Fachbereich Physik

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Zeit und Klima

Die Kursinhalte stammen aus dem Bereich der mathematischen Naturwissenschaften Physik, Astronomie, Geographie und Meteorologie. Die Schülerinnen und Schüler befassen sich im 7. Schuljahr mit dem Problem der Festlegung von Uhrzeiten auf der Erde. Der Kurs beginnt mit der Betrachtung des Sonnenstands (Sonnenhöhe, Azimut der Sonne), der die Tageslänge und die Jahreszeiten bedingt. Danach kommt das Problem der Festlegung der Tageszeit für verschiedene Orte auf der Erde in den Blick. Da als „Mittag“ die Zeit des Sonnenhöchststandes bezeichnet wird, ist klar, dass Orte auf verschiedenen Längengraden der Erde zu verschiedenen Zeiten „Mittag“ haben müssen. Bevor die Schülerinnen und Schüler sich jedoch mit der Berechnung der Wahren Ortszeiten (WOZ) aufgrund der Ortslage auf einem bestimmten Längengrad befassen, beschäftigen sie sich mit den allseits praktizierten Zonenzeiten, die eine gewisse Übersicht über die eigentlich möglichen Uhrzeiten ermöglichen. Zonenzeiten und die daran orientierten Uhrzeit-Umstellungen bei Flugreisen oder bei Fernsehübertragungen von fernen Ereignissen (z.B. Olympische Spiele in Peking, Formel-1-Rennen) sind den meisten Schülerinnen und Schülern vertraut.
Die Schülerinnen und Schüler üben beim genauen Zeichnen von Zifferblättern das Abtragen von Winkeln mit ihrem vertrauten Geodreieck. Als Material für „Weltzeituhren“ wird zunächst Pappe verwendet. 
Jede Schülerin und jeder Schüler baut dann eine eigene Sonnenuhr. Damit werden die Wahren Ortszeiten (WOZ) offenbar. Es besteht die Absicht, in Gemeinschaftsarbeit auch eine Sonnenuhr für den Außenbereich der Schule zu entwerfen und zu realisieren. Deren Gestaltung und Ausführung soll ein sogenanntes Fächer verbindendes Vorhaben werden. 
Im 8. Schuljahr werden die bestehenden Wetterbeobachtungsstation weiter ausgebaut und Messreihen entworfen. Messinstrumente für die wichtigsten Wetterelemente werden montiert, teilweise selbst gebaut und für Messreihen in Stand gesetzt (verschiedene Thermometer für Luft- und Bodentemperaturen; Niederschlagsmengenmesser; Windgeschwindigkeitsmessgeräte). Messreihen werden aufgenommen und mit niedergelegten Daten verglichen. Die Technik der globalen Wetterbeobachtung und Klimaanalyse wird thematisiert.
Mit dem Kurs kann eine Brücke zur Fotovoltaik, zur Nutzung der Sonnenenergie und zur Bearbeitung des Klimaproblems geschlagen werden.
Eine Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst, dem Wetterpark in Offenbach und dem Meteorologischen Institut der Frankfurter Universität (z.B. in Form von Exkursionen) ist geplant.