Unterrichtsmaterialien Mechanik: Ganze Werke Seite 6/13
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Physik
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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.
Gesamtwerk
Warum fällt der Seiltänzer nicht vom Seil?
Die meisten Ihrer Schüler waren schon einmal im Zirkus. Da haben sie wahrscheinlich Seiltänzer beobachtet. Der Seiltänzer bleibt mit ihrer schweren Stange, an der sich zwei Kugeln links und rechts befinden, im Gleichgewicht. Wer sich über dieses Phänomen wundert, ist als Schüler genau richtig hier in dieser Physikstunde!
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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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Gesamtwerk
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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Das Hooke'sche Gesetz
Kräfte lassen sich mit einem Federkraftmesser messen. Ein solches Messinstrument fertigen Ihre Schüler an und eichen es. Außerdem zeichnen sie Kraft-Dehnungsdiagramme.
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MINT Zirkel - Ausgabe 3, September 2019
Schneller als das Licht, Nachhaltige Chemie: Ionische Flüssigkeiten, Wie fair ist unsere Klassenfahrt?, Digitale Unterrichtsressourcen zum Thema Klimakrise, LABgirls-Physik – Labore für Schülerinnen, Demokratie bei den Bienen, Attosekundenlaser – kürzere Pulse, schnellere Dynamiken und kleinere Strukturen, Ionische Flüssigkeiten – nachhaltige Technologien mit geschmolzenen Salzen?, Technik verbindet – technische Realkontexte im Unterricht anderer Fächer, Schülerinnen und Schüler untersuchen die Auswirkungen von Mikroplastik auf marine Ökosysteme, Wenn das Heimweh mit im Gepäck ist, Kosmisch abschleppen – mit dem Smartphone gegen Weltraumschrott, Müssen wir das bezahlen? Kosten für Unterrichtsmaterialien und Exkursionen, Mathematik(er) auf Banknoten, Digitale Unterrichtsressourcen zum Thema Klimakrise, #excitingedu Kongress, naturwissenschaftliche Ausbildungsgänge an Berufsfachschulen, Jahreskongress Berufliche Bildung, Wie sieht ein diversitätsorientierter MINT-Fachunterricht aus, der BundesUmweltWettbewerb, LABgirls-Physik
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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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Alltagsphänomene beschreiben
Ihre Schüler können nahezu spielerisch in verschiedenen Situationen erfahren, ob sie über physikalische Sachverhalte sprechen können oder ob das Niveau der Unterhaltung zu hoch ist, sodass sie nicht mitreden können. Mit diesem Material erhalten Ihre Lerngruppen gezielte Gesprächsanlässe durch thematisch zusammengehörende Kärtchen.
Gesamtwerk
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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MINT Zirkel - Ausgabe 2, Juni 2019
Rätselhafte vierte Dimension, Können Tiere zählen?, Die innere Uhr – wie Gene und Proteine unser Verhalten steuern, Neues vom Mond, Energie besser verstehen, Mit Concept Maps ein tieferes Verständnis von Unterrichtsinhalten fördern,Das Kreuzworträtsel, Bee-onik – Ideenklau im Bienenvolk, Wenn chronischer Stress müde macht – Burnout im Lehrerberuf, MINT auf dem Acker: Wie ein praxisnaher Lernort in der Natur entsteht, Vom Zuhörer zum Mitmacher: Interaktiv Präsentieren, Mit Licht messen, musizieren und forschen, Forschen für die Gesundheit, Alter Wunsch und neuer Trend: Raus ins Weltall
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Integrale in der Physik
Diese Aufgaben eignen sich zum Teil auch als Referatsthemen. Zu ihrer Bearbeitung ist eine Software oder ein geeigneter Taschenrechner erforderlich, um auftreten¬de Integrale berechnen zu können.
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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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Multiple-Choice-Tests zur Akustik
Mit diesen Tests, die viele Themenbereiche der Akustik in der Sek I abdecken, geben wir Ihnen die Möglichkeit, bei knapper werdenden Ressourcen in relativ kurzer Zeit einen Leistungsüberblick über Ihre Lerngruppe zu erstellen.
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Herausforderung Inklusion annehmen
Inklusion in Schulen ist spätestens seit der Verabschiedung der UN-Behindertenrechtskonvention im Jahr 2006 ein wichtiges und kontrovers diskutiertes Thema. Viele Grundschulen können dabei auch bereits auf – teilweise langjährige – Praxiserfahrungen verweisen. Fachlehrkräfte an weiterführenden Schulen jedoch, die inklusiv unterrichten wollen oder auch sollen, begeben sich oft erst einmal auf Neuland: Wie kann ein Unterricht aussehen,der Schülerinnen und Schülern mit und ohne sonderpädagogischem Förderbedarf eine gemeinsame Beschäftigung mit physikalischen Themen ermöglicht? Ist die abstrakte Physik überhaupt für Inklusion geeignet? Oder hat die Physik vielleicht sogar besondere Potenziale für inklusiv orientierten Unterricht? Gibt es schon hilfreiche Erfahrungen anderer Schulen und Physiklehrkräfte? Dieses Heft gibt auf diese und andere Fragen zum Thema "Inklusion im Physikunterricht" Antworten und Orientierung, zeigt aber auch die Herausforderungen.
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CERN
Mehr als 11 000 Wissenschaftler erforschen heute am CERN, dem weltgrößten Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik, die fundamentalen Gesetze des Universums. Das Standardmodell der Teilchenphysik und seine Folgemodelle, um die es in diesem Beitrag geht, erklären Sie Ihren Schülern am besten anhand der Beispiele in diesem Beitrag.
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CERN - der Large Hadron Collider
Mehr als 11 000 Wissenschaftler erforschen heute am CERN, dem weltgrößten Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik, die fundamentalen Gesetze des Universums. Der Large Hadron Collider, um den es in diesem Beitrag geht, ist ein großer Teilchenbeschleuniger für z. B. Protonen.
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Bewegungsvorgänge mithilfe der digitalen Videoanalyse untersuchen
Der Einsatz digitaler Medien erweitert die Möglichkeiten des Experimentierens erheblich. Reale Vorgänge können so helfen, den Mechanikunterricht auf neue Weise lebensnah zu gestalten.
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Ampere, Volt und Ohm
In diesem Beitrag geht es um die drei Grundbegriffe der E-Lehre: Strom, Spannung und Widerstand. Auch wie Strom erzeugt wird, erklären wir Ihren Schülern. Ein Test rundet die Einheit ab.
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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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Absolut anomal - ein Stationenlernen zu Wasser inkl. GBUs und Farbfolienvorlage Stand: 11/2018
Diese Einheit zum Thema Wasser ist für die Klassen 7-9 für den Anfangsunterricht des naturwissenschaftlichen Fächerverbundes geeignet. Anhand vieler spannender Experimente erarbeiten sich die SuS die Grundlagen zur Oberflächenspannung und Anomalie des Wassers selbstständig und überprüfen ihr Wissen in einem Abschluss-Quiz. Die didaktischen Erläuterungen und Lösungen unterstützen die Lehrkraft bei der Planung, Durchführung und Reflexion des Unterrichts.
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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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