Die spezielle Relativitätstheorie gehört zu den Inhalten des Physikunterrichts der Sekundarstufe II. Oft fällt es schwer, die Inhalte des Themas so weit zu reduzieren, dass alle Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit haben, ihre Grundlagen komplett zu verstehen. Diese Unterrichtssequenz bietet hierfür eine streckenweise untypische Möglichkeit. Durch Erklärungen an Abbildungen und mithilfe von Textlücken sind die Grundgedanken der speziellen Relativitätstheorie gut nachvollziehbar. Es existieren viele mögliche Pfade für Sequenzen, je nachdem, wie tief man in das Thema eindringen möchte. Ferner kann eine Differenzierung zwischen Grund- und Leistungskursen gemacht werden.

KOMPETENZPROFIL:

• Klassenstufe 11.–13. Klasse (Qualifikationsphase)
• Dauer: 12 bis 18 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen: Modellieren von Raum und Zeit, Modelle inklusive ihrer Grenzen erkennen, Anwendung mathematischer Kompetenzen in der Physik, Verbindungen zwischen Geometrie, Algebra und Analysis schaffen
• Thematische Bereiche: Relativität, Raum und Zeit, Kinetik, Äther, Galilei- und Lorentz-Transformation, relativistische Dynamik, Lorentz-Kontraktion, Zeitdilatation, Zwillingsparadoxon, Masse und Energie
• Medien: Texte, Internet, CAS, GTR