EducETH - Lernprogramme

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Was ist EducETH?

Die ETH Zürich bietet mit dem Internet-Server "EducETH" eine Plattform für Mittelschulen, Berufsschulen, Technikerschulen - kurz für alle Schulen der Sekundarstufe II.

Das Ziel ist der Austausch und die Verbreitung von Unterrichtsmaterialien für Lehrpersonen über das Internet. Im Gegensatz zu vielen anderen Bildungsservern liegt die Stärke von EducETH darin, erprobte Materialien anzubieten, die Lehrern und Lehrerinnen die Unterrichtsvorbereitung erleichtern.

Fünf sogenannte Leitprogramme der ETH Zürich auf dem Internet-Server "EducETH"

Leitprogramme sind eine Form des selbständigen Lernens im normalen Klassenunterricht. Die Lernenden bestimmen das Lerntempo. Für schnellere enthält das Leitprogramm zusätzlich zum "Fundamentum" ein "Additum". Die Lernenden nehmen den nächsten Abschnitt erst in Angriff, wenn sie den vorangehenden meistern. Das mittlere Ergebnis von 36 Vergleichsuntersuchungen zeigt, dass die Klassen etwa 25% mehr oder leichter als bei gutem Lehrerunterricht lernen.

Diese Leitprogramme eignen sich für den Einsatz in Berufsschulen und Gymnasien, ev. auch in Fachhochschulen
 

Folgende fünf  Leitprogramme sind vorhanden:                       zum Seitenanfang
Strom aus Licht - Photovoltaik
Überlagerung von Geschwindigkeiten
Radioaktivität
Treibhaus Erde
Kreisbewegung

Neu: Kann man Atome sehen? (Gedankengänge in der Quantenphysik)

Strom aus Licht - Photovoltaik

Autoren: Erich Felder, Georg Knöpfle, Manfred Küpfer, Andre Lehner, Michael Mayer, Hans Peter Dreyer

Inhaltsverzeichnis

  • Vorwort, Einführung
  • Sonnenenergie
    • Was bedeutet "Photovoltaik"
      Nutzung der Sonnenenergie
      Lernkontrolle
      Lösungen zu den Aufgaben

  • Was ist Licht?
    • Spektralfarben
      Licht: Welle oder Teilchen
      Das Licht der Welle
      Der Photoeffekt - Das Licht als Teilchen
      Lernkontrolle
      Lösungen zu den Aufgaben

  • Physik der Halbleiter
    • Metalle, Halbleiter, Isolatoren: Makroskopisch
      Elektronentransport in Metallen
      Ladungstransport in Halbleitern
      Lernkontrolle I
      Nützlicher Dreck: Halbleiter mit eingebauten Fremdatomen
      Der p-n-Übergang
      Die Halbleiter-Diode
      Lernkontrolle II
      Lösungen zu den Aufgaben

  • Solarzellen
    • Aufbau von Solarzellen
      Funktionsweise von Solarzellen
      Solargeneratoren
      Alphütte: Solaranlage im Inselbetrieb
      Schulhausdach: Solaranlage im Netzverbund
      Lernkontrolle
      Lösungen zu den Aufgaben aus Kapitel 4

  • Additum 1: Solarzellen-Technologie
    Additum 2: ETH-Fallstudie Photovoltaik
    Additum 3: Experimentelle Bestimmung von h
    Anhänge
    • Tests und Lösungen
      Mediothek für die Schülerinnen und Schüler
      Experimentieranleitungen, Experimentiermaterial
      Von den Autoren benutzte Quellen
      Hinweise für die Lehrperson

 

Bezug des Dokuments
Das Dokument steht in verschiedenen Formaten zur Verfügung. Grössere Dateien sind komprimiert (zip).

 

Überlagerung von Geschwindigkeiten

Autor: W. Vogel                                                                                        zur Übersicht

Inhaltsverzeichnis

Titelblatt
Informationen und Copyright
Vorwort, Einführung
Arbeitsanleitung

Kapitel 1 Bewegungen auf einer Geraden

    1.1 Auf dem Rollband vorwärts
    1.2 Das Rollband läuft rückwärts
    1.3 Geschwindigkeiten als Vektoren
    Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Kapitel 2 Geradlinige Bewegungen verschiedener Richtungen

    2.1 Fährt das Boot senkrecht zur Flussrichtung?
    Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Additum Ruhe oder Bewegung?

    Ad.1 Ballspicken im Zug
    Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Anhänge

     Anhang 1 Kapiteltests und Lösungen
    Anhang 2 Mediothek für die Schülerinnen und Schüler
    Anhang 3 Experimentiermaterial
    Anhang 4 Vom Autor benützte Quellen
    Anhang 5 Hinweise
    Anhang 6 Arbeitsblätter

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Radioaktivität  
                                                                                           zur Übersicht

Autoren: Anna Stampanoni-Panariello, Daniel Zurmühle, Caroline Rusch, Michael Fix, Rainer Ender, Marcel Pilloud, Roger Iten, Martin Zgraggen

Inhaltsverzeichnis

  • Einführung
  • Die kleine Welt
    • Grössenordnungen
      Atome und Kerne: wie weiss man von ihrer Existenz?
      Aufbau des Kerns
      Die vier Kräfte der Natur
      Die Elemente
      Die Isotope
      Die Bindungsenergie

  • Lernkontrolle
  • Lösungen zu den Aufgaben
  • Radioaktivität
    • Einleitung

        Die Entdeckung der Radioaktivität
        Woher stammt radioaktive Strahlung?
        Natürliche Strahlungen, künstliche Strahlungen

      Strahlenarten

        Der Alpha-Zerfall
        Der Beta-Zerfall
        Die Gamma-Strahlung

      Aktivität
      Halbwertszeit
      Nuklidarte
      Zerfallsreihen
      Anwendung der Kerntechnik

  • Lernkontrolle
  • Lösungen zu den Aufgaben
  • Additum: Der Mutter-Tochter-Zerfall
     
  • Messung radioaktiver Strahlung und Dosimeterie
    • Das Geiger-Müller-Zählrohr

        Aufbau des Geiger-Müller-Zählrohres
        Zählrohrcharakteristik

        Probleme beim Messen
        Anleitung zu den Experimenten
        Reichweite und Halbwertsdicke

      Dosimetrie

        Energiedosis
        Dosisleistung
        Äquivalentdosis
        Effektive Äquivalentdosis

  • Lernkontrolle
  • Lösungen zu den Aufgaben
  • Additum: Biographien
    • Die biologische Wirkung radioaktiver Strahlung
      Biologische Grundkentnisse
      Biologische Wirkungen in einer Zelle

        Direkte Wirkung
        Indirekte Wirkung

      Stochastische und nicht-stochastische Effekte
      Dosis-Wirkungsbeziehung
      Und was geschieht mit mir?
      Strahlenbelastung in der Natur und durch Zivilisation
      Strahlenschutz

  • Lernkontrolle
    Lösungen
  • Additum: Die C-14 oder Radiokarbon-Methode
    • Übersicht; Vorgehen; Lehrzielen
      1. Erd- und Menschheitsgeschichte
      2. Die Radiokarbon- oder C-14-Methode
      3. Die Messmethoden
      4. Das Messresultat
      Ein Beispiel: Der Bundesbrief
      Kapiteltest, Lösungen, Mediothek usw.

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Treibhaus Erde
                                                                                               zur Übersicht

Autoren: Thomas Camenzind, Daniel Hübeli, Mitautoren: Hans Peter Dreyer, Patrick Hunziker Balz Müller-Reck, Robert Salkeld, Daniel Von derü Mühll

Inhaltsverzeichnis

  • Einführung / Arbeitsanleitung
  • Von sichtbarer und unsichtbarer Strahlung
    • Das Licht und seine Verwandten
      Was geschieht auf der Erde mit der Sonnenstrahlung
      Geben und Nehmen halten sich die Waage
      Anwendung: Wie warm wre es bei uns ohne Atmosphäre?
      Wie die Sonnenstrahlung entsteht
      Lösungen zu den Aufgaben und Experimenten

  • Physik der Atmosphäre
    • Die Erdatmosphäre
      Was geschieht in der Atmosphäre mit der Sonnenstrahlung
      Der Treibhauseffekt - eine globale Betrachtung
      Die Atmosphre verlangt ein differenzierteres Modell
      Anwendung: Was bringt uns die Atmosphre?
      Lösungen zu den Aufgaben und Experimenten

  • Klima und Treibhauseffekt
    • Kein Wunder, dass sich das Klima ändert - bei dem Wetter!
      Warum ändert sich das Klima?
      CO2-das wichtigste Treibhausgas
      Wir ändern das Klima, das Klima ändert uns
      Hinweise und Lösungen zu den Aufgaben

  • Additum:
  • 1.Additum: Auf den Spuren der Klimageschichte
    • 1. Die Isotope - verschiedene Massen am gleichen Platz
      2. Was ist ein "Delta-O-Achtzehn"-Wert?
      3. Fraktionierung im grossen Stil
      4. Die Rekonstruktion des Klimas aus Isotopenverhltnissen
      5. Lösungen zu den Aufgaben

  • 2.Additum: Mit Steuern der Klimanderung entgegensteuern?
    • 1. Aufgabenstellung
      2. Glossar
      3. Quellenverzeichnis
      4. Quelle

  • 3.Additum: SimEarth: Klima auf dem Computer
    • 1. Lernziele
      2. Arbeitsanleitung
      3. Kontrollaufgaben

  • Anhänge
    • Tests und Lösungen
      Mediothek für die Schüler(innen)
      Anleitung und Material zu den Experimenten
      Hinweise für die Lehrperson

Bezug des Dokuments
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Kreisbewegungen
                                                                                                 zur Übersicht

Autoren: Claudio Burkhard, Hans-Ruedi Deller, Heinz Isliker, Niklaus Schneeberger, Christoph Stamm, Werner Vogel, Hans Peter Dreyer

Inhaltsverzeichnis

Einführung / Arbeitsanleitung

Kapitel 1:Beschreibung der Kreisbewegung

    Das Bogenmaß
    Die Polarkoordinaten
    Begriffe zur Kreisbewegung
    Die Bewegung auf dem Kreis
    Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Kapitel 2 :Die Ursache der Kreisbewegung

    Die Bahngeschwindigkeit als Vektorgröße
    Die Zentripetalbeschleunigung
    Die Zentripetalkraft
    Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Kapitel 3: Beispiele für Zentripetalkräfte

    Auf der Suche nach der Zentripetalkraft
    Eine Lösungsstrategie
    Das Auto in der Kurve
    Die Zwei-Körper-Drehung
    Der vertikale Kreis
    Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Kapitel 4: Kreisbewegung durch Schrägstellung

    Die Kräfte
    Geschwindigkeit und Schräglage
    Recherchen
    Lernkontrolle
    Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Additum:

    1.Additum: Mitbewegt auf der Kreisscheibe
    2.Additum: Beschleunigte und unbeschleunigte Bezugssyteme: Trägheitskraft
    3.Additum: Inertialsysteme genau betrachtet / Lösungen und Hinweise zu den Aufgaben

Anhänge

    Kapiteltests und Lösungen
    Mediothek für die Schüler(innen)
    Experimentmaterial
    Von den Autoren betzte Quellen
    Arbeitspass

Bezug des Dokuments
Das Dokument steht in verschiedenen Formaten zur Verfügung. Grössere Dateien sind komprimiert (zip).

 

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