PRISMA Physik - Klett

Ausgabe A

LehrerbandDifferenzierende Ausgabe

Physik PRISMA

Lehrerband

Marion BarmeierHeinz Joachim CiprinaHermann GoraMichael MaiwormAnke MèndezRoland RitterTill StephanOliver Wegner

PhysikPRISMAPRISMA

Unser Bild vom Universum.

So arbeiten Sie mit PRISMA 6Aufbau des Schülerbuchs 8Differenzierend unterrichten mit PRISMA 9Sprachbewusster Unterricht mit PRISMA 10Lernzugänge in PRISMA 13Kompetenz-Checkliste 14

OptikKapitelübersicht 16Glossar 18Kapiteleinstieg 22

Dein neues Fach PhysikThemenbereiche der Physik 23 10Experimentieren – aber sicher 24 12

Licht und SchattenVon der Lichtquelle zum Auge 26 14WERKSTATT Versuche mit Licht 27 16Die Ausbreitung des Lichts 28 17WERKSTATT Versuche mit der Lochkamera 29 18Reelle Bilder – die Lochkamera 30 19Licht und Schatten 32 20EXTRA Halbschatten und Kernschatten 33 22Tag und Nacht 35 23MATERIAL Licht und Schatten im Weltraum 36 24INFOGRAFIK Die Mondphasen 38 26

Reflexion des LichtsDie Reflexion am Spiegel 40 28Virtuelle Bilder – Spiegelbilder 41 29Reflexion – Streuung – Absorption 42 30Sicherheit im Straßenverkehr 43 31EXTRA Der Hohlspiegel 44 32

Lichtbrechung und LinsenWERKSTATT Versuche zur Lichtbrechung 45 34Die Brechung des Lichts 46 35Totelreflexion 48 36Wie funktioniert eine Linse? 50 38INFOGRAFIK Reelle Bilder durch Sammellinsen 52 40Auge und Brille 54 42

Geräte, Anwendungen und FarbenWERKSTATT Versuche mit der Lupe 55 44Die Lupe 56 45Die Kamera – ein technisches Auge 57 46Fernrohr und Spiegelteleskop 58 47Die Erde – Heimat im Weltraum 59 48Unser Bild vom Universum 61 50

Lichtspektrum und FarbenDie Zerlegung des weißen Lichts 63 52

1

EXTRA Unsichtbares Licht 64 54Farbige Lichter mischen 66 56Die Farben von Körpern 67 57Berufe in der Optik 68 58

Hilfen zu ausgewählten Aufgaben 71

LB SB LB SB

2

Inhalt

Symbole und Abkürzungen

KV Kopiervorlage

F Film

HA Hausaufgabe

L Literatur

R Realobjekt

SB Schülerbuch

Text Schülerbuch-Text

Aufgaben: 0 leicht

$ mittel

. schwer

© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2021 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten.

Kompetenz-Checkliste

Hier erhalten Sie einen Überblick über die geforderten Kompetenzen und können ankreuzen, welche Kompetenzen Ihre Schülerinnen und Schüler im Kapitel bereits erreicht haben.

Die Kompetenzen sind den KMK-Bildungsstandards in dem Fach Physik für den Mittleren Bildungsab-schluss entnommen.

Die aufgeführten Seiten sind Beispiele, bei denen diese Kompetenzen besonders klar zutage treten.

Die Schülerinnen und Schüler …

Fachwissen

Physik F1 verfügen über ein strukturiertes Basiswissen auf der Grundla-ge der Basiskonzepte

S. 74S. 122/123S. 360/361

Ú

Physik F2 geben ihre Kenntnisse über physikalische Grundprinzipien, Größenordnungen, Messvorschriften, Naturkonstanten sowie einfache physikalische Gesetze wieder

S. 14/15S. 130S. 362/363

Ú

Physik F3 nutzen diese Kenntnisse zur Lösung von Aufgaben und Problemen

S. 14/15S. 130S. 362/363

Ú

Physik F4 wenden diese Kenntnisse in verschiedenen Kontexten an S. 20S. 24S. 307

Ú

Physik F5 ziehen Analogien zum Lösen von Aufgaben und Problemen heran

S. 220/221S. 236/237S. 370

Ú

Erkenntnisgewinnung

Physik E1 beschreiben Phänomene und führen sie auf bekannte physi-kalische Zusammenhänge zurück

S. 20/21S. 57S. 214

Ú

Physik E2 wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen zur Bearbeitung von Aufgaben und Problemen aus, prüfen sie auf Relevanz und ordnen sie

S. 44S. 86/87S. 139

Ú

Physik E3 verwenden Analogien und Modellvorstellungen zur Wissens-generierung

S. 46S. 220/221S. 236/237

Ú

Physik E4 wenden einfache Formen der Mathematisierung an S. 40/41S. 68S. 142/143

Ú

Physik E5 nehmen einfache Idealisierungen vor S. 32/33S. 40/41S. 42/43

Ú

Physik E6 stellen an einfachen Beispielen Hypothesen auf S. 38/39S. 102S. 146/147

Ú

Physik E7 führen einfache Experimente nach Anleitung durch und wer-ten sie aus

S. 34S. 68S. 264/265

Ú

Physik E8 planen einfache Experimente, führen sie durch und dokumen-tieren die Ergebnisse

S. 14/15S. 128/129S. 378/379

Ú

14


DO01_069313_014_015_checkliste.indd 14DO01_069313_014_015_checkliste.indd 14 29.01.2021 13:56:5129.01.2021 13:56:51

Hilfen zu ausgewählten AufgabenZu allen mit › markierten Niveau II- und III- Aufgaben erhalten Sie Lösungshilfen, die Sie den Schülerinnen und Schülern kopieren können Die Lö-sungshilfen finden Sie am Ende jedes Lehrerbandka-pitels

Kompetenz-Checkliste In der Kompetenz-Check-liste finden Sie alle Kompetenzen der Kultusminsterkonferenz (KMK) mit Bezug zu den Schulbuchseiten

Unterrichtseinheit:Hier erfahren Sie, wie Sie das Kapitel – entsprechend dem Leis-tungsstand Ihrer Klasse – optimal in Unterrichtsstunden einteilen können

Hier können Sie die Unterrichtseinheit passend für Ihre Schülerinnen und Schüler zusammen-stellen.

Grundlehrgang Zusätze für Leistungsstärkere

S. 8/9 Optik (Startseite)

+

Kapiteleinstieg

Licht und Schatten

S. 14/15 Von der Lichtquelle zum Auge

Lern

plan

2: L

icht

und

Sch

atte

n *

S. 16 WERKSTATT: Versuche mit Licht

S. 17 Die Ausbreitung des Lichts

S. 18 WERKSTATT: Versuche mit der Lochkamera

S. 19 Reelle Bilder – die Lochkamera

S. 20/21 Licht und Schatten

S. 22 EXTRA: Halbschatten und Kernschatten

S. 23 Tag und Nacht

S. 24/25 MATERIAL: Licht und Schatten im Weltraum

S. 26/27 INFOGRAFIK: Die Mondphasen

Test 2: Licht und Schatten *

Teilkapitel SB S. 14 – 27

+

Dein neues Fach Physik

S. 10/11 MATERIAL: Themenbereiche der Physik

Lern

plan

1:

Dei

n ne

ues

Fach

Ph

ysik

*

S. 12/13 Experimentieren – aber sicher

Test 1: Dein neues Fach Physik *


Reflexion des Lichts

S. 28 Die Reflexion am Spiegel

Lern

plan

3: R

efle

xion

de

s Li

chts

*

S. 29 Virtuelle Bilder – Spiegelbilder

S. 30 Reflexion – Streuung – Absorption

S. 31 Sicherheit im Straßenverkehr

S. 32/33 EXTRA: Der Hohlspiegel

Test 3: Reflexion des Lichts *


+

16

1 Optik

DO01_069313_kap01_016_077.indd 16DO01_069313_kap01_016_077.indd 16 29.01.2021 13:51:0029.01.2021 13:51:00

h


Diese Seite stammt aus 978-3-12-069313-8.

In der Tabelle unten findest du die wesentlichen Bestandteile eines menschlichen Auges. Suche im Text des Schülerbuchs die entsprechenden Bestandteile einer Kamera.

Auge Kamera

Linse

Netzhaut

Pupille

Vergleiche den Durchmesser der Sammellinse beim Fernrohr mit dem Durchmesser des Hohlspiegels beim Spiegelteleskop.

In deiner Antwort kannst du den folgenden Lückentext verwenden:

Die Lichtstrahlen des weit entfernten fallen in die Linse

des . Diese Sammellinse erzeugt ein , verkleinertes

Zwischenbild hinter der Linse. Die Sammellinse des Okulars vergrößert dieses Zwischenbild. Sie wirkt

wie eine Lupe und erzeugt ein Bild.

Die Antworten findest du in den Abschnitten C und D in der INFOGRAFIK.

In einer Sekunde legt das Licht eine Entfernung von 300000 km zurück. Jetzt musst du nur noch berechnen, welche Entfernung das Licht in 480 Sekunden zurücklegt.

Ordne die Ereignisse, die im Absatz „Wie ist das Universum entstanden?“ beschrieben werden, in die Tabelle ein.

Beginn des Univer-sums

300 000 Jahre danach

einige hundert Millio-nen Jahren danach

wenige Millionen Jahre danach

ungefähr 8 Milliar-den Jahre nach dem

Urknall

Sowohl der Neutronenstern als auch das Schwarze Loch sind die Überreste nach einer Sternenexplosion (Supernova) am Ende des Sternenlebens. Recherchiere nach den verschiedenen Bedingungen, unter denen ein Neutronenstern bzw. Schwarzes Loch entsteht und unterscheide die Eigenschaften der bei-den Himmmelsobjekte.

SB S. 46 2

SB S. 47 2

3

SB S. 48/49 3

4

SB S. 50/51 3

4

74

1 Optik | Hilfen zu ausgewählten Aufgaben


+

So arbeiten Sie mit PRISMA

› Hilfen zu ausgewählten Aufgaben im Kapitelanhang

Versuche und Zusatzversuche

▻ Verweis

Grundlehrgang mit obligatorischen Inhalten

Zusätze für Leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler

Zu jedem Teilkapitel gibt es passgenaue PRISMA Tests, diese werden als Kopiervorlagen angeboten

Zu jedem Teilkapitel gibt es Lernpläne mit differenzierten Arbeitsaufträgen für eine selbststän-dige Arbeit der Schülerinnen und Schüler

6

Materialien für Ihren Unterricht

passgenaue PRISMA Tests ISBN 978-3-12-069312-3

passgenaue PRISMA Kopiervorlagen ISBN 978-3-12-069311-6

Kopiervorlagen sprachstark: Material zur Sprachförderung ISBN 978-3-12-068632-3 1 Band 1 ISBN 978-3-12-068633-0 1 Band 2 ISBN 978-3-12-068634-7 1 Band 3

Kopiervorlagen: Inklusionsmaterial ISBN 978-3-12-068627-9 1 Band 1

ISBN 978-3-12-068628-6 1 Band 2 ISBN 978-3-12-068629-3 1 Band 3

Unterrichtsstunde: Hier finden Sie konkrete Vorschläge für Ihren Unterricht mit differenzierenden Lernwegen Wie funktioniert eine Linse?

Unterrichtsplanung

Basis SB S. 38/39

Methodische HinweiseUm den Sehvorgang beim menschlichen Auge verstehen zu können, müssen die Schülerinnen und Schüler den grundsätzlichen Aufbau verstehen und die Funktionsweise der einzelnen Bestandteile kennen. Zur Erklärung des Aufbaus des menschlichen Auges eignet sich ein dreidimensionales Modell, welches i. d. R. in der naturwissenschaftlichen Sammlung (Fachbereich Biologie) zu finden ist.Viele Schülerinnen und Schüler haben zudem die beschriebenen Sehfehler. Zur Vorbereitung können sie sich bereits im Vorfeld über ihren eigenen Sehfehler (Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit) informieren.

Sprachbewusster UnterrichtDas Textverständnis lässt sich durch eine Lesestrategie (nach J. Leisen) erhöhen, indem die Schülerinnen und Schüler den Text „in eine andere Darstellungsform übertragen“. Dazu können sie die Informationen des Schulbuchtextes in die folgende Tabelle eintragen (kursive Antworten).

Kurzsichtigkeit Weitsichtigkeit

Form des Aug apfels

zu lang zu kurz

Das deutliche Bild liegt …

vor der Netzhaut hinter der Netz-haut

Linse in der Brille

Zersteuungslinse Sammellinse

Differenzierung

MaterialienKV I Brillen gleichen Sehfehler aus. Kopiervorlagen PRISMA Physik Ausgabe A 7–10 (069311), KV 7KV II Die Brille. Material zur Sprachförderung Biologie – Chemie – Physik 2 (068633), KV 85KV III Die Brille. Inklusionsmaterial 2 Biologie – Chemie – Physik (068628), S. 147

KV IIsprachstark

KV IIIInklusion

Versuch 1

Lernweg 1 Lernweg 2

Text

KV I

Versuch 2

Text

Bild 3

Aufgabe 0 1, 0 2a), $ 2b)

Bild 2

Aufgabe $ 3, $ 4, . 5

Aufgabenlösungen

Eine Sammellinse ist in der Mitte dicker als am Rand. Eine Zerstreuungslinse ist in der Mitte dünner als am Rand.

Je dicker die Sammellinse in der Mitte ist, desto kleiner ist ihre Brennweite.

Der Brennpunkt ist die Stelle, an der eine Sammellinse paralleles Licht vereinigt. Die Brennweite ist die Entfernung zwischen der Linsenmitte und dem Brennpunkt.

0 1

0 2

$ 3

54

1 Optik


Lernweg 1 ist etwas leichter Lernweg 2 ist für leistungs stärkere Schülerinnen und Schüler

Gezielt fördern und fordern mit den passgenauen PRISMA Kopiervorlagen auf drei Niveaustufen, den KV sprachstark und den KV Inklusion

Hinweise zur Methodik und zum sprachbewussten Unterricht.

Zusatzangebote:

Passend zum Schülerbuch finden Sie viele Animati-onen, Materialien, Videos sowie Lernpläne im PRIS-MA eBook Bestellnummer: ECF01310EBA12 Auch als Print Plus Lizenz Schule erhältlich,Bestellnummer: ECF01310EBD12Alle Produkte finden Sie unterwww klett de

Alle Materialien finden Sie auch im PRISMA Digitalen Unterrichtsassistent.Bestellnummer: ECF01314UAA99

Hier finden Sie die Lösungen zu den Aufgaben und die Hinweise zu den Versuchen

7

Aufbau des SchulbuchsDas Unterrichtswerk PRISMA sieht innerhalb der Kapitel folgende Grundelemente vor: Einstiegs-Seiten, Basis-Seiten, Infografik-Seiten, Material-Seiten, Extra-Seiten, Werkstatt-Seiten und Abschluss-Seiten

Jedes Kapitel beginnt mit einer motivierenden und ansprechend gestalteten Einstiegs-Seite, die die Schülerinnen und Schüler mit ausgewählten Fotos auf das Thema einstimmt Unterstützt wird das Bild-material durch interessante Fragen, die am Erfahrungshorizont der Schülerinnen und Schüler orientiert sind Sie bieten in Verbindung mit den Bildern vielerlei Sprechanlässe Ein konkreter Schreibauftrag zu einem der Bilder aktiviert das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler

Die Basis-Seiten vermitteln grundlegende Inhalte Wichtige Begriffe sind hervorgehoben Merksätze bringen das Wichtigste der Basis-Seiten auf den Punkt Mithilfe der Aufgaben in drei Schwierigkeits-graden werden zentrale Kompetenzen erworben und gefestigt Außerdem gibt es viele Aufgaben-stellungen mit Lesestrategien nach Josef Leisen (vgl ISBN 978-3-7800-1016-2 und 978-3-12-666850-7) Sie sind im Schülerbuch mit einem LS gekennzeichnet Seitenverweise an den Niveau-I-Aufgaben – z B (› S 415) – führen zu den Hilfen im Anhang

Die Infografik-Seiten veranschaulichen komplexe Inhalte bildhaft und ansprechend Sie ermöglichen Ihren Schülerinnen und Schülern einen visuellen Zugang zu den Unterrichtsinhalten Die Material-Seiten bieten vielfältige Informationen in unterschiedlich aufbereiteter Form Dies können z B fiktive Zeitungsartikel, Interviews oder Chats sein Zudem können die Informationen in Form von Tabellen oder Diagrammen, informativen Grafiken oder Fotos und vielem mehr dargestellt sein Auf diesen Seiten werden unterschiedliche Lernzugänge insbesondere der visuellen und emotionalen Art angesprochen Darüber hinaus werden Ihre Schülerinnen und Schüler zum Vergleich verschiedener Informa tionsquellen angeregt Extra-Seiten stellen Inhalte für leistungsstarke Schülerinnen und Schüler bereit Sie bieten damit eine Differenzierung nach oben Die Werkstatt-Seiten ermöglichen experimentellen Unterricht Die Versuche werden in kleinschrittiger Anleitung angeboten Ein Teil der Versuche fordert zur eigenständigen Versuchsplanung auf Die Schüle-rinnen und Schüler können die Versuche selbstständig in Einzel- oder in Gruppenarbeit durchführen Die praxiserprobten Anleitungen fördern die selbstständige Auseinandersetzung mit einem Thema Gleich-zeitig werden naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden eingeübt und gefestigt

Die Abschluss-Seiten am Ende jedes Kapitels enthalten eine Zusammenfassung der wichtigsten Lern-inhalte sowie ein vielfältiges Aufgabenangebot (Teste dich selbst) mit der Möglichkeit zur Selbstkontrol-le Anhand der hier angebotenen Inhalte und Aufgaben können die Schülerinnen und Schüler selbst-ständig ihr Wissen über das gesamte vorhergehende Kapitel wiederholen und kontrollieren

Der Anhang bietet zwei Typen von Sonderseiten: Die Basiskonzept-Seiten und die Strategie-Seiten Die-se sollen nicht am Stück erarbeitet werden, sondern können immer wieder in den Mittelpunkt des Un-terrichts gestellt werden Auf den Schülerbuch-Seiten wird zudem immer dann auf diese Seiten verwie-sen, wenn sie für deren Verständnis hilfreich sind Mithilfe der Basiskonzept-Seiten können Ihre Schülerinnen und Schüler bereits bekannte Aspekte in ein übergeordnetes Konzept einbinden und so die Zusammenhänge und die Komplexität des Faches erfassen Die Strategie-Seiten vermitteln allgemeingültige Arbeits- und Lernmethoden, wie z B das Recherchie-ren im Internet oder das Präsentieren von Ergebnissen Im Anhang des Schülerbuches befinden sich außerdem die Hilfen zu allen Niveau-I-Aufgaben sowie die Lösungen der Abschluss-Aufgaben Ihre Schülerinnen und Schüler können dieses Angebot bei Bedarf selbstständig nutzen Ein Glossar ermöglicht das selbstständige Nachschlagen wichtiger Fachbegriffe

PRISMA macht mit den verschiedenen Seitentypen und zusätzlichen „Werkzeugen“ viele Angebote, die Sie im Unterrichtsalltag nutzen können Betrachten Sie diese Vielfalt als Möglichkeit, Ihren Unterricht individuell auf Ihre Lerngruppe sowie deren Interessen und Kenntnisstand anzupassen

8

Vorwort

Differenzierend unterrichten mit PRISMAPRISMA bietet Ihnen vielfältige Möglichkeiten, Ihren Unterricht individuell zu gestalten und durch erfolgreiche Differenzierung alle Schülerinnen und Schüler ans Ziel zu bringen

Woran erkennen Sie die Differenzierung?Grundlage der Differenzierung sind die auf den Schülerbuch-Seiten aufgeführten Aufgaben Sie sind schülergerecht formuliert und folgendermaßen gekennzeichnet:

Niveau Kennzeichnung Operator (Beispiele)

I 0 beschreiben, nennen, aufzählen

II $ beschreiben, erklären, vergleichen

III . begründen, erläutern, recherchieren

Die Kennzeichnung der Aufgaben bietet eine klare Orientierung In leistungsheterogenen Klassen haben Sie die Möglichkeit, gemäß dem Leistungsvermögen Ihrer Schülerinnen und Schüler die für sie passenden Aufgaben auszuwählen und bearbeiten zu lassen Die Aufträge an Ihre Schülerinnen und Schüler sind mit Operatoren eindeutig formuliert Diese Operato-ren lassen sich im Allgemeinen den verschiedenen Niveaustufen der Aufgaben zuordnen Manche Ope-ratoren (z B beschreiben) können – abhängig von der Komplexität der Aufgabenstellung – aber auch zwei oder drei Niveaustufen betreffen

Während sich die Aufgaben der Niveaustufe I (leicht) immer auf die vorliegende Schülerbuch-Seite be-ziehen, kommen in den Aufgaben der Niveaustufen II und III (mittel bzw schwer) auch unterschiedliche Anwendungsaufgaben zum Tragen Sie beinhalten z B das Planen von Versuchen oder eigenständige Recherchen im Internet, in Sachbüchern oder in Bibliotheken Ihre Schülerinnen und Schüler sollten über zusätzliche Arbeitstechniken verfügen, um diese Aufgaben bearbeiten zu können

Die Verwendung der Operatoren erleichtert Ihren Schülerinnen und Schülern den Zugang zu den Aufga-benstellungen Auf der ausklappbaren Seite des Schülerbuches werden die Operatoren in einer einfa-chen und verständlichen Sprache erläutert, sodass die Schülerinnen und Schüler selbstständig arbeiten können

Welche Seitentypen bieten eine Differenzierung an?Prinzipiell erfolgt auf jedem Seitentyp eine Differenzierung Auf Basis-Seiten, Infografik-Seiten und Material-Seiten des Schülerbuches erfolgt die Differenzierung über Aufgaben auf drei Niveaustufen Die Extra-Seiten weisen Aufgaben der Niveaustufen II und III auf Sie richten sich vor allem an leistungs-stärkere Schülerinnen und Schüler Mit diesen Seiten erwerben Ihre Schülerinnen und Schüler Kompe-tenzen, die über die grundlegenden Inhalte hinausgehen Sie können diese Seiten im Unterricht als Er-gänzung oder Vertiefung zu den Basis-Seiten einsetzen Die Informationen der Extra-Seiten können auch dazu dienen, ein Referat oder eine Präsentation zu dem behandelten Thema vorzubereiten Auch die handlungsorientierten Werkstatt-Seiten weisen zum Teil weiterführende Aufgaben auf Diese können ebenfalls in drei Niveaustufen vorliegen Die Aufgaben der Abschluss-Seiten beziehen sich auf einzelne Seiten des betreffenden Kapitels Auch hier erfolgt eine Differenzierung auf drei Niveaustufen Die Schülerinnen und Schüler haben mithilfe die-ser Seiten die Möglichkeit zur Selbstkontrolle, denn als Hilfestellung sind die entsprechenden Seiten-zahlen sowie eine Musterlösung im Anhang angegeben Die Aufgaben beziehen sich vorrangig auf Ba-sis-Seiten, damit alle Schülerinnen und Schüler diese Aufgaben lösen können Sie können zudem der Vorbereitung auf eine schriftliche Prüfung dienen

9

Vorwort

Sprachbewusster Unterricht mit PRISMAVorwissen aktivierenDer Schreibauftrag am Anfang jedes Schülerbuch-Kapitels (rechts oben) aktiviert neben dem inhalt-lichen auch das sprachliche Vorwissen der Schülerinnen und Schüler Er regt dazu an, Alltagswörter und erste Fachbegriffe in eine zusammenhängende sprachliche Form zu bringen So wird den Schülerinnen und Schülern der Einstieg in die geforderte Fachsprache erleichtert

Zur Fachsprache hinführenDie Schülerbuchtexte in PRISMA sind sprachlich vorentlastet und führen gleichzeitig zur Fachsprache hin Eine Hürde beim Erfassen von Texten sind unbekannte Alltagsbegriffe Dieses Problem fängt PRISMA auf: Schwierige Alltagsbegriffe werden in der Randspalte erklärt So ermöglicht PRISMA allen Schülerin-nen und Schülern ein grundlegendes Verständnis der Texte und eröffnet ihnen damit einen Zugang zur Fachsprache Zum dauerhaften Erhalt der Fachsprache bietet PRISMA ein Glossar im Anhang des Schülerbuchs Hier können Ihre Schülerinnen und Schüler eingeführte Fachbegriffe, die ihnen später im Schülerbuch erneut begegnen, schnell und selbstständig nachschlagen

Lesestrategien einsetzenIm Schülerbuch gibt es viele Aufgaben, die von den Schülerinnen und Schülern eine Auseinanderset-zung mit den Texten fordern Dabei wird besonderer Wert auf das Umsetzen der Informationen aus dem Text gelegt Für eine effektive Auseinandersetzung mit Texten im Unterricht hat Josef Leisen zehn Lesestrategien etabliert (vgl ISBN 978-3-7800-1016-2 und 978-3-12-666850-7) Aufgaben, die diese Strategien ansteuern, sind im Schülerbuch mit einem LS gekennzeichnet Im Folgenden werden die Lesestrategien erläutert: Lesestrategie 1: Fragen zum Text beantwortenDie einfachste Form der Beschäftigung mit einem Text besteht darin, Informationen aus diesem zu ent-nehmen In PRISMA sind alle Niveau-I-Aufgaben explizit an den Text gerichtet und fördern eine Ausein-andersetzung mit dem Gelesenen

Lesestrategie 2: Fragen an den Text stellenDie Schülerinnen und Schüler formulieren selbst Fragen zum Text Um sinnvolle Fragen zu stellen, die sich mit dem Text beantworten lassen, müssen sich die Schülerinnen und Schüler intensiv mit den Inhal-ten des Textes befassen Die Beantwortung der Fragen kann selbstständig, aber auch in Partnerarbeit erfolgen

Lesestrategie 3: Ziel dieser Strategie ist es, einen Text in Sinnabschnitte einzuteilen und für jeden Abschnitt eine Über-schrift zu formulieren Diese Strategie bietet sich vor allem bei langen Textabschnitten an, wie sie in wissenschaftlichen Texten häufig vorkommen Entsprechende Übungen bieten sich hauptsächlich bei langen Quelltexten und aus-gewählten Schülerbuchtexten an

Lesestrategie 4: Den Text mit dem Bild lesenDie Schülerinnen und Schüler werden zu einer vergleichenden Text-Bild-Analyse aufgefordert Sie müs-sen sich dafür sowohl mit dem Text als auch mit dem Bildmaterial auseinandersetzen und die Informa-tionen aus beiden zusammenführen

10

Vorwort

Lesestrategie 5: Den Text farborientiert markierenDiese Lesestrategie hilft, Informationen in Texten zu unterscheiden und zu ordnen Dazu werden unter-schiedliche Kategorien (Fachbegriffe, Objekte, Personen etc ) mit verschiedenen Farben markiert So er-gibt sich ein übersichtliches Bild der Textinhalte, das den Schülerinnen und Schülern bei ihrer weiteren Arbeit mit dem Text hilft Diese Lesestrategie eignet sich vor allem bei Recherche-Aufgaben oder Büchern, die den Schülerinnen und Schülern selbst gehören Zur Markierung im Schülerbuch könnten Schülerinnen und Schüler auch Folien nutzen, die sie über die Schülerbuchseite legen

Lesestrategie 6:Den Text in eine andere Darstellungsform übertragenDa in den Naturwissenschaften viele verschiedene Darstellungsformen vorkommen, ist diese Lesestra-tegie eine der wichtigsten Die Schülerinnen und Schülern müssen dafür zunächst die Informationen herausarbeiten und anschlie-ßend in einer neuen Form darstellen Häufige Darstellungsformen in den Naturwissenschaften sind Skizzen, Tabellen, Strukturdiagramme, Prozessdiagramme, Formeln oder Mind-Maps PRISMA bietet Ihnen die Möglichkeit, die verschiedenen Darstellungsformen mit Ihren Schülerinnen und Schülern einzuüben, bevor ein Text selbstständig in diese übertragen werden soll Nutzen Sie hierzu die entsprechenden Strategie-Seiten im Anhang, z B „Zeichnen wie ein Wissenschaftler“ oder „Diagram-me erstellen“

Lesestrategie 7: Den Text expandierenEin gutes Textverständnis ist nötig, um den gelesenen Text durch eigene Beschreibungen zu erweitern Hierbei ist es hilfreich, die Schülerinnen und Schüler den Text in eigene Worte übersetzen zu lassen oder an Mitlernende adressieren zu lassen Im Allgemeinen wird der Text dabei automatisch durch zusätzliche Veranschaulichungen und Beispiele, die das Verständnis erhöhen sollen, expandiert

Lesestrategie 8: Verschiedene Texte zum Thema vergleichenVor allem bei Recherche-Aufgaben bietet es sich an, die Schülerinnen und Schülern zum Vergleichen der gefundenen Texte aufzufordern Diese Texte unterscheiden sich meist in ihrem Anspruchs- und Sprach-niveau, aber auch in ihren Informationen und in ihrer Gestaltung

Lesestrategie 9: Schlüsselwörter suchen und den Text zusammenfassenDas Finden der Schlüsselwörter ist eine wichtige Lesestrategie Schlüsselwörter sind die entscheiden-den Wörter in einem naturwissenschaftlichen Text Werden sie gefunden und verstanden, können sich die Schülerinnen und Schüler den gesamten Text erschließen Das Zusammenfassen bietet sich für breit angelegte Texte an Die typischen Schülerbuchtexte sind be-reits stark entlastet, daher bietet sich hier häufig eher das Expandieren des Textes oder das Formulieren in eigenen Worten an (Lesestrategie 7)

Lesestrategie 10: Das Fünf-Phasen-SchemaDieses Schema bietet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, einen Text Schritt für Schritt selbstständig zu erschließen

11

Vorwort

Die fünf Phasen:1 Erste Orientierung

Der Text wird zunächst gelesen, um einen Überblick über den Inhalt zu erhalten 2 Verstehensinseln suchen

Die Verstehensinseln sind Begriffe, Formeln und Bilder, die den Schülerinnen und Schülern bereits bekannt sind Sie können wie bei Lesestrategie 5 z B auf einer Folie markiert werden, die über die Schülerbuchseite gelegt wird

3 Abschnittsweise erschließen Anhand der Verstehensinseln versuchen die Schülerinnen und Schüler nun den Inhalt ganzer Abschnitte mit ihrem Vorwissen in Verbindung zu setzen und den Zusammenhang zu verstehen

4 Den roten Faden finden Nachdem die einzelnen Abschnitte erschlossen sind, sollten die Schülerinnen und Schüler in der Lage sein, den Text beim erneuten Lesen vollständig zu verstehen und so den Gesamtzusammenhang zu erkennen

5 Abschließend reflektieren und wiedergeben Zum Reflektieren und Wiedergeben können die Lesestrategien 6 und 7 genutzt werden, da sich die Schülerinnen und Schüler hier noch einmal mit den Inhalten auseinandersetzen müssen und diese in eine andere Form bringen bzw sie erweitern sollen

Zusätzliche Unterstützung„Sprachbewusster Unterricht“Die Vorschläge zur Unterrichtsplanung in diesem Lehrerband bieten zu einigen Themen Kommentare zum sprachbewussten Unterricht Hierbei handelt es sich um Anmerkungen zu sprachlichen Stolper-steinen auf einzelnen Seiten Es werden Hilfestellungen und Methoden genannt, um besser mit den jeweiligen Stolpersteinen umgehen zu können

sprachstark-KopiervorlagenZu den bereits genannten Unterstützungsmöglichkeiten bietet PRISMA zusätzliche Kopiervorlagen, die sich den Themen sprachbewusst nähern Die passenden Sprachstark-Kopiervorlagen sind bei den Vorschlägen zur Unterrichtsplanung im Lehrerband aufgeführt

12

Vorwort

Lernzugänge in PRISMAJede Schülerin und jeder Schüler lernt individuell Jeder nimmt Informationen auf verschiedene Weise auf und verarbeitet diese dann ganz unterschiedlich zu eigenen Vorstellungen und eigenem Wissen Um dieser Tatsache gerecht zu werden, bietet PRISMA verschieden aufbereitete Zugänge zu den Themen an Diese werden hier Lernzugänge genannt

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Lernzugänge und die Seitentypen, auf denen sie schwerpunktmäßig umgesetzt sind:

Lernzugang Seitentyp

selbstentdeckend Werkstatt

visuell InfografikMaterial

emotional Material

kommunikativ MaterialWerkstatt

auditiv Material

„Ich muss das erst mal selbst ausprobieren!“Selbstentdeckend lernende Schülerinner und Schüler wollen verschiedene Möglichkeiten ausprobieren, um schließlich eine eigene Lösung für ein Problem zu erhalten, die sich ihnen besser einprägt Auf den handlungsorientierten Werkstatt-Seiten wird der selbstentdeckende Lernzugang angespro-chen Das eigene Tun steht bei Versuchen und Praktika im Vordergrund und unterstützt den Lernprozess der Schülerinnen und Schüler

„Ich muss mir das erst mal anschauen!“Visuell veranlagte Schülerinnen und Schüler lernen viel schneller aus Bildern und grafisch dargestellten Zusammenhängen, als dies bei einem reinen Text der Fall wäre Insbesonders auf den grafisch aufbereiteten Infografiken wird vorrangig der visuelle Lernzugang ange-sprochen Aber auch die Material-Seiten enthalten oft visuell ansprechende Elemente

„Ich brauche einen persönlichen Bezug zum Thema!“Emotional lernende Schülerinnen und Schüler werden vor allem durch ein Storytelling angesprochen Das zu lernende Wissen kann durch die jeweilige Geschichte auch später abgerufen werden, da diese im Gedächtnis bleibt Die Material-Seiten enthalten daher oft Geschichten, die die Schülerinnen und Schüler emotional berüh-ren und so für sie spannend und packend werden

„Ich muss mich dazu erst mal austauschen!“Kommunikativ veranlagte Schülerinnen und Schüler lernen besser in Partner- und Gruppenarbeit oder in Diskussionen Der persönliche Austausch mit Gleichaltrigen spricht sie mehr an, als sich alleine mit einem Thema zu beschäftigen Die Material-Seiten bieten hierzu oft geeignete Anreize Die Think-pair-share-Methode kombiniert dabei das zunächst eigenständige Lesen (das unbedingt im individuellen Tempo erfolgen sollte) und den darauf folgenden Partner- und Gruppenaustausch Die Versuche auf den Werkstatt-Seiten können die Schülerinnen und Schüler gut in kleinen Gruppen bearbeiten Auch dies spricht kommunikativ Veranlagte an

„Ich muss mir das erst mal anhören!“Auditiv lernende Schülerinnen und Schüler werden angesprochen, wenn sie als Zuhörer agieren Audiobeiträge fördern hier das Verständnis für den Lernstoff Der auditive Lernzugang wird durch die vertonten Texte auf den Material-Seiten ermöglicht Die ver-tonten Texte sind über Codes im Schülerbuch und im eBook pro zu finden

13

Vorwort



Hier erhalten Sie einen Überblick über die geforderten Kompetenzen und können ankreuzen, welche Kompetenzen Ihre Schülerinnen und Schüler im Kapitel bereits erreicht haben.

Die Kompetenzen sind den KMK-Bildungsstandards in dem Fach Physik für den Mittleren Bildungsab-schluss entnommen.

Die aufgeführten Seiten sind Beispiele, bei denen diese Kompetenzen besonders klar zutage treten.

Die Schülerinnen und Schüler …

Fachwissen

Physik F1 verfügen über ein strukturiertes Basiswissen auf der Grundla-ge der Basiskonzepte

S. 74S. 122/123S. 360/361

Ú

Physik F2 geben ihre Kenntnisse über physikalische Grundprinzipien, Größenordnungen, Messvorschriften, Naturkonstanten sowie einfache physikalische Gesetze wieder

S. 14/15S. 130S. 362/363

Ú

Physik F3 nutzen diese Kenntnisse zur Lösung von Aufgaben und Problemen

S. 14/15S. 130S. 362/363

Ú

Physik F4 wenden diese Kenntnisse in verschiedenen Kontexten an S. 20S. 24S. 307

Ú

Physik F5 ziehen Analogien zum Lösen von Aufgaben und Problemen heran

S. 220/221S. 236/237S. 370

Ú

Erkenntnisgewinnung

Physik E1 beschreiben Phänomene und führen sie auf bekannte physi-kalische Zusammenhänge zurück

S. 20/21S. 57S. 214

Ú

Physik E2 wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen zur Bearbeitung von Aufgaben und Problemen aus, prüfen sie auf Relevanz und ordnen sie

S. 44S. 86/87S. 139

Ú

Physik E3 verwenden Analogien und Modellvorstellungen zur Wissens-generierung

S. 46S. 220/221S. 236/237

Ú

Physik E4 wenden einfache Formen der Mathematisierung an S. 40/41S. 68S. 142/143

Ú

Physik E5 nehmen einfache Idealisierungen vor S. 32/33S. 40/41S. 42/43

Ú

Physik E6 stellen an einfachen Beispielen Hypothesen auf S. 38/39S. 102S. 146/147

Ú

Physik E7 führen einfache Experimente nach Anleitung durch und wer-ten sie aus

S. 34S. 68S. 264/265

Ú

Physik E8 planen einfache Experimente, führen sie durch und dokumen-tieren die Ergebnisse

S. 14/15S. 128/129S. 378/379

Ú

14



Physik E9 werten gewonnene Daten aus, ggf. auch durch einfache Ma-thematisierungen

S. 28S. 68S. 128/129

Ú

Physik E10 beurteilen die Gültigkeit empirischer Ergebnisse und deren Verallgemeinerung

S. 52/53S. 76S. 371

Ú

Kommunikation

Physik K1 tauschen sich über physikalische Erkenntnisse und deren An-wendungen unter angemessener Verwendung der Fachspra-che und fachtypischer Darstellungen aus

S. 84/85S. 104/105S. 366/367

Ú

Physik K2 unterscheiden zwischen alltagssprachlicher und fachsprachli-cher Beschreibung von Phänomenen

S. 20/21S. 100/101S. 222-223

Ú

Physik K3 recherchieren in unterschiedlichen Quellen S. 44S. 86/87S. 139

Ú

Physik K4 beschreiben den Aufbau einfacher technischer Geräte und deren Wirkungsweise

S. 98/99S. 102S. 362/363

Ú

Physik K5 dokumentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit S. 16S. 50/51S. 215

Ú

Physik K6 präsentieren die Ergebnisse ihrer Arbeit adressatengerecht S. 73S. 50/51S. 104/105

Ú

Physik K7 diskutieren Arbeitsergebnisse und Sachverhalte unter physi-kalischen Gesichtspunkten

S. 79S. 366/367S. 370

Ú

Bewertung

Physik B1 zeigen an einfachen Beispielen die Chancen und Grenzen physikalischer Sichtweisen bei inner- und außerfachlichen Kontexten auf

S. 17S. 48/49S. 371

Ú

Physik B2 vergleichen und bewerten alternative technische Lösungen auch unter Berücksichtung physikalischer, ökonomischer, sozi-aler und ökologischer Aspekte

S. 46S. 102

Ú

Physik B3 nutzen physikalisches Wissen zum Bewerten von Risiken und Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten, im Alltag und bei modernen Technologien

S. 54/55S. 244/245S. 384/385

Ú

Physik B4 benennen Auswirkungen physikalischer Erkenntnisse in his-torischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen

S. 50/51S. 332S. 388/389

Ú

Alle Kompetenzen Ú

15


Hier können Sie die Unterrichtseinheit passend für Ihre Schülerinnen und Schüler zusammen-stellen.

Grundlehrgang Zusätze für Leistungsstärkere

S. 8/9 Optik (Startseite)

+

Kapiteleinstieg

Licht und Schatten

S. 14/15 Von der Lichtquelle zum Auge

Lern

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S. 16 WERKSTATT: Versuche mit Licht

S. 17 Die Ausbreitung des Lichts

S. 18 WERKSTATT: Versuche mit der Lochkamera

S. 19 Reelle Bilder – die Lochkamera

S. 20/21 Licht und Schatten

S. 22 EXTRA: Halbschatten und Kernschatten

S. 23 Tag und Nacht

S. 24/25 MATERIAL: Licht und Schatten im Weltraum

S. 26/27 INFOGRAFIK: Die Mondphasen

Test 2: Licht und Schatten *


+

Dein neues Fach Physik

S. 10/11 MATERIAL: Themenbereiche der Physik

Lern

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1:

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*

S. 12/13 Experimentieren – aber sicher

Test 1: Dein neues Fach Physik *


Reflexion des Lichts

S. 28 Die Reflexion am Spiegel

Lern

plan

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*

S. 29 Virtuelle Bilder – Spiegelbilder

S. 30 Reflexion – Streuung – Absorption

S. 31 Sicherheit im Straßenverkehr

S. 32/33 EXTRA: Der Hohlspiegel

Test 3: Reflexion des Lichts *


+

16

1 Optik

* Zu den einzelnen Teilkapiteln erhalten Sie Tests (ISBN 978-3-12-069312-3 ) in zwei Varianten. Diese Tests finden Sie auch im Digitalen Unterrichtsassistenten ECF01314UAA99. Zusätzlich bietet der Digitale Unterrichtsassistent pro Lernpläne, die eine selbstständige Arbeit der Schülerinnen und Schüler ermöglichen.

S. 60 Zusammenfassung

S. 61 Teste dich selbst Kapitelende

Lichtbrechung und Linsen

S. 34 WERKSTATT: Versuche zur Lichtbrechung

Lern

plan

4: L

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*

S. 35 Die Brechung des Lichts

S. 36/37 Totalreflexion

S. 38/39 Wie funktioniert eine Linse?

S. 40/41 INFOGRAFIK: Reele Bilder durch Sammellinsen

S. 42/43 Auge und Brille

Test 4: Lichtbrechung und Linsen *


Geräte, Anwendungen und Farben

S. 44 WERKSTATT: Versuche mit der Lupe

Lern

plan

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S. 45 Die Lupe

S. 46 Die Kamera – ein technisches Auge

S. 47 Fernrohr und Spiegelteleskop

S. 48/49 INFOGRAFIK: Die Erde – Heimat im Weltraum

S. 50/51 Unser Bild vom Universum

S. 52/53 Die Zerlegung des weißen Lichts

S. 54/55 EXTRA: Unsichtbares Licht

S. 56 Farbige Lichter mischen

S. 57 Die Farben von Körpern

S. 58/59 Berufe in der Optik

Test 5: Geräte, Anwendungen und Farben *


+

17

Glossar

Teilkapitel: Dein neues Fach PhysikSB S. 10 – 13

AugenduscheMithilfe einer Augendusche kann man Augen aus-waschen, wenn sie mit einer Chemikalie in Kontakt gekommen sind.

Erste-Hilfe-KastenDer Erste-Hilfe-Kasten enthält Verbandsmaterial für die erste Notversorgung. Lage und Inhalt des Ver-bandskastens sollten jeder Lehrkraft bekannt sein.

FeuerlöschdeckeDurch Einhüllen der brennenden Person mit einer Löschdecke werden die Flammen erstickt.

FeuerlöscherFeuerlöscher dienen dem Löschen kleiner Brände. Sie werden regelmäßig überprüft. Die im Fachraum verwendeten Pulver- oder Kohlenstoffdioxid- Löscher dürfen nicht bei Personenbränden ein-gesetzt werden. Für diesen Zweck stehen Feuer-löschdecken zur Verfügung.

FluchtwegDer Fluchtweg ist durch ein grünes Schild gekenn-zeichnet und sollte mit den Schülerinnen und Schülern einmal abgegangen werden.

Teilkapitel: Licht und SchattenSB S. 14 – 27

Halb- und KernschattenHalb- und Kernschatten entstehen, wenn ein licht-undurchlässiger Körper von zwei Lichtquellen be-leuchtet wird. Als Kernschattenraum bezeichnet man den Raum hinter dem Körper, in den von keiner der Lichtquellen Licht gelangt. In einen Halbschat-tenraum gelangt das Licht nur von einer Lichtquelle.

LichtbündelIn der Modellvorstellung ist ein Lichtbündel ein Be-reich, in dem sich das Licht einer Lichtquelle ausbrei-tet. Ein Lichtbündel besteht in dieser Vorstellung aus vielen Lichtstrahlen. Außen wird das Lichtbün-del durch die Randstrahlen begrenzt.

LichtquelleEine Lichtquelle ist ein Körper, der das Licht aussen-det. Man unterscheidet bei den Lichtquellen zwi-schen den selbstleuchtenden Körpern, die das Licht selbst erzeugen und den beleuchteten Körpern, die das Licht reflektieren.

LichtstrahlDer Lichtstrahl ist ein Modell, mit dessen Hilfe sich die geradlinige Ausbreitung des Lichts vereinfacht darstellen lässt. Lichtstrahlen werden gedeutet als sehr schmale Lichtbündel, die durch die Eingren-zung breiter Lichtbündel erzeugt werden.

LochblendeEine Lochblende ist ein lichtundurchlässiger Gegen-stand wie eine Pappe oder eine Plastikscheibe, in deren Mitte ein kleines Loch vorhanden ist, durch das Licht gelangen kann.

LochkameraEine Lochkamera ist die einfachste Möglichkeit, Gegenstände abzubilden. Sie besteht aus einer Lochblende und einem Auffangschirm. Die Loch-blende lässt einen Teil der Lichtstrahlen, die vom Gegenstand ausgehen, hindurch. Auf einem Schirm entsteht ein seitenverkehrtes und auf dem Kopf ste-hendes Bild.

MondMonde sind Begleiter von Planeten. Die Erde hat nur einen Mond, der sie in einem Zeitraum von etwa einem Monat umrundet. Durch die unterschiedliche Beleuchtung durch die Sonne entstehen die Mond-phasen. Finsternisse (Mondfinsternisse und Son-nenfinsternisse) hingegen entstehen durch die Schatten von Mond oder Erde.

MondfinsternisBei einer Mondfinsternis befindet sich die Erde zwischen Sonne und Mond. Dabei steht die Erde so, dass ihr Schatten auf den Mond trifft. Dadurch wird der Mond für Betrachter auf der Erde verdunkelt. Wenn der Mond eigentlich komplett verdunkelt ist, erscheint er häufig rötlich: Dies liegt daran, dass die roten Farbanteile des Sonnenlichts durch die Erd-atmosphäre auf den Mond gelenkt werden.

Schattenbild und SchattenraumEin Schattenraum entsteht hinter einem lichtun-durchlässigen Körper, der von einer Lichtquelle bestrahlt wird. Er ist der Raum hinter dem Körper, in den kein Licht der Lichtquelle gelangt. Wenn die Randstrahlen, die gerade noch an dem lichtundurch-lässigen Körper vorbeigelangen, auf eine Wand treffen, dann legen sie die Umrisse des Schattens und damit das Schattenbild des Körpers fest.

18

1 Optik ⏐ Glossar

SonnenfinsternisBei einer Sonnenfinsternis befindet sich der Mond zwischen Sonne und Erde. Der Mond steht so, dass sein Schatten auf einen Teil der Erdoberfläche trifft. Von diesem Schatten aus ist die Sonne für die Men-schen nicht zu sehen: Man sieht dann von der Erde aus den Mond als schwarze Scheibe, die sich vor die Sonne schiebt und diese für Minuten verdunkelt.

Tag und NachtMit den Begriffen Tag und Nacht bezeichnet man die helle bzw. dunkle Phase eines Kalendertags (24 h). Der Teil der Erde, der von der Sonne beleuch-tet wird, liegt auf der Tagseite. Der andere Teil der Erde, der nicht von der Sonne beleuchtet wird, liegt auf der Nachtseite. Durch die Drehung der Erde wechseln sich Tag- und Nachtseite ab.

Teilkapitel: Reflexion des LichtsSB S. 28 – 33

AbsorptionUnter der Absorption von Licht versteht man einen Vorgang, bei dem Licht von einer Oberfläche auf-genommen und „verschluckt“ wird. Dabei gibt das Licht seine Energie an die Materie ab. Häufig führt dies zu einer Erwärmung der Materie.Verschiedene Oberflächen haben eine unterschied-liche Absorptionsfähigkeit. So absorbiert eine schwarze Oberfläche mehr Licht als eine weiße Oberfläche. Dadurch erwärmen sich zum Beispiel Körper mit einer schwarzen Oberfläche im Sonnen-licht stärker als Körper mit einer weißen Oberfläche.

EinfallswinkelDer Winkel zwischen einem einfallenden Lichtstrahl und dem Lot ist der Einfallswinkel. Der Einfalls-winkel wird häufig mit dem griechischen Buch-staben α abgekürzt.

LotDas Lot ist eine gedachte Hilfslinie, die senkrecht auf einer Oberfläche (z. B. auf einer Spiegeloberflä-che) steht.

Reflexion und ReflexionsgesetzLichtstrahlen werden an einem Spiegel reflektiert. Dabei werden die einfallenden Lichtstrahlen genau-so flach oder steil zurückgeworfen, wie sie aufkom-men. Es gilt demnach das Reflexionsgesetz: Einfalls-winkel (Winkel zwischen Lot und Lichtstrahl) = Reflexionswinkel (Winkel zwischen Lot und reflek-tiertem Lichtstrahl).

ReflexionswinkelDer Winkel zwischen einem reflektierten Lichtstrahl und dem Lot bezeichnet man als Reflexionswinkel. Der Reflexionswinkel wird häufig mit dem griechi-schen Buchstaben β abgekürzt.

SpiegelbildDas Spiegelbild bei einem ebenen Spiegel ist ein virtuelles Bild. Es kann an dem Ort, an dem es scheinbar liegt, nicht mit einem Schirm aufge-fangen werden.Vom virtuellen Spiegelbild gehen keine Lichtstrah-len aus. Die Lichtstrahlen, die in unser Auge fallen, scheinen aber vom virtuellen Bild zu kommen. Deshalb werden virtuelle Bilder auch Scheinbilder genannt.

Teilkapitel: Lichtbrechung und LinsenSB S. 34 – 43

Akkommodation des AugesDas Auge besitzt die Fähigkeit, sowohl nahe als auch entfernte Gegenstände deutlich abbilden zu können. Das wird durch die elastische Augenlinse erreicht, die ihre Dicke und damit ihre Brennweite verändern kann. Für die Formänderung ist der Ziliarmuskel zuständig, der die Augenlinse umgibt.Betrachtet man einen nahen Gegenstand, ist der Ziliarmuskel angespannt, und die Augenlinse nimmt eine dickere Form an. Umgekehrt ist es beim Be-trachten eines weiter entfernten Gegenstands. Dann ist der Ziliarmuskel entspannt, und die Augen-linse wird dünner.

AugeLichtstrahlen, die auf unser Auge treffen, gelangen durch Hornhaut und Pupille zur Augenlinse. Durch diese werden die Lichtstrahlen gebrochen. Auf der Netzhaut entsteht ein seitenverkehrtes, auf dem Kopf stehendes Bild. Die Sehzellen der Netzhaut geben es als Nervenimpulse an das Gehirn weiter.

Brechung des LichtsEin Lichtstrahl wird beim Übergang von einem opti-schen Medium (z. B. Luft) in ein anderes optisches Medium (z. B. Glas) gebrochen, er ändert seine Rich-tung. Beim Übergang vom optisch dünneren Medi-um (z. B. Luft) in das optisch dichtere Medium (z. B. Glas) wird der Lichtstrahl zum Lot hin gebrochen. Beim Übergang vom optisch dichteren Medium in das optisch dünnere Medium wird der Lichtstrahl vom Lot weg gebrochen.

19

Optik ⏐ Glossar 1

BrechungswinkelDer Winkel zwischen einem gebrochenen Lichts-trahl und dem Lot heißt Brechungswinkel. Er wird häufig mit dem griechischen Buchstaben β abge-kürzt.

BrennpunktEin Hohlspiegel oder eine Sammellinse bündeln ein-fallende achsennahe achsenparallele Lichtstrahlen in einem Punkt. Diesen Punkt bezeichnet man als Brennpunkt.

Brennpunkt, virtuellerWenn man die gebrochenen Lichtstrahlen hinter ei-ner Zerstreuungslinse in Gedanken zurück verlän-gert, dann schneiden sich diese gedachten Linien in einem Punkt. Dieser Punkt ist ein virtueller Brenn-punkt.

BrennweiteDen Abstand zwischen der Linsenmitte einer Sam-mellinse und dem Brennpunkt bezeichnet man als Brennweite.

Dichte, optischeVerschiedene durchsichtige Stoffe haben eine un-terschiedliche optische Dichte. Luft ist ein optisch dünner Stoff, Glas und Wasser sind optisch dichte Stoffe. Wenn ein Lichtstrahl die Grenze zwischen zwei Stoffen mit verschiedener optischer Dichte durchläuft, dann wird er gebrochen.

HauptstrahlenZur Konstruktion des Bildes, das durch eine Sam-mellinse erzeugt wird, verwendet man drei beson-dere Lichtstrahlen, die man Hauptstrahlen nennt. Der Parallelstrahl verläuft parallel zur optischen Achse. Der Brennpunktstrahl verläuft durch den Brennpunkt der Linse. Der Mittelpunktstrahl ver-läuft durch die Mitte der Linse.

KurzsichtigkeitKurzsichtigkeit tritt auf, wenn der Augapfel etwas zu lang ist. Das scharfe Bild entsteht vor der Netzhaut und muss durch eine Zerstreuungslinse korrigiert werden.

LinsenSammellinsen sind optische Linsen, die Lichtstrah-len in einem Brennpunkt sammeln. Sie sind in der Mitte dicker als am Rand. Linsen, die Lichtstrahlen zerstreuen, heißen Zerstreuungslinsen. Sie sind in der Mitte dünner als am Rand.

WeitsichtigkeitBei einer Weitsichtigkeit ist der Augapfel etwas zu kurz, mit der Folge, dass das scharfe Bild hinter der Netzhaut entsteht. Mit einer Sammellinse kann man diesen Sehfehler korrigieren.

Teilkapitel: Geräte und AnwendungenSB S. 44 – 51

KameraDer Aufbau einer Kamera ähnelt dem Aufbau des menschlichen Auges. Die Kamera erzeugt ein seiten-verkehrtes, auf dem Kopf stehendes Bild.

LupeEine Lupe besteht aus einer eingefassten Sammel-linse. Betrachtet man einen Gegenstand durch eine Lupe, entsteht ein vergrößertes Bild.

ObjektivDas Objektiv eines Fotoapparats fängt Licht von dem Gegenstand auf, den man fotografieren möch-te. Meistens besteht das Objektiv aus einer Anord-nung mehrerer Linsen.

VergrößerungsfaktorDer Vergrößerungsfaktor gibt an, wie viel Mal grö-ßer man einen betrachteten Gegenstand wahrneh-men kann.

Teilkapitel: Lichtspektrum und FarbenSB S. 52 – 59

FarbadditionDurch das Mischen farbiger Lichter erhält man neue Farbeindrücke. Dieser Effekt wird Farbaddition ge-nannt.

FarbspektrumDie Spektralfarben nach der Brechung in einem Prisma sind in der Form eines Streifens angeordnet. Die Anordnung der Spektralfarben nennt man Farb-spektrum.

FarbsubtraktionBei der Farbsubtraktion werden neue Farbeindrücke erzeugt, indem einzelne Farben aus dem Spektrum entfernt /subtrahiert) werden. Die verbleibenden Farben ergänzen sich zu neuen Farbeindrücken.

IR-LichtInfrarotes Licht. Es ist für das menschliche Auge un-sichtbar, lässt sich aber als Wärmestrahlung wahr-nehmen.

20

1 Optik ⏐ Glossar

PrismaEin optisches Prisma ist ein Körper aus Glas, der aus zueinander geneigten Flächen besteht. In der Optik verwendete Prismen haben als Grundfläche ein Dreieck. Der Prisma-Begriff in der Optik ist also ein Spezialfall des mathematischen Prisma-Begriffs. Mit einem Prisma kann man weißes Licht in seine Spektralfarben zerlegen, da die einzelnen Farban-teile unterschiedlich stark im Prisma gebrochen werden.

SpektralfarbenMit einem Prisma lässt sich weißes Licht in die Spektralfarben zerlegen. Die Spektralfarben sind in Form eines Streifens angeordnet. Er wird als Farb-spektrum bezeichnet. Wichtige Spektralfarben sind z. B. Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett.

UV-LichtUltraviolettes Licht. Es ist für das menschliche Auge unsichtbar, schädigt aber Hautzellen und kann zu Sonnenbrand und Hautkrebs führen.

21

Optik ⏐ Glossar 1

OptikBeispielantworten

Spiegelbilder im Wasser entstehen durch die Reflexion des Lichtes auf der Wasseroberfläche. Die Wasseroberfläche reflektiert die Lichtstrahlen nach dem Reflexionsgesetz: Einfallswinkel = Reflexions-winkel. Beim Sehvorgang verlängert das Gehirn die in das Auge fallenden Lichtstrahlen geradlinig zurück, so dass im Wasser ein scheinbares (virtuelles) Bild entsteht.

Eine Brille ist eine Sehhilfe, die Augenfehler z. B. bei Kurzsichtigkeit oder bei Weitsichtigkeit behebt. Die Linsenform in der Brille hängt vom Augenfehler ab.Bei der Kurzsichtigkeit hilft eine Zerstreuungslinse (Konkavlinse).Bei der Weitsichtigkeit hilft eine Sammellinse (Konvexlinse).

Reflektoren enthalten geschliffene Flächen oder kleine Glaskügelchen, die das Licht genau in die Rich-tung zurückwerfen, aus der es ursprünglich gekommen ist. Damit wird es genau zur Lichtquelle zurück reflektiert. Die Lichtquellen sind häufig die Scheinwerfer von Autos oder Zweirädern, deshalb sehen die Fahrerinnen und Fahrer die Reflektoren schon aus großer Entfernung.

Der Mond wirft das Licht der Sonne zurück. Es wird aber nur eine Hälfte der Mondoberfläche beleuchtet. Von der Erde aus sehen wir nur den beleuchteten Teil, z. B. als Halbmond. Der unbeleuchtete Teil des Mondes bleibt dunkel.

Beispiellösung zum Schreibauftrag

Beim Schreibauftrag werden viele Schülerinnen und Schüler die Spiegel im Badezimmer beziehungs-weise in der Garderobe beschreiben. Mögliche Hilfsmittel bei fehlenden Spiegeln könnten glatte Metal-loberflächen sein (z. B. eine Servierplatte aus der Küche).Um eine größere Bandbreite an Schülerantwor-ten zu erhalten, könnte man zusätzliche Hilfen anbieten: So könnten verschiedene Kärtchen mit Bildern zum Einsatz von Spiegeln ausgeteilt werden. Z. B. mit jeweils einem Bild/Foto zum Badezimmerspiegel und Kosmetikspiegel, aber auch zu Verkehrsspiegeln, Rückspiegeln bei Autos und Zweirädern, Spiegel des Zahnarztes bei der Zahnuntersuchung, usw.Schülerinnen und Schüler mit sprachlichen Schwächen könnten dabei einen detaillierteren Auftrag erhalten, z. B. „Beschreibe, was du auf dem Bild siehst“, „Beschreibe, wozu man diesen Spiegel benutzt“. Auch könnten die Bezeichnungen der Spiegel vorgegeben werden (z. B. „Vergrößerungsspiegel“, „ Verkehrsspiegel“, „Rückspiegel“ usw).

KapiteleinstiegSB S. 8/9

22

1 Optik

Licht und Schatten

Von der Lichtquelle zum Auge

Unterrichtsplanung

TeilkapitelSB S. 14 – 27

Basis SB S. 14/15

Aufgabenlösungen

Die Sonne ist eine Lichtquelle. Sie erzeugt selbst Licht und sendet dieses Licht aus. Die Sonne ist ein selbstleuchtender Körper.Der Mond wird von der Sonne beleuchtet. Er reflektiert das Sonnenlicht. Ein Teil dieses Lichts gelangt auch zur Erde. Nur deshalb sehen wir den Mond. Er ist ein beleuchteter Körper.

Eine Taschenlampe ist ein selbstleuchtender Körper. Sie ist der Sender. Mit diesem Licht wird die Seite des Buchs beleuchtet. Das Buch ist der beleuchtete Körper. Das Buch wird von Daniel gelesen. Daniels Augen sind die Empfänger.

selbstleuchtende Körper beleuchtete Körper

Kerzenflamme Apfel

Sonne Mond

Streichholzflamme Wolken

Lagerfeuer Taschenlampe ohne Batterien

eingeschalteter Computermonitor

1 0

2 0

3 $›

Methodische HinweiseAls Einstieg in das Thema bietet sich ein Brainstorming mit der Überschrift „Lichtquellen“ an. Die Begriffe, die die Schülerinnen und Schüler nennen, werden von der Lehr-kraft auf einer Folie, auf einem Flip-Chart bzw. auf einem Plakat oder an der Tafel gesammelt. Die genannten Begrif-fe können schon beim Aufschreiben etwas vorsortiert wer-den. Man erhält so bereits zu Beginn des Themenbereichs eine Übersicht über viele Bereiche und erkennt zudem, welche Vorkenntnisse die Schülerinnen und Schüler haben. Die Schülerinnen und Schüler können dann zu den vorsortierten Aspekten Überschriften finden, wie z. B. Lichtquellen, Hilfsmittel, Sehen usw.

Sprachbewusster UnterrichtBei reinen Textabfragen tendieren die Schülerinnen und Schüler dazu, den Text nur abzulesen, ohne ihn zu verin-nerlichen. Die Aufgabe 4 fordert die Schülerinnen und Schüler dagegen auf, mithilfe von Bild 3 einen eigenen Text zu erstellen und die fett gedruckten Fachbegriffe der Seite für diesen Text zu benutzen. Dies führt zu einem in-tensiveren Auseinandersetzen mit dem Inhalt des Textes.

Differenzierung

MaterialienKV I Die Ausbreitung des Lichts. Kopiervorlagen PRISMA Physik Ausgabe A 7–10 (069311), KV 1KV II Licht und Sehen. Material zur Sprachförderung Biologie – Chemie – Physik 1 (068632), KV 77

Lernweg 1 Lernweg 2

KV IIsprachstark

Text

KV I

Aufgabe 0 1, 0 2, $ 3, $ 4, $ 5

Aufgabe $ 3, $ 4, $ 5, . 6

26

1 Optik

Lösungsbeispiel:Die Kerze sendet Licht in alle Richtungen aus. Sie ist ein Sender. Der Apfel empfängt Licht und reflektiert es. Er ist deshalb ein Sender und Empfänger. Die Augen der Personen sind im Bild nur Empfänger. [ Lesestrategie Nr. 4]

Lösungsbeispiel:Es wird ein Gegenstand (z. B. ein Radiergummi) und ein Buch benötigt. Stellt man das Buch so auf, dass es zwischen dem Gegenstand und unserem Auge steht, können wir den Gegenstand nicht sehen. Es ge-langen keine Licht strahlen vom Gegenstand ins Auge.

Wenn der Fernseher eingeschaltet ist und ein Fernsehbild zu sehen ist, dann ist er ein selbstleuchtender Körper. Der Bildschirm gibt Licht in den Raum ab. Wir können durch das Licht auch andere Gegenstände sehen. Wird das Fernsehgerät ausgeschaltet, können wir ihn trotzdem sehen. Es ist dann ein beleuchte-ter Körper, der zum Beispiel von einer Lampe im Raum beleuchtet wird.

Versuche mit Licht

Versuche

Wie breitet sich Licht aus?a) Stellt man eine Experimentierleuchte für Schülerversuche auf ein weißes Blatt Papier und schaltet sie

ein, wird auf dem weißen Blatt Papier ein Lichtbündel sichtbar.b) Mithilfe von Blenden, die man aus Pappwinkeln herstellen kann, wird das Lichtbündel immer weiter

begrenzt.c) Das sichtbare Lichtbündel wird immer schmaler.

Hintergrund: Ein sehr dünnes Lichtbündel bezeichnet man als Lichtstrahl.

Wie entsteht ein Schatten?a) Hält man die Hand zwischen eine Lichtquelle und eine helle Wand, so sieht man an der Wand den

Schatten der Hand. Der Schatten hat die gleiche Form wie die Hand. Bewegt man die Hand, bewegt sich der Schatten genauso.

b) Bewegt man die Hand zur Lichtquelle, wird der Schatten an der Wand größer. Bewegt man die Hand in Richtung Wand, wird der Schatten kleiner.

Aufgabenlösung:1. Bewegt man die Hand in Richtung Lichtquelle, wird der Schatten an der Wand größer.

Ergänzende Materialien

KV Schatten. Inklusionsmaterial 1 Biologie – Chemie – Physik (068627), S. 146

4 $

5 $›

6 .›

Werkstatt SB S. 16

1

2

27

Optik 1

WERKSTATT S. 16, Versuch 2

Licht und Schatten

Unterrichtsplanung

Basis SB S. 20/21

Methodische HinweiseSchatten sind den Schülerinnen und Schülern aus ihrer eigenen Erfahrung bekannt. Die Erzeugung von Tierbil-dern als Schatten an der Wand mit den Händen ist ein Spiel, das schon kleine Kinder kennen. An dieses Vorwis-sen kann man anknüpfen. Ein einfaches Schülerexperi-ment kann man bereits durchführen mit einem Teelicht, einem Bleistift (oder einem anderen kleinen Gegenstand) und einem Auffangschirm, z. B. einer Wand oder einem stehenden Holzbrettchen. Mit diesen einfachen Mitteln kann man die Schattengröße, Schattenform und Schatten-schärfe experimentell untersuchen.

Sprachbewusster UnterrichtBei reinen Textabfragen tendieren die Schülerinnen und Schüler dazu, den Text nur abzulesen, ohne ihn zu verin-nerlichen. Die Aufgabe 3b) fordert die Schülerinnen und Schüler dagegen auf, mit den Schlüsselwörtern des vor-herigen Aufgabenteils einen eigenen Text zu verfassen. Dies führt zu einem intensiveren Auseinandersetzen mit dem Inhalt des Textes.

Differenzierung

MaterialienKV I Schatten. Kopiervorlagen PRISMA Physik Ausgabe A 7–10 (069311), KV 2KV II Licht und Schatten. Material zur Sprachförderung Biologie – Chemie – Physik 1 (068632), KV 81KV III KV Schatten. Inklusionsmaterial 1 Biologie – Chemie – Physik (068627), S. 146

Lernweg 1 Lernweg 2

Aufgabe $ 3b)

Aufgabe . 5

Aufgabe 0 1, 0 2, $ 3a)

Aufgabe $ 4a), $ 4b)

Bild 2, 3

KV IIsprachstark

KV IIIInklusion

Text

Bild 1

KV I

Aufgabenlösungen

Wenn Lichtstrahlen auf einen lichtundurchlässigen Gegenstand treffen, entsteht hinter dem Gegen-stand ein Schatten.

Der Gegenstand muss näher zur Lichtquelle geschoben werden. Der Schatten wird dann größer.

1 0

2 0

32

1 Optik

Schattenraum, Randstrahlen, SchattenbildEin Schatten entsteht, wenn Lichtstrahlen auf einen lichtundurchlässigen Gegenstand treffen. Hinter dem Gegenstand entsteht ein Schattenraum. Die Lichtstrahlen, die gerade noch an dem Gegenstand vorbeikommen, sind die Randstrahlen. Diese begrenzen das Schattenbild. [Lesestrategie Nr. 9]

Schatten stören beim Lesen und Schreiben.Büro- und Klassenräume muss man mit mehreren ausgedehnten Lichtquellen wie z. B Leuchtstoff-röhren ausleuchten. So verhindert man die Entstehung von scharf abgrenzenden schwarzen Schatten.

Flächenförmige Lichtquellen sind nicht dafür geeignet. Sie können keinen scharf begrenzten Schatten erzeugen. Das Bild, das der Tageslichtprojektor auf der Wand abbilden würde, wäre unscharf und verschwommen.

Halbschatten und Kernschatten

Methodische Hinweise

In diesem Zusammenhang sind zusätzlich auch einfache Schülerversuche möglich. So kann man mit zwei, drei oder vier Kerzenflammen und einem beliebigen Gegenstand (z. B. einem Bleistift oder auch mit der Hand eines Schülers) Kern- und Halbschatten erzeugen. Ziel sollte es aber sein, die Strahlen-gänge bei der Entstehung von Kern- und Halbschatten zeichnen zu lassen.

Aufgabenlösungen

In Bild 1 stehen zwei Lichtquellen nebeneinander. Die beiden Lichtquellen bestrahlen einen lichtun-durchlässigen Körper. Man sieht an der Wand zwei getrennte Schatten. Jede Lichtquelle erzeugt einen Schatten. Zwischen den beiden Schatten ist es hell.In Bild 2 stehen die zwei Lichtquellen eng nebeneinander. Deshalb überschneiden sich die beiden Schat-ten. Man kann einen dunkleren Schatten erkennen und zwei hellere Schattenbereiche. In den dunkleren Bereich gelangt kein Licht von den beiden Lichtquellen. Dieser Bereich wird Kernschatten genannt. Die hellen Schattenbereiche sind die Halbschatten. Sie werden nur von einer der beiden Lichtquellen erzeugt.

Zwei Lichtquellen erzeugen immer zwei Schatten. Es ist nicht möglich, mit zwei Lichtquellen einen einzi-gen Schatten zu erzeugen. Auch wenn man zwei Lichtquellen hintereinander stellt und den Gegenstand davor, erzeugen die zwei Lichtquellen unterschiedlich große Schatten, die sich überschneiden. Es ent-stehen immer Halbschatten und ein Kernschatten.

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ExtraSB S. 22

1 $›

2 .

33

Optik 1

Es entsteht ein Kernschatten, ein Halbschatten, der etwas heller ist, und noch ein weiterer Halbschatten, der noch heller ist.Je weiter die Lichtquellen von dem lichtundurchlässigen Körper entfernt sind, desto größer wird das Schattenbild des Kernschattens.Je weiter die Lichtquellen auseinander sind, desto größer wird das gesamte Schattenbild. Wenn die Lichtquellen weit genug auseinanderstehen, entstehen sogar drei getrennte Schattenbilder.Wird der Abstand zwischen den Lichtquellen vergrößert, dann werden die Schattenräume kleiner.Vergrößert man den Abstand zwischen den Lichtquellen und dem Körper, dann werden die Schatten-räume ebenfalls kleiner.

3 .

Halbschatten 1 KernschattenHalbschatten 2

L2 L3L1

34

1 Optik

Licht und Schatten im Weltraum

Unterrichtsplanung

Material SB S. 24/45

Aufgabenlösungen

Die Erde würde über eine Million mal in die Sonne passen.In ihrem Inneren herrschen Temperaturen von über 15 Millionen Grad Celsius.Die Sonne ist eine Art Kraftwerk, das unsere Erde mit Licht und Wärme versorgt. Daher ist Leben auf der Erde möglich.

Eine Mondfinsternis entsteht, wenn sich der Mond durch den Schatten der Erde bewegt.Bei einer Sonnenfinsternis befindet sich der Mond zwischen Erde und Sonne. Der Mond wirft dann seinen Schatten auf die Erde. Bei einer Mondfinsternis befindet sich die Erde zwischen Sonne und Mond. Der Mond bewegt sich durch den Schatten der Erde.Jan hat nicht recht. Andrea hat recht: Bei einer Sonnenfinsternis steht der Mond zwischen Sonne und Erde. Was Jan beschreibt, ist eine Mondfinsternis.

Erst im Jahr 2081 wird es wieder eine totale Sonnenfinsternis in Deutschland geben. Bei einer Sonnenfinsternis steht der Mond zwischen Erde und Sonne. Der Schatten des Mondes fällt dann auf einen Teil der Erde. Dort gelangt kein Licht der Sonne mehr hin. Wenn der Mond die Sonne vollständig verdeckt, dann spricht man von einer totalen Sonnenfinsternis.Wer direkt und ungeschützt in die Sonne schaut, kann blind werden.

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Methodische HinweiseAls Einstieg in das Thema bietet sich an, mit den Schüler-innen und Schülern eine Mind-Map mit dem Titel „Die Sonne – lebensnotwendig“ an der Tafel zu entwickeln.Das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler wird aktiviert und gesammelt. Danach kann man das Wissen mit den Materialen 1, 2 und 3 vertiefen und festigen.

Differenzierung

Lernweg 1 Lernweg 2

Aufgabe $ 3b), $ 3c)

Material 1

Aufgabe 0 1b), $ 1c)

Aufgabe . 2c)

Aufgabe 0 1a), 0 1b)

Material 3

Aufgabe $ 2a), $ 2b)

Aufgabe 0 3a)

Material 2

36

1 Optik

Zum Thema

Die Sonne ist die Mitte unseres Sonnensystems. Sie strahlt Licht und Wärme aus. Das Sonnenlicht benö-tigt etwa 8 Minuten, bis es auf der Erde eintrifft. Das Sonnenlicht ist für das Leben auf der Erde verant-wortlich. Es leuchtet uns, erwärmt den Boden, die Meere und steuert das Klima sowie unser Wetter.Erde und Mond werden von der Sonne beleuchtet. Sie sind lichtundurchlässige Körper. Deshalb werfen sie Schatten.Bewegt sich der Mond auf seiner Bahn um die Erde in den Schattenraum der Erde, so ist er von der Nachtseite der Erde über einen längeren Zeitraum (fast) nicht zu sehen. Man spricht von einer Mond-finsternis. Tatsächlich sieht man bei klarem Himmel den Mond als dunkle, rötliche Scheibe. Der Grund für die rötliche Farbe (statt komplettem Schwarz) ist der rote Farbanteil des Sonnenlichts, der von der Erdatmosphäre in Richtung Mond gelenkt wird.Schiebt sich der Mond zwischen Erde und Sonne, kann es geschehen, dass der Schatten des Mondes die Erdoberfläche erreicht. Menschen, die in diesem Gebiet leben, auf das der Schatten fällt, erleben mitten am Tag eine Verdunkelung der Sonne: Die schwarze Scheibe des Mondes schiebt sich vor die Sonnen-scheibe und es wird dunkel. Man spricht von einer Sonnenfinsternis.Durch die starke Strahlung der Sonne ist es nicht möglich, länger in sie hineinzuschauen. Ohne Schutz-brille werden die Augen verletzt oder sogar blind.

Ergänzende Materialien

KV Die Sonne. Inklusionsmaterial 1 Biologie – Chemie – Physik (068627), S. 143KV Unser Sonnensystem. Inklusionsmaterial 2 Biologie – Chemie – Physik (068628), S. 156/157KV Sonnenfinsternis. Material zur Sprachförderung Biologie – Chemie – Physik 2 (068633), KV 89KV Mondfinsternis. Material zur Sprachförderung Biologie – Chemie – Physik 2 (068633), KV 88

37

Optik 1

Die Mondphasen

Unterrichtsplanung

InfografikSB S. 26/27

Methodische HinweiseAls Einstieg bietet sich eine Beobachtung der Mond-phasen am Nachthimmel über einen längeren Zeitraum an. Die Schülerinnen und Schüler können das Aussehen (die Form) des Mondes skizzieren. Alternativ bietet sich als motivierender Einstieg ein Film an, in dem die Mond-phasen im Zeitraffer gezeigt werden. Oft bieten Bild-stellen solche Filme zur Ausleihe an.

Differenzierung

Lernweg 1 Lernweg 2

Aufgabe . 5

Aufgabe 0 1, 0 2, $ 4

INFOGRAFIK

HA: Aufgabe $ 3

Aufgabenlösungen

Bei Vollmond sieht der Mond vollkommen rund aus. Wir sehen dann die komplette Seite, die von der Sonne beleuchtet wird. Bei Neumond fällt kein Sonnenlicht mehr auf die Seite des Mondes, die der Erde zugewandt ist. Die be-leuchtete Seite ist von der Erde abgewandt. Bei Neumond ist der Mond von der Erde aus nicht zu sehen.

Beim zunehmenden Mond sehen wir die rechte Seite des Mondes beleuchtet. Beim abnehmenden Mond sehen wir die linke Seite des Mondes beleuchtet. Für uns sieht der Mond wie ein teilweise beleuchteter Kreis aus, der breiter oder schmaler wird.

Mögliche Lösung:

Mögliche Lösung:

1 0

2 0

3 $

1. Tag 4. Tag 7. Tag 10. Tag 13. Tag

16. Tag 19. Tag 22. Tag 25. Tag 28. Tag

4 $›

Licht von derSonne

Mond

Erde

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1 Optik

Als Mond kann man zum Beispiel eine Styropor®-Kugel auf einen Holzstab stecken und in der Hand in Augenhöhe halten. Setzt man sich auf einen Drehstuhl, ist der Kopf das Modell der Erde, die Styro-por®-Kugel das Modell für den Mond. Eine zweite Person strahlt das Erdmodell und das Mondmodell mit einer Taschenlampe an. Die Person auf dem Stuhl dreht sich langsam um die eigene Achse, wie ein Karussell. Beobachtet man das Mondmodell, so werden die Mondphasen sichtbar. Am besten funktio-niert der Versuch im verdunkelten Raum.

Zum Thema

Der Mond dreht sich um die Erde. Dabei wird er von der Sonne beleuchtet und reflektiert einen Teil des Sonnenlichts zur Erde. Für die Menschen auf der Erde erscheint dadurch der Mond immer in einer ande-ren Form (Vollmond, Sichel, Halbmond usw.). Genauer: Man sieht immer den Anteil des Mondes, den die Sonne beleuchtet und der der Erde zuge-wandt ist.

5 .

39

Optik 1

Hilfen zu ausgewählten Aufgaben ($,.)

h›

Mögliche Anwendungen findest du in den Kästchen in Material 1.Im Interview fragt dies die Reporterin Frau Hartmann. Lies dir die Antwort von Frau Hartmann genau durch.

Überlege dir, was du vor, während und nach einem Versuch alles beachten musst. Das sind die selbstleuchtenden Körper.

Überlege, welche Körper einen dunklen Raum beleuchten können.

Das Licht, das von einem Körper zurückgeworfen wird, muss in unser Auge gelangen können.

In einem abgedunkelten Raum, in dem keine Lampe leuchtet, ist nur das Fernsehgerät eingeschaltet. Kannst du trotzdem die Gegenstände in dem Raum erkennen?

Ergänze den Text: Wir sehen Lichtstrahlennur, wenn sie … und dann … gelangen.

Tipp: Erstelle eine Zeichnung wie Bild 1, jedoch mit einem waagerecht liegenden Körper.

Bei einer großen Öffnung wird das Bild auch heller. Warum?

In deinem Klassenraum wird verhindert, dass die Beleuchtung scharfe Schatten erzeugt. Schaue dir die Beleuchtung im Klassenzimmer genauer an und vergleiche sie mit der Beleuchtung in den Räumen, in denen sich Schatten bilden können.

In beiden Bildern siehst du jeweils zwei Lichtquellen. Vergleiche in beiden Bildern den Abstand der Lichtquellen.

Mache in Gedanken einen kleinen Versuch: Mit einer Lichtquelle (als Modell für die Sonne) beleuchtest du auf einem Globus den Kontinent Australien. Schaue dir an, ob Deutschland auch beleuchtet wird, oder ob es im Schatten liegt.

Während einer kompletten Umdrehung um seine Achse gibt es auf dem Mond einmal Tag und einmal Nacht.

SB S. 10/11 1 b) c)

SB S. 12/13 4

SB S. 14/15 3

5

6

SB S. 17 3

SB S. 19 2

3

SB S. 20/21 4 b)

SB S. 22 1

SB S. 23 2

4

71© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2021 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten.


Optik | Hilfen zu ausgewählten Aufgaben 1

h



Beachte die Anordnung von Sonne, Mond und Erde.

Die Antwort findest du in der letzten Antwort im Interview.

Beachte die Anordnung von Sonne, Mond und Erde und den Verlauf der Sonnenstrahlen.

Beginne in deiner Erklärung mit dem Reflexionsgesetz. Leite aus diesem Gesetz her, warum der Einfalls-winkel 30° betragen muss.

Achte in deiner Antwort vor allem darauf, an welcher Stelle du das Bild bei einem Foto und bei einem Spiegel siehst.

In Südeuropa ist die Sonneneinstrahlung stärker als in Deutschland. Die Folge ist, dass sich dadurch tagsüber die Häuser stärker aufheizen. Überlege dir, wie man diesen Effekt durch den Anstrich der Häuser vermindern kann.

Lies den Abschnitt „Sicherheit wird groß geschrieben“. Die Lösung findest du zwischen den Zeilen 23–30.

Beispiele findest du in den Bildern auf der S. 32. Ein weiteres Beispiel findest du zwischen den Zeilen 15– 32.

Achte bei den Unterschieden vor allem auf die Größe des Spiegelbildes in beiden Spiegelarten.

Betrachte das Bild 6 auf der Seite 33. Achte darauf, wo der Brennpunktstrahl auf den Hohlspiegel trifft, wenn der Gegenstand näher am Hohlspiegel steht. Daraus kannst du eine Aussage über die Größe des Spiegelbildes herleiten.

Lies den Abschnitt „Geknickte Lichtstrahlen“ und ergänze dann den Text:Der Trinkhalm erscheint geknickt, weil die Lichtstrahlen an der Wasseroberfläche … und aus ihrer … abgelenkt werden.

SB S. 24/25 2 c)

3 c)

SB S. 26/27 4

SB S. 28 2

SB S. 29 2

SB S. 30 3

SB S. 31 2

SB S. 32/33 1

3

5

SB S. 55 2

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1 Optik | Hilfen zu ausgewählten Aufgaben

1. Auflage 1 5 4 3 2 1

| 25 24 23 22 21

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© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2021. Alle Rechte vorbehalten. www.klett.deDas vorliegende Material dient ausschließlich gemäß § 60b UrhG dem Einsatz im Unterricht an Schulen.

Autorinnen und Autoren: Marion Barmeier, Hermann Gora, Heinz Joachim Ciprina, Anke Mèndez, Michael Maiworm, Roland Ritter, Till Stephan, Oliver WegnerUnter Mitarbeit der Autorinnen und Autoren der folgenden Werke: 978-3-12-069283-6, 978-3-12-069303-1, 978-3-12-069288-1, 978-3-12-069012-2, 978-3-12-069017-7, 978-3-12-068773-3, 978-3-12-068774-0, 978-3-12-068847-1, 978-3-12-068831-0, 978-3-12-068723-8, 978-3-12-068861-7, 978-3-12-068753-5, 978-3-12-068897-6 Externe Redaktion: Roland Ritter

Entstanden in Zusammenarbeit mit dem Projektteam des Verlages.

Layoutkonzeption und Gestaltung: KOMA AMOK®‚ Kunstbüro für Gestaltung, StuttgartUmschlaggestaltung: KOMA AMOK®‚ Kunstbüro für Gestaltung, StuttgartIllustrationen: Matthias Balonier, Lützelbach; Fotosatz Buck, Kumhausen; Inh. Ilona Külen, Zusmarshausen; Tom Menzel, Scharbeutz/Klingberg; Werner Wildermuth, Würzburg Satz: Fotosatz Buck, KumhausenReproduktion: Meyle + Müller, Medien-Management, Pforzheim

Printed in GermanyISBN 978-3-12-069313-0

Bildnachweis

U1.1 Getty Images RF (Neal Pritchard Images 2018/Moment), München; U2.1 Getty Images RF (2009 Cameran Ashraf/Moment), München; U1.1 Getty Images Plus (Stocktrek/DigitalVision), München;

Hinweis zu den VersuchenVor der Durchführung eines Versuchs müssen mögliche Gefahrenquellen besprochen werden. Die geltenden Richtlinien zur Vermeidung von Unfällen beim Experimentieren sind zu beachten. Da Experimentieren grundsätzlich umsichtig erfolgen muss, wird auf die üblichen Verhaltensregeln, insbesondere auf die „Richtlinie zur Sicherheit im Unterricht“ (RiSU) nicht jedes Mal erneut hingewiesen. Einige Substanzen, mit denen im Unterricht umgegangen wird, sind als Gefahrstoffe eingestuft. Sie können in den einschlägigen Verzeichnissen nachgeschlagen werden, zum Beispiel in der GESTIS-Stoffdatenbank der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung.Die Versuchsanleitungen sind nach Schüler- und Lehrerversuchen unterschieden und enthalten in besonderen Fällen Hinweise auf mögliche Gefahren. Das Tragen einer Schutzbrille beim Experimentieren ist unerlässlich.

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