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Astronomie als Freizeit- und Erlebnisprojekt in einer

Jugendherberge

 

Von Jürgen Vögeding

ehemaliger Monschauer Sternfreund

 

 

 

 


1.        Möglichkeiten für Astronomie in der Schule

 

Es ist schade, dass ein pädagogisch so ergiebiges und motivierendes Fachgebiet wie die Astronomie in den Schulen, vor allem in der Primarstufe und der Sekundarstufe I, meistens nur eine untergeordnete Rolle spielt. Überall wird das mangelhafte Interesse an und die fehlende Sachkompetenz der Kinder und Jugendlichen in den Naturwissenschaften beklagt, und in schöner Regelmäßigkeit wird über Nachwuchssorgen in diesem Bereich berichtet (zuletzt in SuW 2/2002, S. 71). Dabei ist gerade die Astronomie, wie die Erfahrungen mit diesem Fach in den neuen Bundesländern zeigen, eine herausragende Adresse, um Schülerinnen und Schülern einen motivierenden Zugang zu den Naturwissenschaften zu verschaffen. Auf welche Weise könnte das geschehen?

 

Wo Astronomie kein reguläres Schulfach ist, könnte versucht werden, es als solches einzurichten. Allerdings sind die Chancen, Astronomie als eigenständiges Unterrichtsfach durchzusetzen, bei gleichzeitigem politischen Bemühen um Schulzeitverkürzung sehr gering.

 

Die Lehrer könnten versuchen, dem  Physikunterricht eine „höhere Dosis“ Astronomie zu verschaffen. Die Lehrpläne sind größtenteils variabel und bieten hier Gestaltungsmöglichkeiten. Warum aber sollten Lehrer, die bis dahin Astronomie nicht unterrichtet haben, plötzlich die Neigung verspüren, den Anteil der Astronomie in  ihrem Physikunterricht oder auch in anderen Fächern erheblich zu steigern? Andere für wichtig gehaltene oder „liebgewonnene“ Inhalte müssten zwangsläufig gekürzt werden.

 

Astronomie könnte in Arbeitsgemeinschaften, Projekten und Wahlpflichtkursen ziemlich problemlos und ohne einschränkenden Lehrplan realisiert werden. An den Gesamtschulen in NRW gibt es z.B. den Wahlpflichtkurs I, in dem Schüler neben anderen Lernbereichen wie Fremdsprachen oder Arbeitslehre auch Naturwissenschaften wählen können. Vier Schuljahre lang (vom 7. bis 10. Jahrgang) ist der Wahlpflichtkurs I Hauptfach mit mindestens vier Wochenstunden. Astronomie könnte hier (die Entscheidung treffen die Fachkonferenzen) semesterweise oder sogar länger im Block unterrichtet werden.

 

Und schließlich könnte Astronomie z.B. bei Klassenfahrten als Freizeit- und Erlebnisprogramm angeboten werden. Was damit gemeint ist und wie die Astronomie dabei über einen Umweg in die Schule getragen werden kann, soll im folgenden an einem konkreten Vorhaben gezeigt werden.

 

 

2.        Bedingungen und erste Erfahrungen mit Astronomie in der Jugendherberge

 

Die Idee entstand bei einem Besuch in der Jugendherberge: Der Herbergsleiter fragte uns, ob wir unsere Beobachtungen, eventuell mit einem astronomischen Rahmenprogramm,  auch einmal mit seinen Gästen, das sind überwiegend Grundschüler und jüngere Schüler der Sekundarstufe I, durchführen könnten. So etwas böte sich, meinte er, besonders im Herbst und Winter an, wenn der Trubel in der Jugendherberge nicht ganz so groß sei. Er sähe hierin auch eine Möglichkeit, mit einem entsprechenden Programm Schulklassen in der umsatzschwachen Zeit in die Herberge zu locken.

 

Es erschien uns reizvoll, ein Astroprogramm für eine Jugendherberge zu entwickeln, und die Bedingungen waren so gut, dass es uns leicht fiel, das Vorhaben in Angriff zu nehmen.

 

Die Herbergsleitung sagte uns zu, dass wir bei unseren Astronomie – Aktionstagen, wie das Programm offiziell genannt wurde, über das große hauseigene Zirkuszelt, in dem ca. 150 Besucher Platz finden, verfügen können.

 

Bild 1

Diavorführung im Zirkuszelt

 

Das Zelt eignet sich wegen der vorhandenen technischen Ausstattung, hervorragend für interaktive Diavorträge. Außerdem ist eine große Spiel- und Sportwiese hinter dem Gebäude vorhanden, von der aus ein fast freier Horizontblick in alle Himmelsrichtungen möglich ist. Die Jugendherberge selbst liegt außerhalb des Ortes auf einem Hügel am Waldrand. Nur die Hausbeleuchtung stört bei nächtlichen Beobachtungen ein wenig.

 

Im Jahr 2001 hatte die Jugendherberge ca. 30.000 Übernachtungen zu verbuchen. 95 % Prozent der Besucher waren Schulklassen bis zur 8. Jahrgangsstufe. Neben dem erstmals angebotenen Astronomie – Programm können die Besucher schon seit einigen Jahren auch eine 5 -Tage - Zirkusfreizeit und ein 3- oder 5 -Tage – Programm „Waldspiele“ buchen. 2001 wurde das Astronomieprogramm noch nicht offiziell ausgeschrieben, d.h. es erschien noch nicht in der Info- und Werbebroschüre „Fahrtfinder“ des Landesverbandes der Jugendherbergen, die allen Schulen im Rheinland zugesandt wird. Trotzdem buchten für den Zeitraum von April bis Dezember 2001 nach dem mündlichen Angebot durch die Herbergsverwaltung 17 Schulklassen die Astronomiebausteine (s.u.). Insgesamt wurden damit 412 Schüler und Schülerinnen im Alter zwischen 9 und 15 Jahren mit Astronomie „bedient“. Für 2002 wurde der Astronomie – Aktionstag  dann im „Fahrtfinder“ angeboten.

Wie sehr die Astronomie nach relativ kurzer Zeit schon fester Bestandteil des JH-Programms geworden ist, zeigt die Tatsache, dass mit den im Herbst 2002 beginnenden Umbau- und Modernisierungsmaßnahmen in der JH auch ein spezieller Astroraum mit Beobachtungsterrasse (ca. 30 qm + 20 qm) errichtet wird, in dem Vorträge, astronomische Seminare, astronomie-didaktische Fortbildungen und eventuell auch Arbeitsgemeinschaften tagen, sowie Projektwochen und Wahlpflichtkurse der heimischen Schulen stattfinden sollen. Mit der Fertigstellung wird spätestens im Frühjahr 2004 gerechnet.

 

3.        Das Astronomieprogramm

 

Unser Astronomieprogramm  in der Jugendherberge umfasst zur Zeit drei Sequenzen :

a.)       Die Sonne – unser Lebensstern (vormittags)

b.)       Die Planeten und Monde unseres Sonnensystems (nachmittags)

c.)       Sterne und Sternbilder (abends)

Diese Sequenzen können einzeln oder zusammen und auch als kombinierteVeranstaltung gebucht werden. Natürlich können sie auch auf verschiedene Tage bzw. Abende oder Nächte verteilt werden. Das Programm wird in jedem Einzelfall mit den Teilnehmern abgestimmt.

 

4.        Planung und Organisation eines Astronomie - Aktionstages

 

Bereits ein Jahr zuvor buchten die Lehrerinnen drei dritter Grundschulklassen  für ihren Herbergsaufenthalt im April 2002  einen Astronomievormittag in der Jugendherberge. Nach vorheriger Absprache mit den Lehrerinnen sollte eine bis dahin im Sachunterricht durchgeführte Unterrichtsreihe zu den Planeten vertieft werden; ferner sollten die Schüler einen Überblick über die beobachtbaren Objekte am Nachthimmel erhalten. Schwerpunktthema für die Vormittagsveranstaltung aber war die Sonne.

 

Für die drei zur Verfügung stehenden Zeitstunden am Vormittag vereinbarten wir den folgenden thematischen Ablauf, eine Mischveranstaltung:

·          Was Sterngucker suchen (... und meistens finden) – Die Himmelsobjekte

·          So nah und doch so fern – unsere Nachbarn im Sonnensystem – Planeten u. Monde

·          Die Sonne – Astronomie am Tage

 

Die Gesamtgruppe mit 87 Schülern wurde von den Lehrerinnen in vier etwa gleich große Gruppen aufgeteilt, die auf ihrem Weg an den verschiedenen Vormittagsstationen von je einer Lehrkraft begleitet wurden.

 

Für den Vormittag standen uns vier Beobachtungsgeräte zur Verfügung,  ein 6 – Zoll – Refraktor (150/1200mm) auf einer äquatorialen Montierung, ein 4 Zoll –  Spiegelteleskop (Tal) und ein 15 x 80 Fernglas mit Gabelmontierung und Holzstativ. Als Sonnenfilter wurden Baader-Astrosolarfolien verwendet, ferner konnten wir ein Radioteleskop mit einem 0, 8 m Offset – Parabolspiegel anbieten. Mit insgesamt fünf „Astroreferenten“ und den vier begleitenden Lehrerinnen waren wir auch personell gut gerüstet.

 

Im Zirkuszelt fand der Diavortrag für alle gemeinsam statt, auf dem Herbergsgelände war der Astrolehrpfad aufgebaut und auf der Spielwiese waren die Teleskope errichtet. Die Stationen wurden von den vier Gruppen zeitversetzt aufgesucht, wobei der Astrolehrpfad auch von zwei Gruppen gleichzeitig „bearbeitet“ werden konnte.

 

Unser Ziel war es, den jungen Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die Faszination des Fachgebiets Astronomie zu ermöglichen. Auf große Zahlen, Potenzen und dergleichen, auf Mathematik und Physik überhaupt, wollten wir möglichst verzichten, einmal weil 9-  bis 10-jährige Schüler hiermit überfordert wären, zum anderen weil unser Projekt keine Lernveranstaltung im engeren Sinne, sondern als ein Freizeit- und Erlebnisvorhaben konzipiert war.

 

Was erwartete die Schülerinnen und Schüler an den einzelnen Stationen und welche astronomischen Inhalte wurden ihnen dort geboten?

 

5.        Die Durchführung des Astronomie – Aktionstages

 

Alle Teilnehmer unserer Veranstaltung, also knapp 100 Personen, trafen sich  morgens um 9.00 Uhr im Zirkuszelt der Jugendherberge. Die technischen Vorbereitungen waren abgeschlossen: Leinwand, Diaprojektor und Musikanlage standen bereit.

Nachdem wir uns vorgestellt hatten und den Kindern grob den Ablauf des Vormittags erklärt hatten (die Gruppen waren vorher bereits eingeteilt), wurden ihnen die beobachtbaren Himmelsobjekte, ausgehend vom Standort Erde, vorgestellt. Lediglich die Sonne stellten wir zunächst zurück.

 

5.1.       Die Himmelsobjekte – ein interaktiver Diavortrag

 

Mond: Es wurden die Mondphasen, Mondfinsternisse, die Mondkrater, Maria und deren Ausmaße, Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Mond und Erde, die bemannte Raumfahrt vor 30 Jahren, die Dauer einer Reise zum Mond mit verschiedenen „Verkehrsmitteln“ u.v.a.m. thematisiert. Schon hier zeigte sich, dass die Schülergruppe sehr wissbegierig war und eifrig mitriet, wie groß wohl die Krater wären, wie lange man mit einem Fahrrad oder mit einem Flugzeug zum Mond  bräuchte.... usw. Die komplizierten Bewegungen des Mondes, warum beispielsweise nicht jeden Monat eine Mondfinsternis zu sehen ist, und warum wir immer nur eine Seite des Mondes sehen, auf solche Fragen wollten wir aus Zeitgründen nicht ausführlicher eingehen. Wenn sie auftauchten, verwiesen wir die Schüler auf den Astrolehrpfad, bei dem sie auf viele ihrer Fragen selbst eine Antwort finden würden.

 

Planeten: Ohne auf die Planeten im einzelnen einzugehen, wurde der Unterschied zwischen einem Planet und einem Stern erläutert. Wir wiesen auf die Unterschiede zwischen den jupiterähnlichen und erdähnlichen Planeten hin, fragten nach den Bedingungen für die Existenz von Leben und zeigten, dass es kein höherentwickeltes Leben auf den Planeten und Monden unseres Sonnensystems geben kann. Die gewaltigen Größenunterschiede der Planeten und Monde untereinander und die Distanzen zueinander wurden ebenfalls thematisiert. Wir zeigten weiter, wie beispielsweise Jupiter mit bloßen Augen, mit erdgebundenen Teleskopen und mit Raumsonden aussieht. Auch bei den Planeten zeigte sich, dass viele Schüler durch den Sachunterricht in ihrer Schule schon sehr gut vorbereitet waren. Gerade bei der Frage nach außerirdischem Leben auf fernen Planeten zeigte sich deutlich die Begeisterungsfähigkeit der Kinder.

 

Sterne und Sternbilder: Bei der Frage, welche Sterne die Schüler kennen würden, nannte keiner die Sonne.  Abend- und Morgenstern wurden erwähnt, obwohl die Schüler aus dem Sachunterricht bereits wussten, dass es sich hierbei um die Venus handelte und Venus als Planet bekannt war. Ein Junge kannte die Wega, ein Mädchen nannte Sirius und viele riefen schon vorher „Polarstern“. Die Sternbilder waren bekannter, erwartungsgemäß besonders die Sternbilder des Tierkreises. Auch der große und der kleine Wagen wurden genannt, manche hatten von Orion und Herkules gehört.

Wir wollten verdeutlichen, dass fast alle  funkelnden Lichter am Nachthimmel ferne Sonnen, selbstleuchtende Gaskugeln gewaltigen Ausmaßes sind. Grundschülern fällt es in der Regel noch schwer, mit sehr großen Zahlen umzugehen. Um die Entfernung zu den Sternen zu veranschaulichen, zogen wir Vergleiche mit Strecken auf der Erde: Ein Autofahrer in Deutschland fährt durchschnittlich 20.000 Kilometer in einem Jahr... Er müsste 7.500 Jahre Auto fahren....usw., das Licht benötigt nur etwas mehr als 8 Minuten. Zu unserem nächsten Nachbarstern Alpha centauri ist es 270.000 mal weiter. Das Licht braucht für diesen Weg schon länger als vier Jahre. Mit bloßen Augen sind sogar noch Sterne zu sehen, deren Licht 3000 Jahre zur Erde braucht (z.B. Deneb im Schwan). Auf einer Schnur hatten wir 109 Wattekugeln befestigt, die Länge der Schnur stellt den Sonnendurchmesser dar. Jede Wattekugel wäre dann ein Erdball. Ein Dia, auf dem ein Merkurdurchgang vor der Sonnenscheibe dargestellt ist, verdeutlichte eindrucksvoll die Größenverhältnisse zwischen Stern und Planet.

 

Sternhaufen: Wir zeigten auf Bildern der Plejaden und des Sternhaufens h + chi, dass Sterne oft in Gruppen auftreten und dass sie in Sternhaufen ungefähr gleich alt sind. Wir erwähnten auch, dass die Sterne der Plejaden noch recht jung sind und erstaunten die Schüler mit dem Hinweis, dass sich 100 Millionen Jahre alte Sterne im Kosmos noch im Babyalter befinden. Im Gegensatz dazu sind die Kugelsternhaufen (wir zeigten das an Amateuraufnahmen von M 13 im Herkules) Ansammlungen sehr alter Sterne. Natürlich wurden wir auch gefragt, ob bei dem Gedränge in Kugelhaufen nicht Sterne „zusammenknallen“ würden und ob es dann nicht eine riesige Explosion geben könnte. Ein Schüler fragte, woher wir das denn alles wissen, wir seien doch bestimmt noch nicht dort gewesen.

 

Gasnebel: Mit Hilfe einiger Dias „fuhren“ wir immer näher an den Orion-Nebel heran, so dass zuletzt die Trapezsterne zu erkennen waren. Mit dem Hinweis auf die Jugend dieser sehr heißen Riesensterne ermunterten wir die Schülerinnen und Schüler zu spekulieren, wie Sterne entstehen. Ansatzweise kamen auch richtige Vermutungen und nachdem wir demonstriert und gefragt hatten, was mit Luft beim Zusammenpressen beispielsweise in einer Luftpumpe passiert, konnten sie auch eine Erklärung für hohe Temperaturen abgeben. Unsere nächsten optischen Reiseziele waren der Ringnebel und der Hantelnebel. Die Farbenpracht der planetarischen Nebel auf Bildern fasziniert Kinder meistens, so dass sie bei der Erklärung für das Zustandekommen solcher Gebilde recht aufmerksam zuhörten. Als sie dann hörten, dass in fünf Milliarden Jahren auch unsere Sonne stirbt und  einen planetarischen Nebel produziert, kam natürlich die Frage, was denn dann mit uns Menschen geschieht. 

 

Milchstraße und Galaxien: Mit der Anzahl der Sterne in Galaxien und mit ihrer Ausdehnung wird nicht nur das Vorstellungsvermögen von Erwachsenen, sondern erst recht das von Kindern arg strapaziert. Wir bemühten uns deshalb erst gar nicht, derartige Dimensionen zu erklären, sondern beschränkten uns auf Bilder der Formen von Galaxien. Lediglich die aus einem Glasgefäß langsam ausströmenden Sandkörner vermittelten den Kindern eine Vorstellung von der Menge der in der Milchstraße versammelten Sonnen. Ein Dia vom sogenannten Hubble – Deep – Field zeigte darüber hinaus, dass es eine riesige Menge von Galaxien gibt und dass einzelne Räume zwischen ihnen noch viel größer sind als alle Galaxien auf diesem Bild zusammen. Wir wiesen darauf hin, dass sich z.B. die Andromeda – Galaxie auf die Milchstraße zu bewegt und dass beide sich in ferner Zukunft einmal durchdringen werden, was dann aber vermutlich nicht zur Zerstörung, sondern zur Neubildung von Sternen führt. Ein Blick in die Gesichter der Kinder verriet, dass sie das Thema Galaxienkollisionen spannend fanden, aber nun doch lieber nach draußen wollten. Darum schlossen wir den interaktiven Diavortrag mit dem Thema:

 

Kosmos und Erde: Durch die noch nicht sehr alten und den Schülern bekannten Kinofilme Deep Impact und Armageddon war ihnen geläufig, dass Weltraumkörper auch mit der Erde kollidieren könnten. Darum wäre es ein Versäumnis, bei einer solchen Veranstaltung auf Fragen nach Gefahren aus dem All nicht einzugehen. Wir zeigten Dias von Kometen und Asteroiden, von Meteoriten und Kratern auf der Erde, und vom Tunguska - Ereignis. Was mit uns geschieht, wenn uns ein Komet trifft, ob wir das gleiche Schicksal erleiden wie die Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren, waren selbstverständlich Fragen, die die Kinder bewegten. Sie gaben sich aber recht schnell mit der Antwort zufrieden, dass ein solches Ereignis extrem selten ist und es von der Größe und Geschwindigkeit des „Weltraumgeschosses“ abhängt, was danach auf unserem Planet Erde geschehen würde.

 

5.2.  Der Astrolehrpfad

 

Ursprünglich wollten wir mit dem Astrolehrpfad einen mobilen Planetenweg üblicher Bauart (maßstäbliche Planetenmodelle, -abstände) schaffen, aber unsere Konstruktion ließ mehr zu: Jede der neun Stationen ist ein Schaukasten mit einer Höhe von ca. 35 cm und einer Breite und Tiefe von jeweils 25 cm. Die Schaukästen werden bei Bedarf auf ca. 1,60 m hohe Pfähle geschraubt und so in variablen Abständen in den Boden gepflockt. Die Kanten an den Kästen bestehen aus Alurahmen, in die pro Station drei, für die jeweilige Zielgruppe auswechselbare Informationstafeln eingeschoben werden können. Die Vorderseite ist mit einer Plexiglasscheibe versehen, durch die man auf die Innenrückseite unserer Schaukästen blicken kann. Hier sind die bekanntesten Sternbilder des Himmels der nördlichen Hemisphäre und die Sternbilder des Tierkreises auf dunkelblauer und im Halbkreis gebogener Pappe abgebildet. Davor „schweben“, an einer dünnen Nylonschnur befestigt, die im Maßstab 1:1 Mrd. angefertigten Planetenmodelle. An einer der drei Seiten zeigen wir ein Bild des jeweiligen Planeten. Je nach Alter der Schüler finden sich auf dieser Seite die wichtigsten physikalischen Daten oder Informationen für jüngere Schüler (z.B. .... ist der heißeste, der größte, der leichteste ....Planet). Die zweite Seite eines Schaukastens enthält sehr unterschiedliche Informationen und Bilder zum Sonnensystem, z.B. zu den Monden, Asteroiden oder Kometen, aber auch zu atmosphärischen Erscheinungen auf der Erde usw. Die dritte Seite einer Station zeigt die wichtigsten Sternbilder, einmal ohne, einmal mit Hilfslinien, darüber hinaus Informationen zu einzelnen bekannten Sternen, Infos und Bilder zu Gas- und planetarischen Nebeln, zu Sternhaufen und Galaxien. Im Übrigen können die Stationen auch nachts, beispielsweise bei einer Nachtwanderung, benutzt werden, denn jeder Kasten ist mit einer Lampe ausgestattet, die den Innenraum dezent ausleuchtet.

 

Bild 2

Station Saturn auf dem Astrolehrpfad

 

Während eine Gruppe mit 22 Schülern am Radioteleskop, und eine andere an den optischen Geräten beschäftigt war, waren zwei Schülergruppen auf dem Astrolehrpfad „im Einsatz“. Jede Gruppe erhielt 40 Fragekarten, die die Lehrer auf fünf etwa gleich große Kleingruppen verteilten. Dazu erhielt jeweils eine Kleingruppe unseren laminierten Fragebogen „Planetenabitur“. Um alle Frage beantworten zu können, mussten die Schüler die neun Stationen des Astrolehrpfades genau studieren.

Es überraschte uns kaum, dass fast alle Schüler ihre Aufgaben als Wettkampf auffassten, und alle versuchten zunächst möglichst schnell fertig zu werden. Recht bald wurde ihnen aber klar, dass mit Schnelligkeit keine befriedigenden Ergebnisse erzielt wurden. Immer wieder „bremsten“ die Lehrer den Wettlauf ihrer Schüler. Später bei der Auswertung zeigte sich dann auch, dass Schüler, die weniger schnell aber gewissenhaft erkundeten, im Ergebnis erfolgreicher waren als ihre auf Schnelligkeit fixierten „Kollegen“. Schließlich waren die Schülergruppen 60 Minuten mit dem Astrolehrpfad beschäftigt, bevor sie alle ihre Gruppenergebnisse vorstellen konnten. Durch die Beantwortung der Fragen zum „Planetenabitur“ lernten die Schüler u.a., welches der heißeste, der größte, der erdähnlichste, der leichteste und der entfernteste Planet ist. Sie konnten die Planeten ihrer Größe nach und nach ihrem Abstand von der Sonne ordnen, unterschieden zwischen erd- und jupiterähnlichen Planeten, erfuhren etwas über das Ringsystem des Saturn, über den Asteroidengürtel und über die seltsame Rotation des Uranus u.v.a.m. Die für jede Gruppe vorbereiteten vierzig Karten (6-8 Karten pro Kleingruppe) enthielten Fragen nach Sternen und Sternbildern, nach Sternhaufen, Galaxien und Nebeln. Auch hier mussten alle Stationen des Lehrpfades genau untersucht werden, um Fragen der Art, wie z.B. der Hauptstern im Löwen heißt, welche M-Nummer die Andromeda-Galaxie hat, in welchem Sternbild Spica zu finden ist,  wie das Siebengestirn sonst heißt oder wie man den Polarstern leicht findet, beantworten zu können.

 

Beim „Planetenabitur“ konnten 20 Punkte erreicht werden, bei der Beantwortung der Fragekarten 40 Punkte. Keine Schülergruppe hatte im ersten Fall weniger als 12 Punkte, die meisten hatten zwischen 15 und 18 Planetenfragen richtig beantwortet. Zwei der insgesamt 20 Gruppen hatte alle Fragen zu den Planeten korrekt beantwortet. Nicht ganz so gut war das Ergebnis bei den Fragekärtchen. Hier zeigte sich, dass die Schüler in der Schule noch nicht vorbereitet waren, und dass einige Fragen wohl zu schwierig formuliert waren oder zu sehr ins Detail gingen. Erfreulich und auffällig war die Tatsache, dass sich einige Schüler mit ihrer Antwort nicht zufrieden gaben, sondern Anschlussfragen der Art stellten: „Wer hat den Sternen die Namen Regulus, Spica und Wega gegeben?“

 

Die „Gewinner“ des Astrolehrpfades bekamen zum Basteln den „Großen Sternenhimmel“ aus dem Astro-Media-Verlag geschenkt. Vor dieser Veranstaltung hatten wir mit den Lehrern vereinbart, für die eifrige Teilnahme und sozusagen als Trostpreis  am Astronomie - Aktionstag eine Art Fleißkärtchen für hausaufgabenfrei ausgeben zu dürfen. Die Verteilung überließen wir natürlich den Lehrern.

 

5.3.   Optische Beobachtung

 

Nach einer kurzen Vorstellung der Geräte (s.o.), ihrer unterschiedlichen Funktionsweise und Bauart, wurden die Kinder auf die Gefahren der Sonnenbeobachtung bzw. auf die Möglichkeiten und Notwendigkeiten der Filterung des Sonnenlichts hingewiesen. Die Lehrer machten wir darauf aufmerksam, dass auch die oft als gefahrlos gepriesene Projektionsmethode nicht ohne Risiko ist, wenn man mit Schülern arbeitet. Erfahrungsgemäß machen sich Kinder nämlich bei der Sonnenprojektion oft auf die Suche nach der Lichtquelle. Diese Gefahr darf unseres Erachtens nicht unterschätzt werden.

 

Leider war es an diesem Vormittag nicht möglich, die Sonne zu beobachten, denn sie versteckte sich ausgerechnet an diesem Vormittag hinter einem zähen Nebel. Für diesen Fall hatten wir im Zirkuszelt noch eine kurze Diaserie, ca. 10 Minuten, zur Sonne vorbereitet. Hier konnten die Schüler dann über die verschiedenen Erscheinungsbilder der Sonne (untergehende rote, „verformte“ Sonne, die nur scheinbar größere Sonnenscheibe), über den Ablauf einer partiellen bzw. totalen Sonnenfinsternis, über die „Perlschnur“ und den „Diamanten“, über die heiße Korona, über Sonnenflecken und Flares etwas erfahren.

 

Praktische Beobachtung war wegen des Nebels nur an nahen Erdobjekten möglich. So dienten die Stationen unseres Astrolehrpfads als Übungsobjekte. Wir stellten den Schülern die Aufgabe, durch Feldstecher, durch das Spiegelteleskop und durch den Refraktor die (Abbildungen) der Planeten zu suchen und über die Unterschiede bei der Betrachtung zu berichten. Bei diesen Beobachtungen konnten wir den Strahlengang des Lichts, aber auch die Bildumkehrung und deren relative Bedeutungslosigkeit in der Astronomie erklären. Wir waren überrascht, wie die Kinder sich freuten, wenn sie beispielsweise das Planetenbild des Saturn in 200 Meter Entfernung gefunden hatten oder sogar die Schrift auf den Schildern erkennen konnten. Es zeigte uns, wie wichtig Schülern das praktische Tun ist, weshalb wir sie auch (natürlich beaufsichtigt) selbst mit den Geräten hantieren ließen. Selbstverständlich gingen wir auf die Fragen der Kinder ein: Häufig fragten sie nach dem Preis solcher Geräte. Zwei Schüler erwähnten, dass sie selbst ein Teleskop zu Hause hätten, es aber noch nie richtig benutzt hätten; keiner in der Familie könne damit umgehen. Ein Mädchen fragte, ob man mit unseren Teleskopen auch die zuvor auf einem Dia gesehene Flagge der Amerikaner auf dem Mond sehen könnte. An den Beobachtungsgeräten erfuhren die Schüler, was sie bei nächtlichen Beobachtungen unbedingt beachten sollten: Warme Kleidung, Sternkarte, kleine Taschenlampe mit rotem Licht, eventuell ein Campingstuhl usw. Dinge, die besonders zu Beginn der nächtlichen Beobachtungspraxis wichtiger sind als Teleskope mit großer Öffnung. Insgesamt entwickelte sich bei drei der vier Gruppen ein lockeres und konzentriertes Gespräch über die Praxis der Amateurastronomie, was uns wiederum eine Rückmeldung über Wünsche und Interessen junger Schülerinnen und Schüler lieferte. Lediglich die letzte der vier Gruppen schien hier etwas unmotivierter zu sein, ihre Aufmerksamkeit ließ merklich nach. Vielleicht war das nach drei Stunden intensiver Beschäftigung mit der Astronomie für Schüler dieser Altersgruppe aber auch normal.

 

Was uns auffiel war, dass sich Mädchen und Jungen gleichermaßen für die Technik interessierten. Wie stark die Geräte vergrößern, warum das „Guckloch“ beim Spiegelteleskop nicht hinter dem Tubus, sondern seitlich angebracht ist, das waren Fragen, die von Mädchen gestellt wurden.

 

5.4.   Radioteleskop

 

Alle vier Gruppen erhielten an diesem Vormittag eine Kurzunterweisung in die Radioastronomie. Hierzu hatten wir eine 80 cm – Offset – Parabolantenne, ein entsprechendes Stativ, ein 12 GHz LNC, einen umgebauten Satellitenfinder, einen spannungsabhängigen Tongenerator und ein 12 / 18 Volt Netzteil bereitgestellt.. Komplettiert wurde die Ausrüstung durch eine Wetterstation, die Auskunft über Lichtstärke, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Temperatur und Gammastrahlung geben konnte. Ein ebenfalls vorhandenes Notebook konnte die Daten anzeigen.

 

Nachdem wir an praktischen Alltagsbeispielen verdeutlicht hatten, dass die Sonne nicht nur im sichtbaren Licht  strahlt, sondern uns auch Radiowellen (Radioempfänger), Infrarot- bzw. Wärmestrahlung (Rotlichtlampe), UV-Strahlen (Sonnenbrand) und Röntgenstrahlen (Röntgenaufnahmen im Krankenhaus) sendet, konnten wir den Schülern die Funktionsweise eines Radioteleskops in groben Zügen zeigen. Mit einfachen Erklärungen demonstrierten wir zum Beispiel, dass die Antenne die Radiostrahlung der Sonne empfängt und im Brennpunkt auf ein LNC (Empfangsfrequenz 10 bis 12 GHz) bündelt. Das LNC verstärkt diese und konvertiert auf eine Frequenz von 900 – 2050 MHz. Die so gewonnene Wechselspannung wird im Satfinder nochmals verstärkt und gleichgerichtet. Die Gleichspannung (Himmel kalt 300mV / Sonne heiß 10V) kann mit einem Gleichspannungsmessgerät angezeigt werden und mit einem spannungsabhängigen Tongenerator über Lautsprecher hörbar wahrgenommen werden.

 

Mit Hilfe des Radioteleskops suchten die Schüler unter Anleitung die an diesem Vormittag nicht sichtbare Sonne. So wurden auch die Himmelsrichtungen, der Sonnenauf- bzw. untergang thematisiert. Die Tonhöhe des Generators vermittelte den Schülern dann deutlich den Unterschied zwischen kaltem Himmelshintergrund (der Ton ist tief) und der heißen Sonne (hoher Ton). Gleichzeitig konnten wir auch eine Spannungsveränderung mit Hilfe eines XY-Schreibers und einem Spannungsmessgerät anzeigen.

 

Bild 3

 

Schülerradioteleskop

Trotz der recht schwierigen physikalischen Grundlagen der Radioastronomie für Schüler dieser Altersstufe war erstaunlich, wie aufmerksam alle den Ausführungen folgten. Es war wohl nicht die Technik im Detail die faszinierte, sondern der Überraschungseffekt, dass man Himmelskörper hören kann, und unser Hinweis, dass im Prinzip mit Hilfe solcher Radioantennen nach den Bausteinen des Lebens im All gesucht wird.

 

6.        Fazit

 

Schüler und Lehrer zeigten sich gleichermaßen zufrieden mit dem Ablauf des Vormittags. Die Lehrer bekundeten darüber hinaus ihr Interesse, astronomische Themen auch weiterhin im Sachunterricht zu behandeln. Allerdings fehlten ihnen, wie sie sagten, die entsprechenden Arbeitsmaterialien und die notwendige Fachkompetenz. Eine umfangreiche Einarbeitung in die Thematik sei ihnen zu zeitaufwändig und während ihrer Schulzeit nicht zu schaffen. Insofern seien Veranstaltungen wie unsere eine sinnvolle Ergänzung des Sachunterrichts in der Schule, eine Bereicherung der Klassenfahrt und dabei eine Entlastung der Lehrkräfte.

 

Anschrift des Verfassers:

Jürgen Vögeding

Am Hegbaum 44

41334 Nettetal

Email: jvoegeding@t-online.de

 

 



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