Material Teilchenphysik

Die Joachim Herz Stiftung und das Netzwerk Teilchenwelt haben gemeinsam Unterrichtsmaterial zum Thema Teilchenphysik erarbeitet. Auf dieser Seite können die Arbeitsmaterialien heruntergeladen und weiteres Material auf LEIFIphysik zum Thema entdeckt werden.

Über zwei Jahre haben das Netzwerk Teilchenwelt und die Joachim Herz Stiftung in einer Reihe von Workshops mit Lehrkräften und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern daran gearbeitet, Unterrichtsmaterial zu entwickeln, das Lehrkräften Ideen, Anregungen und Hintergrundinformationen zur Vermittlung der Teilchen- und der Astroteilchenphysik geben soll. Herausgekommen ist eine ganze Heft-Reihe: Forschungsmethoden, Teilchen und Wechselwirkungen sowie kosmische Strahlung und Mikrokurse.

Drei Bände der Reihe sind bereits erschienen: „Ladungen, Wechselwirkungen und Teilchen“, „Kosmische Strahlung“ und „Mikrokurse“.

> Teilchenphysik auf LEIFIphysik findet ihr hier.

 

Ladungen, Wechselwirkungen und Teilchen

Die Frage, welche fundamentalen Prinzipien den Aufbau der Materie unseres Universums bestimmen und was sie „im Innersten zusammenhält“, ist seit jeher Gegenstand der Neugier und des Forschungsdrangs der Menschen. Das vorliegende Unterrichtsmaterial möchte Sie und Ihre Schüler in die faszinierende Welt der Teilchenphysik mitnehmen, um einige Antworten auf diese Frage zu finden.

Die Inhalte lassen sich in Form eines Spiralcurriculums behandeln, so dass eine wiederkehrende Beschäftigung mit den grundlegenden Konzepten der Elementarteilchenphysik im Physikunterricht in differenzierter Form und Tiefe, in unterschiedlichem Umfang, auf sich steigerndem Niveau und auf der Grundlage unterschiedlicher Vorkenntnisse möglich ist. So können wesentliche Inhalte zu den zentralen Begriffen „Ladungen, Wechselwirkungen und Elementarteilchen“ vermittelt werden. Der Band wird durch Informationen für Lehrkräfte und Aufgaben mit Lösungen abgerundet.

Gern schicken wir euch den gedruckten Band auch postalisch zu. Bitte füllt dazu unser Bestellformular aus!

 

Kosmische Strahlung

Das vorliegende Material bietet Einblicke in das faszinierende Forschungsfeld der Astroteilchenphysik. Dabei steht die experimentelle Untersuchung von kosmischen Teilchen am Beispiel der Myonen im Vordergrund.

In den Kapiteln 1 und 2 werden zunächst einige Hintergrundinformationen für Lehrkräfte, wie bespielsweise Anknüpfungspunkte an den Lehrplan, benötigte Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler, Lernziele sowie fachliche und methodische Hinweise gegeben. Kapitel 3 beschäftigt sich dann mit der kosmischen Strahlung an sich. Mit Hilfe der Betrachtung von Teilchen in einer Nebelkammer gelingt der Einstieg in das Thema der Astroteilchenphysik. Neben den Spuren bereits bekannter Teilchen wie z. B. Elektronen und Alpha-Teilchen begegnen den Schülern hier erstmalig auch Myonen. Mittels anderer Experimente werden diese dann genauer untersucht. Die Experimente und Fachtexte werden durch entsprechende Aufgaben ergänzt. Abschließend wird dann die Entstehung der Myonen thematisiert. In Kapitel 4 finden sich die vollständigen Lösungen zu allen Aufgaben. Kapitel 5 bietet einen Überblick über weiterführende Materialien zum Thema kosmische Strahlung.

Der Band "Kosmische Strahlung" ist leider vergriffen. Sie können die Unterrichtsmaterialien natürlich weiterhin in digitaler Form beziehen.

 

Mikrokurse

In den Lehrplänen einiger Bundesländer gibt es noch keinen eigenständigen Themenbereich Teilchenphysik. Für diesen Fall sind die hier vorgestellten Mikrokurse zusammengestellt worden. Alle Kurse schlagen auf originelle Weise eine Brücke von klassischen Lehrplanthemen zu aktuellen Forschungsgegenständen. Denn viele der im Physikunterricht behandelten Themen lassen sich leicht um einen Bezug zur modernen Physik und insbesondere der Teilchenphysik ergänzen.
Der zeitliche Bedarf für die Behandlung eines Kurses beträgt ca. ein bis zwei Unterrichtsstunden. Vorkenntnisse zur Teilchenphysik sind kaum notwendig. Die Mikrokurse können und sollen deshalb auch gerade dort eingesetzt werden, wo nur wenig Zeit zur Verfügung steht oder das Thema Teilchenphysik nicht im Lehrplan verankert ist. Zu jedem Kurs werden Einsatzmöglichkeiten und wünschenswerte Vorkenntnisse der Schüler angegeben. Auf mögliche Erweiterungen und Vertiefungen wird hingewiesen.
 

Der Band "Mikrokurse" ist leider vergriffen. Sie können die Unterrichtsmaterialien natürlich weiterhin in digitaler Form beziehen.

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Foto Teaser: CERN