Jg.

Fragestellung

Inhaltsfeld/Inhaltliche Schwerpunkte

Kompetenzen

Warum erforschen wir das Weltall?

Weltraum (9)

Aufbau des Universums

Kosmologische Modelle

E9 anhand historischer Beispiele Einflüsse auf die Entstehung und Veränderung physikalischer Erkenntnisse, insbesondere von Regeln, Gesetzen und theoretischen Modellen, erläutern.

K7 eine Präsentation von Arbeitsergebnissen unter Verwendung von Medien sowie strukturierender und motivierender Gestaltungselemente adressaten- und situationsgerecht gestalten und dabei unter Beachtung von Urheberrechten eigene und fremde Anteile kenntlich machen.

B3 Entscheidungen im Hinblick auf zugrundeliegende Kriterien, Wertungen und Folgen analysieren.

Lernvoraussetzungen – (aus der Physik und aus anderen Fächern)

Kontextthema „Das Leben Isaac Newtons“ (Jg. 7): Kraft, Masse, Gewichtskraft

Kontextthema „Himmelsbeobachtungen“ (Jg. 8): Gravitation, Himmelsbilder; Atmosphäre

Kontextthema „Kinos“ (Jg.9): Linse; Bildentstehung; Linsen

Fragestellungen; Konzepte

(Zeitumfang)

Konkretisierte Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler können…

Absprachen zum Unterricht (Methoden, Medien, Experimente, Leistungsüberprüfung…)

obligatorisch oder fakultativ

Wie ist die Milchstraße aufgebaut?

Wie kann man Sterne erforschen, die sehr weit entfernt sind?

Himmelsbilder; Emissions- und Absorptionsspektren; Sonnenenergie; Materie im Weltall, Atmosphäre

(6 Ust)

den Aufbau und die Veränderung des Universums und die Anordnung der enthaltenen kosmischen Objekte in einem einfachen kosmologischen Modell beschreiben. (UF1, UF3)

den prinzipiellen Aufbau, die Funktion und den Einsatzbereich wesentlicher Instrumente zur Erforschung des Universums erläutern. (UF1, UF2, UF3)

am Beispiel der Frauenhofer‘schen Linien qualitativ erläutern, wie mithilfe von Absorptionsspektren Erkenntnisse zur chemischen Zusammensetzung von Himmelsobjekten gewonnen werden können. (UF1, UF4)

Methoden der Entfernungsmessungen im Weltall und deren Einsatzbereiche in ihren grundlegenden Prinzipien erklären. (E6)

in einem Sachtext nach vorgegebenen Kriterien die Funktion und den Gebrauch von Geräten (u. a. optischen Instrumenten) beschreiben. (K1)

Vor- und Nachteile astronomischer Beobachtungen von der Erde aus oder aus dem Weltall an Beispielen beschreiben und abwägen (B1)

Aufbau der Milchstraße Film „Wie ist unsere Milchstraße aufgebaut“ (alpha-Centauri)

Experimente mit einfachem Handspektroskop (günstig aus Pappe als Bausatz): Jedes Gas hat ein eigenes Absorptionsspektrum.

Farbe -> Temperatur

Daumensprung (Parallaxe) -> Entfernung

Helligkeit -> Größe (bei bekannter Entfernung und Temperatur)

-Auf Grundlage der Darstellung im Buch S. …den Lebenszyklus eines Sterns beschreiben.

Was hält die Planeten auf ihren Bahnen?

Gravitation; Beschleunigung; freier Fall; Atmosphäre

(5 Ust)

das Wirken von Gravitationskräften bei astronomischen Phänomenen (u.a. Planetenbahnen, Atmosphären, Entstehung von Sternen und Planeten) erläutern. (UF4)

die Unabhängigkeit der Fallgeschwindigkeit von der Masse beim freien Fall mit dem Zusammenspiel von Gewichtskraft und Trägheit erklären. (E8)

das Phänomen der Schwerelosigkeit beschreiben und als subjektiven Eindruck bei einer Fallbewegung erklären. (E2, E8)

Drehscheibe auf dem Spielplatz: Erklärung nicht mit Zentrifugalkraft (Scheinkraft) sondern mithilfe des Trägheitsgesetzes.

Eine Kraft muss einen Gegenstand zur Kreismitte beschleunigen, damit er nicht „aus der Kurve fällt“.

Übertragung auf Planentenbahnen.

Erklärung von Kometenbahnen.

Abhängigkeit der Gravitationskraft von der Masse und dem Abstand der Körper.

Geschichte der Raumfahrt (Sputnik, Mondlandung, ISS, das Leben auf der ISS, Marsexpeditionen, Rosetta-Mission)

Wie verändern Erfindungen und naturwissenschaftliche Erkenntnisse das Weltbild?

Weltbilder; Sonnenenergie; Materie im Weltall, Atmosphäre

(5 Ust)

Grundaussagen der Urknalltheorie zur Entwicklung des Universums beschreiben und erläutern, durch welche Erkenntnisse diese gestützt werden. (E8, E9, UF4)

am Beispiel der historischen Entwicklung der Vorstellungen vom freien Fall (Aristoteles, Galilei, Newton) die Vorläufigkeit physikalischer Modelle beschreiben. (E9)

altersgemäße, populärwissenschaftliche Texte zum Weltall Sinn entnehmend lesen und die wesentlichen Aussagen wiedergeben. (K2)

anhand bildlicher Darstellungen aktuelle Vorstellungen zur Entstehung des Universums erläutern. (K2)

in Grundzügen am Beispiel der historischen Auseinandersetzung um ein heliozentrisches Weltbild darstellen, warum gesellschaftliche Umbrüche auch in den Naturwissenschaften zu Umwälzungen führen können. (B2, B3, E7, E9)

Bedeutung des Fernrohrs für die Veränderung des Weltbildes: Buch S. …

Film zur Urknalltheorie (Filmsequenz bis Minute 13:48)

http://www.planet-schule.de/sf/filme-online.php?film=9185

Fragestellungen zum Film:

Beschreibe, was vor dem Entstehen des Universums existierte.

Beschreibe die Entstehung des Universums

Erstelle eine Mindmap zu den Bestandteilen des Universums.

Wahrscheinlichkeit von außerirdischem Leben:

Film (Filmsequenz ab Minute: 21:15 bis 25:40)

http://www.planet-schule.de/sf/filme-online.php?film=9185

Nenne Eigenschaften von Planeten, die für die Entwicklung von Leben vorhanden sein müssen.