RUBRIK: - Unterricht - Arbeitsmaterialien - Physik - Astronomie Astrophysik - ESA_Material

In dieser physikalischen Abenteuergeschichte machen sich die Schüler*innen im Jahre 2048 auf die Reise zum Mars, dem roten Planeten. Sie begeben sich als Astronaut*innen von ihrem sicheren Heimatplaneten Erde in die Schwerelosigkeit des Weltraums. Nach vielen Monaten an Bord ihres Raumschiffes Ares Heavy X nähern sie sich dem Mars. Werden sie es schaffen und sicher auf der Marsoberfläche landen? Im Verlauf dieser Abenteuergeschichte lösen die Schüler*innen Verständnis- und Rechenaufgaben im Bereich der Mechanik und Elektrizitätslehre. Schüler*innen lernen über den Alltag von Astronaut*innen, die Raumfahrt und die einhergehenden Risiken. Sie erfahren Neues über den Mars und was diesen Planet von der Erde unterscheidet und kombinieren Wissen aus dem Schulunterricht mit Informationen aus der Geschichte. Sie lernen, Formeln zu verstehen und zum Bearbeiten der Textaufgaben nutzen.

Das ISS Education Kit wurde vor einiger Zeit für die Sekundarstufe I entwickelt und ist durch seine Inhalte und praxisorientierte Didaktik eine zeitlose Ressource, die eine interaktive Unterrichtsgestaltung bietet. Das Thema Internationale Raumstation erzeugt Spannung, Inspiration und Motivation bei den Schüler*innen und ist daher ein idealer Einstieg in die faszinierende Welt der Raumfahrt. Dabei können die Jugendlichen das Interesse an und das Bewusstsein für die Forschung im Bereich Wissenschaft und Technologie ganz neu entdecken und das Thema vermittelt ihnen außerdem, wie wichtig internationale Zusammenarbeit und interkulturelle Beziehungen sind. Inhalt des ISS Education Kits Das ISS Education Kit ist in fünf Kapitel aufgeteilt. Jedes Kapitel enthält eine allgemeine Einführung zum jeweiligen Thema, im Anschluss daran befinden sich die entsprechenden Übungseinheiten. Die Übungseinheiten bestehen aus einer Reihe von Aufgaben sowie den entsprechenden Erklärungen und Hintergrundinformationen. Der Schwierigkeitsgrad der Einheiten variiert, so dass die Lehrenden die Inhalte dem jeweiligen Niveau ihrer Schüler*innen anpassen können. Die Schüler*innen… lernen die ISS als Internationales Projekt kennen beschäftigen sich auf verschiedene Weise mit Themen wie Schwerkraft und Schwerelosigkeit, Gewicht und Masse erfahren alles rund um das Arbeiten und Leben an Bord der ISS erfahren, welche zukünftige Missionen auf der ISS stattfinden sollen

In dieser Aktivität werden die Schüler*innen zwei Exoplaneten charakterisieren, indem sie die vom ESA-Satelliten Cheops erfassten Daten analysieren. Die Schüler*innen arbeiten wie echte WissenschaftlerInnen und passen ein Modell an die Daten an, um die besten Anpassungsparameter zu ermitteln. Die Aktivität kann in einem angeleiteten Format oder in einem projektbasierten Lernformat, zum Beispiel in einem Hackathon, durchgeführt werden. Der Lehrleitfaden stellt beide Möglichkeiten vor. Challanges: https://esero.de/wp-interface/wp-content/uploads/Hack-an-Exoplanet_challenges_German.pdf Allesfitter Leitfadens: https://esero.de/wp-interface/wp-content/uploads/Allesfitter_Guide_German.pdf

In diesem Arbeitsheft schlüpfen die Schüler*innen in die Rolle der „Astropänz“ und helfen dabei den Außerirdischen Crid wieder sicher zu seinem Heimatplaneten zu bringen. Dabei erarbeiten sie u.a. die Inhalte Tag und Nacht, Jahreszeiten, Zustandsformen von Wasser, Rückstoßprinzip und Fallschirmbau. Mit Hilfe einer VR-Umgebung der NASA „besuchen“ die Schüler*innen verschiedene Exoplaneten. Die Materialien wurden ursprünglich für das Schullabor der Universität zu Köln erarbeitet. Sie können jedoch auch im regulären Unterricht z.B. im Rahmen eines Stationenlernens genutzt werden. Die Schüler*innen lernen… wie Tag und Nacht entstehen. wie die Jahreszeiten entstehen. dass es verschiedene Zustandsformen von Wasser gibt. wie es auf fernen Exoplaneten aussehen könnte. wie und warum Raketen fliegen. wie man Raketen sicher landen kann. Nähere Details zu den einzelnen Kompetenzen findet man in der Datei für die Lehrkräfte.

Einen der tiefsten Einblicke in das sichtbare Universum bietet das sogenannte Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Dieses enthält mehr als 10.000 Galaxien in den verschiedensten Entfernungen in den verschiedensten Altersstufen. Von jungen und neu gebildeten Galaxien bis zu alten und sehr weit entfernten Galaxien ist alles dabei. Das HUDF erlaubt daher Einblicke in verschiedene Zeitalter des Universums und gestattet somit Rückschlüsse darauf, wie sich Galaxien über die Zeit entwickeln. Aus diesem Grund ist das HUDF eines der besten Felder in unserem Himmel, um verschiedenste astronomische Beobachtungen und Analysen durchzuführen und daraus wichtige astronomische Erkenntnisse nachzuvollziehen. Eckdaten: Jahrgangsstufe: ab 8. Klasse Dauer: 90 Minuten Fach: Physik, Astronomie Ziele: Die Schüler*innen… erhalten einen Einblick über die Möglichkeiten, die das HUDF für astronomische Beobachtungen gibt lernen die Anzahl der Galaxien im sichtbaren Universum, die Hubble-Konstante und das Alter des Universums zu bestimmen lernen die Limitierungen heutiger Teleskope und somit die Grenzen astronomischer Beobachtung kennen lernen ordentlich und genau zu arbeiten, sowie einfache mathematische Formeln zu lösen lernen, ihre Ergebnisse zu präsentieren und untereinander zu diskutieren

Mit Hilfe dieses ESA Unterrichtsmaterials können Schüler*innen die Eigenschaften verschiedener Materialien erforschen. Ganz wie in der Weltraumforschung führen sie verschiedene Experimente und Tests durch. Anhand von neun unterschiedlichen Materialien ermitteln sie, welche Materialeigenschaften für Raumfahrzeuge, wie das Raumschiff Orion, wichtig und welche Materialien für die Raumfahrt geeignet sind. Das “Spacecraft Material Kit” oder das “Materialset für Raumfahrzeuge” wurde eigens von ESA Education für den Einsatz in der Schule konzipiert und entwickelt. Jedes Kit enthält alle nötigen Materialien für bis zu 6 Schüler*innengruppen und zusätzliche, detaillierte Unterlagen und Hintergrundinformationen. Lehrer*innen können den Bausatz bei ESERO Germany ausleihen. Bitte kontaktieren Sie uns diesbezüglich. Altersklasse: 8 bis 12 Jahre Fächer: Naturwissenschaften, Sachunterricht

In dieser Aufgabenreihe lernen die Schüler*innen zwei physikalisch Gesetze kennen, die das Design von Solarmodulen für Raumfahrtmissionen beeinflussen: das Abstandsgesetz und den Einfallswinkel. Sie führen zwei einfache Untersuchungen mit einer Solarzelle und einer Lichtquelle durch und messen zunächst, wie sich die von den Solarzellen erzeugte Leistung mit der Entfernung von der Lichtquelle ändert und versuchen, das Abstandsgesetz für die Strahlungsintensität experimentell zu ermitteln. Außerdem untersuchen sie die Abhängigkeit der Leistung der Solarzelle vom Einfallswinkel und wenden das Erlernte auf echte ESA-Raumfahrtmissionen an. Die Aufgabenreihe kann einzeln im Unterricht eingesetzt oder als Teil der Moon Camp Challenge bearbeitet werden. Altersklasse: 14 bis 18 Jahre Fächer: Physik

In dieser Aufgabenreihe geht es um viele spannende Fragen, die Astronom*innen erforschen. Zum Beispiel wie Planeten, die um ferne Sterne kreisen, gefunden werden können und ob dort Leben existieren kann, aber auch was Sterne eigentlich sind und wie sie sich entwickeln wird geklärt. Und natürlich wird überlegt, wie es eigentlich in unserem Sonnensystem aussieht, wie sich die Geschwister der Erde, die anderen Planeten unseres Sonnensystems, um die Sonne bewegen und wie wir sie am Himmel beobachten können. Das Material orientiert sich an der Planetariumsshow „Dinos im Weltall“ des Planetariums Bochum, ist aber völlig unabhängig davon und von einem Besuch im Planetarium zu verwenden. Die Informationen, Fragen und Aufgaben wurden zwar für die Arbeit in einer Schulklasse erarbeitet, können aber auch sehr gut im familiären Rahmen bearbeitet werden. Die Schüler*innen… lernen, dass es Exoplanten gibt und wie man sie untersuchen kann lernen, dass es noch andere Orte in unserer Galaxie gibt, wo Leben existieren könnte lernen, was Sterne sind und wie sie sich entwickeln lernen unser eigenes Sonnensystem besser kennen

n naher Zukunft gibt es auf dem Mond eine Mondbasis, in der Astronauten leben und arbeiten. Das Leben auf dem Mond unterscheidet sich vom Leben auf der Erde in zwei wesentlichen Punkten: Die gravitative Anziehungskraft des Mondes ist geringer als auf der Erde und Aufenthalte im Freien sind aufgrund der fehlenden Atmosphäre nur mit Raumanzügen möglich. Natürlich möchten die Astronauten ihre freien Tage nicht nur innerhalb der Mondbasis verbringen und sie beschließen deshalb, eine Mondolympiade außerhalb ihrer Basis auszurichten! Fächer: Physik

Die Schüler*innen erhalten ein grundlegendes Verständnis für den Zusammenhang zwischen Masse und Gewicht. Sie lernen, dass das Gewicht eines Astronauten abhängig von dem Himmelskörper (Mond – Erde) ist, auf dem dieser sich befindet. Zudem werden Eindrücke in das Astronaut*innentraining gegeben, insbesondere wie man auf der Erde für einen Aufenthalt auf dem Mond trainieren kann. Fächer: Physik