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Sinnesschulung

Foto: Mädchen schüttelt eine Filmdose, um anhand des Geräuschs das in der Filmdose enthaltene Material zu identifizieren.Das Foto zeigt eine Situation aus einem Hörgedächtnisspiel. Dabei geht es um das Erinnerungs- und Wiedererkennungsvermögen. Hinweise und Ideen:So wird das Hörgedächtnisspiel gemacht:Verschiedene Materialien wie Sand, Reis, Erbsen, Steine, Mehl etc. werden in leere Filmdöschen gefüllt, jeweils zwei Döschen pro Material. Jetzt gilt es für die Spieler, die jeweils gleichen Geräusche durch Schütteln der Dosen zu erraten. Mithilfe der Dosen lässt sich das Ganze auch als Partnerspiel verwenden: Jeder kriegt eine Dose, durch Herumgehen und Vergleichen muss jeder seinen Geräuschpartner finden.(Tipp: Alle Behälter auf der Unterseite beschriften, z. B. durch farbige Punkte, so dass die Paare wieder zu erkennen sind.)Unterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansSinne erschließen die Umwelt

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Sinnesorgan Zunge

Foto: Sinnesorgan Zunge. Sie lässt uns schmecken - süß, sauer, salzig oder scharf?Mit der Zunge können wir Geschmack wahrnehmen. Dazu gibt es Rezeptoren, die sich auf unterschiedlichen Bereichen der Zunge befinden.Jede Region erkennt eine andere Geschmacksrichtung. Die ganz feinen Unterschiede kann man jedoch erst in Kombination mit dem Riechsinn erkennen!Hinweise und Ideen:Die Schüler können die verschiedenen Regionen erforschen und austesten:- bitter: hinterer Zungenbereich- sauer: hinten seitlich, rechts + links- salzig: Mitte seitlich, links + rechts- süß: ZungenspitzeUnterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansReizaufnahme und InformationsverarbeitungSinne erschließen die Umwelt

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Geigenkorpus als Resonanzkörper

Foto:Die allseits bekannte Geige als Beispiel, wie die Schwingung einer Saite erst über einen Resonanzkörper auf Hörbarkeit verstärkt wird.Die Schwingung einer Saite ohne Resonanzkörper könnte man kaum wahrnehmen. Deshalb wird die Schwingung auf den Geigenkorpus übertragen, der nun auch noch das in ihm enthaltene Luftvolumen zum Mitschwingen bringt. Material und Form des Geigenkorpus werden so gewählt, dass einerseits eine gute Verstärkung (Resonanz) bei möglichst vielen unterschiedlichen Frequenzen eintritt. Durch die Eigenfrequenzen der einzelnen Teile und die des Gesamtkörpers werden darüber hinaus bestimmte Grund- und Obertöne besonders verstärkt bzw. zusätzlich erzeugt. Es entsteht der individuelle Klangcharakter jeder einzelnen Geige. Hinweise und Ideen:Anhand eines praktischen Beispiels aus der Musik wird die Wichtigkeit von Physik und Akustik auch für Kunst und Kommunikation klar. Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Farbe und Spannung bei LED

Foto:Die Betriebsspannung bei LED hängt von der Farbe ab. Dies ist ein Hinweis auf diskrete Energieniveaus und den Photonencharakters des Lichts.Welche Farbe eine LED abstrahlt, hängt vom Energieniveau des Ladungsübergangs vom Nichtleitungsband ins Leitungsband ab. Je nach Grundmaterial (Si, GaAs, GaN usw.) und Dotierung, sowie innerem Widerstand besitzt jede LED eine typische Betriebsspannung (Spannung = Potential = Energiedifferenz). Die wird zwar von Bauform (innerem Widerstand usw.) modifiziert, ist aber letztlich vom diskreten Energieniveau des Ladungsübergangs zwischen Nichtleitungs- und Leitungsband bestimmt.Hinweise und Ideen:Das abstrakte Prinzip der Quantisierung von Energie in Form von Photonen wird in einem extrem einfachen Experiment mit vier LED und einem Netzgerät deutlich. Rote LED leuchten ab ca. 1,5 Volt, gelbe ab ca. 1,9 Volt, grüne ab ca. 2,3 Volt und blaue ab ca. 3,3 Volt.Eine Anleitung für den Bau eines geregelten LED-Farbmischers findet man in der Experimentieranleitung “Experimente - Energiequantisierung mit LEDs” auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.

Primärmaterial/Quelle

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Strom aus einem Wassertropfen

Webressource:Strom aus einem Wassertropfen gewinnen? Das geht, und zwar mit dem sog. Kelvin-Generator!Der entscheidende Punkt beim Versuchsaufbau ist, dass der Strahl genau dann anfängt, in Tropfen zu zerfallen, wenn er sich in dem kurzen Metallrohr befindet. Dadurch kommt es nämlich zu einer Ladungstrennung: Ist das untere Ende des Strahls zum Beispiel negativ geladen, dann sind auch die Tropfen, die sich an dieser Stelle bilden, negativ geladen.Hinweise und Ideen:Wodurch entsteht die Ladungstrennung? Lässt sich das mit der Stromerzeugung im Generator vergleichen? Kategorie Rätsel, Denk mal ...

Anderer Ressourcentyp

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Schallabstrahlung am Lautsprecher

Video (00:11 Minuten): Offenbar überträgt die sichtbar schwingende Lautsprechermembran ihre Bewegung als Schallwellen auf die Luft.Das Prinzip der Schallerzeugung und der Ausbreitung als Schallwelle in der Luft erkennt man sehr gut am Beispiel der Membran eines Lautsprechers. Übrigens, man sieht nur die tiefsten Töne. Bei den mittleren und hohen Tönen sind die Membranbewegungen so schnell, dass sie unsichtbar sind. Hinweise und Ideen:Zur Vorführung geeignet, aber auch zum Selbststudium der Schüler.Idee: Video erst ohne Ton abspielen und die Schüler sollen raten, was das für ein Geräusch/Ton sein könnte.Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: KenngrößenKommunikation und VerständigungSchwingungen und Wellen

Anwendung/Software

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Konverter Dezimal - Dual

Applet:Wie wird eine Dezimalzahl als Dualzahl dargestellt? Und welche Dezimalzahl repräsentiert eine Bitfolge? Dieser Umrechner liefert die Antwort.Zahlensysteme unterscheiden sich nach ihrer Basis. Im täglichen Leben hat sich das Dezimalsystem durchgesetzt. Es beruht auf der Basis 10 und verwendet die Ziffern 0 bis 9. Die Computertechnik hingegen benutzt das Dualsystem. Es beruht auf der Basis 2 und verwendet die Ziffern 0 und 1. Mit diesem Umrechner-Applet kann man jede Dualzahl (maximal 16 Stellen, also 16 Bit) in die entsprechende Dezimalzahl umrechnen und umgekehrt. Als konkrete Anwendung kann man jeden Wert des ASCII-Codes in die entsprechende 7-Bit Folge umrechnen.

Anderer Ressourcentyp

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Schallverstärkung durch Resonanz

Video (00:07 Minuten): Erst ist die Stimmgabel unhörbar leise. Durch Kontakt mit dem Körper der Gitarre wird sie hörbar.Die Stimmgabel überträgt ihre Schwingungen auf den Gitarrenkörper. Der Gitarrenkörper schwingt mit (= Resonanz), der Schall wird von einer größeren Oberfläche ausgestrahlt und wird deshalb besser gehört. Hinweise und Ideen:Den Schülern sollte der Film erst einmal ohne Erklärung vorgeführt werden. Die Schüler können ihre Vermutungen äußern.Anschließend kann die Lösung erarbeitet werden.Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: Kenngrößen

Anderer Ressourcentyp

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Sprache als hochkomplexes Schallsignal

Diagramm: Oszilloskop-Kurve des gesprochenen Satzes "It's raining cats and dogs".Die Oszilloskop-Kurve zeigt: In der Sprache überlagern sich praktisch alle Schallarten.Hinweise und Ideen:Zur Ergänzung von Arbeitsblättern und Folien.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und WellenKommunikation und Verständigung

Anderer Ressourcentyp

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Energie und ihre Definitionen

Mindmap:Überblick über verschiedene Bedeutungen des Begriffs "Energie" aus unterschiedlichen Lebensbereichen.Der Begriff "Energie" spielt eine zentrale Rolle im Leben der Menschen. In den Naturwissenschaften und der Technik hat der Begriff aber eine andere Bedeutung als z. B. in Philosophie und Umgangssprache.Hinweise und Ideen:In welchen Lebensbereichen spielt Energie noch eine Rolle und wie wird sie dort definiert (z. B. in der Medizin)?

Medientypen

Anderer Ressourcentyp

Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Energie

Sprachen

Deutsch