Unterrichtsmaterial

Es ist beunruhigend, ja geradezu verstörend, wenn man feststellt, dass etwas zweifelsfrei für richtig Gehaltenes ganz offensichtlich falsch ist. So erging es dem Verfasser, als ihm anlässlich des „Blutmondes“ im Juli 2018 auffiel, dass – völlig anders als erwartet – die Zeitpunkte von Vollmond und der Mitte der Mondfinsternis nicht exakt zusammenfallen. Diese kognitive Dissonanz erzeugte einen höchst motivierenden „Denkdruck“, der z.T. überraschende Erkenntnisse zu Tage förderte.

Jeden Sommer, wenn das Eis geschmolzen ist, sammeln sich hunderte Belugas (Weißwale) in einer Bucht hoch im arktischen Norden Kanadas, wo wärmeres Süßwasser ins Meer strömt. Dort ziehen sie ihre Jungen groß, bringen die Häutung hinter sich, und paaren sich. Aber sind es jedes Jahr die gleichen Belugas, die zu dieser Bucht zurückkehren? Könnte der Klimawandel und die damit einhergehenden Änderungen von Meeresströmungen und -temperaturen ihre jährliche Routine beeinflussen? Um dies festzustellen, versuchen Wissenschaftler und Fotografen, Belugas anhand ihrer individuellen Merkmale zu identifizieren und auf Fotografien verschiedener Jahre wiederzuerkennen. Dazu kann der sogenannte Rückenkamm der Belugas benutzt werden, eine Hautverdickung, die sich über den Rücken zieht und oft ein Muster aus Furchen und Einkerbungen aufweist. Wie dieses Muster als Fingerabdruck einzelner Belugas dient, können Schülerinnen und Schüler im vorliegenden Projekt erfahren, indem sie vorliegende Fotos selbst unter die Lupe nehmen und ähnlich wie beim „Memory“ versuchen, zusammenpassende Aufnahmen aus verschiedenen Jahren zu finden.

Die vorliegenden Materialien beinhalten drei Experimente zur Entstehung von Meteoriten-kratern sowie zur Entstehung von Erosionsprozessen durch Erd- bzw. Hangrutsch, die, wie auf dem Mars geschehen, auch durch Meteoriteneinschläge ausgelöst werden können. Die Experimente sollen die Schülerinnen und Schüler u.a. dazu befähigen, die Auswirkungen von Masse, Geschwindigkeit, kinetischer Energie und Winkel eines aufprallenden Objekts und die dabei entstehenden Krater bezüglich ihres Durchmessers, ihrer Tiefe und der Auswurfstrahlen zu verstehen und diese Informationen mit Kratern auf Mond- und Planetenoberflächen in Beziehung zu setzen. Die dargestellten Materialien sind sowohl im Astronomie-, Physik- als auch im Erdkundeunterricht anwendbar.

Den Merkspruch „Im Osten geht die Sonne auf, im Süden steigt sie hoch hinauf, im Westen wird sie untergeh‘n, im Norden ist sie nie zu sehn.“ lernen die meisten Schülerinnen und Schüler bereits in der Grundschule kennen. Doch ist er auch für alle Orte und Zeitpunkte auf der Erde wahr? Um dies zu überprüfen, verfolgen wir die Sonne auf ihrer Bahn über unseren Taghimmel ab dem Zeitpunkt ihres Aufgangs bis hin zu ihrem Untergang und bauen mit Hilfe einer einfachen Beobachtungsmethode ein Modell dieser „scheinbaren“ Sonnenbahn. Mit dessen Hilfe lassen sich sowohl die Anfangsfragen wie auch weitere Fragen beantworten, z. B. wie lang die Sonne tagsüber zu sehen ist oder warum es am Äquator keine so lange Dämmerung gibt wie bei uns in Deutschland. Das Modell kann qualitativ sowohl für die Unterstufe als auch quantitativ für die Mittelstufe bzw. auch für die Kursstufe eingesetzt werden.

Finsternisse kommen häufiger vor als es die meisten Menschen meinen. Auch treten sie nicht während beliebiger Neu- oder Vollmondphasen im Jahr verteilt, sondern saisonal gehäuft (aber auch nicht zu einem festen Zeitraum des Jahres) auf. Die zweite Finsternis-Saison in 2018 beginnt am 13. Juli mit einer in Südaustralien sichtbaren partiellen Sonnenfinsternis, wird gefolgt von einer totalen Mondfins- ternis am 27. Juli (siehe SuW-Beitrag, S. 68-72) und endet wieder mit einer partiellen Sonnenfinster- nis am 11. August (sichtbar in Skandinavien). Die Abfolge der Sonnen- und Mondfinsternisse lässt sich gut im sogenannten Finsternis-Diagramm erkennen. Im folgenden WIS-Beitrag wird dieses Diagramm zunächst vorgestellt und anschließend am Beispiel interpretiert. Zur Interpretation wird das Anschauungsmodell „Lunarium“ eingeführt und genutzt. Diese für den Lehrer wichtigen Informationen münden in ein Arbeitsblatt, welches mit Schü- lern getestet wurde (siehe Unterrichtserfahrungen).