Dem Unsichtbaren auf der Spur: was sieht ein Satellit?

Die Schülerinnen und Schüler setzen sich anhand der Fernerkundung mit dem Thema Optik auseinander. Dabei erkennen sie die Zusammenhänge zwischen elektromagnetischem Spektrum, Reflexion, Absorption und der Entstehung von Satellitenbildern.
 

Die hier vorgestellte Lerneinheit erläutert die Funktionsweise eines Satelliten, der das von der Erdoberfläche reflektierte Licht zur Bildaufnahme nutzt und dabei auch Wellenlängen jenseits des sichtbaren Lichts einbezieht. Zusätzlich zum Verständnis der physikalischen Inhalte lernen die Schülerinnen und Schüler auf diese Weise auch Aspekte der Fernerkundung kennen. Eine "Vermittlerfigur" in Form eines virtuellen Professors begleitet die Lernenden bei der Erforschung des elektromagnetischen Spektrums. 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

  • Reflexionseigenschaften unterschiedlicher Objekte kennen lernen.
  • die Begriffe "Reflexion" und "Absorption" erklären und unterscheiden können.
  • den Zusammenhang zwischen Objektfarbe und Reflexionseigenschaften erklären können.
  • das elektromagnetische Spektrum kennen und verstehen, dass es neben dem sichtbaren Licht noch andere Wellenlängenbereiche gibt.
  • die Grundlagen der Umwandlung der Reflexionswerte in Bildinformationen beschreiben können.
  • die Entstehung von Falschfarbenbildern beschreiben können.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaDem Unsichtbaren auf der Spur: was sieht ein Satellit?
AutorenDr. Roland Goetzke, Henryk Hodam, Dr. Kerstin Voß
FachPhysik
ZielgruppeKlasse 7
Zeitraum3-4 Stunden
Technische AusstattungAdobe Flash-Player (kostenloser Download)
PlanungTabellarischer Verlaufsplan

Didaktisch-methodischer Kommentar

Die Unterrichtseinheit "Dem Unsichtbaren auf der Spur" beschäftigt sich mit dem Themenkomplex Optik und geht dabei vor allem auf Reflexion, Absorption und die Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums ein. Durch den Bezug zur Satellitenbildfernerkundung werden diese drei Bereiche miteinander verknüpft und ergänzt. Zunächst soll an einem einfachen Beispiel die Charakterisierung verschiedener Objekte hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Reflexions- und Absorptionseigenschaften untersucht werden. Weiterführend soll das gesammelte Wissen auf den Satelliten übertragen werden, so dass die Funktionsweise eines Satelliten verstanden wird. Als dritter Punkt wird dann neben der Betrachtung des sichtbaren Lichts der erweiterte Bereich des elektromagnetischen Spektrums (infrarotes Licht) mit einbezogen. Ziel der Unterrichtseinheit ist es, Zusammenhänge zwischen elektromagnetischem Spektrum, Reflexion, Absorption sowie Aufnahme und Entstehung von Satellitenbildern zu verstehen.

  • Aufbau des Computermoduls
    Das interaktive Modul gliedert sich in eine Einleitung und zwei darauf aufbauende Bereiche.

Download

reflexion.zip
hintergrund_entstehung_satellitenbild.pdf
 

Zusatzinformationen

Informationen zu den Autoren

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 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.

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 allen Lehrer-Online-Beiträgen der Autorin.
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