Die Transitmethode – Einsatz von Smartphones in Experimenten zur Suche nach Exoplaneten
Unterrichtsidee
In dem vorgestellten Analogieexperiment schlüpfen die Lernenden in die Rolle von Astrophysikerinnen und Astrophysikern und lernen, wie Exoplaneten anhand der Analyse einer Intensitätskurve gefunden werden können. Dazu lassen die Schülerinnen und Schüler einen Planeten (rundes Objekt) um einen Stern (Lichtquelle) rotieren und untersuchen mit phyphox und einem der vorbereiteten phyphox-Experimente die Lichtkurve als Intensitäts-Zeit-Diagramm. Fortgeschrittene Lernende diskutieren im Sinne von Binnendifferenzierung zusätzlich, welche Eigenschaften eines Exoplaneten aus der Lichtkurve abgeleitet werden können.
Es stehen zwei Varianten zur Verfügung: In der grundlegenden Variante wird nur der Graph dargestellt und das qualitative Verständnis der Transitmethode steht im Vordergrund. In der fortgeschrittenen Variante werden zusätzliche Parameter (Transittiefe, Transitdauer und die Dauer eines Jahres) automatisch berechnet.
| Fach | Physik |
|---|---|
| Themenbereich | Unterrichtsidee |
| Thema | fachspezifisch |
| Klassenstufe | 7 - 10 |
| Schwierigkeitsgrad | mittel |
| Dauer | Doppelstunde oder Projektarbeit |
| Benötigte Materialien | •Kugelleuchte (z.B. Gartenleuchte), •verschiedengroße Styroporkugeln, •Zahnstocher/Holzspieße, •Smartphone, •Befestigung Smartphone (bastelbar aus Kartonage), •langsam drehender Motor, Spielzeugeisenbahn, Akkuschrauber; alternativ: Bewegung aus der Hand, •ggf. Arduino oder andere Sensoren oder Bluetooth Multimeter mit Solarzelle. |
| Autor(en) | Sebastian J. Spicker, Alexander Küpper |
| Schlagworte | Exoplaneten, Transitmethode, Leben im All, Erde 2.0, Smartphone, phyphox |
| Apps |
Phyphox - kostenfrei |
Originalveröffentlichung
Spicker, S. J. & Küpper, A. (2022). astro-lab@school: ein Schülerlabor 2.0 für den Physik- und Astronomieunterricht. Astronomie + Raumfahrt im Unterricht, 59 (1), S. 16-21. elibrary.utb.de/doi/pdf/10.5555/ar-185-2022_04