Das System Erde-Sonne

Autor/inn/en:
Publikation:	1.6.2001
Lernstufe:	3
Dauer:	Die Unterrichtseinheit besteht aus 5 Teilen: Phase 1: 20 bis 40 Minuten Phase 2: 2 Unterrichtsstunden à 45 Minuten Phase 3: 1,5 bis 2 Stunden Phase 4: 3 Unterrichtsstunden à 1,5 Stunden Phase 5: wechselnde Lernateliers (3 Mal 4 Zweiergruppen) 1,5 bis 2 Stunden
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Unterrichtseinheiten des Moduls:

Erde und Sonne	Was sind Sonne und Erde? Gravitation und Erdmagnetfeld. Die Abfolge von Tag und Nacht. Die über das Jahr sich ändernde Dauer der Tage und Nächte. Das Phänomen der Jahreszeiten.
Lernatelier "Thermometer"	Die Kinder sollen einem vorgeschriebenen experimentellen Ablauf folgen und dabei die Entsprechung erkennen zwischen Licht und Wärme Entfernung und Neigung
Lernatelier "Taschenlampe"	Die Kinder sollen einem vorgeschriebenen experimentellen Ablauf folgen und dabei die Entsprechung erkennen zwischen Licht und Wärme Entfernung und Neigung
Lernatelier "Solarzelle"	Die Kinder sollen einem vorgeschriebenen experimentellen Ablauf folgen und dabei die Entsprechung erkennen zwischen Licht und Wärme Entfernung und Neigung

Einleitung

Viert- bis Sechstklässler sind von Astronomie in der Regel sehr begeistert. Sobald das Stichwort "Astronomie" fällt, kommen zahlreiche Fragen auf:

Warum gibt es Planeten?
Warum gibt es Sterne?
Was ist ein Schwarzes Loch?
Warum ist der Himmel blau?
Wie enstand das Universum?
Warum, warum, warum...?

Angesichts einer solchen Wissensbegierde ist man versucht, sofort alle Fragen zu beantworten. Man würde so sehr schnell bis zum Ursprung des Universums kommen.
Zwei Wochen später allerdings würde uns eine Auswertung dieser Frage-Antwort-Stunde zeigen, dass sie ein völliger Misserfolg war!!

Warum?

Im Allgemeinen entsprechen die gestellten Fragen faktischen Kenntnissen, die, wenn sie verstanden werden sollen, auf soliden Grundkenntnissen über das System Sonne/Erde/Mond und über die Bewegung der Planeten um die Sonne aufbauen müssen. Man darf auf keinen Fall sofort auf diese die Kinder brennend interessierenden Fragen antworten, sie sind dafür noch nicht bereit! Man muss ihnen erst die Grundkenntnisse vermitteln.

Was für Grundkenntnisse?

Die Sonne ist eine riesige leuchtende Kugel (ein "Feuerball") und die viel kleinere Erde ein Planet, der selber nicht leuchtet (genauso wenig wie der Mond, dessen Licht nichts als die Reflektion der auf ihn treffenden Sonnenstrahlen ist).
Die Erde ist annähernd eine Kugel, auf deren Oberfläche wir leben. Wir werden durch die Erdanziehung am Boden "festgehalten".
Die Erde dreht sich jeden Tag ein Mal um sich selbst, was zum Wechsel von Tag und Nacht führt. Die Achse, um die sie sich dreht, geht durch den (geographischen) Nord- und Südpol und natürlich durch den Mittelpunkt der Erde.
Die Erde bewegt sich, wie alle Planeten, auf einer fast kreisförmigen Umlaufbahn um die Sonne. Dafür benötigt sie genau ein Jahr.
Die Rotationsachse der Erde ist konstant um ca. 23° gegenüber der Ebene geneigt, die durch die Bahn der Erde um die Sonne herum gebildet wird (der "Ekliptikebene").
Diese gegenüber der Bahnebene geneigte Rotationsachse führt dazu, dass sich die Längen von Tag und Nacht im Laufe des Jahres ändern.
Wegen der Neigung der Rotationsachse verändern sich im Verlauf des Jahres an einem Ort auf der Erde sowohl der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen als auch die Dauer der täglichen, erwärmenden Bestrahlung, was (je nach Position auf der Erde) zu mehr oder weniger starken Temperaturvariation führt und das Phänomen der Jahreszeiten erklärt. Man kann es sich auch so klarmachen: in der Zeit zwischen dem 21. März und dem 21. September (also im Frühling und Sommer) ist die Nordhalbkugel der Erde etwas mehr der Sonne zugewandt, in der anderen Zeit (Herbst und Winter) die Südhalbkugel, weswegen es auf der Südhalbkugel Winter ist, wenn es bei uns Sommer ist und umgekehrt.
Der Mond bewegt sich innerhalb eines Monats auf einer fast kreisförmigen Bahn um die Erde.

Bibliographie

Astronomie – ein Kinderspiel. Sonne, Erde, Mond, Mireille Hartmann, Cornelsen Verlag Scriptor, 2006
Astronomie – ein Kinderspiel. Kometen, Planeten, Sterne, Mireille Hartmann, Cornelsen Verlag Scriptor, 2007
Was ist was? Bd. 6, Die Sterne, Gerd Werner, Tessloff, 2001
Hat der Weltraum eine Tür? Die Kinder-Uni erklärt die Geheimnisse des Universums, Ulrich Janßen und Klaus Werner, DVA, 2007