Physik im Kontext

Der Artikel *"Neutronen und Frostschutz: Forschung an arktischen Fischen"* erklärt, wie arktische Fische durch spezielle Frostschutzproteine (AFPs) in ihrem Blut bei extrem niedrigen Temperaturen überleben. Mithilfe von Röntgen- und Neutronenstreuung wurde untersucht, wie diese Proteine verhindern, dass sich Eiskristalle im Blut bilden. Die Forschungsergebnisse haben nicht nur biologische Bedeutung, sondern könnten auch industrielle Anwendungen wie in der Lebensmittelindustrie oder Landwirtschaft beeinflussen. Im Unterricht könnte der Artikel genutzt werden, um Proteinstrukturen und ihre Anpassung an extreme Umweltbedingungen zu veranschaulichen.

Physik, Chemie, Biologie

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Der Artikel „Biomimetik: haftend wie ein Tintenfisch oder glatt wie ein Lotusblatt?“ aus *Science in School* stellt zwei wissenschaftliche Aktivitäten vor, die von der Natur inspirierte Technologien untersuchen. Die erste Aktivität erklärt, wie Saugnäpfe auf glatten Oberflächen haften, basierend auf dem Prinzip des negativen Drucks. Die zweite Aktivität befasst sich mit dem Lotuseffekt, der die Selbstreinigungseigenschaften hydrophober Oberflächen erklärt. Diese Experimente sind besonders für Schüler im Alter von 10 bis 15 Jahren geeignet und können in den naturwissenschaftlichen Unterricht integriert werden, um Physik, Biologie und Chemie praktisch zu verknüpfen. Im Unterricht könnte diese Thematik genutzt werden, um Schülern anschaulich zu zeigen, wie technische Innovationen durch die Natur inspiriert werden. Der experimentelle Ansatz fördert das forschende Lernen und lässt sich flexibel in verschiedenen Schwierigkeitsgraden einsetzen.

Physik, Biologie

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Der Artikel *"Van Goghs verdunkelndes Erbe"* beschreibt, wie die leuchtenden Gelbtöne in van Goghs Gemälden durch chemische Reaktionen verdunkelt werden. Forscher entdeckten, dass Chromgelb, ein häufig verwendetes Pigment, sich durch UV-Strahlung und chemische Veränderungen im Laufe der Zeit in Braun verfärbt. Mithilfe von Röntgentechniken wurde die Ursache identifiziert: Die Reduktion von Chrom (Cr VI) zu Cr III. Diese Erkenntnisse helfen, Van Goghs Werke besser zu konservieren und die chemischen Prozesse zu verstehen, die seine Kunstwerke beeinflussen. Im Unterricht könnte der Artikel als Ausgangspunkt dienen, um chemische Prozesse wie Redoxreaktionen anhand eines realen Beispiels zu erklären. Zudem könnte der Einfluss von UV-Strahlung auf Kunstwerke und Möglichkeiten zur Konservierung thematisiert werden.

Physik, Chemie

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Der Artikel *"Die Physik der (Menschen-) Massen"* erklärt, wie physikalische Prinzipien auf die Bewegung und Dynamik von Massen, wie Menschenmengen, angewendet werden. Beispiele reichen von Staus im Straßenverkehr bis hin zu tierischen Wanderungen oder molekularen Prozessen in Zellen. Die Physik hilft, komplexe Phänomene wie Massenansammlungen zu analysieren und zu modellieren. Im Artikel werden auch praktische Unterrichtsaktivitäten vorgeschlagen, um diese Konzepte für Schüler greifbar zu machen. Im Unterricht könnten Themen wie Flüssigkeitsdynamik, Kräfte und Wechselwirkungen in Bezug auf Massen behandelt werden.

Physik

Sekundarstufe II, Sekundarstufe I