Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten `Die `goldene Regel der Mechanik` am Beispiel der schiefen Ebene` mit einem dynamischen GeoGebra-Applet. `Maschine (griechisch mechane, Werkzeug), in der Technik ein Gerät zur Änderung der Stärke oder Richtung einer angewandten Kraft.` Gemäß diesem Lexikoneintrag ist ein als Rampe dienendes Brett die wohl einfachste Maschine der Welt. Material steht zum Download zur Verfügung.
In dieser Unterrichtseinheit werden die Wahrscheinlichkeitswellen von Quantenobjekten hinter einem Doppelspalt per Handzeichnung visualisiert und mit dem gewohnten Interferenzbild klassischer Wellen verglichen. Mehrere Bilder für aufeinander folgende Zustände der sich ausbreitenden Welle lassen sich mithilfe von Präsentationsprogrammen, wie zum Beispiel PowerPoint, zu einer kleinen Animation kombinieren, in der man die Bewegung der Welle und besonders der Wellenzeiger verfolgen kann. Material steht zum Download zur Verfügung.
Ausgehend von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit veranschaulichen interaktive Java-Applets zur Lichtuhr und zu einem fiktiven Flug von der Erde zum Pluto den Einfluss der Geschwindigkeit auf die Zeit. Die Spezielle Relativitätstheorie - Einfluss der Geschwindigkeit auf Raum und Zeit - ist (in Teilen) mathematisch einfacher aufgebaut als die `gravitationsbeherrschte` Allgemeine Relativitätstheorie. Bereits im Unterricht einer 10. Klasse kann daher zum Beispiel die Zeitdilatation unter der Vorgabe einer konstanten Lichtgeschwindigkeit rechnerisch hergeleitet und durch Java-Applets in motivierender Weise veranschaulicht werden. Material steht zum Download zur Verfügung.
Am 8. Juni 2004 wandert die Venus über die Sonnenscheibe. Eine einmalige Gelegenheit zur Beobachtung dieser `Sonnenfinsternis` der besonderen Art, denn der nächste vollständig in Mitteleuropa sichtbare Venustransit wird bis zum Jahr 2247 auf sich warten lassen. Im Zentrum der hier vorgestellten Unterrichtseinheit steht natürlich die Beobachtung des Ereignisses mit eigenen Augen. Die kostenlose Software XEphem ermöglicht eine sinnvolle Vor- und Nachbereitung des Spektakels oder vergleichbarer Konstellationen, wie zum Beispiel der `häufiger` auftretenden Merkurtransite. Material steht zum Download zur Verfügung.
Die Unterrichtseinheit dient dem Einstieg in die Vektoraddition am Beispiel von Kräften im Physikunterricht der Klasse 8. In dem verwendeten Applet lassen sich Beträge, Richtungen und Zahl der Einzelkräfte variieren. Per Mausklick führt das Applet dann die erforderlichen Parallelverschiebungen der Kraftpfeile aus und zeichnet anschließend den Pfeil für die Gesamtkraft. Material steht zum Download zur Verfügung.
Virtuelle Experimente mit realitätsnahem Design, inhaltlich untermauert mit Erklärungsmodellen aus dem Teilchenbereich und überprüfbar durch einfache reale Versuche, machen auch weniger spektakuläre Aspekte der Chemie interessant - wie zum Beispiel die Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit. Die Chemie-Didaktik der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg hat zu diesem Thema Unterrichtsmaterialien mit dem Qualitätsmerkmal `interaktiv` entwickelt und im Internet veröffentlicht. Der technisch und grafisch gut aufbereitete Stoff ermöglicht den Schülerinnen und Schülern eine weitgehend eigenständige Erarbeitung der Inhalte. Alle Darstellungen sind übersichtlich und ansprechend gestaltet. Ihre Funktionalität erschließt sich intuitiv. Material steht zum Download zur Verfügung.
Virtuelle Experimente mit realitätsnahem Design, inhaltlich untermauert mit Erklärungsmodellen aus dem Teilchenbereich und überprüfbar durch einfache reale Versuche, machen auch weniger spektakuläre Aspekte der Chemie interessant - wie zum Beispiel die Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit. Die Chemie-Didaktik der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg hat zu diesem Thema Unterrichtsmaterialien mit dem Qualitätsmerkmal `interaktiv` entwickelt und im Internet veröffentlicht. Der technisch und grafisch gut aufbereitete Stoff ermöglicht den Schülerinnen und Schülern eine weitgehend eigenständige Erarbeitung der Inhalte. Alle Darstellungen sind übersichtlich und ansprechend gestaltet. Ihre Funktionalität erschließt sich intuitiv. Material steht zum Download zur Verfügung.
Dynamische Geometriesoftware ist im Unterricht über die Grenzen der Mathematik hinaus einsetzbar. Diese Unterrichtseinheit zeigt dies an einem Beispiel aus der geometrischen Optik. Die Konstruktion von Strahlengängen wird in der Regel mit konventionellen Mitteln - also mit Papier und Bleistift - erarbeitet. Der Einsatz dynamischer Geometriesoftware bietet gerade in der geometrischen Optik eine sinnvolle Ergänzung: Ist der Konstruktionsweg einmal verstanden, können mithilfe des Computers in kurzer Zeit viele verschiedene Fälle durchspielt werden. Zur Sicherung der Ergebnisse werden Bildschirminhalte mithilfe eines kostenlosen Grafikprogramms dokumentiert - eine Fertigkeit, von der Ihre Schülerinnen und Schüler themen- und fachunabhängig weiter profitieren werden. Material steht zum Download zur Verfügung.
(-4) - (-7) = +3 ist eines der Probleme, die es bei der Einführung der Subtraktion ganzer Zahlen für Schülerinnen und Schüler anschaulich zu erklären gilt. Interaktive dynamische Arbeitsblätter mit ihren vielfältigen Einsatzmöglichkeiten können zur Veranschaulichung der Subtraktion einen interessanten Beitrag leisten. Material steht zum Download zur Verfügung.
Laut Gordon Moore verdoppelt sich die Anzahl von Transistoren auf einem Chip alle zwei Jahre. In dieser Einheit entscheiden Schülerinnen und Schüler, welche Variante des Mooreschen Gesetzes zutrifft, und formulieren `das Gesetz` als Funktion.Die Untersuchung des Mooreschen Gesetzes ermöglicht es, das zukünftige Innovationstempo in diesem Bereich auf der Basis der Entwicklung in den vergangenen vier Jahrzehnten besser beurteilen zu können. Material steht zum Download zur Verfügung.
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Die Kenntnis der Abhängigkeiten zwischen elektrischer Spannung, Widerstand und Stromstärke ist eine der fundamentalen Voraussetzungen für das Verständnis elektrischer Schaltungen. Die Kirchhoffschen Regeln sind in diesem Zusammenhang ein Werkzeug, das die Berechnung auch komplexer Schaltungen beherrschbar macht. Ein möglicher Einstieg in die Kirchhoffschen Gesetze besteht im Erforschen der Zusammenhänge von elektrischer Spannung, Widerstand und Stromstärke in einfachen zusammengesetzten Schaltungen. Getrennt nach Parallelschaltung und Reihenschaltung von zwei ohmschen Widerständen ist die Erarbeitung von grundlegenden Formeln möglich, die zu den Kirchhoffschen Gesetzen ausgebaut werden können. Im Rahmen dieses Projekts wird mittels Java-Applets und einem Simulationsprogramm, wie zum Beispiel Crocodile Physics, ein Weg gegangen, bei dem Schülerinnen und Schüler physikalisches Wissen weitgehend eigenständig erwerben. Material steht zum Download zur Verfügung.