Unterrichtsmaterialien Mechanische Schwingungen und Wellen: Ganze Werke Seite 3/5
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Technische Kommunikation – mit Satellitentechnik auf der Erde und im Weltraum kommunizieren
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Schall mit unterschiedlichen Wirkungen – Anwendungsbeispiel aus dem Themenbereich "Schwingungen und Wellen"
Die Unterrichtseinheit dient der Wiederholung und Vertiefung des Themas Schwingungen und Wellen. Da Anknüpfungspunkte zu den Fächern Musik, Biologie und auch Psychologie bestehen, eignet sich der Beitrag für den fachübergreifenden Unterricht. Auch im Rahmen einer Projektwoche bzw. in Vertretungsstunden lassen sich die Materialien gut einsetzen, ganz abgesehen von dem regulären Unterricht, den sie bereichern.
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Naturphilosophie
Naturphilosophie - von der Antike bis in die Gegenwart. Was ist Natur oder was könnte sie sein? Diese und weitere Fragen sind grundlegend für Naturdenken und -handeln. Das Lehr- und Studienbuch bietet eine historisch-systematische und zugleich praxisbezogene Einführung in die Naturphilosophie mit ihren wichtigsten Begriffen, Strömungen und Diskursen. Es nimmt den pluralen Charakter der Wahrnehmung von Natur in den philosophischen Blick und ist auch zum Selbststudium bestens geeignet.
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Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
Ihre Schüler lernen Analogien zwischen mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen kennen und können so einen Einstieg in das Thema der elektromagnetischen Schwingungen und Wellen finden. Den Schülern werden physikalische Zusammenhänge in einfachen Schwingkreisen bewusst. Die Aufgaben fördern den Umgang mit physikalischen Formeln und regen ebenso zu eigenständigen Überlegungen an.
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Mysterys Physikunterricht 5-10
Spannender Physikunterricht: Finden manche Ihrer Schüler das Fach Physik langweilig? Das muss nicht sein! Mit Hilfe der Mysterys dieses Bandes lassen Sie Ihre Schüler Fachinhalte des Physikunterrichts der Klasse 5 bis 10 anhand spannender Fragen erkunden. So gelingt der problemorientierte Unterricht im Handumdrehen! Mysterys im Fach Physik: Der Band liefert Ihnen 11 Mysterys zu zentralen Lehrplanthemen, wobei jedes der Themen zunächst im Rahmen einer Sachanalyse erläutert wird. Für einen sofortigen souveränen Einsatz der Rätsel im Physikunterricht sorgen didaktisch-methodische Hinweise. So macht es Ihnen keine Probleme, die Mysterys in den unterrichtlichen Kontext einzubetten. Lehrplaninhalte selbst erarbeiten: Den Schülerinnen und Schülern wird zu jedem Mystery eine Einstiegsgeschichte geliefert, welche sie in die Problematik einführt. Nun haben sie die Gelegenheit, das Rätsel mit Hilfe von Basiskärtchen (sowie Erweiterungs- und Vertiefungskärtchen für die Differenzierung) zu lösen. Der Band enthält: 11 komplett ausgearbeitete Mysterys mit Sachanalyse, didaktisch-methodischen Hinweisen, Einstiegsgeschichte, Leitfrage, Arbeitsaufträgen, Basiskärtchen sowie Erweiterungs- und Vertiefungskärtchen; Musterlösungen in Form eines Strukturdiagramms; Hinweise für Möglichkeiten der Diagnose und Förderung sowie der Leistungsmessung.
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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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Das Zeigermodell
Interferenzphänomene spielen in vielen Bereichen der Physik (z. B. Akustik, Optik, Quantenphysik) und Technik eine wichtige Rolle. Die Superposition von Wellen lässt sich besonders einfach und anschaulich im sogenannten Zeigermodell beschreiben und berechnen. Durch grafische Vektoraddition ist es sogar möglich, komplexe Superpositionsprobleme ohne mathematisches Rüstzeug zu lösen. Diese Unterrichtseinheit stellt die Grundlagen des Zeigermodells kurz und übersichtlich dar. Danach wird das erläuterte Modell auf verschiedene Interferenzphänomene angewendet.
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Welle, Teilchen und Wahrscheinlichkeit
Die Welt des Mikrokosmos ist geheimnisvoll. Die Gesetzmäßigkeiten, die wir aus unserer alltäglichen Erfahrung ableiten, verlieren hier ihre Gültigkeit und müssen durch die entsprechenden Gleichungen der Quantenphysik ersetzt werden. Welle oder Teilchen - führen Sie Ihre Schüler schrittweise an das anspruchsvolle Thema Quantenphysik heran. Ein Spiel rundet den Beitrag ab.
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Die Bestimmung der Erdbeschleunigung g - Stationenlernen inkl. einer Farbfolienvorlage Stand: Nov. 2018
In diesem Beitrag werden unterschiedliche Situationen aufgegriffen, um jeweils einen Zahlenwert für die Erdbeschleunigung g zu ermitteln. Bei der Ermittlung von g werden zur Motivierung der SuS neue Medien wie der GTR, Apps oder auch Sensoren verwendet. Die didaktisch-methodischen Hinweis und differenziertes Material sowie eine Lernerfolgskontrolle unterstützen die Lehrkraft. Lösungen zu den Aufgaben sind im Anhang enthalten.
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Von Tönen und Geräuschen in der Physik und der Musik
Ob Kammerkonzert, Hard Rock oder Jazz - Musik spricht die Menschen an. Die SuS untersuchen Signale, Geräusche, Töne und Klänge, lernen die Funktionsweisen von Instrumenten kennen und entdecken dabei die Faszination der Physik. Die methodisch-didaktischen Erläuterungen und Lösungen unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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Sprachsensibel Physik unterrichten
"Die Grenzen meiner Sprache sind die Grenzen meiner Welt." Mit diesem Zitat von Ludwig Wittgenstein unterstreicht Josef Leisen im vorliegenden Heft die Bedeutung von (Fach-)Sprache für das Denken und Lernen. Das Heft beleuchtet verschiedene Aspekte, in denen Sprache im Physikunterricht wichtig ist, und zeigt Wege zu einem sprachsensiblen Physikunterricht. Im Heft finden sich vielfältige, praxisorientierte Anregungen zu folgenden Themenfeldern: Bildungs- und Fachsprache fördern, sprachsensibel mit Fachtexten arbeiten, DaZ-Sprachförderung integrieren, sprachsensiblen Fachunterricht im Kollegium entwickeln. Das Heft bietet Ihnen neben Hintergrundinformationen zum Thema eine breite Auswahl unterrichtspraktischer Beiträge, die zeigen, wie sich im Physikunterricht sprachliche und fachliche Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler fördern und verknüpfen lassen. Die Anregungen reichen von Konzepten nach dem Cognitive-Apprenticeship-Ansatz über Verfahren der Text- und Gestaltungsanalyse sowie Methoden der Wortzschatzarbeit bis zu sprachsensibel konzipierten Forschertagen für einheimische und geflüchtete Kinder.
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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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Quantenphysik
Wurden Sie auch schon einmal gefragt, wie lange es noch dauert, bis man Beamen kann wie bei "Raumschiff Enterprise"? Quantenphysik ist für viele Schülerinnen und Schüler ein sehr faszinierendes, gleichzeitig aber auch ein schwieriges und verwirrendes Thema des Physikunterrichts. Dieses Heft gibt Ihnen einen Überblick über die wichtigsten schulrelevanten Inhalte der Quantenphysik sowie zu geeigneten Möglichkeiten für deren Didaktisierung, aber auch Hinweise zu den vielfältigen Tücken und Holzwegen beispielsweise einer zu "klassisch" verstandenen Anschaulichkeit. Neben einer grundlegenden Orientierung im Thema bietet Ihnen dieses Heft u. a.: Tipps und kritische Hinweise zu schulgeeigneten Experimenten, Anregungen zu einer schultauglichen Elementarisierung der Quantenphysik mithilfe des Zeigermodells sowie Unterrichtskonzepte mit unterschiedlichen Schwerpunkten.
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MINT Zirkel - Ausgabe 4, Dezember 2017
Neophyten: Gäste oder Invasoren?; Die Entdeckung der Gravitationswellen; Räumliche Analyse von Daten - ein anderer Blick auf Epidemien; Blue Crude - Kraftstoff der Zukunft?;50 Jahre Taschenrechner - die Erfindung, die beinahe unterging; Mehr Durchblick - ein Plädoyer für das Mikroskopiferen; Little Big Data - Visualisierung und Analyse von Zusammenhängen mit Smartphone und Browser; Physik im Netz: neues von LEIFIphysik & Co; Das ganze Leben ist ein Quiz ...; Genderkompetenz ist zentral für MINT-Lehrkräfte; Die Aldebaran sucht junge Meeresforscher: Meereswettbewerb "Forschen auf See" 2018
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Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit
Die Schallgeschwindigkeit in Luft stellt eine fundamentale Größe dar. In Form eines Experimentierzirkels bestimmen Ihre Schüler diese Größe auf ganz unterschiedliche Weise. Neben verschiedenen Realisierungen des Laufzeitverfahrens kommen auch Untersuchungen von stehenden Wellen und akustischen Interferenzen zum Einsatz.
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Die Balmerserie - sichtbarer Fingerabdruck des Wasserstoffatoms
Sichtbar wird das Wasserstoffatom durch die Spektrallinien der Balmerserie. Ihre Schüler werten reale oder computergenerierte Wasserstoffspektren aus. Sie erkennen, dass Balmers rein empirisch gefundene Formel mit der von Bohr theoretisch hergeleiteten übereinstimmt. Zur Abiturvorbereitung in Optik hervorragend geeignet!
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Leistungsüberprüfungen Physik - 5. Klasse
Akustik, Aggregatzustände, Temperaturen – viele Lehrplanthemen des Fachs Physik in der 5. Klasse müssen nicht nur unterrichtet, sondern auch abgeprüft werden. Wenn da nur nicht der hohe Arbeitsaufwand wäre, diese Leistungsüberprüfungen zu konzipieren. Die Reihe „Leistungsstände messen und bewerten am Gymnasium“ bietet Ihnen praxiserprobte Hilfe: ausgereifte und sofort einsetzbare Leistungsüberprüfungen zu allen wichtigen Lehrplanthemen. Strukturierte Aufgabenstellungen sowie fundiertes und übersichtliches Material, transparente Bewertungsraster und praktische Musterlösungen ermöglichen Ihnen zügiges Korrigieren und eine qualifizierte Benotung. Weitere Unterstützung bieten Operatoren und Notentabellen im Anhang. Das Zusatzmaterial enthält alle Leistungsüberprüfungen zusätzlich im editierbaren Word-Format, sodass Sie diese individuell verändern und an Ihre Lerngruppe anpassen können. Selbstverständlich können die Materialien auch zur bloßen Übung und Wiederholung im Unterricht eingesetzt werden.
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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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Im Gleichschritt über eine Brücke, ist das gefährlich? - Experimente zu erzwungenen Schwingungen und Resonanz
Schwingungen treten im Alltag in verschiedenen Situationen auf, beispielsweise bei der Federung von Fahrzeugen, bei Gebäuden und Brücken, bei Vibrationen von Maschinen oder bei schwingenden Saiten von Musikinstrumenten. Ein besonderes Phänomen, die Resonanz, untersuchen Ihre Schüler in diesem Beitrag mithilfe von Experimenten.
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Die Fehlerbetrachtung - eine Notwendigkeit in den experimentellen Wissenschaften
Jede Messung einer physikalischen Größe ist mit einer Unsicherheit behaftet. Der wahre Wert - beispielsweise die Masse eines Elektrons - kann daher durch Messungen prinzipiell nicht exakt bestimmt werden. Wie nahe der durch viele Messungen ermittelte Bestwert und der (unbekannte) wahre Wert aller Wahrscheinlichkeit nach beieinanderliegen, schätzen Ihre Schüler in diesem Beitrag mithilfe der Fehlerrechnung ab.
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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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Informationsübertragung mit elektromagnetischen Wellen (Teil II)
Wie funktioniert das Fernsehen, wie der Mobilfunk? Wie können wir mithilfe von GPS navigieren? Behandeln Sie mit Ihren Schülern die physikalischen Grundlagen der digitalen Informationsübertragung!
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Voller Durchblick - die Röntgenstrahlung
Am 8. November 1895 stellte W. C. Röntgen fest, dass eine bestimmte Strahlenart in der Lage war, den menschlichen Körper zu durchdringen. Bringen Sie Ihren Schülern mit diesem Beitrag nahe, was Röntgenstrahlung ist, wofür sie verwendet wird und welche Gefahren damit verbunden sind.
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Der Knaller-Test - ein grundlegendes (Gedanken-) Experiment der Quantenphysik
Mit jeder Messung ist eine Störung des beobachteten Zustands eines Objekts verbunden, glaubte man lange Zeit. Heute weiß man, dass Objekte auch dann erkannt werden können, wenn sie mit keinem einzigen Photon in Wechselwirkung getreten sind. Erklären Sie Ihren Schülern, warum das so ist.
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