüber hinaus lernen, ihre Ergebnisse zu dokumentieren. Umfassende Lernmaterialien Jedes der neun Kapitel enthält einen motivierenden Einstieg und Tipps und Ideen für echte Sternstunden im Fach Physik. Weiterhin erhalten Sie methodisch-didaktische Hinweise, Materiallisten und Sicherheitshinweise sowie Hilfematerial für lernschwache Schüler. Abgerundet wird das Angebot durch einen Test am Ende jedes Kapitels. Die Themen: - Dauermagnete - Einfache Stromkreise - Elektromagnetismus - Stromstärke - Gefahren des elektrischen Stroms - Elektrische Ladungen - Spannung - Widerstände - Motoren und Generatoren - Induktion und Transformatoren Der Band enthält: - 9 Kapitel, jeweils mit motivierendem Einstieg und ersten Fragen - zahlreiche (Schüler-)Versuche - mindestens einen Highlight-Versuch pro Kapitel
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