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Um jedoch die zugrunde liegenden astronomischen Prinzipien zu verstehen, muss man sich von der Erdoberfläche ins Weltall begeben und quasi "von draußen" auf die Bewegung der Himmelskörper Erde, Mond und Sonne schauen. Dementsprechend ermöglicht die interaktive Animation, das Zusammenspiel der Himmelskörper aus zwei Perspektiven wahrzunehmen: aus der kosmischen Sicht (Hauptfenster) und von der Erdoberfläche aus (Fenster unten links). Weiterführende Informationen: Tag, Monat, Jahr – Die Sonne als Maßstab Um ein Jahr festzulegen, richtet man sich nach dem Lauf der Sonne. Dazu muss man über ein ganzes Jahr hinweg jeden Tag den höchsten Stand der Sonne messen. Man erkennt dann, dass sich die Höhe der Sonne über das Jahr hinweg ändert: Im Sommer steht sie am höchsten, im Winter am tiefsten. Das liegt daran, dass die Erdachse um ca. 23, 4° geneigt ist. Beginnt man zum Beispiel zur Frühjahrs-Tagundnachtgleiche am 21. März mit seiner Messung, dann vergehen 365 Tage, bis die Sonne bei der nächsten Frühjahrs-Tagundnachtgleiche wieder an der gleichen Position zu sehen ist.
Zurück Schatten zeigen die Uhrzeit an? Bauen Sie eine Sonnenuhr, bei der die Kinder die Zeit sogar am eigenen Körper erfahren! Sie brauchen: Platz an der Sonne normale Uhr langer Stock mehrere kleine Stöckchen oder Steine Kreide ggf. kleine Kärtchen zum Bemalen So funktioniert's: Alles aufklappen 1 Alltagsbezug aufgreifen Vielleicht haben die Kinder schon einmal bemerkt, dass Schatten in der Sonne "wandern" und im Laufe eines Tages mal länger, mal kürzer sind. 2 Stunde für Stunde: Schattenwandern am Stock Die Kinder stecken morgens zu einer vollen Stunde (9 oder 10 Uhr) einen Stock, ca. ein Meter Länge, senkrecht an einen sonnigen Platz in den Sand oder Boden. Der Ort sollte so gewählt sein, dass er während des gesamten Tages von der Sonne beschienen wird. Zu jeder vollen Stunde beobachten die Kinder nun den Schattenwurf des Stockes und markieren die Stelle des Schattens mit einem kleinen Stöckchen oder Steinen im Boden. Auf diese Weise entsteht nach und nach das Ziffernblatt der Sonnenuhr.
Man nennt diese Stelle am Himmel den Frühlingspunkt. Im Vergleich dazu zeigt die Animation im kleinen Fenster den Stand der Sonne von der Erde aus. Früher wurden alle Messungen zur Bestimmung der Dauer eines Jahres an diesem Frühlingspunkt begonnen. Je genauer und öfter die Gelehrten ihre Messungen durchführten, desto klarer wurde, dass die Sonne nach 365 Tagen nicht exakt an der gleichen Position – also dem Frühlingspunkt – steht. Das war ein großes Problem für die Mathematiker und Astronomen, die die Kalender zu kontrollieren hatten. Über die Jahrtausende versuchten die Menschen, diese Ungenauigkeit der Jahresberechnung in den Griff zu bekommen und entwickelten immer exaktere Messinstrumente. Dank Satelliten und sehr präziser Messverfahren können wir heute sagen, dass ein Jahr genau 365, 24219052 Tage lang ist. Die alten Chinesen schafften das ohne Computer auch schon bis auf vier Nachkommastellen genau – und das vor über 3. 620 Jahren. Aber warum ist ein Jahr nicht einfach 365 Tage lang?
Die Entstehung von Tag und Nacht sind durch die Erddrehung für Kinder sicher einfacher zu erfassen. Persönlich finde es sehr klar, wenn ihr einen Ball (=Erde) nehmt und ein Playmobil-Männchen daran festklebt. Nehmt eine Taschenlampe als Sonne und dann dreht ihr den Ball. So ähnlich wie auf dem nachfolgenden Bild. Aus Sicht des Männchens steht die Sonne morgens uns abends tiefer (Linie mit Punkten). Sonnenstand im Verlauf eines Tages Anmerkungen: Das untere Bild ist nur ein Modell. In Wahrheit ist die Sonne viel größer als die Erde. Aufgrund der Entfernung zwischen Sonne und Erde können wir das von der Erde aus nicht erkennen. Aus Sicht des Männchens wirkt die Sonne klein und deshalb stimmt das Modell auch eigentlich schon wieder:) Die gepunktete Linie verdeutlicht zudem sehr schön, dass die Sonnenstrahlen morgens und abends einen längeren Weg zu uns haben. Der sich verändernde Sonnenstand drückt sich in unterschiedlichen Schattenbildern aus. Es gibt unendlich Raum zum Experimentieren. Ich mag das Experiment: Schattenspiele.
In der Natur ist die Sonne unsere natürliche Lichtquelle. Im Tagesverlauf wandert sie von Ost nach West, damit verändert sich auch der Schatten. Beobachtet man z. den Schatten eines Baums über den Vormittag, kann man feststellen, dass er mit der Zeit seine Richtung und Länge ändert. Je näher der Mittag heranrückt, desto kürzer wird der Schatten. Mittags hat er dann seine kürzeste Ausdehnung erreicht, denn nun steht die Sonne am höchsten. Beobachtet man den Schatten über mehrere Wochen immer zur Mittagszeit, fällt außerdem auf, dass er im Frühjahr kürzer, im Herbst länger wird. Auch der jahreszeitliche Verlauf lässt sich also an der Schattenlänge ablesen. Ergänzendes Material für Ihre pädagogische Arbeit Wie finden Sie dieses Experiment? Bitte aktivieren Sie das Kontrollkästchen, um Ihre Stimme zu bestätigen.
Wir alle wissen, dass sich die Erde um die Sonne bewegt. Aber für uns auf der Erde, scheint es, als ob sich die Sonne von Osten nach Westen um die Erde bewegt. Dies nennt man die scheinbare Sonnenbahn. Sie variiert von Jahreszeit zu Jahreszeit. Sie variiert sogar noch mehr wenn sich der Beobachtungspunkt auf einem hohen Breitengrad befindet. Anmerkung: Diese Animation illustriert die scheinbare Sonnenbahn für einen Beobachter in der nördlichen Hemisphäre, zwischen dem 40. und 50. Breitengrad. Jemand, der in der südlichen Hemisphäre lebt, sieht die Sonne im Norden, aber sie bewegt sich trotzdem von Osten nach Westen. Stunden werden in Sonnenzeit ausgedrückt: Mittag (12:00 Uhr) ist der Moment, wenn die Sonne ihre maximale Höhe erreicht hat.
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