Einführung in die Astronomie
"Überblick über das Weltall "


Vermittlung von Vorstellungen über die Entfernungen und die Körper im Weltall.

Ziele des Astronomieunterrichtes


Ziele:

  • Kenntnisse vermitteln über:
    • Objekte im Weltall (Planeten, Monde, Sterne, ...).
    • Vorgänge im Weltall (Finsternisse, Planetenbewegungen, Sternentwicklung, ...).
    • Zusammenhänge (Beziehungen zwischen Leuchtkraft, Entfernung und scheinbarer Helligkeit bei Sternen, ....).
    • Gesetze (Gravitationsgesetz, Keplersche Gesetze, ...).
    • Methoden der Astronomie (Photometrie, Spektralanalyse, ...).
  • Vorstellung vom Aufbau des Kosmos:
    • Grundlegende Vorstellungen über die Entstehung und Entwicklung des Alls (Kosmologie ...)
    • Vorstellungen über die Hierarchie im Weltall (Systeme, Untersysteme, ...).
    • Verknüpfung der Wissenschaft Astronomie mit anderen Wissenschaften (Mathematik, Physik, ...).
  • Bedeutung von Astronomie und Raumfahrt:
    • Historische Entwicklung der Vorstellung über die Welt (Weltbilder,...).
    • Direkte Erforschung der uns umgebenden Himmelskörper (Raumsonden, Teleskope,...).
    • Nutzen ,der schon alltäglich geworden ist(Nachrichten- und Wettersatelliten, Spin-off,...).

Allgemeine Anmerkungen:

  • Wir können heute davon ausgehen, daß unsere Schüler einige Grundkenntnisse mitbringen.
  • Wir sollten am Anfang des Astronomieunterrichtes versuchen, den Erwartungen an das Fach Rechnung zu tragen.
  • Wir müssen Vorstellungen über Entfernungen und Möglichkeiten, sie zu überbrücken, in wissenschaftliche Bahnen lenken.
  • Begriffsklärung sollte mit Anschaulichkeit verbunden werden.
  • Mit Hilfe von Bildmaterial können die einführenden Übersichten einprägsam gestaltet werden.
  • Wo möglich, sollten direkte Beobachtungen das Intersse am Astronomieunterricht verstärken.

Probleme:

Erstmals werden unsere Schüler mit Entfernungen und Größen konfrontiert, die den Erfahrungen nicht mehr entsprechen. Nachfolgende Vergeleiche machen dies deutlich und können als Diskussionsgrundlage dienen.

Vergleichsmaßstab : Sonnendurchmesser 1 mm

anschaulich

Entfernung Sonne - Erde

11 cm

begrenzt anschaulich

Entfernung Sonne - Alpha-Centauri

mittlerer Sternabstand in der Galaxis

28,6 km

50 km

unanschaulich

Durchmesser der Milchstraße

(galaktische Scheibe)

665000 km

Vergleichsmaßstab: Durchmesser der Galaxis 100m

anschaulich

Entfernung Sonn - Alpha Centauri

mittlere Sternabstand in der Galaxis

4 mm

7,5 mm

unanschaulich

Entfernung Sonne - Erde

Sonnendurchmesser

0,0000016 mm

0,00000015 mm

Vergleichsmaßstab. Durchmesser der Sonne 1m

Überriesen

Beteigeuze

730 m

Helle Riesen

Polarstern

100 m

Riesen

Aldebaran

45 m

Hauptreihenstern

Spica

8 m

Hauptreihenstern

Wega

2,9 m

Hauptreihenstern

Sonne

1 m

Weßer Zwerg

Sirius B

1 cm

Neutronenstern

---

0,007 mm


Sehr beeindruckend sind maßstabsgerechte Projektionen des Planetensystems auf Karten des Heimatortes oder wie im nachfolgenden Beispiel auf eine Europakarte. Hier sind die Bahnen der Planeten Merkur bis Saturn im richtigen Größenverhältnis auf Europa übertragen. Die Sonne hätte dabei einen Durchmesser von 1,75 km. Das Abbildungsverhältnis beträgt 1:800 000.

Diese Karte kann auch in Vorbereitung auf die nächste Stunde als Hausaufgabe erarbeitet werden. Die notwendigen Größen können die Schüler dem Tafelwerk oder dem Lehrbuch entnehmen.


Hierarchie im Weltall


Systematisierung der Objekte im All

Planet

umlaufen von Monden

Stern

umlaufen von Planeten und Kleinkörpern

Galaxie

Sterne und interstellare Materie

Weltall

Galaxienhaufen, Galaxien



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