Nachahmung der Beobachtungen in der Sonne
| Publikation: | 25.10.2007 |
| Lernstufe: | 3 |
| Dauer: | mindestens 30 bis 45-minütiges Experimentieren auf dem Schulhof bei Sonnenschein |
| Material: |
Für jede Gruppe von 3-5 Schülern:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris. Originalversion: www.fondation-lamap.org/eratos |
Die Schüler sollen zuerst die im Text genannten Orte und Gegenstände in kleinem Maßstab nachbilden (siehe Abb. 1). Für die Stäbe können sie verschiedene Gegenstände verwenden (siehe die obige Materialliste), die auf der Karte befestigt werden. Sie müssen sich natürlich vergewissern, dass die Stäbe senkrecht stehen, aber geben Sie keine Anweisungen, sondern lassen Sie die Schülerer sich herantasten. Beschränken Sie sich darauf, ihnen zu sagen, dass ihr Experiment in allen Punkten dem, was im Text erzählt wird, gleichen muss. In Syene (Assuan) können sie entweder einen Stab oder einen Brunnen nachbilden. Für letzteren können sie die Kugelschreiberkappe in die Karte stecken (dazu schneiden sie die Karte kreuzförmig ein; so kann man auch den Bleistiftstummel anbringen).
Abb. 1: Skizze der herzustellenden "Karte"
Es ist zweckmäßig, für jede Gruppe einen Protokollführer zu bestimmen, der auf einem Blatt aufschreibt, welche Lösungen die Gruppe wählt und wie sie vorgeht (d. h. die Versuche, die sie unternimmt und die Ursachen für etwaige Fehlschläge). Dieses Blatt kann dann fotokopiert und als erste schriftliche Aufzeichnung in die Versuchshefte der Schüler der Gruppe aufgenommen werden.
Erste Aufgabe
Wie kann man erreichen, dass der "Obelisk" in Alexandria einen Schatten wirft und gleichzeitig der Schatten in Syene verschwindet, wenn man dort einen "Stab" errichtet hat (bzw. der Boden der Kappe beleuchtet wird, wenn man sich für den Brunnenschacht entschieden hat)? Falls nötig, darauf hinweisen, dass die "Stäbe" beim Hantieren nicht zur Karte geneigt werden dürfen, sondern schön senkrecht bleiben müssen.
Die Schüler werden zuerst merken, dass man die Karte senkrecht zur Einfallsrichtung der Sonne halten muss, damit der Schatten des "Stabs" in Syene verschwindet (oder der Boden des "Brunnenschachts" beleuchtet wird). Aber sie werden feststellen, dass es dann in Alexandria auch keinen Schatten mehr gibt. Ein Problem!
Nach einigen Versuchen werden die Schüler darauf kommen, dass sie die Karte verbiegen müssen, und sie werden sich wundern, dass sie nicht früher daran gedacht haben, dass die Erde nicht flach ist. Auch wenn deren Kugelform für sie bislang eine Selbstverständlichkeit war, so werden sie jetzt das Gefühl haben, dafür einen Beweis gefunden zu haben.
Abb. 2: Einfall der Sonnenstrahlen und Länge der Schatten bei flacher und verbogener Karte
Zweite Aufgabe
Die Schüler sollen die Länge des Schattens in Alexandria variieren, ohne dass in Syene ein Schatten entsteht. Hierzu müssen sie die Karte mehr oder weniger biegen. Sie werden feststellen, dass die Länge des Schattens in Alexandria von der Krümmung der Karte und damit von der Krümmung der Erdoberfläche abhängt.
Dritte Aufgabe
Die Schüler sollen noch einmal die Länge des Schattens in Alexandria variieren, aber dieses Mal soll die Krümmung der Karte gleich bleiben. Die Schüler müssen jetzt den bisher in Alexandria aufgestellten "Stab" näher zu Syene hin (oder weiter weg davon) rücken und werden somit verstehen, dass die Länge des Schattens auch von der Entfernung zwischen den beiden Städten abhängt.
Bei jeder Aufgabe notiert der Protokollführer die Einfälle und Entdeckungen.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
