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Phänomenorientierte Optik

Phänomenorientierte Optik. Vorstellung einer durchgeführten Unterrichtseinheit MNU-Tag 2007 – Goetheschule Hannover StR Björn Busse, Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg . Optik in Klasse 5 oder 6. Geänderte Anforderungen Verschiebung der Optik aus Klasse 7/8

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Phänomenorientierte Optik

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Presentation Transcript

  1. Phänomenorientierte Optik Vorstellung einer durchgeführten Unterrichtseinheit MNU-Tag 2007 – Goetheschule Hannover StR Björn Busse, Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  2. Optik in Klasse 5 oder 6 Geänderte Anforderungen • Verschiebung der Optik aus Klasse 7/8 • Schwerpunkt liegt auf der Beschreibung von Phänomenen • Quantifizieren und Konstruktionen entfallen mit wenigen Ausnahmen • Berücksichtigung der neu eingeforderten Kompetenzen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  3. Gliederung der Unterrichtseinheit • Sender-Empfänger-Vorstellung • Schattenphänomene • Streuung, Reflexion und Spiegelbilder • Lochkamera und Linsen • Brechung an Grenzflächen • Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  4. 1. Stunde: 2. Stunde: 3. Stunde: 4. Stunde: Einstiegsversuch und Sender- Empfänger-Vorstellung Lernstationen zur gelernten Vorstellung Auswertung des Lernzirkels / Aufgaben zur Verkehrssicherheit Experimente zur Geradlinigkeit Sender-Empfänger-Vorstellung Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  5. Sender-Empfänger-Vorstellung 1. Stunde: Einstiegsversuch: Hinter dem Lehrerpult steht eine Lampe. Frage: Ist die Lampe an oder aus? Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  6. Sender-Empfänger-Vorstellung • Sender (Lichtquelle) • Empfänger (Auge) • Umlenker (des Lichts) • selbstleuchtender Körper • beleuchteter Körper • direkter Lichtweg • indirekter Lichtweg Quelle: Unterricht Physik, Band 1: Optik I, Lichtquellen, Reflexion, Aulis Verlag Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  7. Sender-Empfänger-Vorstellung 2. Stunde: Sehen und Gesehenwerden Lernzirkel: • Station A – Verstecken • Station B – Leuchter und Nichtleuchter • Station C – Tiere in der Nacht • Station D – Sehen im Kasten • Station E – Ausbreitungsrichtung von Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  8. Sender-Empfänger-Vorstellung 3. Stunde: Auswertung des Lernzirkels • Einstieg mit Bild zur Wiederholung • Aufgabe zur Verkehrssicherheit: Findet die drei Kinder in der Klasse, die bei Dunkelheit im Straßenverkehr am besten erkannt werden. Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  9. Sender-Empfänger-Vorstellung 4. Stunde: Experimente zur Geradlinigkeit Demonstrationsversuche: • Laser mit Kreidestaub • Lampe mit durchlöcherter Alu-Folie Unsichtbares Licht? Wie lässt sich das Licht sichtbar machen? Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  10. Gliederung der Unterrichtseinheit • Sender-Empfänger-Vorstellung • Schattenphänomene • Streuung, Reflexion und Spiegelbilder • Lochkamera und Linsen • Brechung an Grenzflächen • Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  11. 5. Stunde: 6. Stunde: 7. Stunde: 8. Stunde: Schattenphänomene Finsternisse und Mondphasen Schattenphänomene Beschreibung von Schatten- phänomenen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  12. Schattenphänomene 5. Stunde: Spielerischer Einstieg Schattenraum und Schattenbild Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  13. B B Leuchtbox Schirm Schirm Leuchtboxen Schattenphänomene 6. und 7. Stunde: Beschreibung von Schattenphänomenen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  14. Schattenphänomene 8. Stunde: Finsternisse und Mondphasen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  15. Gliederung der Unterrichtseinheit • Sender-Empfänger-Vorstellung • Schattenphänomene • Streuung, Reflexion und Spiegelbilder • Lochkamera und Linsen • Brechung an Grenzflächen • Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  16. 9. Stunde: 10. Stunde: 11. Stunde: Licht auf Oberflächen Lernzirkel zum Spiegelbild Streuung, Reflexion und Spiegelbilder Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  17. Leuchtbox Leuchtbox Streuung, Reflexion und Spiegelbilder 9. Stunde: Lernzirkel zum Thema Licht auf Oberflächen Station A – Oberflächen Station B – Licht auf verschiedenen Oberflächen Station C – Licht auf einem Spiegel Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  18. Streuung, Reflexion und Spiegelbilder 10. Stunde:Auswertung der Lernstationen Demonstrationsversuche: • Drei Oberflächen (Spiegel, zerknitterte Alu-Folie und weißes Papier) seitlich beleuchten • Tafel mit viel Kreidestaub Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  19. Streuung, Reflexion und Spiegelbilder 11. Stunde: Lernzirkel zum Spiegelbild Station 1: Lage des Spiegelbildes Station 2: Spielerisches Umgehen mit dem Spiegelbild Station 3: Orientierung des Spiegelbildes Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  20. Streuung, Reflexion und Spiegelbilder 11. Stunde: Lernzirkel zum Spiegelbild Station 1: Lage des Spiegelbildes Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  21. Streuung, Reflexion und Spiegelbilder 11. Stunde: Lernzirkel zum Spiegelbild Station 2: Spielerisches Umgehen mit dem Spiegelbild Spiegel-Pantomime Abbildung: Physik für Gymnasien, Gesamtausgabe, Cornelsen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  22. Streuung, Reflexion und Spiegelbilder 11. Stunde: Lernzirkel zum Spiegelbild Station 3: Orientierung des Spiegelbildes Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  23. Gliederung der Unterrichtseinheit • Sender-Empfänger-Vorstellung • Schattenphänomene • Streuung, Reflexion und Spiegelbilder • Lochkamera und Linsen • Brechung an Grenzflächen • Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  24. 12. Stunde: 13. Stunde: 14. Stunde: 15. Stunde: 16. Stunde: 17. Stunde: Bau einer Lochkamera Beobachtungen mit der Lochkamera Zwei Linsenarten im Vergleich Erweiterung der Lochkamera mit einer Sammellinse Das Auge und Sehfehler Lochkamera und Linsen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  25. Lochkamera und Linsen 12. Stunde: Bau einer Lochkamera z.B. mit einer Chipsdose Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  26. Lochkamera und Linsen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  27. Lochkamera und Linsen 13. Stunde:Beobachtungen mit der Lochkamera Schüler experimentieren mit der Lochkamera und beschreiben ihre Beobachtungen • Forschungslandschaften • z.B. mit je-desto-Beziehungen • Vergleich der Blenden Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  28. Lochkamera und Linsen 14. Stunde: Zwei Linsenarten im Vergleich • Freies Experimentieren in Gruppen mit unterschiedlichen Sammellinsen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  29. Lochkamera und Linsen 14. Stunde: Zwei Linsenarten im Vergleich In Schülerübungen soll… • …die Form der Linse beschrieben werden • …die Eigenschaft der Linse beschrieben werden • …ein Name anhand der Form und der Eigenschaft gefunden werden • …beide Linsen gemeinsam verwendet und die Beobachtungen beschrieben werden Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  30. Lochkamera und Linsen 15. Stunde: Zwei Linsenarten im Vergleich Auswertung des Linsenvergleichs: • Wiederholung mit einem Demoversuch • Vergleich der Beobachtungen in den Gruppen, z.B. mit der „Placemate“- Methode Ziel: Beobachtungen als Schülermerksatz Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  31. Lochkamera und Linsen 16. Stunde: Erweiterung der Lochkamera mit einer Sammellinse • Beschreibung der Veränderung bei der Lochkamera mit Linse • Anwendung der Kenntnisse – Lochkamera und Sammellinse • Übertragung der Erkenntnisse auf einen Fotoapparat Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  32. Lochkamera und Linsen 17. Stunde: Das Auge und Sehfehler • Modellauge • Übertragung der Erkenntnisse auf das Auge • Sehfehler anhand von zwei Texten mit Hilfe der „Doppelkreis-Methode“ Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  33. Text A Text B Lochkamera und Linsen „Doppelkreis-Methode“ Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  34. Gliederung der Unterrichtseinheit • Sender-Empfänger-Vorstellung • Schattenphänomene • Streuung, Reflexion und Spiegelbilder • Lochkamera und Linsen • Brechung an Grenzflächen • Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  35. 18. Stunde: 19. Stunde: Münze heben und Fische stechen Brechung an Grenzflächen Brechung an Grenzflächen Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  36. Brechung an Grenzflächen 18 Stunde: Münze heben und Fische stechen • Arbeitsteilige Schülerübungen in Gruppen • Demonstrationsversuch: z.B. Laser und Aquarium • Neu gebildete 2er Gruppen besprechen die Beobachtungen • Als Ergebnis könnte hier z.B. folgende Formulierung stehen: „Das Licht knickt an der Grenzfläche ab. Dabei entstehen optische Täuschungen.“ • Möglich ist hier auch eine weitere je-desto-Beziehung Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  37. Leuchtbox Brechung an Grenzflächen 19. Stunde: Brechung an Grenzflächen • Schülerexperimente mit verschiedenen Objekten • Festigung des Phänomens der Brechung • Einige Schüler beobachten hierbei gegebenenfalls die Farbzerlegung • Beispiele aus dem Alltag • Demonstrationsversuch: Kohlebogenlampe mit Prisma Sie beobachten das Phänomen an der Grenzfläche, z.B. am Prisma, an einer Sammellinse oder an einer Zerstreuungslinse Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  38. Gliederung der Unterrichtseinheit • Sender-Empfänger-Vorstellung • Schattenphänomene • Streuung, Reflexion und Spiegelbilder • Lochkamera und Linsen • Brechung an Grenzflächen • Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  39. Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht 20. Stunde: Additive Farbmischung Nachdem weißes Licht in Farben aufgespaltet wurde, erfolgt in dieser Stunde die Umkehrung Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  40. Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht 20. Stunde: Additive Farbmischung • Schülerübungen mit Farbmischung Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  41. 2 5 4 3 1 6 Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht 20. Stunde: Additive Farbmischung • Die Auswertung erfolgt über ein Farbpuzzle: Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  42. Weißes Licht als Gemisch von farbigem Licht 20. Stunde: Additive Farbmischung • Die Auswertung erfolgt über ein Farbpuzzle: Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  43. Phänomenorientierte Optik Materialien zum Vortrag: www.echtschwer.de  Unterricht  MNU-Tagung Ab dem 23.09.2007 Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

  44. Literatur • Kerncurriculum für das Gymnasium, Schuljahrgänge 5 – 10, Naturwissenschaften, Niedersachen. • Phänomenorientierte Optik, NUN 5, Dezember 2006, B.Busse, C.Gerken, J.Gössing, P.Krökel. • Unterricht Physik, Band 1: Optik I, Lichtquellen, Reflexion, Aulis Verlag. • Dorn Bader, Physik Gymnasium, Sek I, Schroedel. • Impulse Physik, Klasse 6, NW, Klett. • Impulse Physik, Mittelstufe, Klett. • Physik für Gymnasien, Gesamtausgabe, Cornelsen. Theodor-Heuss-Gymnasium Wolfsburg

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