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Themen
Kontextthema: Wettervorhersage (15 Ust)
Jg.
Fragestellung
Inhaltsfeld/Inhaltliche Schwerpunkte
Kompetenzen
Was müssen wir über das Wetter wissen, um eine gute Wettervorhersage zu treffen?
Wetter und Klima (7)
Wetterphänomene
UF1 Konzepte der Physik unter Bezug auf übergeordnete Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten erläutern, auch unter Verwendung von Beispielen.
E3 Zu physikalischen Fragestellungen begründete Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben.
K4 für Daten und deren Auswertung zweckdienliche Tabellen und Diagramme anlegen, diese skalieren und unter Angabe von Messeinheiten eindeutig beschriften sowie Datenpunkte eintragen und mit geeigneten Kurven verbinden.
B1 für Entscheidungen in physikalisch-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien und Handlungsoptionen ermitteln und diese einander zuordnen.
Lernvoraussetzungen – (aus der Physik und aus anderen Fächern)
Aus dem Unterrichtsvorhaben „Wetterbeobachtung“ aus dem Jahrgang 5/6 Temperaturmessungen sachgerecht durchführen, grafisch darstellen und beschreiben.
Die in diesem Unterrichtsvorhaben entwickelten Kompetenzen sind Grundlage für das Verständnis des Treibhauseffektes.
Fragestellungen; Konzepte
(Zeitumfang)
Konkretisierte Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler können…
Absprachen zum Unterricht (Methoden, Medien, Experimente, Leistungsüberprüfung…)
obligatorisch oder fakultativ
Wie beeinflusst das Wetter unseren Alltag?
(1 Ust)
Kriterien für die unterschiedliche Beurteilung von Wetter nennen. (B1)
Alltagsbezug:
Einfluss des Wetters auf verschiedene Berufsbereiche: (Landwirte, Gastronomie, Maurer…)
Einfluss des Wetters auf unser Freizeitverhalten.
Wie können wir Wetterphänomene erklären?
Luftfeuchtigkeit, Aggregatzustände,
Kreislauf des Wassers,
Eigenschaften von Gasen, Luftdruck
Temperatur, Strahlung, Wärmestrahlung, Konvektion,
Absorption, Reflexion, Streuung
Energietransport, Energieumwandlung, Energiebilanz, Wärmekapazität
(8 Ust)
die Entstehung von statischen Luftdrucksystemen und die Entstehung von Wind mit physikalischen Konzepten (Wärmeausdehnung, Auftrieb, Druck) erklären. (UF2)
die Drehrichtung von Hoch- und Tiefdruckgebieten durch die Corioliskraft (mit der Ablenkung von Luftströmen durch die Erdrotation) qualitativ erklären. (UF1)
die Änderung der Aggregatzustände bei der Entstehung von Luftfeuchtigkeit, Nebel, Wolken und Niederschlag mit physikalischen Konzepten erklären. (UF1)
das Zustandekommen extremer Wetterphänomene (Wirbelstürme, Gewitter, Starkregen) als Abfolge physikalischer Vorgänge erklären. (UF4, UF1)
mit physikalischen Konzepten den Kreislauf des Wassers erklären. (UF4)
die Mechanismen des Wärmetransports durch Wärmestrahlung und Konvektion unterscheiden. (UF3)
Temperaturen zu verschiedenen Tageszeiten mit dem Energietransport und der Strahlungsbilanz qualitativ erklären. (UF4)
Wettererscheinungen mit einfachen Analogversuchen veranschaulichen. (K5)
Diagramme zu Wetterdaten beschreiben und den Verlauf sachgerecht interpretieren. (K2, UF4)
Wie entsteht Wind? Experiment: Luftballon - Luft strömt vom höheren Druck zu tieferem Druck.
Warum drehen sich Hoch- und Tiefdruckgebilde?
Film zur Corioliskraft: Planet Schule „So entsteht ein Jetstream“ oder „Die Kraft, die keine ist“.
Wodurch entsteht eine Land-Seewind-Zirkulation? Experimente: Zirkulation im Konvektionsrohr. Unterschiedliche Erwärmung von Wasser und Sand durch Beleuchtung mit einer Infrarotlampe.
Wie entstehen Wolken?
Experimente: Verdunstendes Wasser an der Tafel oder in einer Wasserschale, Auftrieb erwärmter Luft über einer Kerze, Kondensation durch Abkühlung an Glas mit Eiswasser.
Warum nimmt der Luftdruck mit der Höhe ab?
Luftdruck als Schweredruck der Atmosphäre. Vergleich zur Abnahme des Drucks im Wasser.
Warum ist es auf dem Berg kälter als im Tal?
Begründete Hypothesen entwickeln und argumentieren.
Warum ist es in wolkenlosen Nächten häufig sehr kalt? Für die Erklärung Grafik zur Energiebilanz der Erde nutzen.
Wie können Wetterbeobachtungen durchgeführt, festgehalten, dargestellt und interpretiert werden.
(3 Ust)
Wetterbeobachtungen (u.a. Bewölkung, Windstärke) qualitativ differenziert beschreiben. (E2, E1)
bei Wetterbeschreibungen in angemessenem Umfang Fachsprache verwenden. (K7)
Messgeräte für Wetterbeobachtungen sachgerecht nutzen und die Messbedingungen reflektieren. (E5)
Wetterdaten mit einem Tabellenkalkulationsprogramm grafisch darstellen. (K4)
Diagramme zu Wetterdaten beschreiben und den Verlauf sachgerecht interpretieren. (K2, UF4)
Wetterdaten mit einfachen Instrumenten erfassen. Langzeitmessung mit der elektronischen Wetterstation (im Physikraum vorhanden) durchführen (Temperatur, Luftdruck, Windgeschwindigkeit, Windrichtung)Messwerte mit einem Tabellenkalkulationsprogramm grafisch darstellen. Wetterdaten können auch beim Deutschen Wetterdienst unter http://www.dwd.de/WESTE kostenlos heruntergeladen werden.
Minima und Maxima im Verlauf der Temperatur (Tagesverlauf, Jahresverlauf)
Arbeitsteilige Recherche zu den Themen: Wetterballons, Satellitenbilder, Wetterstationsnetz des Deutschen Wetterdienstes, Vernetzung der Wetterstationen weltweit.
Wie können wir das Wetter vorhersagen?
(3 Ust)
Hypothesen zur Wetterentwicklung auf Wetterbeobachtungen und Wetterdaten stützen. (E3, E6)
Wetterbeobachtungen im Zusammenhang mit einer vorhandenen Großwetterlage erklären. (E1, E2, E6)
die Interpretation von Wetterinformationen zur Planung des eigenen Verhaltens (Kleidung, Urlaub, Freizeitplanung) nutzen. (B1)
Phänomene wie Kondensstreifen von Flugzeugen, Nebel am Morgen, Änderungen der Windrichtung und Veränderungen des Luftdruckes zur Vorhersage des Wetters nutzen.
Aktuelle Wetterphänomene mit Wissen über typische Großwetterlagen über Europa interpretieren (z.B. Kälte bei Ostwind im Winter, feuchte Luft durch Nordwestwinde). Geeignete Wetterkarten: