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Homepage > Aktivitäten > Astronomie > Himmel, Erde, Universum > Eratosthenes > Eingangstest

Eingangstest: Fragebogen für die Schüler

Publikation: 25.10.2007
Lernstufe: 3
Übersicht: Test der Vorkenntnisse der Schüler/innen
Dauer: Je nach Erfahrung der Schüler/innen eine Stunde von 45 Minuten oder zwei Stunden von ca. 30 Minuten. (Sehr langsam arbeitenden Schüler/inne/n sollte Gelegenheit gegeben werden, die noch offenen Fragen später zu beantworten.)
Material: Für jede/n Schüler/in:
  • die Fragebogenblätter und einige Blätter weißes Papier für die Zeichnungen, die zu einigen Fragen anzufertigen sind
  • Bleistift, Bunt- oder Filzstifte, Radiergummi
Herkunft: La main à la pâte, Paris. Originalversion: www.fondation-lamap.org/eratos

Vorbemerkungen

Lesen Sie Ihren Schüler/inne/n folgenden kleinen Text über Eratosthenes vor: Das wird ihre Neugier anstacheln und sie dazu anregen, sich voll und ganz auf das Projekt einzulassen.

Vor langer Zeit im alten Ägypten erregte eine Papyrusrolle die Aufmerksamkeit eines gewissen Eratosthenes, der damals Leiter der Großen Bibliothek einer Stadt am Mittelmeer namens Alexandria war. Darin war die Rede von einem senkrecht stehenden Stab, der am ersten Tag des Sommers (d.h. am 21. Juni) zur Mittagszeit keinen Schatten auf den Boden warf. Dies geschah weit entfernt von Alexandria in einer genau südlich gelegenen Stadt namens Syene (dem heutigen Assuan). Eratosthenes selbst stellte fest, dass in Alexandria am gleichen Tag und zur selben Stunde ein senkrechter Stab einen wenn auch verhältnismäßig kurzen Schatten warf. Wie ließ sich das erklären? Wir werden es euch hier nicht verraten, sondern laden euch dazu ein, das Geheimnis selbst zu ergründen. Dies wird euch weit bringen, denn mit dem Schlüssel zu dem Geheimnis werdet ihr den Umfang der Erde messen können.

Sie werden später sehen, wie sich diese Geschichte fortsetzen lässt, und was Sie Ihren Schüler/inne/n vorschlagen können, um diese Geschichte nachzustellen. Auch eine bibliographische Recherche erfolgt erst später. Aber Ihre Schüler/innen können ja schon ihre Meinung über diese wahre Geschichte äußern und die beiden genannten Städte auf einer Karte suchen.

Sagen Sie ihnen dann Folgendes, um etwaige Bedenken wegen des Fragebogens auszuräumen:

"Bei den zahlreichen Aktivitäten, die wir im Rahmen des Projekts 'Auf den Spuren des Eratosthenes' unternehmen werden, werden wir einer Reihe spannender Themen begegnen, von denen ihr vielleicht schon einmal etwas gehört habt. Mit dem Fragebogen, den ihr hier ausfüllen sollt, wollen wir herausfinden, was ihr über diese Themen bereits wisst.
Solltet ihr die eine oder andere Frage nicht beantworten können oder wenn ihr eine Frage falsch beantwortet, so hat das überhaupt nichts zu bedeuten. Dieser Fragebogen wird nicht benotet, denn es handelt sich dabei eher um ein Ratespiel. Meldet euch, wenn ihr den Sinn einer Frage nicht versteht, und scheut euch nicht, auch eine Frage mit "Ich weiß es nicht" zu beantworten."

Der Fragebogen

14 Fragen zur Ermittlung des Wissensstandes auf verschiedenen Gebieten

Bevor du eine Frage beantwortest, lies sie zuerst bis zu Ende durch.
Wenn du zwischen mehreren Antworten wählen musst, kreise die von dir gewählte Antwort mit Bleistift ein.
Wenn du eine Frage mit einer Zeichnung beantworten musst, mache die Zeichnung auf ein gesondertes Blatt, auf dem du die Nummer der gestellten Frage angibst.

1 – Wir stellen uns in den Schatten!

Hast du schon einmal Schatten beobachtet? Versuche, den Schatten eines in der Sonne stehenden Stabes zu zeichnen (der Stab steckt im Boden). Zeichne dann die Schatten von drei ziemlich weit voneinander entfernt stehenden Stäben.

2 – Hängt die Wandtafel schief?

Senkrecht und waagerecht: Mache eine Zeichnung, um diese beiden Wörter zu veranschaulichen. Ziehe zuerst eine Linie, die den Boden darstellt; zeichne dann einen senkrecht darauf stehenden und daneben einen waagerecht darauf liegenden Gegenstand.

Kannst Du zwei Geräte nennen (und zeichnen?), mit denen man prüfen kann,

3 – Winklige Gassen

Du weißt vielleicht schon, was ein Winkel ist, und kennst vielleicht auch schon einen rechten Winkel. Kreise von den nachstehenden Winkeln diejenigen ein, die du als rechte Winkel betrachtest.

Darstellung verschiedener Winkel, darunter einiger rechter Winkel

Weißt du, wie ein Winkel heißt, der "weniger offen" als der rechte Winkel ist?

Es ist ein _________ Winkel.

Kennst du das Gerät, mit dem man "die Öffnung" eines Winkels misst?

Es heißt __________________.

4 – Parallele Straßen

Hast du schon von "parallelen Geraden" gehört? Auch wenn nicht, kannst du vielleicht herausfinden, worum es sich handelt, wenn du die folgenden "Gruppen" von Geraden betrachtest:

Darstellung mehrerer Geraden-Paare, von denen einige parallel sind

Kreise die Gruppen mit parallelen Geraden ein.

5 – Z wie Zorro (diese Frage richtet sich nur an Oberschüler/innen)

Betrachte die drei Etappen des Zustandekommens dieses komischen "Z".

Dartellung von zwei parallelen Gerade, die von einer dritten Geraden geschnitten werden, mit Anzeichnung der Schnittwinkel

Die beiden geschwärzten Winkel weisen eine Besonderheit auf: welche?

__________________________________________________

Wie kann man das nachweisen?

__________________________________________________

6 – Unsere Erde

Welche Form hat die Erde? (Zeichne sie auf eines der weißen Blätter!)

Woher weißt du das?

__________________________________________________

Woran erinnert sie dich?

__________________________________________________

7 – Und noch einmal Stäbe

Füge auf dem Kreis der gerade von dir gezeichneten Erde in großen Abständen drei wie Zeltpflöcke im Boden steckende Stäbe ein.

8 – Die Erde im Sonnenschein

Zeichne die Erde, wie du sie dir im Weltraum vorstellst, mit Erdteilen z.B., aber auch mit der sie bescheinenden Sonne. Schattiere sorgfältig den Teil der Erde, in dem deiner Ansicht nach Nacht herrscht.

9 – Tag und Nacht

Kreise von den folgenden vier Sätzen den (oder die) ein, der (oder die) deiner Ansicht nach die richtige Erklärung dafür liefert (liefern), dass auf der Erde abwechselnd Tag und Nacht ist. Du kannst mehr als eine Antwort einkreisen.

  1. Die Erde dreht sich um die Sonne.
  2. Die Sonne dreht sich um die Erde.
  3. Die Erde dreht sich um sich selbst.
  4. Die Erde dreht sich um sich selbst und um die Sonne.

10 – Ein kleiner Westwind

Hier ist eine Karte von Deutschland. Daneben siehst du eine sogenannte Windrose. Sie gibt die vier Himmelsrichtungen an:

Norden (N), Süden (S), Osten (O), Westen (W).

Karte von Deutschland mit Grenzen der Bundesländer und einer Windrose

Schreibe an die Spitzen der Windrose den Anfangsbuchstaben der jeweiligen Himmelsrichtung. Auf der Karte ist der Ort gekennzeichnet, wo sich deine Schule befindet. Wähle eine nördlich davon gelegene Region und schreibe Norden hinein, eine südlich davon gelegene Region und schreibe Süden hinein, usw.

11 – Wir reisen in die weite Welt

Hier ist eine Karte mit den fünf Erdteilen. Man nennt eine solche Karte Planisphäre. Schreibe den Namen der vier Himmelsrichtungen in die vier kleinen Rechtecke. Suche Deutschland, die Vereinigten Staaten von Amerika, China und Lappland und male sie jeweils mit einer anderen Farbe aus.

Weltkarte mit Umrissen der Kontinente und einigen Landesgrenzen (USA, China, Deutschland)

Wo liegen deiner Ansicht nach die Vereinigten Staaten?

Wo liegt deiner Ansicht nach Deutschland?

12 – Die Sonne geht auf!

Weißt du, in welcher Richtung man die Sonne aufgehen sieht?

Weißt du, in welcher Richtung man die Sonne untergehen sieht?

13 – Die Sonne scheint mir in die Augen!

Stell Dir vor, du stehst auf einer großen Ebene; die Sonne steht vor dir hoch am Himmel. Zu welcher Tageszeit kannst du sie so sehen? ____________

In welcher Richtung kann sie zu dieser Zeit stehen? _________________

Zeichne eine Linie für den Horizont, dann in der Mitte und oben am Himmel die Sonne.

Zeichne die Bahn der Sonne vom Morgen (Aufgang) bis zum Abend (Untergang).
Versuche, entsprechend deinen Antworten auf die Fragen 12 und 13, die Himmelsrichtungen einzutragen. Zeichne danach Pfeile an die Sonnenbahn.

14 – Die Jahreszeiten

Weißt du, warum die Nächte im Winter länger sind als im Sommer?

__________________________________________________

Weißt du, warum es bei uns im Winter kalt und im Sommer heiß ist?

__________________________________________________

Kommmentar für den/die Lehrer/in

Bei der Beantwortung der Frage 1 sind verschiedene Arten von Fehlern möglich:

Bei der Frage 9 kann man nach der theoretischen Physik auch die Antwort 2 als richtig gelten lassen, da Erde und Sonne sich ja relativ zueinander bewegen. Dies hängt davon ab, welches Bezugssystem man wählt. Wählt man die Erde, dreht sich natürlich die Sonne um die Erde.
Die Schüler/innen sind häufig davon überzeugt, dass nur die Antwort 4 die richtige ist. Es ist zwar sehr lehrreich aber schwierig, sie davon zu überzeugen, dass sich der Tag- und Nachtwechsel mit mehreren Hypothesen erklären lässt.
Umgekehrt ist es aber auch schwierig, ihnen beizubringen, dass es kein vertrautes Phänomen gibt, das eindeutig für eine einzige Hypothese spricht.

Wenn ein/e Schüler/in bei der Frage 13 die Sonne von rechts nach links wandern lässt, nachdem er sie rechts im Osten aufgehen und links im Westen untergehen lässt und damit den Höchststand nach Norden legt, so ist seine Zeichnung nicht als völlig falsch zu betrachten, denn so sieht es ja auf der Südhalbkugel aus.

Die "Fehler" und "Ungenauigkeiten" in den Antwort-Zeichnungen sollten Sie mit Vorsicht beurteilen. Der/die Schüler/in kann eine richtige Vorstellung haben, aber nicht fähig sein, sie richtig umzusetzen und zwar aus verschiedenen Gründen: aus Unaufmerksamkeit, Ungeschicklichkeit oder der Unfähigkeit, dreidimensional zu zeichnen. Daher sollten Sie sich durch Fragen an den/die Schüler/in rückversichern.

Wir halten es für ratsam, eine Querschnittsbewertung vorzunehmen, indem man die Zahl der Schüler/innen, die eine Frage vollkommen richtig beantwortet hat, feststellt und dann die Art und Häufigkeit der in den Antworten auf diese Frage gefundenen Fehlern ermittelt. Diese Vorgehensweise erscheint uns auch für die folgenden Etappen des Projekts interessant und sinnvoll.

Warum nicht für jede/n Schüler/in ein qualitatives "Profil" erstellen, in dem man seine/ihre Stärken und Schwächen auf jedem Gebiet, das angesprochen wird, festhält? Dieses Profil wird dann natürlich mit dem Abschlusstest verglichen, bei dem man ganz einfach den gleichen Fragebogen ausfüllen lassen kann.

Letzte Aktualisierung: 2.7.2013

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