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Größe

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Wie groß ist der Mond?

Der Mond hat sich im Geäst verfangen. So stellte sich die Situation für mich in einem nicht ganz so klaren Moment dar. Zur meiner Entschuldigung ist zu sagen, dass es ja auch sehr dunkel war. Wenn wenigstens Vollmond gewesen wäre.
Da man ein ungefähres Gefühl für die Größenordnung der Äste des Baumes hat und sich den Mond im Baum verhaspelt vorstellen kann – zumal Äste vor und hinter dem Mond erscheinen – kann man für einen Moment ein Gefühl für die absolute Größe des Mondes haben. Er ist gewiss größer als ein Apfel, vielleicht so groß wie ein Kürbis? Die alten Griechen sahen den Mond in etwa so groß wie einen Menschenfuß an. Jedenfalls sagt Heraklit „Die Sonne ist so breit wie ein Menschenfuß“. Und da Sonne und Mond am Himmel gleich groß erscheinen, gilt das auch für den Mond. Vielleicht hat man die Himmelskörper damals ebenfalls im Geäst eines Baumes hängen sehen.
Wenn eine konkrete Entfernung bei der Einschätzung der Größe eines Gegenstandes fehlt, hat man nur den Sehwinkel – und der erlaubt alle möglichen Größen.
Der tatsächliche Durchmesser des Mondes beträgt etwa 3475 km – von wegen Kürbis.

Wenn Wasser schlüpfrig und Luft klebrig wird… Zum Einfluß der Größe auf Form und Fortbewegungsart schwimmender Tiere.

Rodewald, Bernd; Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 37 /5, 22 (1988).

Wir wissen aus eigener Erfahrung vom Radfahren, Schwimmen oder Waten in brusthohem Wasser: Wasser und Luft setzen einem bewegten Körper einen Widerstand entgegen, dessen Größe offensichtlich von der Geschwindigkeit abhängt und den wir in Wasser stärker spüren als in Luft. Allerdings scheinen die für uns spürbaren Größenverhältnisse nicht so einfach auf andere bewegte
Objekte übertragbar zu sein. Im Gegensatz zum Menschen erfährt ein Delphin im Wasser wenig Widerstand und erreicht dadurch Spitzengeschwindigkeiten von mehr als 8m/s. Und während umgekehrt die Luft für das Gehen des Menschen kaum ein Hemmnis darstellt, scheint sie für Blütenpollen oder die feinen Wassertröpfchen der Wolken geradezu klebrig zu sein. Deshalb fallen die Wolken trotz der weitaus größeren Dichte von Wasser gegenüber
Luft nicht „vom Himmel“.

PDF: Wasser_schlüpfrig_Luft_klebrig

Probleme der Größeneinführung, aufgezeigt am Beispiel der Masse

Schlichting, H. Joachim; Backhaus, Udo.  In: Scharmann (Hrsg.), Vorträge der Frühjahrstagung der DPG 1982, Gießen 1982.

Physik kommt nicht zuletzt dadurch zustande, daß man es versteht, gewisse Auffälligkeiten und Regelmäßigkeiten in der Natur auf den Begriff zu bringen und schließlich mit Hilfe eines Meßverfahrens zu einer quantitativen Größe auszuschärfen. Die Begriffsbildung ist daher als Nahtstelle zwischen umgangssprachlicher und physikalischer Erfassung der Welt anzusehen. Weil „jedes Verständnis schließlich auf der gewöhnlichen Sprache beruhen muß“ (HEISENBERG 1978, S. 194), kommt der Begriffsbildung als Unterrichtsgegenstand eine große Bedeutung zu. In der Praxis des Physikunterrichts wird jedoch meist allenfalls dem letzten Schritt der Begriffsbildung, dem Meßverfahren, einige Aufmerksamkeit geschenkt. Die Phase der Konzipierung bzw. Formung von zunächst nur intuitiv erfaßten Auffälligkeiten natürlicher Vorgänge zu einem zunächst nur qualitativen Konzept bis hin zur Diskussion möglicher Meßverfahren hat dabei so gut wie keinen Stellenwert.

PDF: Probleme der Größeneinführung, aufgeeigt am Beispiel der Masse

Erfahrung und Verabredung bei der Einführung physikalischer Größen

Backhaus, Udo; Schlichting, H. Joachim. In: Scharmann (Hrsg.), Vorträge der Frühjahrstagung der DPG , Gießen 1982, S. 113

Physikalische Größen werden eingeführt, um Vorgänge in der natürlichen und technischen Umwelt quantitativ beschreiben und vorhersagen zu können. Einige wenige werden ohne Rückgriff auf andre Größen eingeführt: die sogenannten Grundgrößen. Nur mit deren Behandlung beschäftigt sich die Arbeit. Im Schulunterricht werden Grundgrößen in der Regel durch Angabe eines sogenannten Meßverfahrens „definiert“, indem vereinbart wird, unter welchen Umständen zwei physikalischen Objekten dieselbe Zahl für eine gewisse Eigenschaft (Gleichheitsregel), wann ein bestimmtes Vielfaches (Vielfachheitsregel) zugeordnet wird und auf welches Normobjekt die Vergleich bezogen werden sollen (Einheitsregel). Bei einem solchen Vorgehen entsteht leicht der Eindruck, als sei diese Einführung rein konventionell. Bereits einfache Beispiele zeigen jedoch, daß dabei gewisse Eigenschaften natürlicher Vorgänge vorausgesetzt werden, ohne die man sich in Widersprüche verwickeln würde. In dieser Arbeit soll anhand von Beispielen einerseits auf diese empirischen Voraussetzungen aufmerksam gemacht werden; andererseits sollen aber
auch die Stellen deutlich werden, an denen menschliche Wünsche und Absichten – und damit Konventionen – in die Größeneinführung einfließen.

PDF: Erfahrung und Verabredung bei der Einführung physikalischer Größen

Vom didaktischen Wert physikalischer Grundgrößen

Udo Backhaus, Hans Joachim Schlichting. In Physik und Didaktik 3 (1979) S. 218–225

Es wird gezeigt, daß der Lehrer bei der Einführung physikalischer Grundgrößen weitgehend frei ist. Die Verfügung über die Grundgrößen erweist sich insofern als von großem didaktischem Wert, als je nach Schulart und -stufe der Bezug zur Lebenswelt mehr oder weniger stark hergestellt werden kann. Es werden Argumente für die Auswahl von Grundgrößen entwickelt und insbesondere dafür plädiert, die Größen Energie und Entropie als Grundgrößen einzuführen und ihnen damit beim Aufbau des physikalischen Begriffsystems einen besonderen Stellenwert einzuräumen (Schlichting 1979, Backhaus 1979).

PDF: Vom didaktischen Wert physikalischer Grundgrößen

Energie als grundlegendes Konzept

Schlichting, Hans Joachim; Backhaus, Udo. In: Physik und Didaktik 7/2, 139 (1979)

Das durch das ambivalente Verhältnis von Erhaltung und Verbrauch gekennzeichnete lebensweltliche Energiekonzept bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Skizze eines Unterrichtsganges, in dem die Eigenschaft der Erhaltung zum quantitativen (physikalischen) Energiekonzept verschärft wird. Im Unterschied zum üblichen Vermittlungsschema Kraft –> Arbeit –> Energie wird die Energie als Grundgröße eingeführt. Entlang des Energiekonzepts als Leitidee werden sodann ansonsten relativ unverbunden nebeneinander bestehende Phänomenbereiche erschlossen und miteinander verknüpft. Die Verfasser versprechen sich von diesem Vorgehen nicht nur eine Vereinfachung der Sachstruktur, sondern darüber hinaus die Chance, Voraussetzungen für eine sachlich begründete Einschätzung der Energieproblematik zu schaffen.

PDF: Energie als grundlegendes Konzept

Didaktische Überlegungen zur Einführung von Kraft und Masse

Backhaus, Udo; Schlichting, Hans Joachim. In: Der Physikunterricht 13/1, 7 (1979)

Ausgehend von der Überlegung, daß statische unddynamische Phänomene sowie Trägheits- undSchwereverhalten von Körpern eine wohlunterschiedene Beschreibung verlangen, wird die Sachstruktur eines Lehrganges angegeben, die auf einer entsprechend differenzierten Konzeptualisierung beruht. Dabei geht es insbesondere um die Unterscheidung zwischen statischer und dynamischer Kraftmessung sowie der Messung von Trägheit und Schwere. Besonderes Gewicht wird auf die klare Herausarbeitung von „freien Setzungen“ und Naturgesetzen im Aufbau der Mechanik gelegt.

PDF: Didaktische Überlegungen zur Einführung von Kraft und Masse

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