Astronomisches Praktikum in der Schule - AM BRG Kepler

Natürlich war es vorerst notwendig, die Schüler über die nötigen theoretischen Hintergründe
aufzuklären. Es wurde ausschließlich die äquatoriale Sonnenuhr behandelt, da sie vom Funktionsprinzip
her am leichtesten zu verstehen ist. Man kann nach Behandlung der scheinbaren Sonnenbahn am
Himmel sehr schnell plausibel machen, warum eine äquatoriale Sonnenuhr die Zeit misst. Ein großer
Vorteil ist die äquidistante Skalierung des Ziffernblattes, dass somit auch leicht von den Schülern selbst
angefertigt werden kann.
Die theoretische Einführung ist in einer sehr angenehmen Atmosphäre verlaufen. Schüler und Lehrer
setzten sich am Campingplatz an einem geeigneten Ort im Halbschatten unter die Bäume, und
besprachen das Thema. Der Unterricht musste zweisprachig, nämlich in Deutsch und Englisch, gehalten
werden. Es gab deshalb Schüler, die die Erklärungen besser verstanden (jetzt rein fremdsprachlich
gemeint) als die anderen. Das hört sich vorerst wie ein Nachteil an, entpuppte sich aber sogar als
Vorteil. Denn so waren die Schüler dazu angehalten, sich die Dinge gegenseitig noch einmal zu
erklären. Behandelt wurden die scheinbare Sonnenbahn am Himmel, die Himmelskoordinaten und
schließlich die Funktionsweise einer äquatorialen Sonnenuhr.
Da eine äquatoriale Sonnenuhr, sofern sie nicht verstellbar gebaut wird, nur für eine bestimmte
geographische Breite stimmt, sollte für jede Schule der Teilnehmer eine passende Uhr gebaut werden.
So war es notwendig, dass die Schüler den Breitengrad ihrer jeweiligen Schule aus dem Atlas
ermittelten. Dies wurde in Gruppenarbeit durchgeführt, und entwickelte eine hervorragende
Eigendynamik. Es kam zu sehr angeregten Diskussionen über das Koordinatennetz der Erde. Die
Schüler waren wirklich mit Begeisterung bei der Sache. Es wurde eine Fülle von wirklich intelligenten
Fragen gestellt.
Nachdem alle Breitengrade ermittelt waren, ging es ans Werken. Es mussten die jeweiligen Dreiecke
aus den vorbereiteten Holzplatten im richtigen Winkel herausgesägt werden. Anschließend wurden noch
die Ziffernblätter aufgezeichnet, wobei die Schüler ihrer Kreativität freien Lauf lassen konnten. Alte
Klischees wurden bestätigt, da sich bei den Sägearbeiten die Burschen und beim Gestalten des
Ziffernblattes die Mädchen in Szene setzten. Am Ende der Arbeiten konnten die Schüler jeweils für ihre
Schule die individuelle Sonnenuhr präsentieren. Es war dann auch interessant zu sehen, wie
unterschiedlich die Uhren jetzt in Krk anzeigten. Der Breitengradunterschied zwischen Budweis und
Krk zum Beispiel beträgt immerhin fast 4 Grad. Der Unterschied in der Zeitanzeige ist zwar klein, aber
doch erkennbar. (Er beträgt bei 4 Grad ca. 6 Minuten). Bei einem Spaziergang entlang des Hafens von
Krk konnten die Schüler dann auch eine dort angebrachte Sonnenuhr als Jalsch gehend" entlarven,
nachdem wir gemeinsam überlegten, wie diese Uhr funktioniert.
1. 2.3.2 Bau eines Jakobsstabes
Der Jakobsstab ist ein historisches Visierinstrument zur Winkelmessung und seit dem 13. Jhdt. bekannt.
In der Seefahrt wurde er noch bis ins 19. Jhdt. verwendet und ist somit als Vorläufer des allgemein
bekannten Sextanten zu sehen. Auf einem mit einer Gradskala versehenen Stab ist ein Querholz
verschiebbar angebracht, über dessen Endmarken zwei Ziele anvisiert werden, deren Winkelabstand
dann abzulesen ist.
Dieses Instrument mit den Schülern zu bauen, ist didaktisch sehr wertvoll, da damit demonstriert
werden kann, wie mit etwas Überlegen aus einfachen Mitteln ein effizientes Winkelmessinstrument
konstruiert werden kann. Weiters wird das Verständnis des Winkelbegriffes vertieft. Beim praktischen
Beobachten kann dann zum Beispiel gut verfolgt werden, wie sich der Mond im Laufe einer Nacht vor
dem Fixsternhimmelhintergrund weiterbewegt. (in der Stunde ca. um 0,5 Grad)
Das Funktionsprinzip konnte den Schülern schnell plausibel gemacht werden, indem einfach jeder mit
seinem Daumen ( ca. 1,5') und der eigenen Faust (ca. 6') mit ausgestrecktem Arm Winkelabstände von
unterschiedlich entfernten Objekten abschätzte. Diese Methoden zur Winkelabschätzung haben
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