Bei dieser praktischen Forschungsaufgabe führen die Schüler*innen eine Verbrennungsreaktion anhand eines Gemischs von Alkohol und Luft in einer Plastik-Wasserflasche durch. Sie beobachten eine rasch ablaufende Reaktion, die von einem dramatischen „Zisch“-Geräusch begleitet wird, das simuliert, was passiert, wenn Treibstoffe bei einem realen Raketenstart gezündet werden. Durch die Beantwortung mehrerer Fragen kommen die Schüler*innen zunächst zu dem Schluss, dass Verbrennungsreaktionen exotherm verlaufen, um anschließend die Reaktionspartner und Reaktionsprodukte zu ermitteln und unterschiedliche Brennstoffe zu berücksichtigen. Sie führen auch die Auflösung chemischer Gleichungen durch. Altersklasse: 14 bis 17 Jahre Fächer: Chemie, Physik

Eine Selbstgebaute CO2-Ampel mit Hilfe des Calliope mini: Diese Lehreinheit erklärt leicht und verständlich, warum das Lüften in den Klassenräumen von großer Bedeutung ist. Hierzu wird eine Programmieranleitung für eine eigene CO2-Ampel vorgestellt. Denn auch abseits von Covid-19 empfiehlt es sich aus einer Vielzahl von Gründen, öfters als alle 20 Minuten zu Lüften. Jahrgangsstufe: 4-7

In diesen Materialien lernen die Schülerinnen und Schüler die Mathematik, als Hilfsmittel zum Erforschen der klassischen Himmelsmechanik kennen. Wie groß und schwer ist die Erde? Wie kann man die Geschwindigkeitsentwicklung einer Rakete verfolgen? Wie lange dauert eine Reise zum Mars? Und wie lange muss ein Astronaut warten, wenn er sein Rückflugstartfenster vom Mars verpasst? Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich selbst das nötige Wissen zur Beantwortung dieser und weiterer Fragen. Ziele: Die Schülerinnen und Schüler … • benutzen Mathematik zum Lösen von astrophysikalischen Fragestellungen • lernen die Leistungen von Newton und Keplers kennen und zu würdigen • Bewegungen in komplizierten Kraftfeldern mit Hilfe des Eulerverfahrens rechnerisch zu modellieren

Die NOAA-Wettersatelliten senden ihre Bilder unverschlüsselt zur Erde und können mit einfachen Mitteln von jedem Menschen empfangen werden. Diese Anleitung beschreibt ausführlich und auch für Laien verständlich, wie eine einfache Antenne zum Empfangen der Daten gebaut und ein Raspberry Pi eingesetzt und programmiert werden kann, um die Daten aufzuzeichnen und zu verarbeiten. Die Anleitung eignet sich ideal, um Themen des Physikunterrichts, wie Radiowellen, und Themen des Geographieunterrichts, wie die Atmosphärische Zirkulation, in einer praktischen Anwendung miteinander zu verbinden. Sie eignet sich besonders für Technik-AGs und den fächerverbindenden MINT-Unterricht. Die Schüler*innen… • erlernen die praktische Anwendung von Technik und Programmierung im Alltag • erwerben Fähigkeiten im Umgang mit dem Raspberry Pi und Linux-basierten Betriebssystemen • lernen, eigene Satellitenbilder zu empfangen und auszuwerten

Diese Unterrichtseinheit klärt Schüler*innen über das Thema Lichtverschmutzung auf. Neben der Sensibilisierung werden die Schüler*innen in das Citizen Science-Projekt “Cities at Night” eingeführt, durch das sie lernen, wie man Quellen der Lichtverschmutzung lokalisieren und als Bürgerwissenschaftler zur Wissenschaft beitragen und seine Gesellschaft und Umwelt mit gestalten kann. Die Schüler*innen… erfahren von den Auswirkungen von künstlichem Licht bei Nacht auf Lebewesen und verstehen, dass es wichtig ist, Regionen ohne Lichtverschmutzung zu erhalten. stärken ihr Bürgerbewusstsein und ihre soziale Verantwortung durch die Partizipation bei dem Projekt. bauen ihre wissenschaftlichen Fähigkeiten durch die Teilnahme an einem echten wissenschaftlichen Projekt aus. erkennen und verstehen die Hauptquellen für Lichtverschmutzung sowie Mechanismen zur Vermeidung von Lichtverschmutzung. werden für die negativen Auswirkungen von künstlichem Licht auf die menschliche Gesundheit sensibilisiert. werden mit dem Konzept der Bürgerwissenschaft vertraut gemachen und entwickeln ein Bewusstsein für die Bedeutung der Citizen Science als Instrument zur Umgestaltung der Gesellschaft.

In diesem Unterrichtsmaterial erfahren die Schüler*innen etwas über die Elektrochemie. Bei der ersten Aufgabe bauen sie eine Volta’sche Säule – eine einfache Batterie. Diese Erfindung bedeutete den Beginn der Elektrochemie. Danach untersuchen die Schüler*innen die Elektrolyse. Dabei wird mit elektrischem Strom Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Diese Produkte lassen sich als Treibstoffe für Raumfahrzeuge und/oder zur Bereitstellung von Sauerstoff zur Unterstützung einer Besatzung nutzen. Bei der letzten Aufgabe untersuchen und verwenden die Schüler*innen eine Brennstoffzelle. Altersklasse: 14 bis 16 Jahre Fächer: Chemie, Physik

Astronomische Bilder begeistern und inspirieren die Menschheit seit jeher. Doch wie entstehen diese Bilder in der Praxis? In diesem Workshop machen sich die Schüler*innen mit den Eigenschaften des Lichtes vertraut und lernen die Bedeutung eines Filters kennen. Die Möglichkeiten der digitalen Bildbearbeitung werden spielerisch erforscht. Die Teilnehmer*innen lernen verschiedene astronomische Objekte kennen und vertiefen sich in ein selbstgewähltes Thema. Es werden schwarz-weiß Bilder aus verschiedenen Filtern zur Verfügung gestellt, die mithilfe der lizenzfreien Software Aladin und einer Schritt für Schritt Anleitung bearbeitet und zu einem Farbbild zusammengelegt werden. Fächer: Physik, Astronomie Klasse: ab 8. Klasse

Lagrangepunkte sind ausgezeichnete Punkte mit besonderen Nutzen für die Astronomie und Raumfahrt. Dieses Unterrichtsmaterial stellt die Lagrangepunkte des Erde-Sonne-Systems vor und gibt den Schüler*innen erste Einblicke in einige wichtige Satellitenmissionen der ESA bei denen die Lagrangepunkte eine wichtige Rolle spielen. Der aktuelle Astronomie-Satellit JWST, das James Webb Space Telescope, ein Gemeinschaftsprojekt von ESA und NASA, wird dabei auch vorgestellt. Einfache Rechnungen unterstützen dabei den Lernprozess. Fächer: Physik, Astronomie Klasse: Ab 8. Klasse

In dieser Übungsreihe notieren die Schüler*innen einen Tag lang, wieviel Wasser sie ungefähr bei verschiedenen Aktivitäten in ihrem Alltag verbrauchen. Anschließend folgen experimentelle Aufgaben im Klassenzimmer, bei denen sie unter anderem „Mond-Eisbohrkerne“ filtern, um Wasser daraus zu gewinnen. Die Ergebnisse der ersten beiden Übungen benutzen sie dann für Berechnungen: Wieviel Mondeis müssten sie ausgraben oder ausbohren, um genug Wasser für einen Tag zu erhalten? Diese Unterrichtsressource stößt Diskussion zum Wasserverbrauch und zur Wasseraufbereitung auf der Erde und im All an. Sie kann einzeln oder in Kombination mit anderen Übungsreihen aus der Moon Camp Reihe eingesetzt werden und verbindet spannendes praktisches Arbeiten mit mathematischen Elementen. Der mathematische Teil liegt in drei Schwierigkeitsgraden vor, damit Sie Ihren Schüler*innen ein auf deren Können und Lernstand zugeschnittenes Lernen ermöglichen können. Altersklasse: 8 bis 12 Jahre Fächer: Naturwissenschaften, Sachunterricht, Mathematik

In dieser Reihe von experimentellen Aktivitäten untersuchen Schüler*innen die Überlebensfähigkeiten von Bärtierchen (Tardigrada), auch bekannt als Wasserbären. Die Schüler*innen erforschen, wie sie Wasserbären sammeln können und welche extremen Bedingungen sie im Labor simulieren können. Sie setzen die gesammelten Tardigraden diesen extremen Bedingungen aus und finden somit heraus, in welchen Umgebungen diese überleben können. Das Ziel dieses Experiments ist die Untersuchung der Widerstandsfähigkeit der Bärtierchen in extremen Umweltbedingungen. Daraus lassen sich Rückschlüsse über ihre Überlebensfähigkeit im Weltraum ziehen. Bevor Sie mit dieser Aktivitätenreihe beginnen, empfehlen wir zur Vorbereitungfolgendes Lernmodul: „Kann Leben in außerirdischen Umgebungen bestehen?“ – eine Einführung in das Thema „Leben in extremen Umgebungen“. Eckdaten: Schulstufe: 7. – 11. Schulstufe Dauer: ca. 2 Stunden und 20 Minuten Lernziele: Erwerben von Wissen über Bärtierchen und die extremen Bedingungen, unter denen diese überleben können. Erforschen der Kryptobiose und wie diese den Bärtierchen beim Überleben hilft. Untersuchung der Auswirkungen, wenn eine Variable in einem System verändert wird. Angemessene Durchführung von Experimenten unter Berücksichtigung der korrekten Handhabung von Geräten, der Genauigkeit der Messungen und von Gesundheits- und Sicherheitsaspekten. Bewertung von Methoden, sowie Vorschläge für mögliche Verbesserungen und weitere Untersuchungen.