ESERO Belgium: Umfangreiches Material für alle Lehrkräfte der Primarstufe!

ESERO Belgium bietet Grundschullehrkräften eine Bibliothek mit online verfügbarem pädagogischem Material an. Dort finden Sie zahlreiche Aktivitäten, die sie gemeinsam mit Ihrer Klasse durchführen können. Dank der von ESERO bereitgestellten Inhalte können Sie inspirierende Quellen nutzen, mit denen Sie den Lehrplan in den naturwissenschaftlichen und technischen Fächern einfach mit dem Thema Weltraum verknüpfen können! Entdecken Sie hier auch unsere Bibliotheken für Videoanimationen!

Wissenschaften

Exoplaneten: auf der Suche nach anderen “Erde”!

Erforschen Sie den Kosmos und die Tausenden von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: die Exoplaneten. Der Platz unserer Erde im Sonnensystem, ihre Atmosphäre und der Treibhauseffekt gehören zu den Bedingungen, die das Erscheinen des Lebens auf unserem Planeten ermöglichten. Könnte es möglich sein, dass das Leben anderswo im Universum erschien? Um diese Frage zu beantworten, müssen andere Planeten mit ähnlichen Bedingungen gefunden und untersucht werden. Dank dieser 9 Aktivitäten werden Ihre Schüler Exoplaneten und ihre Entdeckungen entdecken.

Wir entdecken die Voraussetzungen für Leben

Ziel dieser Übung ist es, die Bedingungen herauszuarbeiten, die Leben auf der Erde möglich gemacht haben sowie die Frage, weshalb es Leben nicht auch auf anderen Planeten des Sonnensystems gibt. Mit Hilfe der folgenden Fragen werden die Schüler herausfinden, dass flüssiges Wasser und die Präsenz der Sonne der Schlüssel für das Leben und der Ursprung des Namens „der blaue Planet“ darstellen.

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Wir entdecken die Planeten

Diese Übung vermittelt den Begriff des Planeten und die Rotation der Planeten um einen Stern. Hierfür behelfen sich die Schüler mit Recherchen der Dokumentation. Die Schüler lernen außerdem etwas über die Existenz anderer Planeten im Sonnensystem und die Existenz von Exoplaneten, jene Planeten, die andere Sterne als die Sonne umkreisen.

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Das Sonnensystem

Ziel dieser Übung ist es, die Schüler an Operationen zur Proportionalität und an Berechnungen des Umfangs eines Kreises arbeiten zu lassen und den Begriff der Geschwindigkeit einzuführen. All dies bei einer Übung, mit der das Sonnensystem abgebildet wird, um eine 2D-Repräsentation herauszuarbeiten.

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Mond, Erde und Sonne

In dieser Übung sehen die Schüler ein Video, in dem der Ursprung des Mondes und der Mondfinsternis erklärt wird. Anschließen müssen sie einige Fragen zum Video beantworten und ein Schema erstellen, um das, was sie verstanden haben, erneut zu erklären. Zuletzt können sie die Entwicklung der Helligkeit während einer Mondfinsternis mit Hilfe von Ball und Taschenlampe sehen.

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Wir entdecken die Exoplaneten

Mit Hilfe von zwei zu lesenden Texten erfahren die Schüler, wie Exoplaneten gefunden werden. Außerdem lernen sie die Satelliten kennen, die diese Entdeckung ermöglichen. Die Schüler erhalten ein besseres Verständnis von Exoplaneten und somit die Grundlagen zur Realisierung ihrer eigenen Modelle in den folgenden Übungen.

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Modell zur Entdeckung eines Exoplaneten

Die Schüler lernen, ihre technischen Entwicklungsfähigkeiten zu aktivieren, indem sie sich in die Haut eines ESA-Ingenieurs versetzen. Bei dieser Übung wird ein Modell entwickelt, mit dessen Hilfe Exoplaneten veranschaulicht werden. Ziel der Übung ist die Nutzung von Wissen, das vorher erarbeitet wurde, um dieses Modell zu entwerfen.

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Ausarbeitung des Modells

Die Schüler konstruieren ein System, mit dem sie anschließend Messungen vornehmen und die Entdeckung eines Exoplaneten simulieren können. Eine praktische Übung in Gruppenarbeit, die die Durchführung eines Versuchs vermittelt und anschließend eine ideale Übung zur wissenschaftlichen Vorgehensweise ermöglicht.

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Weltraumexperiment

Durchführung des Experiments, um besser zu verstehen, wie Wissenschaftler in der Lage sind, Exoplaneten zu entdecken. Im Rahmen einer detaillierten Vorgehensweise nehmen die Schüler Messungen vor und wenden Mathematik an, um die Ergebnisse in Form eines Diagramms zu erfassen. Zuletzt analysieren sie das Diagramm, um die in diesem Kurs entwickelten Ideen zu bestätigen.

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Analyseblatt für den Kurs

In dieser Übung reflektieren die Schüler das, was sie während des Kurses gelernt haben, was ihnen gefallen hat, welche Teile komplexer waren, welche Berufe entdeckt wurden, … Dies ist auch für Sie die Gelegenheit, eine Kursbilanz zu ziehen, um ihn für eine nächste Verwendung anzupassen. Auch wir würden uns über Ihr Feedback freuen.

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Naturwissenschaften

Spacecraft Material Kit – Materialien für Raumfahrzeuge

Mit Hilfe dieses ESA Unterrichtsmaterials können die Schülerinnen und Schüler die Eigenschaften verschiedener Werkstoffe erforschen und testen. Ganz wie in der Weltraumforschung! Anhand von neun unterschiedlichen Materialien werden sie ermitteln, welche Eigenschaften am besten für Raumfahrzeuge, wie das Raumschiff Orion, geeignet sind.
Die Kits wurden eigens von ESA Education für den Einsatz in der Schule konzipiert und entwickelt. Jeder Kit enthält alle nötigen Materialien, für bis zu 6 SchülerInnen oder Gruppen. Zusätzlich stehen auch noch detaillierte Unterlagen (Hintergrundinformationen, Arbeitsblätter, etc.) zur Verfügung. Lehrkräfte können Sich den Spacecraft Material Kit bei ESERO Belgium ausleihen. Übergabe und Leihdauer werden individuell vereinbart.

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Zusätzliches Material auf der ESA-Webseite

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…

  • Experimente zu planen.
  • präzise Messungen mit wissenschaftlichen Materialien durchzuführen.
  • Arbeitsschritte, wenn nötig, zu wiederholen.
  • Daten und Ergebnisse in wissenschaftlicher Art und Weise festzuhalten und zu kommunizieren.
  • Erkenntnisse aus den Experimenten in mündlicher und schriftlicher Form zu präsentieren.

Altersklasse: 8 bis 12 Jahre

Fächer: Naturwissenschaften, Sachunterricht

HOCH HINAUS INS ALL!

In vier Gruppenübungen bauen die SchülerInnen drei unterschiedliche Raketen. Die erste ist eine einfache Papierrakete mit einem Strohhalm als Antrieb, in den man hineinbläst. Die zweite ist eine komplexere Papierrakete mit einer Wasserflasche als Antrieb, die man zusammendrückt. Die dritte ist eine Rakete mit chemischem Antrieb. Die SchülerInnen starten ihre Raketen und untersuchen dabei, welche Variablen für Flugstrecke und Flugbahn relevant sind. Dadurch erarbeiten sie sich ein grundlegendes Verständnis der Merkmale und Funktionsweise von Raketen.

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Das Eis schmilzt: Wie lassen sich die Auswirkungen schmelzenden Eises untersuchen?

Bei dieser Aufgabensammlung erforschen die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen der Erderwärmung und der Eisschmelze auf die Erde. Sie lernen den Unterschied zwischen Land- und Meereis kennen und untersuchen die jeweiligen Effekte bei deren Schmelze. Außerdem erstellen sie ihren eigenen Versuch, um zu untersuchen, wie schmelzendes Eis die Temperatur der Atmosphäre verändert und berechnen anhand von Satellitenbildern eines Gletschers, wie viel von diesem in einem bestimmten Zeitraum geschmolzen ist.

Die Aufgabensammlung kann einzeln im Unterricht eingesetzt oder im Rahmen von Climate Detectives bearbeitet werden.

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…

  • wo auf der Erde Eis zu finden ist
  • dass die Eismenge auf der Erde abnimmt
  • den Unterschied zwischen Land- and Meereis
  • dass schmelzendes Meereis den Meeresspiegel nicht beeinflusst
  • dass schmelzendes Landeis den Meeresspiegel beeinflusst
  • dass es in Eisregionen (weiß) kälter als auf dem Land und auf dem Wasser (dunkel) ist

Altersklasse: 8 bis 12 Jahre

Fächer: Sachkunde, Geografie, Naturwissenschaften

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Die Erde unter dem Deckel: Den Treibhauseffekt verstehen

Durch unsere Atmosphäre und die in ihr enthaltenen Treibhausgase, wird die Erde zu einem bewohnbaren Planeten. Ohne sie würde Leben in der Form, wie wir es kennen, nicht existieren. Die Zunahme vom Menschen erzeugter Treibhausgase verändert die „normale“ Menge dieser Gase in unserer Atmosphäre und verursacht dadurch die Erderwärmung. Die Schülerinnen und Schüler bauen in “Die Erde unter dem Deckel” ein Modell, um zu verstehen, was der Treibhauseffekt ist und analysieren ein Video, um die Folgen einer zunehmenden Menge an Treibhausgasen zu erörtern.

Die Aufgaben können einzeln im Unterricht eingesetzt oder als Teil von Climate Detectives bearbeitet werden.

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…

  • was der Treibhauseffekt ist.
  • was die Treibhausgase sind.
  • die positiven und negativen Folgen des Treibhauseffekts kennen.
  • dass es ohne den Treibhauseffekt auf der Erde kein Leben in der Form, wie wir es kennen, gäbe.
  • dass die durch den Menschen bedingte Steigerung des Treibhauseffekts die Erderwärmung verursacht.
  • die korrekte Durchführung von Temperaturmessungen.

Altersklasse: 8 bis 10 Jahre

Fächer: Sachkunde, Geografie, Naturwissenschaften

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Wasser auf dem Mond: „Mond-Eisbohrkerne” filtern, um Wasser zu gewinnen

In dieser Übungsreihe notieren die Schülerinnen und Schüler einen Tag lang, wieviel Wasser sie ungefähr bei verschiedenen Aktivitäten in ihrem Alltag verbrauchen. Anschließend folgen experimentelle Aufgaben im Klassenzimmer, bei denen sie unter anderem „Mond-Eisbohrkerne“ filtern, um Wasser daraus zu gewinnen. Die Ergebnisse der ersten beiden Übungen benutzen sie dann für Berechnungen: Wieviel Mondeis müssten sie ausgraben oder ausbohren, um genug Wasser für einen Tag zu erhalten?

Diese Unterrichtsressource stößt Diskussion zum Wasserverbrauch und zur Wasseraufbereitung auf der Erde und im All an. Sie kann einzeln oder in Kombination mit anderen Übungsreihen aus der Moon Camp Reihe eingesetzt werden und verbindet spannendes praktisches Arbeiten mit mathematischen Elementen. Der mathematische Teil liegt in drei Schwierigkeitsgraden vor, damit Sie Ihren Schülerinnen und Schülern ein auf deren Können und Lernstand zugeschnittenes Lernen ermöglichen können.

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…

  • die Berechnung des Wasserverbrauchs einer Person pro Tag durchzuführen.
  • dass manche, permanent im Schatten liegende Regionen des Mondes, Wasser in Form von Eis enthalten.
  • abzuschätzen, wieviel Monderde man benötigen würde, um genug Wasser für eine Person für einen durchschnittlichen Tag zu gewinnen.
  • dass ein Filtersystem genutzt werden kann, um Feststoffe und Flüssiges zu trennen.
  • Wissenschaftliches Arbeiten kennen: das behinhaltet den Versuchsaufbau, systematisches Messen und die Aufnahme von Daten.
  • Probleme zu lösen mit Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division und dem Gebrauch von eigenen Messungen und verschiedenen Maßeinheiten.

Altersklasse: 8 bis 12 Jahre

Fächer: Naturwissenschaften, Sachunterricht, Mathematik

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Mondunterschlupf: Erkundung verschiedener Schutzräume auf der Erde und im All

Die ESA arbeitet an neuen Missionen zum Mond, um die dortige Umwelt zu erforschen und neue Technologien zu entwickeln, die eines Tages bei der Etablierung einer Mondbasis helfen könnten. Vielleicht werden schon in den nächsten zwei Jahrzehnten Astronauten auf dem Mond leben. In der Übungsreihe “Mondunterschlupf” analysieren die Schülerinnen und Schüler, wie wichtig es ist, Schutzräume auf der Erde und im Weltraum zu haben. Sie vergleichen die Umweltbedingungen auf der Erde und dem Mond und entwerfen einen eigenen Schutzraum für den Mond. Diesen bauen sie dann aus Materialien, die mit dem Mondboden vergleichbar sind, nach.

Dieses Arbeitsblatt kann im Rahmen der Moon Camp Challenge verwendet werden.

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…

  • die Bedeutung von Zufluchtsorten für den Schutz vor der Umwelt.
  • eine Beziehung zwischen Umweltbedingungen und bekannten Unterschlupfarten herzustellen.
  • dass die Atmosphäre für das Leben auf der Erde wichtig ist.
  • dass die Erde und der Mond sehr unterschiedliche Umweltbedingungen haben.
  • notwendige Merkmale eines Schutzraums auf dem Mond zu identifizieren.
  • besser in einer Gruppe zu arbeiten und können ihr kreatives Denken ausbauen.

Altersklasse: 8 bis 12 Jahre

Fächer: Naturwissenschaften, Kunst

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AstroFarmer: Die Wachstumsbedingungen von Pflanzen erforschen

In dieser Lerneinheit erforschen die Schülerinnen und Schüler welche verschiedenen Faktoren das Wachstum von Pflanzen beeinflussen. Was benötigen Pflanzen um wachsen zu können? Brauchen sie Luft, Licht, Wasser, und Erde? Was für Temperaturen benötigen sie? Und wie könnte man Pflanzen auf dem Mond oder anderen Planeten unseres Sonnensystems kultivieren? Die Schülerinnen und Schüler werden beobachten, was mit Pflanzen passiert, wenn sie verschiedenen Faktoren bei ihren Experimenten variieren und so ganz im Stile des forschenden Lernens die Wachstumsbedingungen von Pflanzen erforschen.

Diese Lerneinheit kann einzeln im Unterricht behandelt oder aber im Rahmen der Moon Camp Challenge oder der Mission X eingesetzt werden.

Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…

  • dass Pflanzen Wasser, Licht, Luft, Nährstoffe und passende Temperaturen benötigen, um zu wachsen.
  • dass die Umwelt sich verändern und gefährlich für lebendige Organismen werden kann.
  • dass es möglich ist, Pflanzen ohne Erde anzubauen.
  • einfache Tests genau durchzuführen.
  • Variablen zu erkennen und bei Bedarf zu verändern.
  • Beobachtungen zu interpretieren und Ergebnisse aus ihnen abzuleiten.
  • Probleme zu lösen.

Altersklasse: 8 bis 12 Jahre

Fächer: Naturwissenschaft, Sachunterricht, Biologie

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Technologies

Einführung in die Arbeit mit Astro Pi

Durch den Einsatz von Raspberry Pi Programmiersprache verstehen lernen.

Die Schüler*innen installieren und programmieren ihr Raspberry Pi. Ziel ist, die Grundlagen der Programmiersprache zu erlernen.

Erste Schritte mit Sense HAT

Anzeige von Text und Bildern auf der LED-Matrix von Sense HAT.

Die Schüler*innen lernen, wie dreifarbige LEDs kombiniert werden können und so unterschiedlich starke farbige und weiße Lichter entstehen. Sie steuern die Farben aller LEDs oder einzelner LEDs unter Verwendung verschiedener Datenstrukturen in Python. Vor allem Listen und Ganzzahlen („Integer“). Abschließend wenden die Schüler eine Bandbreite von Methoden aus der Sense HAT-Bibliothek an, um Text und Bilder auf dem LED-Bildschirm zu steuern.

Wie sammelt man Daten mit Astro Pi?

Verwendung der Sense Hat-Sensoren zum Sammeln von Umweltdaten.

Die Schüler*innen programmieren ihren Astro Pi, damit sie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten in der Umgebung sammeln können. Sie simulieren einerseits das System zur Luftfeuchtigkeitsregulierung der ISS und sammeln andererseits Daten aus ihrer eigenen Umgebung. Sie messen die Beschleunigung, um die Flugrichtung und die Richtung der Schwerkraft zu bestimmen. Ziel ist die Speicherung, Analyse und Anzeige der Daten unter Verwendung der Sensoren von Sense Hat und der grundlegenden Code-Kenntnisse.

Animations Paxi

Animations Rosetta