Einsatz im Unterricht


 

Naturwissenschaftliches Labor Unterstufe

Im Rahmen des NWLs der 4. Klasse bearbeiten wir u.a. das Themengebiet Astronomie

Protokollvorlagen:

 

Unvervindliche Übung Astronomie

Die schulübergreifende unverbindliche Übung Astronomie trifft sich jeden Dienstag und wird von Norbert Steinkellner betreut.

Ziele:

 

Projekte

Eine wichtige Rolle spielen Projekte und Wahlpflichtfachgruppen. Hier haben besonders interessierte Schüler die Gelegenheit, intensivere Beobachtungen bzw. Arbeiten in der Sternwarte durchzuführen.

Im Mai 2001 betreute die 6.a-Klasse eine Woche lang die Sternwarte im Rahmen der Scienceweek Austria. Die Schüler erwarben sich Expertenwissen und betätigten sich als Führer. Dies war auch ein Projekt im Rahmen der IMST²-Aktion des BmfUk (Innovations in Mathematical and Scientifical Teaching Technologies).
Sie erstellten auch eine Präsentation: Was können wir an der Sternwarte beobachten?
Artikel über das Projekt (273 kB, veröffentlicht von IMST²)

6.b-Klasse, Jänner 2001: Gemeinsam mit Studenten der Lehrveranstaltung "Schulpraktisches Seminar II" (Fachdidaktik Physik) wurde das Instrumentarium der Sternwarte erarbeitet, Bilder von Mond und Planeten aufgenommen und die Ergebnisse dokumentiert.

Wahlpflichtfach SCIENCE

Im Rahmen dieser Veranstaltung befassten sich mehrere Schülergruppen mit Himmelsfotografie und mit Spektroskopie.

 

Fachbereichsarbeit

Barbora Benesova: Untersuchung von Sonnenlicht mit spektroskopischen Methoden

 

Vorwort:

Durch die Sternwarte am BRG Kepler ist die Astronomie ein Bestandteil des Unterrichtsalltags vieler Schüler. Meiner Meinung nach ist eine wichtige Methode zur Erforschung des Weltalls aber bislang eher zur Seite geschoben worden: die Spektroskopie. Dabei bietet sie die einzige Möglichkeit, auf Bestandteile ferner Sterne zu schließen oder Bewegungen außerhalb des Sonnensystems zu erforschen. Deswegen möchte ich mit meiner Arbeit einen Einblick in die Anwendung der Spektroskopie in der Astronomie am Beispiel der Sonne geben sowie die nötigen Grundlagen dazu beschreiben.

Die Spektroskopie in der Astronomie ist für mich eine sehr interessante Kombination, da sie die Jahrtausende alte Tradition der Astronomie mit der Physik des zwanzigsten Jahrhunderts verbindet.

Die Grundlage dieser Arbeit bilden Messungen von Sonnenspektren an der Sternwarte des BRG Kepler. An dieser Stelle gebührt mein großer Dank der Firma Anton Paar GmbH für die Leihgabe der notwendigen optischen Geräte (Monochromator, Lichtleiter, Linsen etc.). Ohne diese wäre diese Arbeit in dieser Form nicht realisierbar.

Weiter geht mein Dank an Mag. Dr. Rath für die Betreuung, an meine Eltern für die Unterstützung an andere, die mir mit Rat zur Seite gestanden sind. Ein ganz besonderes Dankeschön möchte ich an dieser Stelle Dr. J. Hirzberger und J. Ramsauer von astrophysikalischem Institut in Graz aussprechen, die mir mit den Korrekturen geholfen haben, ebenso, wie sie mir Material zur Verfügung stellten.  

Ziel dieser Arbeit soll es deshalb sein, anderen Interessierten am BRG Kepler Einblicke in die Methoden und Möglichkeiten der Sonnenspektroskopie dem mit vorhandenen Instrumentarium zu geben. 

 

Monochromator

Sonnenspektrum

 

Diplomarbeiten

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Astronomie der Universität Graz können von Studenten Diplomarbeiten durchgeführt werden, wobei die Einrichtungen der Sternwarte für praktische Arbeiten benutzt werden sowie Unterrichtsaktivitäten für Schüler geplant und durchgeführt werden.

Bernhard Seidl: Die Spektroskopie von Himmelskörpern und ihre Anwendung in der Schule (2002)

 

Spektrum Beteigeuze (Blaze-Gitter, Cassegrain)

Aldebaran (Mehrfachbelichtung) 
Rechts sieht man die Nullte Ordnung (Bild des Sterns), links die 1. Ordnung

Die Rolle der Astronomie in der Schule wird im ersten Kapitel für die österreichische AHS behandelt. Dabei wird zwischen der Situation in der Schulpraxis und einem wünschenswerten Szenario unterschieden: Mehr Astronomie (insbesondere praktische Beobachtungen) könnte helfen, den Physikunterricht generell zu verbessern, wofür triftige Gründe diskutiert werden.
Als ein konkretes Beispiel für mehr (praktische) Astronomie wird die Spektroskopie von Sternen herangezogen.

Im zweiten Kapitel werden anhand einer Darstellung der historischen Entwicklung einige der notwendigen Grundbegriffe eingeführt, etwa die verschiedenen Spektralklassen von Sternen.

Das dritte Kapitel hat einen physikalischen Schwerpunkt: Entstehung und Analyse von Spektren.

4. Kapitel: Praktischer Teil. Der Bau eines Objektivgitters aus Alltagsmaterialien wird detailliert beschrieben. Fotos von Sternspektren mit diesem Objektivgitter und mit dem Blaze-Gitter der Schulsternwarte werden gezeigt.
Unterrichtseinheit: In zwei mit einer siebenten Klasse durchgeführten Stunden wird ein Versuch dargestellt, Schüler selbst aus Spektren Eigenschaften von Sternen bestimmen zu lassen.
Ein ausführliches Literatur- und Abbildungsverzeichnis beschließt die Arbeit.
 

 

Gerald Pfister: Himmelsfotografie mit der Digitalkamera - Einsatz im Unterricht

webcam.pdf (5 MB)

Einleitung

Ziel dieser Diplomarbeit ist es, eine kleine Einführung in eine Beobachtungstechnik der Astronomie zu geben, die vor allem in der Amateurszene zurzeit sehr beliebt ist. Die Rede ist von der Beobachtung mit der Webcam. Dabei sollte diese Arbeit neben den Astronomieinteressierten vor allem Lehrern helfen, einen Einblick in diese neue Technik zu erlangen. Ihnen sollte mit dieser Arbeit ein möglicher „praktischer Zugang“ zur Astronomie gezeigt werden und jenen, die beabsichtigen Astronomie in ihren Unterricht mit einzubeziehen, gleichzeitig als Hilfestellung dienen.

Die Arbeit besteht aus vier Teilen.

Der erste Teil gibt einen kleinen Einblick in die geschichtliche Entwicklung von astronomischen Instrumenten – angefangen von der Sonnenuhr bis hin zur Entwicklung der CCD-Technik.

Im zweiten Teil werden am Anfang typische Schulteleskope und deren physikalische Kenngrößen beschrieben. Anschließend stehen die in der Webcam vorkommende CCD-Technik, die Handhabung der Webcam und die Nachbearbeitung der Kurzvideos unter näherer Betrachtung.

Der dritte Teil dieser Arbeit beinhaltet ein mit Schülern durchgeführtes Beobachtungsprojekt und dessen Ergebnisse. Dabei werden die einzelnen Unterrichtseinheiten und deren Auswertungen etwas ausführlicher dargestellt.

Der vierte und letzte Teil sollte die Situation des gegenwärtigen Physikunterrichtes erläutern. Es wird darauf hingewiesen, dass durch ein verstärktes Einbinden von Astronomie in den Physikunterricht es sehr wohl einen Ausweg aus dieser Misere geben könnte. Am Ende werden noch denkbare Zugänge zur Astronomie, sowie zwei Möglichkeiten wie ein Astronomieunterricht aussehen könnte, angeboten.