Unterrichtsstunde 3: Sind die Risiken das ganze Jahr über gleich?
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| Publikation: | 15.4.2005 |
| Lernstufe: | 3 |
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| Dauer: | 1 Stunde |
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Für jeden Schüler:
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| Herkunft: | Sécurité Solaire/La main à la pâte, Paris |
Diese Unterrichtsstunde ergänzt die in der letzten Stunde gemachten Beobachtungen durch Experimente, aus denen die Schüler Folgendes lernen:
- Sich den Lauf der Sonne am Himmel besser vorzustellen, insbesondere die "Höhe der Sonne", die als Winkel ausgedrückt werden kann. Dieser Begriff des Winkels ist eine wichtige Grundlage für die folgenden Unterrichtsstunden, bei der mit einer anderen Perspektive gearbeitet wird (die Schüler machen sich ein Bild davon, wie die Sonnenstrahlen vom Weltraum aus zu "sehen" sind).
- Die Länge des Schattens mit der Höhe der Sonne zu verbinden und damit die Schlüsselbotschaft "Wenn dein Schatten kleiner ist als du, musst du aufpassen!" besser zu verstehen.
Eine kleine Herausforderung (in kleinen Gruppen)
Nachdem die Schlussfolgerung der letzten Stunde wiederholt wurde, stellt der Lehrer die Schüler vor folgende Herausforderung: "Wie muss man eine Taschenlampe halten, um den längstmöglichen Schatten eines Bleistifts zu erhalten, der z. B. mit Hilfe von Knete senkrecht auf dem Tisch 'festgeklebt' wird?" Die Schüler schreiben ihre Hypothesen zunächst in ihr Versuchsheft und führen anschließend den Versuch durch. Sie werden feststellen, dass die Lampe "ganz niedrig" gehalten werden muss (der Winkel zwischen den Strahlen der Taschenlampe und der Unterlage muss so gering sein wie möglich). In dem Zusammenhang wird noch einmal daran erinnert, dass dem Sonnenmittag zwar der kürzeste Schatten entspricht, dieser Schatten jedoch nicht ganz verschwindet.
Abb. 1: Stand der Sonne im Winter und im Sommer
Mit diesem Versuch kann auch überprüft werden, dass die Entfernung der Sonne (d. h. der Taschenlampe) keinen Einfluss auf die Länge des Schattens hat. Nur der Winkel zwischen den Strahlen und der Unterlage ist entscheidend. Die Tatsache, dass man mehr oder weniger UV-Strahlen abbekommt, heißt also nicht, dass man näher an der Sonne oder weiter von ihr entfernt ist! Diese weit verbreitete Idee ("die Sonne ist im Winter weiter von der Erde entfernt") ist übrigens falsch: In der nördlichen Hemisphäre ist der Abstand zwischen Sonne und Erde im Winter am kürzesten!
[Anmerkung: Tatsächlich nimmt die Intensität der Strahlung bei Annäherung an die Sonne zu. Allerdings ist die Änderung des Abstands zwischen Erde und Sonne im Laufe eines Jahres so gering, dass sie keine Rolle spielt – man müsste schon mit einem Raumschiff deutlich näher an die Sonne heranfliegen, damit es einen merklichen Effekt gäbe. Insofern ist es vermutlich zulässig, das obige, nicht ganz richtige Bild im Unterricht zu verwenden.]
Varianten je nach Vorkenntnissen der Schüler
Wenn sich die Klasse bereits mit den Jahreszeiten beschäftigt hat, sollten die Schüler wissen, dass die Sonne im Winter niedriger am Himmel steht als im Sommer. In diesem Fall ist es besser auf diesen Kenntnissen aufzubauen als die Stunde wie nachstehend beschrieben fortzusetzen. Man kann folgende Fragen stellen: "Was passiert im Winter? Wie hoch steht da die Sonne?" Aus den Versuchen mit der Lampe kann man folgern, dass unsere Schatten im Winter länger sind. Nach dem, was die Kinder bereits wissen, bedeutet dies, dass die Gefahr eines Sonnenbrands im Winter geringer ist als im Sommer. Das Ende dieser Stunde (siehe nachstehender Ablauf) gilt für den Fall, dass die Klasse die Jahreszeiten noch nicht durchgenommen hat.
Klassengespräch
Der Lehrer benutzt die Ergebnisse der Versuche mit den Lampen, um die Jahreszeiten einzuführen: "Hattet ihr schon einmal einen Sonnenbrand im Winter?" Einige Kinder erwähnen vielleicht, dass sie beim Skifahren schon einmal einen Sonnenbrand bekommen haben, aber in diesem Fall kommen andere Faktoren ins Spiel (die Höhe, die Reflexion am Schnee), die in den nächsten Stunden besprochen werden. Wenn man die Höhenlage außer Acht lässt, lautet die Schlussfolgerung, dass es sehr selten ist (im deutschsprachigen Raum ist es im Dezember unmöglich), dass man im Winter einen Sonnenbrand bekommt.
Das Arbeitsblatt 4
Der Lehrer kann nun folgende Frage stellen: "Warum bekommt man im Winter keinen Sonnenbrand?" Dann verteilt er das Arbeitsblatt 4, das den Schatten eines Wanderers und eines Baumes im Frühling und im Sommer zeigt. Die Schüler werden feststellen, dass die Schatten im Frühling mittags länger sind als im Sommer. Es besteht also anscheinend ein Zusammenhang zwischen der Höhe der Sonne und dem Risiko, einen Sonnenbrand zu bekommen: Je niedriger die Sonne steht, desto weniger UV-Strahlen bekommt man ab.
Schlussfolgerung
Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel als im Winter: Daher bekommt man im Sommer mehr UV-Strahlen ab und kann schneller einen Sonnenbrand bekommen.
Letzte Aktualisierung: 18.4.2015
