Unterrichtsmaterialien Mechanik: Ganze Werke
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Physik
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MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2012
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Biophysik
Biophysik ist ein noch junges Fachgebiet an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Es ist in vielen Studiengängen ein Vertiefungsfach und wird erst seit einigen Jahren als eigenständiges Studienfach in Bachelor- und Masterstudiengängen angeboten. Dieses Buch entstand an der Goethe-Universität Frankfurt als Begleitbuch zum ersten grundständigen Biophysikstudiengang. Es führt in grundlegende Konzepte der Biophysik ein und beschreibt die wichtigsten experimentellen Methoden. Bei der Behandlung dieser Konzepte werden einige Grundlagen aus Physik, Chemie und Biologie vorausgesetzt, die üblicherweise in den ersten Semestern des Studiums vermittelt werden. Aus dem Inhalt: Eigenschaften, Struktur und Funktion biologischer Polymere; Eigenschaften biologischer Membranen; Transportprozesse über biologische Membranen; Grundlagen biologischer Energiewandlung; Spektroskopische Messmethoden; Rastersondentechniken und molekulares Kräftemessen; Strahlenbiophysik.
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Vertretungsstunden Physik 9./10. Klasse
Das gehört zum Schulalltag aller Lehrer: Kurzfristig müssen Sie für eine Vertretungsstunde einspringen. Pech, wenn ausgerechnet ein Fach auf dem Stundenplan steht, für das Sie nicht ausgebildet sind. Für diesen Fall bieten die vorliegenden Vertretungsstunden sofort einsetzbare Unterrichtsmaterialien, die thematisch in den regulären Unterricht passen und sich an den Lehrplänen für das Fach Physik in der 9./10. Klasse orientieren. Die Arbeitsblätter sind so aufgebaut, dass die Schüler selbstständig arbeiten und Lösungen kontrollieren können. Damit ist auch in der Vertretungsstunde vernünftiger Unterricht garantiert.
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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.
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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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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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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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Vertretungsstunden Physik 7./8. Klasse
Das gehört zu Ihrem Schulalltag: Kurzfristig müssen Sie für eine Vertretungsstunde einspringen. Pech, wenn das ein Fach ist, für das Sie nicht ausgebildet sind. Dennoch muss die anstehende Stunde mit Inhalt gefüllt werden. Der vorliegende Band bietet sofort einsetzbare Unterrichtsmaterialien, die thematisch in den regulären Unterricht passen und sich an den Lehrplänen orientieren. Geboten werden Aufgaben zu den Themen Kernschatten, Reflexionen, Brechung, Wäremeleitung, Aggregatzustände, Hebelgesetz, Hookesches Gesetz, Stromkreis, Wiederstand und Magnete. Die Arbeitsblätter sind so aufgebaut, dass die Schüler selbstständig arbeiten und ihre Lösungen kontrollieren können. So ist auch in der Vertretungsstunde vernünftiger Unterricht garantiert!
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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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„Ich hebe die Welt aus den Angeln!“ – Kraftumformende Einrichtungen kennenlernen
„Gib mir einen festen Platz zum Stehen und ich werde die Erde bewegen!“ Dieser Ausruf wird dem griechischen Philosophen, Mathematiker und Physiker Archimedes von Syrakus (um 287–212 v. Chr.) zugeschrieben, nachdem er vor über 2000 Jahren das Hebelgesetz entdeckte. Seine genialen Erfindungen wie Flaschenzug, Winden und Wasserschrauben, Hebekräne und Wurfmaschinen brachten ihm zu seiner Zeit viel Ruhm und Ehre ein. Vor allem bei der Verteidigung seiner Heimatstadt gegen die Heerscharen des römischen Feldherrn Claudius Marcellus erwarb er sich große Verdienste. Auch heute noch beruhen viele technische Geräte auf seinen Formeln und den von ihm entwickelten technischen Elementen. Nutzen Sie die Erfahrungswelt Ihrer Schüler, um sie mit der Wirkung von kraftumformenden Einrichtungen und ihren Gesetzen vertraut zu machen.
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Physik I - kompetenzorientierte Aufgaben
Camera Obscura, Brownsche Bewegung, die Besonderheit des Wassers oder Magnete und ihre Wirkung - mit diesem E-Book erforschen und entdecken Ihre Schüler die spannende Welt der Physik. Anke Ganzer bietet Ihnen kompetenzorientierte Unterrichtsmaterialien für den Anfangsunterricht. Die Arbeitsblätter liegen in drei unterschiedlichen Niveaustufen vor. Sie decken alle in den Lehrplänen geforderten Kompetenzbereiche ab: Beschreiben, Bewerten, Vergleichen, Arbeiten mit Diagrammen, Arbeiten mit Sachtexten, Arbeiten mit Modellen, Begründen, Berechnen physikalischer Größen und Erklären von Erscheinungen in der Natur. Thematisch berücksichtigen die Kopiervorlagen alle wesentlichen Teilbereiche der Physik. Lernzielkontrollen am Ende eines jeden Kapitels evaluieren das Gelernte. Ein Lösungsteil ermöglicht Ihnen die schnelle Kontrolle.
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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.
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Physik selbst entdecken: Wärmelehre
Entdeckender Unterricht - mit diesem Heft ganz einfach! Mit zahlreichen spannenden und alltagsnahen Aufgaben und Versuchen können Ihre Schülerinnen und Schüler selbst loslegen und sich das erforderliche Wissen handlungsorientiert und kooperativ erarbeiten und anschließend üben. Das Heft behandelt die Themen Temperatur (Thermometer, Messung, Celsius und Kelvin), Wärmeübertragung (Wärmeleitung, -strömung und -strahlung, Wärmequellen), Aggregatszustandsänderungen (Sieden, Schmelzen und Erstarren, Verdunsten) sowie Volumenänderungen (bei Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen, Anomalie des Wassers). Ihre Schüler messen und konstruieren, experimentieren und probieren aus - und gelangen dabei systematisch zu den lehrplanrelevanten Erkenntnissen. Die differenzierten Aufgaben berücksichtigen Leistungsstand und Heterogenität der Schülergruppen. Das Grundwissen wird mithilfe von Übungskarten abgefragt und gefestigt. Alle Kopiervorlagen sind sowohl einzeln als auch im Stationenlernen einsetzbar. Mit Lösungen und Lehrerhinweisen zu allen Arbeitsblättern.
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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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