Didaktische FWU-DVD. Grundlagen des Magnetismus

Transkript

1 Didaktische FWU-DVD Grundlagen des Magnetismus

2 Zur Bedienung Mit den Pfeiltasten der Fernbedienung (DVD-Player) oder der Maus (Computer) können Sie Menüpunkte und Buttons ansteuern und mit der OK-Taste bzw. Mausklick starten. Hauptmenü führt zurück zum Hauptmenü. zurück führt zum jeweils übergeordneten Menü. Über Info ein / Info aus können Zusatzinformationen ein-/ausgeblendet werden. Mit den Buttons > und < können Sie zwischen Bildern/Grafiken vor-/zurückblättern. Um das Arbeitsmaterial zu sichten / auszudrucken, legen Sie die DVD in das Laufwerk Ihres Computers ein und öffnen den Ordner material. Die Datei Inhaltsverzeichnis öffnet die Startseite. Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards Die Schülerinnen und Schüler können Beispiele für magnetische Stoffe nennen; erklären magnetische Anziehung und Abstoßung durch das Wirken eines Magnetfelds; können das magnetische Feld von Stabmagneten und Hufeisenmagneten mit Hilfe von Feldlinienbildern erklären; beschreiben Magnetismus und Entmagnetisierung mit dem Modell der Elementarmagnete; erkennen die Funktionsweise von Geräten des Alltags, bei denen Magnete eine Rolle spielen; können durchgeführte Untersuchungen und Gesetzmäßigkeiten zur Struktur von Feldlinienbildern verständlich und nachvollziehbar vorführen; können Alltagssituationen, bei denen magnetische Phänomene eine Rolle spielen beurteilen. 2

3 Zum Inhalt Magnetismus Eine geheimnisvolle Kraft (Film 16 min) Welche geheimnisvolle Kraft schließt einen Geldbeutel wie durch Zauberei und hält Figuren an Kühlschränken fest? Und hat sie vielleicht auch etwas mit einem Hütchenspieler zu tun? Zusammen mit Jasmin begeben wir uns auf eine Reise in die geheimnisvolle Welt der Magnete. Wir lernen das Modell der Elementarmagnete kennen und verstehen, wie es zur Magnetisierung und Entmagnetisierung ferromagnetischer Stoffe kommt. Zusammen mit Jasmin ent decken wir, dass Magnete auch über ihre Begrenzung hinaus Kräfte haben und lernen dieses Magnetfeld kennen. Und auch die Magnetpole und ihre Wechselwirkungen untersuchen wir. Und am Schluss begleiten wir Jasmin auf den Flohmarkt, wo sie mit ihrem neu er worbenen Wissen über Magnete einem Hütchenspieler das Handwerk legt. 3

4 Menü Magnetismus Eine geheimnisvolle Kraft (Sequenzen / Grafiken) Eine geheimnisvolle Kraft Filmsequenz (2:00 min) Wir begleiten Jasmin auf den Flohmarkt und entdecken mit ihr zusammen, dass bei vielen Dingen scheinbar eine geheimnisvolle Kraft wirkt. Auf dem Flohmarkt begegnet Jasmin außerdem einem trickreichen Hütchenspieler, dessen Siegesgeheimnis sie auf die Schliche kommen will. Magnetismus im Alltag Filmsequenz (1:20 min) Im Alltag finden sich zahlreichen Beispiele, bei denen Magnete eine Rolle spielen. In dieser Sequenz werden einige davon gezeigt. Was ist ein Magnet? Filmsequenz (2:00 min) Manche Körper ziehen andere magnetisch an, andere wiederum nicht. Warum ist das so? In dieser Filmsequenz erfahren wir, dass man sich den Aufbau eines Magneten bzw. von ferromagnetischen Stoffen mit Hilfe vieler kleiner Elementarmagnete vorstellen kann. 4

5 Entmagnetisierung Filmsequenz (1:30 min) Da man ferromagnetische Stoffe magnetisieren kann, kann man sie auch wieder entmagnetisieren. Die Protagonistin Jasmin testet in dieser Sequenz verschiedene Methoden der Entmagnetisierung. Das Magnetfeld Filmsequenz (2:20 min) Wieso kann ein Magnet einen Körper anziehen, ohne ihn zu berühren? Die Antwort auf diese Frage führt zu dem Begriff des Magnetfeldes. Mit Hilfe von Eisenpfeilspänen kann die Protagonistin Jasmin charakteristische Ketten, die Magnetfeldlinien, sichtbar machen. Stabmagnete und Hufeisenmagnet haben unterschiedliche Magnetfeldlinien. Magnetpole Filmsequenz (5:50 min) Die Magnetfeldlinien sind an den Enden eines Magneten am dichtesten und die magnetische Kraft ist hier am größten. Diese Enden sind die Magnetpole. Es gibt einen Südpol und einen Nordpol. Die Protagonistin Jasmin erkennt: Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige Pole ziehen sich an. Modell der Elementarmagnete (Grafik) Man kann sich vorstellen, dass ferromagnetische Stoffe aus vielen kleinen Elementarmagneten bestehen. In einem unmagnetischen ferromagnetischen Stoff liegen diese Teilchen ungeordnet vor, in magnetischen Stoffen sind sie geordnet. 5

6 Magnetpole und Magnetfeld (Grafik) Magnetpole sind die Bereiche eines Magneten, an denen die Magnetkraft am stärksten ist. Es gibt den Nord- und den Südpol. Das Magnetfeld ist der Wirkungsbereich eines Magneten. Die Feldlinien gehen vom Nord- zum Südpol. Menü Das Magnetfeld der Erde (Kurzfilm / Grafik) Das Magnetfeld der Erde Kurzfilm (2:20 min) Magnete können sehr groß sein. Der größte Magnet in unserem Alltag ist unsere Erde selbst. Dabei liegt der magnetische Nordpol etwa am geografischen Südpol, und der magnetische Südpol am geografischen Nordpol. Zwischen den beiden magnetischen Polen existiert wie bei jedem Magneten ein Magnetfeld. Dieses lässt sich zur Orientierung nutzen, zum Beispiel mit einem Kompass. Das Magnetfeld der Erde (Grafik) Der magnetische Nordpol liegt etwa am geografischen Südpol, und der magnetische Südpol am geografischen Nordpol. Zwischen den beiden magnetischen Polen existiert wie bei jedem Magneten ein Magnetfeld. Über den Info-Button erscheint ein erläuternder Text. 6

7 Arbeitsblatt / Grundlagen des Magnetismus Arbeitsblatt 8 Experiment: Büroklammerkompass Finde die Erdpole mit einer Büroklammer! Du brauchst: eine Büroklammer aus Metall einen langen Faden einen starken Magneten. Binde den Faden in der Mitte der Metallbüroklammer fest. Streiche mehrmals mit dem Magneten in der gleichen Richtung über die Klammer. Hänge dann die Klammer an dem Faden an einer Tischkante frei schwebend auf. Beschreibe, was passiert. Erkläre deine Beobachtung unter Berücksichtigung des Modells der Elementarmagnete. Skizze: 7

8 Verwendung im Unterricht Das Thema Magnetismus ist in den Lehrplänen aller Schulformen meist für die Klassenstufe 6 vorgesehen. Die KMK-Bildungsstandards für das Fach Physik weisen die Thematik im Rahmen der Basiskonzepte Wechselwirkung (Kräfte zwischen Magneten, magnetische Kräfte und Felder) und Struktur der Materie (magnetische Stoffe) aus. Wechselwirkungen zwischen Objekten bzw. Körpern werden meist durch Kräfte zwischen ihnen bestimmt. Magnetismus als eine besondere Stoffeigenschaft führt dabei zu spezifischen Wechselwirkungen über Fernwirkungskräfte. In der Umgangssprache wird der Kraftbegriff in vielfältigen Zusammenhängen verwendet. Sehkraft, Waschkraft oder Überzeugungskraft sind außerphysikalische Beispiele. Magnetkraft ist dagegen ein Begriff, der auf einen physikalischen Kontext verweist. Der Film und die auf der DVD enthaltenen Zusatzmaterialien erklären die Magnetkraft mit Hilfe einer Vielzahl von anschaulichen Beispielen und verdeutlichen die Relevanz der Physik im Alltag. Folgende Themenschwerpunkte werden behandelt: Magnete im Alltag Anziehungskraft von Magneten Magnetfeld Magnetfeldlinien Magnetpole Modell der Elementarmagnete Entmagnetisierung Hufeisenmagnete Erdmagnetfeld Kompass Die Produktion bietet eine Vielzahl an unterschiedlichen Medien (Filme, Sequenzen, Grafiken), die in verschiedenen Unterrichtseinheiten eingesetzt werden können. Es ist hilfreich, sich zunächst die Programmstruktur zur Hand zu nehmen, die einen Überblick über die vorhandenen Medien gibt. Ergänzend werden zahlreiche Arbeitsblätter angeboten, die eine Erarbeitung und Vertiefung der Lerninhalte fördern. Der Text Verwendung im Unterricht gibt Hinweise zum Unterrichtseinsatz sowie detaillierte Beschreibungen der vorhandenen Materialien. 8

9 Arbeitsmaterial Als Arbeitsmaterial stehen Ihnen im ROM-Teil Hinweise zur Verwendung im Unterricht, Grafiken, Arbeitsblätter (mit Lösungen) und ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung (siehe Tabelle). Die Arbeitsblätter liegen sowohl als PDFals auch als Word-Dateien vor: Die PDF-Dateien können ausgedruckt werden. Die PDF-Dateien zum Ausfüllen können direkt am Computer ausgefüllt, abgespeichert und ausgedruckt werden. Die Word-Dateien können bearbeitet und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden. Ordner Verwendung im Unterricht Arbeitsblätter (mit Lösungen und als PDFs zum Ausfüllen) Grafiken Filmkommentar Begleitheft Programmstruktur Weitere Medien Links Materialien Hinweise zum Einsatz der DVD im Unterricht 1) Magnetismus im Alltag 2) Was ist ein Magnet? 3) Entmagnetisierung 4) Das Magnetfeld 5) Magnetpole 6) Das Magnetfeld der Erde 7) Kreuzworträtsel Magnetismus 8) Experiment: Büroklammerkompass 9) Mag(net)ische Zaubertricks Modell der Elementarmagnete Das Magnetfeld der Erde Filmkommentare als PDF-Dokument ausführliches Begleitheft Didaktische DVD Web-DVD (Online-Fassung der Produktion) Info zu ergänzenden FWU Medien kommentierte Linksammlung zum Thema 9

10 Programmstruktur Grundlagen des Magnetismus Programmstruktur Grundlagen des Magnetismus Untermenüs Hauptmenü Magnetismus Eine geheimnisvolle Kraft Magnetismus Eine geheimnisvolle Kraft Das Magnetfeld der Erde Grundlagen des Magnetismus Film 16 min Sequenzen/Grafiken Kurzfilm/Grafik Magnetismus Eine geheimnisvolle Kraft Eine geheimnisvolle Kraft 2:00 min Magnetismus im Alltag 1:20 min Was ist ein Magnet? 2:00 min Entmagnetisierung 1:30 min Das Magnetfeld 2:20 min Magnetpole 5:50 min Das Modell der Elementarmagnete Magnetpole und Magnetfeld Grafik Grafik Arbeitsmaterial Verwendung im Unterricht Arbeitsblätter (mit Lösungen) Grafiken Filmkommentare Begleitheft Programmstruktur Weitere Medien Links Das Magnetfeld der Erde Das Magnetfeld der Erde Kurzfilm 2:20 min Das Magnetfeld der Erde Grafik 10

11 Produktionsangaben Grundlagen des Magnetismus Produktion FWU Institut für Film und Bild, 2012 Konzept Dr. Maike Schuchmann DVD-Authoring und Design msm-studios GmbH im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2012 Bildnachweis Cover: thinkstock.com Jupiterimages Wikimedia commons Geek3 Grafiken aus der Wikimedia können nach der jeweils angegebenen Lizenz genutzt werden. Grafiken Heike Gewehr / e-synergy Arbeitsmaterial Roland Bergmann Dr. Maike Schuchmann Urs Jandl Begleitheft Dr. Maike Schuchmann Pädagogische Referentin im FWU Dr. Maike Schuchmann Produktionsangaben zu den Filmen Magnetismus Eine geheimnisvolle Kraft Das Magnetfeld der Erde Produktion Schwabenfilm im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2012 Drehbuch Markus Matschke Dr. Maike Schuchmann Urs Jandl Regie, Kamera und ausführende Produktion Sven Falge Markus Matschke Schnitt Steffen Kayser Fachberatung Roland Bergmann Sprecher Fabian Gröver Redaktion Dr. Maike Schuchmann Vielen Dank an Kerstin Matschke Thomas Matschke Markus Wormser Jessica Matschke Mischa Roijkov Alexander Dmitriev Tatiana Wenske Ursula Falge Roland Falge Elena Matschke Peter Neskovic Celina Neskovic Sira Neskovic Marline Neskovic Michael Grau Jens Fussangel Märkte Stuttgart Familie Kling Nur Bildstellen/Medienzentren: öv zulässig 2012 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D Grünwald Telefon (089) Telefax (089) info@fwu.de vertrieb@fwu.de Internet 11

12 Didaktische FWU-DVD Grundlagen des Magnetismus Ob im Kompass oder am Kühlschrank: Magnete sind faszinierende Gegenstände, die uns überall begegnen. Die didaktische DVD erklärt die Grundlagen des Magnetismus und zeigt in anschaulichen Alltagsbeispielen, was man mit Magneten alles machen kann. Neben der Vermittlung der fachlichen Inhalte werden die Schülerinnen und Schüler so auf unterhaltsame Art und Weise zum Mitforschen und Experimentieren angeregt. Zusätzlich stehen im ROM-Teil Arbeitsblätter, didaktische Hinweise und weitere ergänzende Unterrichtsmaterialien zur Verfügung. Erscheinungsjahr: 2012 Laufzeit: 16 min Filme: 2 Sequenzen: 7 Grafiken: 3 Sprache: Deutsch DVD-ROM-Teil: Arbeitsblätter: Adressaten: Unterrichtsmaterialien 9 (mit Lösungen und als PDFs zum Ausfüllen) Allgemeinbildende Schule (Klasse 5-6) Schlagwörter: Elementarmagnet, Entmagnetisierung, Erdmagnetfeld, Feldlinien, Hufeise n - magnet, Kompass, Magnet, Magnetfeld, Magnetfeldlinien, Magnetfeldorientierung, Magnetismus, Magnetpol, Modell, Nordpol, Stabmagnet, Südpol Systematik: Physik Magnetismus FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz Grünwald Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) info@fwu.de Lehrprogramm gemäß 14 JuSchG GEMAFREI Systemvoraussetzungen bei Nutzung am PC: DVD-Laufwerk und DVD- Player-Software, empfohlen für Windows ME/2000/XP/ Vista/Windows Bestell-Hotline: +49 (0) vertrieb@fwu.de