App-begleitendes Unterrichtsmaterial
Die App "Das Teilchenuniversum" eignet sich optimal zur Integration in den Schulunterricht im Themenbereich Kern- und Teilchenphysik. Die anschaulichen Stationen zeigen facettenreiche Phänomene des Fachbereichs und machen sie hautnah erlebbar.
Für den Einsatz im Unterricht finden Sie hier passende Begleitmaterialien:
Unser Partner, Netzwerk Teilchenwelt, hat verschiedene Materialien zur Teilchenphysik entwickelt, die sich optimal zusammen mit der App einsetzen lassen. Wir empfehlen, die App zunächst für einen spielerischen Einstieg in die Thematik zu nutzen und sie dann an geeigneten Stellen in einen Kurs entlang der Materialien des Netzwerk Teilchenwelt zu integrieren.
Im Folgenden finden Sie zu den einzelnen Stationen der App eine kurze Beschreibung sowie einen Verweis auf die entsprechenden Kapitel bzw. Aufgaben in den Materialien des Netzwerk Teilchenwelt.
Station 1: Dunkle Materie, Gravitation
Was hält eine rotierende Galaxie zusammen?
Die Station zeigt die Kraft der Dunklen Materie anhand des Verhaltens einer Galaxie. Was würde passieren, wenn die Dunkle Materie plötzlich verschwinden würde?
Passendes Unterrichtsmaterial: Materialsammlung, Blatt 16: Dunkle Materie
Station 2: Struktur der Materie, Elementarteilchen
Komm mit auf eine Reise in das Innerste der Materie
Die zweite Station zeigt, was passiert, wenn man an verschiedenen Materialien immer tiefer in den Aufbau der Materie hineinzoomt - am Ende bestehen alle Strukturen aus den gleichen wenigen Bausteinen, den Elementarteilchen.
Passendes Unterrichtsmaterial: Vierbändinge Unterrichtsmaterialien, Band 2, Kapitel 3.11
Station 3: Teilchendetektoren
Wie fotografiert man die kleinsten Bausteine unseres Universums?
Die dritte Station ermöglicht es, die großen Teilchendetektoren des LHC-Beschleunigers per AR in ihrer vollen Größe in der Umgebung zu platzieren. Dies gibt dem Benutzer ein Gefühl für die Dimension dieser Maschinen und zeigt gleichzeitig ihren Aufbau. Dies ist eine hervorragende Ergänzung zu den folgenden Unterrichtsmaterialien, die sich mit diesen Detektoren beschäftigen:
Passendes Unterrichtsmaterial: Vierbändinge Unterrichtsmaterialien, Band 2, Kapitel 3 mit Aufgaben
Materialsammlung S. 23 ff.
Station 4: Kosmische Materie im Blick
Woraus besteht der Sternenhimmel wirklich?
In dieser Station hat der Benutzer die Möglichkeit, den Himmel mit den Augen eines Teilchendetektors zu betrachten. Dabei kann er zwischen verschiedenen Modi wählen und so kosmische Strahlung entdecken, Dunkle Materie aufspüren oder Neutrinos und Antimaterie finden.
Passendes Unterrichtsmaterial: Vierbändinge Unterrichtsmaterialien, Band 3, Kap. 3 mit Aufgaben,
Materialsammlung S. 16-18
Station 5: Das Brout-Englert-Higgs-Feld
Wie verleiht das Higgs den Teilchen Masse?
An dieser Station kann man Teilchen mit dem Finger einen Schubs geben. Dabei reagieren die verschiedenen Teilchen völlig unterschiedlich - obwohl sie sich eigentlich alle ähnlich verhalten.
Dies hängt mit der unterschiedlichen Wechselwirkung der Teilchen mit dem sogenannten "Higgs-Feld" zusammen. Je stärker die Wechselwirkung, desto träger und damit schwerer erscheint das Teilchen.
Passendes Unterrichtsmaterial: Vierbändinge Unterrichtsmaterialien, Band 1, Kap. 2.6 und 2.7,
Materialsammlung S. 19-20
Station 6: Datenmengen
Wie viele Daten braucht man, um das Universum zu erforschen?
Hier werden die gigantischen Datenmengen visualisiert, die an modernen Teilchendetektoren erzeugt werden. Veranschaulicht wird dies durch einen Regen von Handys, deren Speicher jeweils eine Datenmenge symbolisieren.
Station 7: Blick in den Beschleunigertunnel
Wirf einen Blick in den größten Beschleuniger der Welt
Diese Station ermöglicht einen Blick in den Beschleunigertunnel und zeigt den Querschnitt eines Ablenkmagneten des LHC. Sie lässt sich sehr gut mit den Unterrichtsmaterialien zu Beschleunigern und Ablenkung kombinieren.
Passendes Unterrichtsmaterial: Vierbändige Unterrichtsmaterialien, Band 2, Kapitel 3.2
und Materialsammlung, S. 13
Station 8: Die Antimaterie-Banane
Gibt es Antimaterie in meiner Umgebung?
Antimaterie ist überall, sie entsteht und verschwindet ständig um uns herum in Form von natürlicher Radioaktivität. Dies wird am Beispiel einer Banane veranschaulicht.
Passendes Unterrichtsmaterial: Vierbändige Unterrichtsmaterialien, Band 1, Kapitel 2.5, Aufgaben 5 und 6
und Materialsammlung, S. 18
Station 9: Der Beginn des Universums
Wie ist das Universum aus dem Urknall entstanden?
In dieser Station kannst du dir die Entstehung des Universums direkt auf deinem Handy anschauen. Finde heraus, wie nach und nach unser heutiges Universum entstanden ist.
Passendes Unterrichtsmaterial: Vierbändige Unterrichtsmaterialien, Band 2, Kapitel 3.1.3,
Materialsammlung, S. 15
Station 10: Nutzen von Teilchenphysik
Teilchenphysik, na und?
Finde in einem kleinen Ratespiel heraus, welche nützlichen Anwendungen die in der Teilchenphysik entwickelten Technologien heute haben.
Passendes Unterrichtsmaterial: Materialsammlung, S. 21-22
Zusätzlich zu diesen Inhalten bieten wir interessierten Lehrkräften und Schulen Materialien wie Flyer oder große Bodenaufkleber an, um die Stationen gut sichtbar auf dem Schulhof zu platzieren - perfekt für Projekttage, Sommerfeste oder andere Veranstaltungen. Ermutigen Sie Ihre Schüler*innen auch dazu, mit Hilfe der App Wege in die GPS-Karte einzutragen: Die erfolgreichsten Pfadersteller*innen können tolle Preise gewinnen!
Ihr möchtet gerne Feedback zur App und euren Erfahrungen im Unterricht geben? Dann schickt uns gerne ein Mail an info@lhc-deutschland.de.