Unterrichtsmaterialien Grundlagen und Prinzipien: Ganze Werke Seite 3/6
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Physik
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Gesamtwerk
Fehlerkultur
Fehler im Physikunterricht - ein komplexes Thema, das in diesem Heft aus verschiedenen Perspektiven beleuchtet wird. Denn es gibt nicht nur diejenigen Fehler, die Schülerinnen und Schüler beim Lernen von Physik machen. Beispielsweise hat die Physik selbst einen fachspezifischen Umgang mit Fehlern entwickelt. Oder Fehler im Unterricht können einerseits als Lerngelegenheit dienen, andererseits aber auch Lernen behindern. Um aus Fehlern tatsächlich "klug" zu werden, ist eine positive Fehlerkultur nötig, in der Schülerinnen und Schüler auch Raum zum Fehlermachen sowie ausreichend Zeit und Unterstützung zum Lernen aus Fehlern erhalten. Dieses Heft zeigt Wege, eine solche Fehlerkultur im Physikunterricht zu entwickeln. Neben Hintergrundartikeln zum Thema Fehlerkultur im Physikunterricht bietet das Heft in fünf Kapiteln Anregungen, Tipps, Materialien und Unterrichtskonzepte: Im Kapitel "Fehler in der Physik" finden sich Unterrichtsimpulse, die den Umgang mit Fehlern in der Physikgeschichte und in der modernen physikalischen Forschung beleuchten. Der "Umgang mit Messfehlern" ist ein zentrales Thema sowohl in der Physik als auch im Physikunterricht. Hierzu finden sich Unterrichtsansätze und Werkzeuge für den Physikunterricht der Sek. I und der Sek. II, Tipps für Lehrkräfte und Impulse, welche die Sicht der Schülerinnen und Schüler einbeziehen. Im Kapitel "Fehler aus der Sicht der Lehrkräfte" geht es um den Umgang von Physiklehrerinnen und -lehrern mit den Fehlern der Lernenden. Zwei Kapitel beleuchten sowohl verbale als auch non-verbale Reaktionen auf Fehler aus der Perspektive einer lernförderlichen Fehlerkultur. Das Kapitel "Fehler aus der Sicht der Lernenden" beschäftigt sich mit unterschiedlichen Fehlerarten (z.B. Fehler beim Planen von Experimenten, beim Schätzen oder in Klassenarbeiten) und Möglichkeiten für den Umgang damit. Ein Beitrag zum Thema Inklusion nimmt zudem Schülerinnen und Schüler in den Blick, für die das Fehlermachen und der unterrichtliche Umgang damit besonders belastend sein kann. Beim "Lernen aus Fehlern" schließlich geht es um verschiedene Unterrichtsansätze, die Fehler für das Lernen fruchtbar machen. Darüber hinaus bietet das Heft Vorschläge für offene Aufgaben zur Elektrik und zur Sicherheit im Alltag sowie für Experimente zum Flaschenzug sowie zum Thema Wechselstrom.
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Gravitationsfeld des Doppelsterns Capella
Capella im Sternbild Fuhrmann ist ein Doppelstern-System. Es wird gebildet von den beiden Komponenten A und B, welche im gegenseitigen Abstand r = 0,74 AE den gemeinsamen Schwerpunkt S annähernd auf Kreisbahnen mit der Periode T = 104 d umlaufen. Anhand dieser Sternkonstellation wiederholen Ihre Schüler in verschiede-nen leistungsdifferenzierten Aufgaben den Schwerpunktsatz, das Gravitationsgesetz, die allgemeine Bewegungsgleichung und die drei Newton’schen Axiome.
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Die Physik einer Loopingbahn untersuchen
Warum sind Loopings in Achterbahnen niemals kreisförmig konstruiert? Welche Beschleunigungen wirken auf den Fahrgast, wenn er einen Looping durchfährt? Wann fällt man aus einem Looping heraus? Fragen wie diese beantworten Ihre Schüler selbstständig. Eine Computersimulation gestattet darüber hinaus einen besonders anschaulichen und schüleraktivierenden Zugang zu diesem spannenden Thema.
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Die Kraft
Diese Unterrichtseinheit beinhaltet zahlreiche Materialen - insbesondere Schülerversuche - zum Einstieg in das Thema „Kraft“ für den (offenen) Unterricht, Vertretungsstunden und auch für zu Hause. Wo setzt die Kraft an? In welche Richtung wirkt sie? Gibt es denn unterschiedliche Kräfte? Und warum kann man auf dem Mond eigentlich so gut springen? Diese und viele weitere Fragen beantworten sich die Schüler selbst mithilfe von einfachen Experimenten, die sie mit Alltagsgegenständen, wie zum Bei-spiel Linealen, Bällen, Luftballons, Gummibändern und Magneten, durchführen. Spielerisch begegnen sie dem Kraftbegriff und prägen sich damit das Gelernte oft besonders gut ein.
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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.
Verwandte Themen
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Springen wie auf dem Mond
Astronauten sollen auf der Erde trainieren, wie man sich auf der Mond- oder Marsober-fläche unter stark veränderten Schwerkraftbedingungen bewegt. In den 1960er-Jahren entwickelte die NASA zu diesem Zweck eine Mechanik, die es erlaubt, die Sprünge der Astronauten zu simulieren. Ihre Schüler diskutieren drei Vorschläge für eine solche Mechanik unter physikalischen Gesichtspunkten. Sie berechnen die relevanten Größen und beurteilen die Modelle. Eine Computersimulation veranschaulicht darüber hinaus die Dynamik dieser Konstruktionen.
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Aufbruch zum Mond
Am 21. Juli 1969 betraten erstmals Menschen den Mond. Heute ist das Interesse am Mond neu entfacht: Unbemannte Mondmissionen von Nationen wie China, Indien und Israel gut 50 Jahre nach den Mondlandungen der USA haben nun auch Amerikaner und Russen veranlasst, sich dem Mond wieder zuzuwenden. Das Thema Raumfahrt in Richtung Mond ist aktuell wie selten zuvor. Die motivierende Kraft, die dem Ganzen innewohnt, sollte im Physikunterricht genutzt werden.
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Die Grundgleichung der Mechanik
Die Grundgleichung der Mechanik ist eine der wichtigsten Formeln der klassischen Mechanik. Besprechen Sie sie ausführlich, damit die Schüler ihre Bedeutung erfassen. Die experimentelle Herleitung dieser Gleichung ist nicht einfach. Mit herkömmlichen Mitteln wie Stoppuhr und Maßband muss man viele Messreihen unter gleichen Bedingungen aufnehmen, um verwertbare Daten zu erhalten. Hierbei schleichen sich erfahrungsgemäß so viele Fehler ein, dass man die erforderlichen Proportionalitäten kaum zeigen kann. Ein computergestütztes Messwerterfassungssystem erleichtert die Arbeit deutlich. Statt einzelner Messpunkte zeichnet das System komplette Kurven auf und unterstützt die Schüler bei der Auswertung. Das Experiment wird so schülertauglich.
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Die Grundlagen des Fliegens
Nach der intensiven Behandlung des Auftriebes als Grundvoraussetzung des Fliegens sowie der Besonderheiten bei Steig- und Gleitflug in Teil 1 erfolgt nun eine genaue Betrachtung der technischen und physikalischen Abläufe bei der Steuerung eines Flugzeuges, insbesondere beim koordinierten Kurvenflug. Zudem werden Grenzfälle des Fliegens ebenso behandelt wie die heutzutage verfügbaren sparsamen und leisen Turbo-Fan-Antriebe.
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Die Grundlagen des Fliegens
Flugzeuge sind heutzutage eine Selbstverständlichkeit. Was die physikalischen Grundlagen des Fliegens sind, erläutert dieser Beitrag.
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Mit voller Kraft voraus
Sie sind Teil unseres Alltags, aber doch können wir sie nicht direkt sehen: Kräfte. Sie sind Ursache für Bewegungsänderungen und Verformungen. In dieser Unterrichtseinheit werden zunächst die physikalischen und methodischen Grundlagen vermittelt. Dieses Wissen wird dann genutzt, um die Welt der Kräfte in lebensnahen Versuchen zu erforschen und Forschungsfragen zu entwickeln.
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Fachdidaktik Naturwissenschaft
Konkrete Unterrichtsbeispiele und fachdidaktische Tipps – «Fachdidaktik Naturwissenschaft» enthält beides: Auf jeder Doppelseite wird jeweils links die naturwissenschaftsdidaktische Theorie vorgestellt, während rechts entsprechende unterrichtspraktische Umsetzungsmöglichkeiten präsentiert werden. Damit können sowohl angehende als auch erfahrene Naturwissenschafts- und Sachunterrichtslehrpersonen profitieren. In 18 Kapiteln werden zentrale fachdidaktische Themen für die Praxis aufgearbeitet. Darunter sind: «Bildungsziele und Gestaltung naturwissenschaftlichen Unterrichts», «Lernwege – Lernchancen – Lernschwierigkeiten», «Förderung und Beurteilung naturwissenschaftlicher Kompetenzen», «Experimentieren und Modellieren», «Außerschulische Lernorte» und «Technische Allgemeinbildung».
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Physikunterricht mit DaZ-Schülern 5-10
Haben Sie Schüler in Ihrem Physikunterricht, welche die deutsche Sprache nicht oder nur wenig verstehen? Fragen Sie sich, wie Sie sie am besten sinnvoll in den Unterricht einbeziehen und ihnen Fachvokabular vermitteln können? Dann ist dieser Band genau das Richtige für Sie. Zu Themen wie Sicherheit, Optik, Wärme, Elektrizität und Magnetismus sowie Mechanik gibt es jeweils zweifach differenzierte Arbeitsblätter mit darauf abgestimmten Wortschatzkarten. Diese erklären das entsprechende Wort mithilfe bildlicher Darstellungen und den englischen Übersetzungen. Mit der Unterstützung der Wortkarten können sich die DaZ-Schüler die Bedeutung der deutschen Fachbegriffe selbstständig erschließen und sind so in der Lage, die gleichen Inhalte im Physikunterricht zu bearbeiten wie ihre deutschsprachigen Mitschüler- wenn auch in abgespeckter Form.
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Fluide und Viskosität
Der Honig auf dem Frühstückstoast, das Wasser aus dem Wasserhahn, die Luft, die wir atmen – sie alle haben gemeinsam, dass sie physikalisch gesehen Fluide sind. Welche Eigenschaften ein Fluid definieren, wie sie auf Scherkräfte und Schubspannung reagieren, das wird auf molekularer Ebene erklärt. Wie dick- oder dünnflüssig ein Fluid ist, das beschreibt die Viskosität. Weshalb etwa Aceton sehr dünnflüssig und Pech sehr zähflüssig ist, und wie das mit der Molekülstruktur zusammenhängt, das wird in Animationen auf anschauliche Weise dargestellt. Das verblüffende Verhalten von nichtnewtonschen Fluiden wird in anschaulichen Experimenten vorgeführt. In Verbindung mit dem umfangreichen Zusatzmaterial (Arbeitsblätter, interaktive Aufgaben, Testfragen, Glossar) lässt sich die vorliegende DVD hervorragend im Unterricht einsetzen. Die interaktiven Aufgaben wurden mit h5p erstellt und sind ohne zusätzliche Software verwendbar. Im ausführlichen Datenteil der DVD 119 Seiten Unterrichts- und Begleitmaterial, davon: 83 Seiten Arbeitsblätter und Ergänzungen mit Lösungen; 20 Testaufgaben; 10 Interaktive Aufgaben.
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Robotik
Die Inhalte sollen einen verständlichen, grundlegenden Zugang zur Robotertechnik ermöglichen. Es wird darauf eingegangen, wie sich Robotik-Systeme bewegen, wie sie die Umwelt registrieren und wie sie im Alltag und im Weltall helfen. Dabei wird in fünf Modulen beispielsweise auf die Steuerungs- und Regeltechnik, die Mensch-Maschinen-Schnittstellen sowie die HF-Technik eingegangen. Zu jedem Modul gibt es verschiedene Arbeitsblätter.
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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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Den Flug einer Rakete beschreiben und analysieren inkl. einer Farbfolienvorlage. Stand: Nov. 2018
Die Unterrichtseinheit startet mit einer Luftballon- und einer Wasserrakete. Mithilfe der Methode "Schreibgespräch" erarbeiten sich die Schüler eine Erklärung für das beobachtete Phänomen. Eine Videoanalyse, die auf die sog. Raketengleichung führt, rundet die kurze Einheit ab. Die didaktisch-methodischen Hinweise unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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Mechanik - Inklusionsmaterial
Mit diesen Materialien zum Thema „Mechanik“ erlangen ALLE Schüler physikalisches Grundwissen! Inklusiver Physikunterricht ist möglich! Die Kopiervorlagen mit Übungen helfen, ergänzend zum Schulbuch, die physikalischen Kompetenzen aller Schüler zu verbessern. Das übersichtlich strukturierte Material lässt sich sofort einsetzen und ermöglicht das selbstständige Erarbeiten und Wiederholen auf verschiedenen Niveaustufen. Für Schüler mit sonderpädagogischem Förderbedarf stehen Arbeitsblätter bereit, die die Inhalte äußerst kleinschrittig und anschaulich vermitteln. Zusätzlich bieten die Materialien methodisch-didaktische Hinweise zum Einsatz in inklusiven Lerngruppen sowie Anregungen, wie kooperative Lernformen in den Unterricht eingebunden werden können. Zusätzlich erhalten Sie die Lösungen.
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Ionentriebwerke Mit modernen Antrieben weit hinaus Stand: Oktober 2018
Es geht weit hinaus! In der modernen Raumfahrt ist ein Hauptziel, immer tiefer in den Weltraum einzudringen. Nur mit den klassischen chemischen, mehrstufigen Triebwerken funktioniert das nicht. In diesem Beitrag untersuchen die SuS die Vorzüge und Nachteile von sogenannten Ionentriebwerken, lernen ihre Funktionsweise kennen und üben sich ganz nebenbei in der Anwendung des Energie- und Impulserhaltungssatzes.
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Mechanik
Ihre Schüler haben Probleme damit, die Grundlagen der Mechanik zu begreifen? Sie als Lehrer sind auf der Suche nach übersichtlich strukturierten Arbeitsblättern, mit denen die Schüler selbstständig wiederholen und üben können? Wir bieten Ihnen einen ganzen Band mit Arbeitsblättern zum Thema! Und das Beste: Die Arbeitsblätter sind äußerst flexibel einsetzbar. Einfach kopieren und als Stationentraining oder Lerntheke bereitlegen. Sie wollen lieber einen Ordner mit Freiarbeitsmaterialien erstellen oder die Übungsblätter punktuell für die Einzelarbeit in der Schule oder als Hausaufgabe einsetzen? Auch das ist natürlich möglich. Als Zusatz finden Sie zu allen Themen Links ins Internet zu Videos, Übungen u.v.m., sodass sich Ihre Schüler intensiv mit dem Thema auseinandersetzen können. So können Sie methodisch abwechslungsreich arbeiten und sicher sein, dass sich Ihre Schüler umfassend mit dem Thema beschäftigen. Die Themen: - Physikalische Größen - Die physikalische Kraft - Kraftumformungen - Bewegungen Der Band enthält: - insgesamt über 50 Arbeitsblätter als Kopiervorlagen - einen umfangreichen Lösungsteil - QR-Codes, die auf wichtige Internetquellen leiten
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Physik 7-10 berufsbezogen
Wozu braucht man denn überhaupt Physik? Diese Frage hören Sie in Ihren Physikunterricht bestimmt auch häufiger von Schülern, die nicht verstehen, wozu sie die Themen des Lehrplans überhaupt im späteren Leben benötigen. Mit diesem Band geben Sie die konkrete Antwort! Physik im Berufsleben Jedes Thema wird in diesem Band anhand von konkreten Beispielen aus dem Berufsleben erklärt, wobei auch Berufe zur Sprache kommen, die auf den ersten Blick keinen Zusammenhang mit Physik haben. So wird den Schülern klar, dass Physik eben doch eine Rolle im Leben spielt. Zahlreiche Arbeitsblätter als Kopiervorlagen Der Band liefert Ihnen außerdem eine Vielzahl an Arbeitsblättern als Kopiervorlagen mit Berufsbeschreibungen und dazu passenden Aufgaben. So lernen die Schülerinnen und Schüler wichtige Inhalte aus dem Fach Physik und tun zusätzlich etwas zur Berufsorientierung.
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Elastischer Stoß (Word, PDF) Stand: 08/2018
In diesem Beitrag vertiefen die SuS ihre geometrischen Kenntnisse. Es werden die Streuwinkel beim elastischen Stoß untersucht und damit die Kompetenzen in Energieerhaltung und Impulserhaltung angewandt und vertieft. Die Aufgaben werden durch eine fachliche Einführung, ein Kompetenzprofil und Lösungen aufgearbeitet.
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Fliegen, wie geht das?
Sie sind auf der Suche nach einem Anwendungsbezug für Ihren Mechanik-Unterricht? Wenn Sie zudem Interesse am Fliegen und Vergnügen am Basteln haben, ist diese Einheit genau das Richtige!
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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“.
Gesamtwerk
DLR Unser Sonnensystem - Lehrermaterialien und Mitmach-Experimente
Gab oder gibt es Leben auf dem Mars? Warum entwickelte sich unser Nachbarplanet Venus so ganz anders als die Erde? Wie entstand der Mond? Und wussten Sie schon, dass alle Atome, aus denen wir Menschen bestehen, einmal im Innern einer Sonne waren? Ob im DLR oder bei Klett MINT – ein wichtiges Anliegen unserer Arbeit besteht darin, unsere eigene Begeisterung für all diese fesselnden Fragen und Themen an junge Menschen weiterzugeben. Das vorliegende Unterrichtsmaterial bietet Ihnen und Ihren Schülerinnen und Schülern dabei ganz besondere Möglichkeiten, denn es beinhaltet eine Vielzahl von Mitmach-Experimenten, bei denen die Kinder selbst zu Forschern werden und sich so aktiv eine faszinierende Welt erschließen. Für die Lehrkräfte enthält es daneben kompakt alle wichtigen Hintergrund-Informationen.
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