Unterrichtsmaterialien Physik: Ganze Werke
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Physik
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MINT Zirkel - Ausgabe 01, März 2017
MINT Zirkel - Ausgabe 01, März 2017
Gesamtwerk
Wie funktioniert ein Katzenauge? - Prinzip und technische Anwendung eines Retro-Reflektors
Die Augen einer Katze strahlen hell im Dunkeln. Katzenaugen wirken also wie sog. Retro-Reflektoren. Darunter versteht man Reflektoren, die das Licht zur Lichtquelle zurückreflektieren. Vermitteln Sie Reflexionsgesetz, Brechungsgesetz, Linsengleichung und Abbildungsgesetz anhand dieses Beispiels.
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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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Gesamtwerk
Von der Lochkamera zur Digicam - wie funktioniert die Fotografie?
Die meisten Schüler haben ihren Fotoapparat immer dabei - in Form der Handykamera. Die Jugendlichen nutzen sie für Schnappschüsse oder spontane Selfies. Doch wie ist ein Fotoapparat aufgebaut? Wie entsteht in einer Kamera ein scharfes Bild? Und welche Bedeutung hat die Brennweite? Ihre Schüler wenden ihre Kenntnisse über die Bildentstehung an Linsen an, experimentieren selbstständig und bauen sich eine eigene Lochkamera.
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Die additive Farbwahrnehmung
Die drei Grundfarben in der additiven Farbwahrnehmung sind Rot, Grün und Blau. Werden sie addiert, nimmt das Auge Weiß wahr. Anhand des Farbkreises erläutert der Film die Gesetzmäßigkeiten der additiven Farbwahrnehmung. Es wird auch erklärt, wie die Regeln für die Wahrnehmung durch Auge und Gehirn gelten.
Verwandte Themen
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Die subtraktive Farbwahrnehmung
Mit den Farben Blau, Gelb und Purpur können alle Farben hergestellt werden. Dies liegt an der subtraktive Farbmischung: Die Farben wirken wie ein Filter, der verhindert, dass man die Ursprungsfarben noch sieht. Welche Farben sichtbar sind, liegt am Absorptionsspektrum des Filters.
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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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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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Die Gefahren des elektrischen Stroms
Elektrische Geräte gehören so selbstverständlich in die Welt der Schüler, dass ihnen oft die Gefahr von beschädigten elektrischen Leitungen oder Geräten und die Folgen eines nicht sachgemäßen Umgangs mit Strom nicht bewusst sind. Doch was ist elektrischer Strom überhaupt? Und wann ist ein elektrischer Strom gefährlich? Unser Beitrag macht Ihre Schüler auf die Gefahren des elektrischen Stromes aufmerksam und zeigt ihnen einen sicheren Umgang mit Strom auf.
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MINT Zirkel - Ausgabe 04, November/Dezember 2016
MINT Zirkel - Ausgabe 04, November/Dezember 2016
Gesamtwerk
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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MINT Zirkel - Ausgabe 03, September/Oktober 2016
MINT Zirkel - Ausgabe 03, September/Oktober 2016
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Mathematik im Physikunterricht
„Das Buch der Natur ist in der Sprache der Mathematik geschrieben“ – und auch deshalb bleibt die Physik für etliche Schülerinnen und Schüler ein Buch mit sieben Siegeln. Dieses Heft zeigt Wege, auf denen man Schülerinnen und Schüler in die Abstraktion und beim Erlernen eines sicheren Umgangs mit mathematischen Werkzeugen begleiten kann. Und es zeigt, dass die Beschäftigung mit den mathematischen Strukturen der Physik keine Hürde sein muss, sondern eine Hilfe beim Verstehen von Physik und beim Lernen über Physik sein kann. In mehreren Grundlagenartikeln beleuchten die Autorinnen und Autoren das komplexe Verhältnis von Physik und Mathematik bzw. von Physik- und Mathematikunterricht. Verschiedene Unterrichtskonzepte zeigen Wege in die Abstraktion, den Umgang mit mathematischen Werkzeugen und das Wechselspiel von Mathematik und Physik. Aufgaben, Materialien, Tipps und Methoden bieten zudem Unterstützung bei der Umsetzung der Unterrichtsvorschläge.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 02, April/Mai 2016
MINT Zirkel - Ausgabe 02, April/Mai 2016
Gesamtwerk
Physik erklären
Wer gut erklären kann, den schätzen die Schülerinnen und Schüler. Dennoch ist das Erklären zugunsten schülerorientierter Unterrichtsverfahren in den letzten Jahrzehnten eher ins Hintertreffen geraten. Dieses Heft zeigt Ihnen, wann und wie Sie im Physikunterricht erklären dürfen und sollen, was gute Lehrererklärungen ausmacht und wie Sie das Erklären trainieren können. Dieses Heft nimmt unterschiedliche Aspekte guten Erklärens unter die Lupe, u. a. die Gestaltung verständlicher und adressatengerechter Erklärungen, die Struktur und Inhalte sachgerechter Erklärungen, nonverbale Aspekte des Erklärens, Bilder und Videos zur Unterstützung oder sogar als Ersatz von Lehrererklärungen. Zudem finden Sie Hintergründe dazu, was Erklärungen eigentlich sind, wie sie funktionieren und aufgebaut sind. Darüber hinaus enthält das Heft auch Checklisten sowie praktische Tipps für Erklär-Phasen im Unterricht.
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