Keine Angst vor der Relativitätstheorie! Mithilfe dieser Materialien erarbeiten sich die Jugendlichen die Prinzipien der speziellen Relativitätstheorie spielerisch einfach. Schritt für Schritt erklären sie sich Einsteins Welt selbst.

Sie lernen Einsteins Postulate kennen und werden von verrückten und gleichzeitig genialen Gedankenexperimenten in den Bann gezogen. Mithilfe der „Lichtuhr“ und mathematischen Werkzeugen erschließen sie sich die Zeitdilatation und Längenkontraktion in Teamarbeit.

• Dauer: 8-10 Unterrichtsstunden
• Kompetenzen: Erkenntnisgewinnungskompetenz, Kommunikations-
  kompetenz
• Methoden: Übung, Brainstorming, Diskussion, Kooperatives Lernen,
  Recherche
• Inhalt: Spezielle Relativitätstheorie, Längenkontraktion, Zeit-
  dilatation, Superposition, Einsteins Postulate

Lernvoraussetzungen:

Die Heranwachsenden kennen den Begriff Bezugssystem und können gleichförmige, beschleunigte und rotierende Bewegungen voneinander unterscheiden. Sie haben sich bereits mit dem freien Fall, waagerechten Wurf- und Kreisbewegungen auseinandergesetzt. Ihre Klasse kann mit Gleichungen umgehen, diese nach bestimmten Variablen umstellen und im Sachzusammenhang interpretieren.

Methodische Hinweise:

Die Materialien erarbeiten sich die Jugendlichen selbständig in Kleingruppen und präsentieren ihre Ergebnisse schrittweise (z. B. nach jedem Material) vor der Klasse. Auch von den Schülerinnen und Schülern neu entwickelte Fragestellungen und Lösungsansätze sind ausdrücklich erwünscht. Betonen Sie vor der Bearbeitung, dass der Einsatz von digitalen Endgeräten zur Recherche erlaubt ist.
Die Klasse diskutiert und vergleicht nach den Vorträgen die verschiedenen Denk- und Lösungsansätze. Sie als Lehrkraft übernehmen während dieser Arbeitsphasen lediglich eine moderierende Rolle. Zum Abschluss jedes Materials ziehen Sie die Lösung heran, tragen diese vor oder teilen sie aus.