Der Astronomiekoffer
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Aktivität SO01: Beobachtung der Erddrehung / Bestimmung der Nordrichtung

Was wird benötigt? Bleistift, Knetgummi, Papier

Erläuterung: Befestigen Sie an einem sonnigen Tag den Bleistift auf einem Stück Knetgummi mittig und senkrecht auf einem Stück Papier. Stellen Sie das Papier in die Sonne und markieren Sie das Ende des Schattens gegen 10 Uhr auf dem Papier (A). Zeichnen Sie einen Kreis (k) mit dem Mittelpunkt am Ort des Bleistifts durch den markierten Punkt A.

Beobachten Sie mit den Kindern die Bewegung des Schattens während der nächsten Stunden (rote Linie) und markieren Sie den Ort, an dem der Schatten den Kreis ein zweites Mal berührt (B). Verbinden Sie die Punkte A und B und zeichnen Sie die Mittelsenkrechte zur Strecke AB ein. Die der Sonne abgewandte Seite dieser Geraden zeigt die Nordrichtnug an. 

Hintergrund: Der Endpunkt des Sonnenschattens entwirft auf dem Blatt eine Hyperbel, deren Symmetrieachse die Nord-Süd-Richtung markiert. Zum "wahren Mittag", dem Zeitpunkt also, zu dem die Sonne im Süden ihren Höchststand erreicht, ist gleichzeitig der Schatten am kürzesten. Dieser "wahre Mittag" fällt für die meisten Beobachtungsorte nicht mit dem von der Uhr angegebenen 12 Uhr Mittag zusammen, da unsere Uhrzeiten ja für zum Teil sehr große geografische Bereiche (z.B. für ganz Mitteleuropa) einheitlich in Zeitzonen zusamengefasst sind. Auch muss die Unterscheidung zwischen Sommerzeit und Winterzeit beachtet werden.

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Aktivität SO02: Bau einer äquatorialen Sonnenuhr

Was wird benötigt? Zahnstocher, Globus

Erläuterung: Basteln Sie mit den Kindern die äquatoriale Sonnenuhr. Informieren Sie sich über den geografischen Breitengrad Ihres Schulortes und beschneiden Sie den Fuß der Sonnenuhr (das dreieckige Bauteil des Materials) entsprechend. Ummanteln Sie den Zahnstocher an der gestrichelten Linie dieses dreieckigen Bauteils. Kleben Sie die Ober- und Unterseite des Ziffernblattes der Sonnenuhr aufeinander. Durchbohren Sie die zusammengeklebten Ziffernblätter mit dem Zahnstocher (siehe Abbildung) und befestigen Sie den Fuß der Sonnenuhr am Ziffernblatt.

Hintergrund: Äquatoriale Sonnenuhren haben einen enormen didaktischen Vorteil: Sie veranschaulichen am Beobachtungsort der Kinder die absolute Lage von Erdäquator und -achse, mit einem Wort die Lage der Erdkugel im Weltall. Man mag sich fragen, warum dieser Typ von Sonnenuhr ein so eigenartig geneigtes Ziffernblatt hat. Zur Beantwortung dieser Frage wird empfohlen, die gebastelte Sonnenuhr auf einem Globus am Beobachtungsort der Kinder zu montieren:

Nun wird deutlich, dass das Ziffernblatt parallel zur Äquatorebene, der Lichtzeiger (Gnomon) parallel zur Erdachse liegt:

Der Begriff der Parallelität kann mit Hilfe dieser Aktivität also an dieser Stelle sehr geeignet propädeutisch behandelt werden. Außerdem erfahren die Kinder sehr viel über ihre Position im Weltall.

Das Ziffernblatt zeigt mitteleuropäische Zeit (MEZ) an, die Bedeutung der in lateinischer Spracher verfassten Weisheit "Sol lucet omnibus" ist: "Die Sonne scheint für alle".

Material: Bastelbogen für eine äquatoriale Sonnenuhr

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