Unterrichtseinheit "Bildverbesserung mit Statistik"

Diese Unterrichtseinheit versetzt die Schülerinnen und Schüler in die Lage, Fehler in Satellitenbildern zu erkennen und diese zu bereinigen. Dazu wenden sie Kenntnisse der Stochastik an, die sie im Mathematikunterricht erlernt haben.
 

Das Ziel der Unterrichtseinheit "Bildverbesserung mit Statistik" ist es, Schülerinnen und Schüler mit einfachen Analysewerkzeugen auszustatten, mit denen sie selbstständig Daten erheben und mithilfe des arithmetischen Mittels und des Medians auswerten können. Als Datenquelle steht ihnen ein Satellitenbild zur Verfügung, aus dem sie Bildwerte auslesen können. Die statistischen Methoden wenden die Lernenden an, um Bildkorrekturen an dem Satellitenbild vorzunehmen und dadurch Aufnahmefehler zu korrigieren.

 

Kurzinformation zur Unterrichtseinheit "Bildverbesserung mit Statistik"

ThemaBildverbesserung mit Statistik
AutorenRoland Goetzke, Henryk Hodam, Ali Zubair Shah
FachGeographie
ZielgruppeKlasse 6 bis 9
Zeitraum1 Stunde
Technische VoraussetzungenComputerarbeitsplätze

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

  • führen anhand des arithmetischen Mittels und des Medians Mittelwertberechnungen durch.
  • wenden Mittelwert-Filter zur Rauschunterdrückung auf digitale Satellitenbilder an.
  • können das Prinzip eines "Moving Window" erklären.
  • beschreiben die Unterschiede zwischen dem arithmetischen Mittel und dem Median anhand der Ergebnisse der Korrektur eines Satellitenbildes.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Mathematische Methoden realitätsnah anwenden
Die Stochastik ist eine zentrale inhaltsbezogene Kompetenz des Mathematikunterrichts, die in der Regel in der Jahrgangsstufe 7 vermittelt wird. Die Schülerinnen und Schüler erheben dabei Daten und werten sie unter Anwendung statistischer Methoden aus. Ein wichtiger Bestandteil ist die Betrachtung und Interpretation relativer Häufigkeiten und Mittelwerte, insbesondere des arithmetischen Mittels und des Medians. Nutzen die Schülerinnen und Schüler diese Methoden anhand realitätsnaher und anwendungsbezogener Beispiele, spricht dies besonders ihre Problemlösungs-Kompetenz an.

Ablauf

Material "Bildverbesserung mit Statistik" zum Download

Lernmodul

bildverbesserung_lernmodul.zip
 

Kommentar

bildverbesserung_kommentar.pdf
 

Lösungsvorschläge

bildverbesserung_musterlösung.pdf
 

Zusatzinformationen

Informationen zu den Autoren

Ali Zubair Shah
Ali Zubair Shah studiert Informatik mit dem Schwerpunkt Robotik. Er arbeitet als studentische Hilfskraft in der Arbeitsgruppe Fernerkundung am Geographischen Institut der Universität Bonn in den Projekten "Columbus-Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht" und "Fernerkundung in Schulen".

Dr. Roland Goetzke
Dr. Roland Goetzke ist promovierter Geograph und arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Geographischen Institut der Universität Bonn im Projekt "Fernerkundung in Schulen". Seine Schwerpunkte liegen in den Bereichen GIS und Fernerkundung.

  • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
    Hier können Sie Kontakt mit Dr. Goetzke aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit allen Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.

Henryk Hodam
Henryk Hodam studierte Geographie an der Universität Göttingen. In seiner Diplomarbeit setzte er sich bereits mit der didaktischen Vermittlung räumlicher Prozesse auseinander. Zurzeit arbeitet Herr Hodam als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt "Fernerkundung in Schulen".

  • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
    Hier können Sie Kontakt mit Herrn Hodam aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit allen Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.
Kommentare zu dieser Unterrichtseinheit
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