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 Astronomieaufgabe im Physikabitur Bayern
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Martin_D
Mitglied im Astrotreff


85 Beiträge

Erstellt am: 24.06.2020 :  14:58:50 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Im aktuellen Physikabitur Bayern findet man folgende Aufgabe:

Unter Astronomen ist strittig, ob man aufgrund des in Teilaufgabe d (*) festgestellten Sachverhalts von Jahreszeiten auf Merkur sprechen kann. Stellen Sie diesbezüglich eine Hypothese auf und begründen Sie diese. Berücksichtigen Sie bei Ihren Überlegungen auch die Ursachen, die auf der Nordhalbkugel der Erde zur Entstehung der Jahreszeiten führen, sowie die Tatsache, dass die Rotationsachse des Merkur senkrecht zu seiner Bahnebene steht.

(*) In Teilaufgabe die wird die stark exzentrische Bahn des Merkurs und die damit verbundene unterschiedliche Bestrahlungsstärke von der Sonne im Perihel und im Aphel thematisiert.

Das ganze Abitur kann man übrigens hier sehen.

http://www.isb.bayern.de/download/22982/physik_2020_aufgaben_1.pdf
(Die Astronomieaufgaben sind auf den Seiten 10 - 13)

Ich frage mich, was ein Prüfling dazu schreiben soll.

Eine freche Stellungnahme wäre:

"Die Aufgabe kann ich nicht bearbeiten, weil ich dazu eine präzise Definition des Begriffs 'Jahreszeiten' benötige."

Man könnte darüber auch eine mehrseitige Erörterung schreiben, in der alle Aspekte beleuchtet werden. Darunter auch den in der Aufgabentext nicht thematisierten Aspekt, dass die Länge eines Tag-Nacht-Zyklus' im Verhältnis zur Umlaufperiode beim Merkur ganz anders ist als auf der Erde. Für eine solch ausführliche Erörterung fehlt aber im Abitur die Zeit.

Der Aufgabensteller erwartet deshalb vermutlich weder das eine noch das andere, sondern eine vergleichsweise kurze Stellungnahme von ein paar wenigen Sätzen.

Ich finde es ausgesprochen schwierig, eine für die Problemstellung angemessene Stellungnahme in wenigen Sätzen zu schreiben.



Die Aufgabe ist ein Beispiel für eine moderne Aufgabenkultur in Physik. Ich habe meine Zweifel, ob eine solche Aufgabenkultur das Schulfach Physik wirklich weiterbringt.

Bearbeitet von: am:

fastride
Meister im Astrotreff

Schweiz
654 Beiträge

Erstellt  am: 12.07.2020 :  21:50:23 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Im Podcast "Sternengeschichten" Folge 393 wird über den Merkur gesprochen.

Und Wikipedia ist eine gute Informationsquelle

Gruss Konrad

Galaxy D10, 114/900 Newton
Carl Zeiss: Binoctar 7x50, Jenoptem 10x50, Swarovski Habicht 7x42, Steiner Firebird T 8x30

Gras wächst nicht schneller wenn man daran zieht !

Bearbeitet von: fastride am: 26.07.2020 21:28:09 Uhr
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Amateurastronom
Altmeister im Astrotreff


1373 Beiträge

Erstellt  am: 13.07.2020 :  08:28:03 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: Martin_D

Im aktuellen Physikabitur Bayern findet man folgende Aufgabe:

Unter Astronomen ist strittig, ob man aufgrund des in Teilaufgabe d (*) festgestellten Sachverhalts von Jahreszeiten auf Merkur sprechen kann. Stellen Sie diesbezüglich eine Hypothese auf und begründen Sie diese. Berücksichtigen Sie bei Ihren Überlegungen auch die Ursachen, die auf der Nordhalbkugel der Erde zur Entstehung der Jahreszeiten führen, sowie die Tatsache, dass die Rotationsachse des Merkur senkrecht zu seiner Bahnebene steht.

(*) In Teilaufgabe die wird die stark exzentrische Bahn des Merkurs und die damit verbundene unterschiedliche Bestrahlungsstärke von der Sonne im Perihel und im Aphel thematisiert.

Das ganze Abitur kann man übrigens hier sehen.

http://www.isb.bayern.de/download/22982/physik_2020_aufgaben_1.pdf
(Die Astronomieaufgaben sind auf den Seiten 10 - 13)

Ich frage mich, was ein Prüfling dazu schreiben soll.

Eine freche Stellungnahme wäre:

"Die Aufgabe kann ich nicht bearbeiten, weil ich dazu eine präzise Definition des Begriffs 'Jahreszeiten' benötige."

Man könnte darüber auch eine mehrseitige Erörterung schreiben, in der alle Aspekte beleuchtet werden. Darunter auch den in der Aufgabentext nicht thematisierten Aspekt, dass die Länge eines Tag-Nacht-Zyklus' im Verhältnis zur Umlaufperiode beim Merkur ganz anders ist als auf der Erde. Für eine solch ausführliche Erörterung fehlt aber im Abitur die Zeit.

Der Aufgabensteller erwartet deshalb vermutlich weder das eine noch das andere, sondern eine vergleichsweise kurze Stellungnahme von ein paar wenigen Sätzen.

Ich finde es ausgesprochen schwierig, eine für die Problemstellung angemessene Stellungnahme in wenigen Sätzen zu schreiben.



Die Aufgabe ist ein Beispiel für eine moderne Aufgabenkultur in Physik. Ich habe meine Zweifel, ob eine solche Aufgabenkultur das Schulfach Physik wirklich weiterbringt.



Wieso durfte man den Artikel eigentlich tagelang nicht lesen?
Ich weiss als Physiker auch nicht, ob sowas ins Fach Physik gehört. Für mich ist das eher Astronomie.
Freche Zusatzfrage: was soll denn Auswirkung eventueller Jahreszeiten auf Merkur sein? Nicht-Verflüssigung von dieser und jener Legierung?

Bearbeitet von: Amateurastronom am: 26.07.2020 21:28:09 Uhr
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JS60
Neues Mitglied im Astrotreff


19 Beiträge

Erstellt  am: 13.07.2020 :  09:32:09 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Naja, ich denke in der Wissenhschaft geht es eben nicht nur um 1+1=2. Ich denke, bei der Aufgabe könnte es darum gehen, wissenschaftlich zu arbeiten. Das Ziel ist, eine Hypothese zu formulieren und zu begründen. Ich fand solche Aufgaben immer klasse. Denn es gab keine "falsche" Lösung. Man musste sein erlerntes Wissen auf Sachverhalte anwenden.

Bearbeitet von: am: 26.07.2020 21:28:09 Uhr
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Jogi
Anbieter

Deutschland
3695 Beiträge

Erstellt  am: 13.07.2020 :  11:24:56 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Jogi's Homepage  Antwort mit Zitat
Hey Martin,

Also ich definiere Jahreszeiten als eine regelmäßige durch die Sonneneinstrahlung definierte Klimaänderung mit der folge einer Wetterveränderung.

Jahreszeiten haben nichts mit Veränderungen durch die Erde zu tun, also ein Vulkan bricht jedes Jahr zur selben zeit aus, und durch die Verdunkelung wird es kälter.

Durch die Schräglage der Achse, wie bei der Erde, kann es beim Merkur schonmal nicht kommen, da sie mit 0,03° beim Merkur nicht merkbar ist.
Durch die elliptische Umlaufbahn kommt ein Sonnen gemachter Temperatur unterschied von ca 200 C ( 427C zu 250C ) zustande.
Hier ergibt sich eine klimatische Veränderung, aber keine Wetterveränderung, zumal es ja auf dem Merkur auch "keine" Atmosphäre gibt, und es somit auch "kein" Wetter/Klima gibt, das sich durch die Temperaturänderung verändern könnte.

Fazit:
auf dem Merkur gibt es Jahreszeiten im sinne von Temperatur Änderung.
Ob man hier dann eindeutig von Jahreszeit im Sinne der Dominanz der Veränderung des Klimas wie auf der Erde zu sprechen ist, denke ich dann eher nicht.





Mehr wird nicht gefragt, und mehr muss im Prinzip denke ich auch nicht beantwortet werden. Wobei meine Ausführung für ein Abi doch noch zu kurz ist.

Ich denke mit max einer knappen A4 Seite Text, ist das locker beantwortet.

Gruß Jogi

www.modellbau-kessler.de
Meine Ausstattung:
Celestron 150/750 Auf EQ6, und 200/1200 Einarmeigenbaudobson
Russentonne ( the one and only Weitwurftonne) 10/1000
Canon EOS 400D
12" F5 Dobson.

Bearbeitet von: am: 26.07.2020 21:28:09 Uhr
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Dominik Braun
Meister im Astrotreff

Deutschland
619 Beiträge

Erstellt  am: 13.07.2020 :  12:27:08 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Dominik Braun's Homepage  Antwort mit Zitat
Hi,

ich weiß leider nicht, auf welche Art und Weise die Fragen beim Abitur gestellt werden oder interpretiert werden müssen. Allerdings würde ich naiv an die Aufgabenstellung herangehen und nach der einfachsten möglichen Lösung suchen. Wenn ich dann diesen Hinweise lese -

Zitat:
Berücksichtigen Sie bei Ihren Überlegungen auch die Ursachen, die auf der Nordhalbkugel der Erde zur Entstehung der Jahreszeiten führen, sowie die Tatsache, dass die Rotationsachse des Merkur senkrecht zu seiner Bahnebene steht.


würde ich davon ausgehen, dass die einfach nur hören wollen, dass es keine Jahreszeiten wie auf der Erde gibt.

Viele Grüße
Dominik

Takahashi FC-76DS, Taurus T350
Vixen Porta II

Bearbeitet von: am: 26.07.2020 21:28:09 Uhr
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TorstenHansen
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2849 Beiträge

Erstellt  am: 14.07.2020 :  13:27:18 Uhr  Profil anzeigen  Besuche TorstenHansen's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Martin_D,

Zitat:
Original erstellt von: Martin_D

...

...

Das ganze Abitur kann man übrigens hier sehen.

http://www.isb.bayern.de/download/22982/physik_2020_aufgaben_1.pdf
(Die Astronomieaufgaben sind auf den Seiten 10 - 13)

Ich frage mich, was ein Prüfling dazu schreiben soll.

Eine freche Stellungnahme wäre:

"Die Aufgabe kann ich nicht bearbeiten, weil ich dazu eine präzise Definition des Begriffs 'Jahreszeiten' benötige."

...


Laut Lehrplan PhA12, LB 1, Inhalte zu den Kompetenzen: * scheinbare Bewegung der Sonne, wird man wohl zwangsläufig Jahreszeiten auf der Erde und eine entsprechende (astronomische) Definition behandelt haben.
Wer eine sehr gute Leistung attestiert bekommt haben möchte (z.B. auch 15 Punkte), sollte die Aufgabe dann auch auf eine angemessene Art und Weise einschätzen und bearbeiten können; meine Meinung.


Grüße,
Torsten Hansen

Astronomische Arbeitsgruppe Ulm

http://aau.telebus.de/aau/default.php

Bearbeitet von: TorstenHansen am: 26.07.2020 21:28:09 Uhr
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optikus64
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1359 Beiträge

Erstellt  am: 14.07.2020 :  20:50:04 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

nachdem die Fragestellung der Aufgabe relativ unbestimmt ist würde ich erwarten, dass der Verfasser auf den Sachverhalt abzielt, dass die Rotationsachse des Merkur senkrecht auf seiner Bahnebene steht. Damit wäre im Gegensatz zur Erde die Voraussetzung der terrestrischen Jahreszeitenbildung nicht gegeben. Da die Fragestellung keine Details zur gewünschten Argumentationstiefe beinhaltet und die erzielbaren Punkte endlich sind wäre dies mein Ansatz für einen minimalistisch dimensionierten Zeiteinsatz.

CS
Jörg

Arise, arise, Riders of Théoden!
Spear shall be shaken,
Shield shall be splintered,

A sword-day,
A red day, Ere the sun rises!
Ride now, ride now, ride!
Ride for ruin and the world's ending!

Bearbeitet von: am: 26.07.2020 21:28:09 Uhr
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TGM
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1158 Beiträge

Erstellt  am: 26.07.2020 :  21:59:59 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: Martin_D

Im aktuellen Physikabitur Bayern findet man folgende Aufgabe:

Unter Astronomen ist strittig, ob man aufgrund des in Teilaufgabe d (*) festgestellten Sachverhalts von Jahreszeiten auf Merkur sprechen kann. Stellen Sie diesbezüglich eine Hypothese auf und begründen Sie diese. Berücksichtigen Sie bei Ihren Überlegungen auch die Ursachen, die auf der Nordhalbkugel der Erde zur Entstehung der Jahreszeiten führen, sowie die Tatsache, dass die Rotationsachse des Merkur senkrecht zu seiner Bahnebene steht.

(*) In Teilaufgabe die wird die stark exzentrische Bahn des Merkurs und die damit verbundene unterschiedliche Bestrahlungsstärke von der Sonne im Perihel und im Aphel thematisiert.

Das ganze Abitur kann man übrigens hier sehen.

http://www.isb.bayern.de/download/22982/physik_2020_aufgaben_1.pdf
(Die Astronomieaufgaben sind auf den Seiten 10 - 13)

Ich frage mich, was ein Prüfling dazu schreiben soll.

Eine freche Stellungnahme wäre:

"Die Aufgabe kann ich nicht bearbeiten, weil ich dazu eine präzise Definition des Begriffs 'Jahreszeiten' benötige."

Man könnte darüber auch eine mehrseitige Erörterung schreiben, in der alle Aspekte beleuchtet werden. Darunter auch den in der Aufgabentext nicht thematisierten Aspekt, dass die Länge eines Tag-Nacht-Zyklus' im Verhältnis zur Umlaufperiode beim Merkur ganz anders ist als auf der Erde. Für eine solch ausführliche Erörterung fehlt aber im Abitur die Zeit.

Der Aufgabensteller erwartet deshalb vermutlich weder das eine noch das andere, sondern eine vergleichsweise kurze Stellungnahme von ein paar wenigen Sätzen.

Ich finde es ausgesprochen schwierig, eine für die Problemstellung angemessene Stellungnahme in wenigen Sätzen zu schreiben.



Die Aufgabe ist ein Beispiel für eine moderne Aufgabenkultur in Physik. Ich habe meine Zweifel, ob eine solche Aufgabenkultur das Schulfach Physik wirklich weiterbringt.



"Unter Astronomen ist strittig....", das sagt eigentlich schon alles, hier geht es eher um eine Art Besinnungsaufsatz mit naturwissenschafltichen Kern als um Physik. Sicher ist es gut Wissenschaft und besonders auch Physik in einen Kontext zu stellen, aber doch bitte nicht in einer Prüfungssituation. Was im Unterricht besprochen wurde und was die bewertende Lehrkraft erwartet kann extrem von Ort zu Ort varieren. In schriftlichen Prüfungen sollte in erster Linie klar umrissenes Handwerkzeug abgefragt werden.

beste Grüße

Thomas

Bearbeitet von: TGM am: 27.07.2020 05:03:24 Uhr
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Martin_D
Mitglied im Astrotreff


85 Beiträge

Erstellt  am: 27.07.2020 :  14:54:31 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Vielen Dank, dass sich doch so viele dazu geäußert haben.

Natürlich ist die Sache so gedacht, dass der Schüler zwei verschiedene Möglichkeiten hat, die Aufgabenstellung zu beantworten:

(1) Er definiert Jahreszeiten sehr unspezifisch als periodische Schwankungen in der Sonneneinstrahlung: Die gibt es dann sowohl auf den Merkur (verursacht durch die Exzentrität seiner Umflaufbahn als auch regional auf der Erde (verusacht durch die Neigung der Rotationsachse zur Umlaufbahn). Demnach gibt es auf dem Merkur Jahreszeiten

(2) Er definiert Jahreszeiten präziser als periodische Schwankungen der Sonneneinstrahlung an einen bestimmten Ort, die von der Neigung der Rotationsachse zur Bahnebene verusacht sind. Demnach gibt es auf dem Merkur keine Jahreszeiten, da hier die periodische Schwankung durch einen anderen Sachverhalt verursacht wurde.

Aber es besteht definitiv die Gefahr, sich zu verbeißen und wesentlich genauer auf die Gemeinsamkeiten und Unterschiede einzugehen als es vom Aufgabensteller her gedacht war. B

Ich bin da bei Thomas. In schriftlichen Prüfungen ist so etwas kritisch zu sehen. Die Formulierung "Besinnungsaufsatz mit naturwissenschaftlichen Kern" ist sehr gut und muss ich mir merken, da sie meine Kritik an solchen Aufgabenstellungen auf den Punkt bringt.

Diese Aufgabe ist ja nur ein Beispiel für die meiner Ansicht nach verunglückte neue Aufgabenkultur. Sie ist meiner Meinung nach hauptverantwortlich dafür, dass nur noch wenige Schülerinnen und Schüler in Bayern ein Schriftliches Abitur in Physik ablegen. 2019 waren das nur etwa 2,7 % aller Schülerinnen und Schüler des Abiturjahrgangs, also nur gut einer von 40 oder nicht einmal einer pro Schulklasse.

Viele Grüße
Martin


Bearbeitet von: am: 27.07.2020 15:49:29 Uhr
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Cleo
Altmeister im Astrotreff


1710 Beiträge

Erstellt  am: 20.08.2020 :  10:47:46 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Martin,

die möglichen Antworten 1 und 2 hast Du gut beschrieben.

Über die Sachinhalte hinaus sollte man im Unterricht auch gelernt haben, was die Operatoren "stellen Sie eine Hypothese auf und begründen sie diese" bedeuten. Wer sich hier in langen Diskussionen ergeht, hat nicht gut aufgepasst.

Insofern finde ich die Aufgabenstellung sehr klar und das insgesamt wirklich eine nette Aufgabe.

Viele Grüße, Holger

Machen ist wie wollen, nur krasser.

Bearbeitet von: am: 27.08.2020 18:00:31 Uhr
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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10591 Beiträge

Erstellt  am: 27.08.2020 :  22:53:52 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Ein Aspekt blieb bisher unerwähnt, weil über die Frage hinaus gehend. Aufgrund der gebundenen Rotation und der exzentrischen Bahn gibt es auf Merkur eine Tag- und Nachtgrenze die im Jahresrytmus wandert und eher dem Phänomen der Polarsommer/-winter ähnelt.

Oder anders gesagt: Der Vollständigkeit halber sollte man Tag-Nachtwechsel und Jahreszeiten auch voneinander abgrenzen.

Kalle - Alles wird gut !
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Bearbeitet von: am: 09.09.2020 00:09:04 Uhr
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Martin_D
Mitglied im Astrotreff


85 Beiträge

Erstellt  am: 04.09.2020 :  22:40:43 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Holger,

inzwischen habe ich erfahren, dass in Bayern nur etwa einer von 20 Schülerinnen und Schülern, die Physik belegen, schriftliches Abitur in Physik gemacht haben (beziehungsweise etwa einer von 45 Schülerinnen und Schülern insgesamt). Das ist eine erbärmliche Bilanz und ich bin sicher, dass eine verunglückte moderne Aufgabenkultur zwar der einzige, aber doch ein wesentlicher Grund für dafür ist.

Viele Grüße
Martin Dauser

Bearbeitet von: am: 09.09.2020 00:09:04 Uhr
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