Pixel auf Abwegen - Verzerrungen bei Scannerbildern

Lernende setzen sich mit dem mathematischen Funktionsbegriff auseinander und wenden ihn in einer anschaulichen Fragestellung aus der Fernerkundung an. Dabei erarbeiten die Schülerinnen und Schüler Möglichkeiten zur Korrektur verzerrter Scannerbilder mithilfe einer linearen Funktion.
 

Zentrales Element dieser Lerneinheit ist das Beispiel eines Flugzeugs, das für Scanneraufnahmen über eine Landschaft fliegt und durch eine Windböe vom geraden Kurs abkommt. Die dadurch auf dem Scannerbild entstandene Verzerrung können die Schülerinnen und Schüler durch eine Funktion korrigieren. Zusätzlich zum Verständnis der mathematischen Inhalte lernen die Schülerinnen und Schüler auch Aspekte der Fernerkundung kennen. Das Projekt FIS des Geographischen Institutes der Universität Bonn beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Dabei entstehen neben klassischen Materialien auch Anwendungen für den computergestützten Unterricht.

 

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • die Entstehung von Scannerbildern nachvollziehen können.
  • einen klaren Bezug zwischen den mathematischen Inhalten und der realen Situation herstellen können.
  • die Struktur eines digitalen Bildes kennen und auf die Problemstellung übertragen können.
  • die Anforderung an eine Funktion formulieren, welche für die Lösung der Problemstellung notwendig ist.
  • denn Sinn und die Arbeitsweise von Funktionen anhand des zu entzerrenden Bildes verstehen.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaPixel auf Abwegen
AutorenDr. Kerstin Voß, Henryk Hodam
FachMathematik
ZielgruppeKlasse 8
Zeitraum2 Stunden
Technische VoraussetzungenAdobe Flash-Player (kostenloser Download)
PlanungTabellarischer Verlaufsplan

Didaktisch-methodischer Kommentar

Ziel der Unterrichtseinheit ist es, Aufgaben und die Mechanismen einfacher linearer Funktionen zu verstehen. Durch die praktische Anwendung sollen mögliche Verständnisbarrieren frühzeitig überwunden werden und den Lernenden ein klarer Bezug der mathematischen Inhalte zu realen Situationen aufgezeigt werden, in diesem Fall zur rechnerischen Entzerrung von Scannerbildern. Schülerinnen und Schüler sollen mithilfe des Moduls vielmehr das Verständnis für den Sinn und die Charakteristik von einfachen Funktionen festigen, bevor es lehrplangemäß zur Vertiefung dieser Thematik kommt. Es ist jedoch denkbar, Themen wie den Aufbau einer Funktionsgleichung oder die Herleitung einer Funktionsgleichung aus zwei Punkten eines Graphen an das Modul anzulehnen und sich im regulären Unterricht sukzessive die Werkzeuge zur Lösung des Moduls zu erarbeiten. Die mathematische Auseinandersetzung mit dem Funktionsbegriff ist zentrale Aufgabe des Moduls. Zusätzlich lernen die Schülerinnen und Schüler Aspekte der Fernerkundung kennen.

  • Aufbau des Computermoduls
    Das interaktive Modul gliedert sich in ein Startmenü, eine Einleitung und den in drei Bereiche unterteilten Aufgabenteil.

Download

Software und Materialien

fis_pixel_auf_abwegen.zip
pixel_auf_abwegen_materialien.zip
 

Lösungsvorschlag

Zusatzinformation

Informationen zu den Autoren

Dr. Kerstin Voß ist Akademische Rätin am Geographischen Institut der Universität Bonn und leitet das Projekt "Fernerkundung in Schulen". Sie studierte Geographie an der Universität Bonn und schloss ihre Dissertation 2005 im Bereich Fernerkundung ab.

  • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
    Hier können Sie Kontakt mit Frau Dr. Voß aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Lehrer-Online-Beiträgen der Autorin.

Henryk Hodam studierte Geographie an der Universität Göttingen. In seiner Diplomarbeit setzte er sich bereits mit der multimedialen 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 weiteren Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.
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