Informationen für Lehrkräfte

Welche Klassenstufen?

Unserer eigenen Erfahrung nach können die Materialen ab der 9. Klasse genutzt werden, mit Unterstützung durch Lehrkräfte. Die optionalen Inhalte und das Programmieren mit Python sind eher für die Gymnasiale Oberstufe konzipiert. Über Erfahrungsberichte und Meinungen freuen wir uns sehr!

Welche Unterrichtsform?

In der kompletten Form ist die Webseite z.B. anwendbar für Astronomie-AGs oder Projektwochen.

Wie kann ich die Nutzung dieser Webseite planen?

Verbesserungen und Weiterentwicklungen dieser Webseite werden auf der Seite "Neuigkeiten" beschrieben. Im Falle von größeren Änderung werden wir dort auch die früheren Versionen verlinken, so dass diese weiterhin nutzbar bleiben, ohne z.B. den Ablauf einer AG zu stören.

Modulare Struktur der Materialien

Der rote Faden durch das Project Andromeda ist der Aufbau einer sogenannten Entfernungsleiter zur Andromeda-Galaxie M31. Im Modul 1 bestimmen wir die absolute Entfernung zu dem nahen Kugelsternhaufen M4 durch seine Parallaxe (Gaia-Messungen). Das Modul 2 bereitet den nächsten Schritt auf der Entfernungsleiter vor, indem es das Farben-Helligkeits-Diagram (abgekürzt FHD) und Hintergrundwissen zur Sternentwicklung vorstellt. Es werden diesmal die photometrischen Messungen des Gaia-Kataloges verwendet. Im Modul 3 wird dann anhand der Helligkeit der Sterne des Horizontalastes im FHD des entfernteren Kugelsternhaufens M92 dessen relative Entfernung, im Vergleich zu M4, ermittelt. Auch hierfür nutzen wir Gaia-Photometrie der beiden Sternhaufen. Die Parallaxe-Methode kann aufgrund der großen Entfernung nicht direkt auf M92 angewandt werden. Schließlich wird im Modul 4 wieder der Horizontalast im FHD genutzt, um die Entfernung zu M31 relativ zur Entferung zu M92 zu bestimmen. Dieser letzte Schritt erfolgt allerdings mit Daten des Hubble Weltraumteleskops, das im Gegensatz zu Gaia einzelne Sterne in M31 auflösen kann. Ein direkter Sprung von M4 zu M31 ist aufgrund der hohen Helligkeit der Sterne in M4 mit dem Hubble-Teleskop nicht gut zu machen, daher der Schritt über M92.

Diese Module bauen also inhaltlich aufeinander auf, schließen aber trotzdem jeden Schritt mit einem eigenständigen Ergebnis ab. Es kann also je nach Zeitrahmen und Interesse sehr gut nur das Modul 1, oder nur die Module 1 & 2 durchgenommen werden.

Innere Struktur der Module

Die Module beginnen immer mit einigen Seiten Hintergrundwissen (📚 im Menu). Diese Informationen könnten auch durch die Lehrkraft, oder mit gegenseitigen kurzen Vorträgen innerhalb der Gruppe erarbeitet und besprochen werden. Dann erklärt eine Übersichts-Seite (⚙️ im Menu) welche Arbeitsschritte gemacht werden. Nach dieser Übersicht bietet das Project Andromeda zwei verschiedene Wege durch die Module 1 und 2 (siehe die Beschreibung auf Übersicht Modul 1). Zum einen kann eine Graphischen Benutzeroberfläche genutzt werden, mit dem Programm Aladin Desktop (🧞 im Menu). Alternativ können die Schritte in Python, insbesondere mit den Python-Modulen numpy und matplotlib, programmiert werden (🐍 im Menu).

Es sind keine technischen Vorkenntnisse zu Aladin oder Python nötig. Es ist aber sinnvoll, wenn die genutzte Software schon im Vorhinein installiert wird (siehe Benötigte Programme), so das Schülerinnen und Schüler sich nicht mit der Installation beschäftigen müssen.

Welchen Weg sollte ich im Unterrichzt gehen: Aladin und/oder Python?

Python ist sicherlich der anspruchsvollere Weg, insbesondere für Schülerinnen und Schüler die noch keine Programmiererfahrung haben. Allerdings bietet Python den breitesten Nutzen, da sehr grundlegende Techniken erlernt werden, wie das Erstellen eines Diagrams mit Daten aus einer Datei.

Wenn genügend Zeit zur Verfügung steht, und das Programmieren an sich gewünscht ist, empfehlen wir daher beide Wege zu gehen: erst Aladin, dann Python.