In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Klimagegensätze in Deutschland" wenden die Schülerinnen und Schüler nach der Einführung von Wetter, Klima und Klimadiagrammen das Erlernte an konkreten Beispielen an. Die Lernenden arbeiten dabei mit einem WebGIS und lernen grundlegende WebGIS-Werkzeuge kennen.Die Kartendienste "Klima Deutschland 1" und "Klima Deutschland 2" des WebGIS-Angebotes auf dem Bildungsserver Rheinland-Pfalz bieten für die Untersuchung der Klimagegensätze in Deutschland vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. 50 Klimastationen ermöglichen Klimaabfragen mithilfe der WebGIS-Werkzeuge "Hot-Link", "Identifizieren" und "Attributabfrage". Der Kartendienst "Klima Deutschland 2" bietet zusätzlich Links zu aktuellen Webcams der betreffenden Klimastationen. Hier kann die aktuelle Wettersituation sofort überprüft werden. Zusätzlich ermöglicht ein weiterer Link zu einem Wetterdienst die Überprüfung der aktuellen Wetterdaten. Hinweise zur Nutzung der GIS-Werkzeuge Über die Funktion "Hot-Link" der WebGIS-Dienste werden die Klimadiagramme über ein neues "Popup-Fenster" aufgerufen. Mithilfe des Werkzeuges "Identifizieren" können die einzelnen Temperatur- und Niederschlagswerte pro Monat und Jahr abgerufen werden. Logische Abfragen können - auf der Basis der zugrunde liegenden Klimadaten - über die Attributabfrage erfolgen. Die Schülerinnen und Schüler erwerben im Rahmen der Unterrichtseinheit somit folgende GIS-Kompetenzen (1. GIS-Modul, Bildungsserver Rheinland-Pfalz): Layer/Kartenthema sichtbar und aktiv (abfragbar) schalten können Zoomen in der Karte Nutzung der Werkzeuge "Identifizieren" und "Hot-Link" Nutzung der "Attributabfrage" Unterrichtsverlauf Die Unterrichtseinheit gliedert sich in zwei Abschnitte: Im ersten Abschnitt werden topographische Grundkenntnisse abgefragt (Bundesländer und Landeshauptstädte) und dabei die Werkzeuge "Identifizieren" und "Hot-Link" mithilfe von "Schritt-für-Schritt-Anleitungen" eingeführt. Der zweite Abschnitt beinhaltet die eigentliche klimatische Fragestellung - "Ermittle die Klimastationen Deutschlands mit der niedrigsten und mit der höchsten Jahresmitteltemperatur" - und führt das Werkzeug "Attributabfrage" ein (hilfe_attributabfrage.pdf). Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit Klimadiagrammen und beschreiben mithilfe von Webcams aktuelle Wettersituationen. Die Arbeitsblätter zeigen die inhaltlichen Fragestellungen auf und ermöglichen mithilfe der Schritt-für-Schritt-Anleitungen eine direkte Nutzung der WebGIS-Kartendienste und ihrer Werkzeuge. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Klimadiagramme lesen und auswerten. können Klimastationen räumlich zuordnen. können eigene Fragestellungen zum Klima entwickeln. können regionale klimatische Besonderheiten erkennen und begründen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen können den Computer als Arbeitsmittel einsetzen. nutzen ein WebGIS als Informationsquelle. Über die Funktion "Hot-Link" der WebGIS-Dienste werden die Klimadiagramme über ein neues "Popup-Fenster" aufgerufen. Mithilfe des Werkzeuges "Identifizieren" können die einzelnen Temperatur- und Niederschlagswerte pro Monat und Jahr abgerufen werden. Logische Abfragen können - auf der Basis der zugrunde liegenden Klimadaten - über die Attributabfrage erfolgen. Die Schülerinnen und Schüler erwerben im Rahmen der Unterrichtseinheit somit folgende GIS-Kompetenzen ( 1. GIS-Modul , Bildungsserver Rheinland-Pfalz): Layer/Kartenthema sichtbar und aktiv (abfragbar) schalten können Zoomen in der Karte Nutzung der Werkzeuge "Identifizieren" und "Hot-Link" Nutzung der "Attributabfrage" Die Unterrichtseinheit gliedert sich in zwei Abschnitte: Im ersten Abschnitt werden topographische Grundkenntnisse abgefragt (Bundesländer und Landeshauptstädte) und dabei die Werkzeuge "Identifizieren" und "Hot-Link" mithilfe von "Schritt-für-Schritt-Anleitungen" eingeführt. Der zweite Abschnitt beinhaltet die eigentliche klimatische Fragestellung - "Ermittle die Klimastationen Deutschlands mit der niedrigsten und mit der höchsten Jahresmitteltemperatur" - und führt das Werkzeug "Attributabfrage" ein (hilfe_attributabfrage.pdf). Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit Klimadiagrammen und beschreiben mithilfe von Webcams aktuelle Wettersituationen. Die Arbeitsblätter zeigen die inhaltlichen Fragestellungen auf und ermöglichen mithilfe der Schritt-für-Schritt-Anleitungen eine direkte Nutzung der WebGIS-Kartendienste und ihrer Werkzeuge.

Die hier eingesetzten WebGIS-Kartendienste zu Ruanda bieten vielfältige Möglichkeiten zur Untersuchung des Klimas in den afrikanischen Tropen: Tageszeitenklima, Passatzirkulation, Steigungsregen. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit einem WebGIS und lernen grundlegende WebGIS-Werkzeuge kennen.Die Kartendienste ?Ruanda Klima? auf dem Bildungsserver Rheinland-Pfalz wurden auf der Grundlage der Daten des ?Bullletin Climatoloque Année 1987, 1988 und 1989 République Rwandaise des Ministère des Transport et des Communications? erstellt. 22 Klimastationen ermöglichen Klimaabfragen mithilfe der WebGIS-Werkzeuge "Hot-Link", "Identifizieren" und "Attributabfrage". Der Kartendienst "Ruanda Bilderreise" bietet zusätzlich Bilder aus der Region der betreffenden Klimastation. Hier kann ein Zusammenhang zwischen Klima und Landschaftsbild hergestellt werden. Hinweise zum WebGIS und Arbeitsblätter Allgemeine Hinweise zur Nutzung der Materialien Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Klimadiagramme lesen und auswerten können. Klimastationen räumlich zuordnen können. eigene Fragestellungen zum Klima entwickeln können. regionale klimatische Besonderheiten erkennen und begründen können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Computer als Arbeitsmittel einsetzen können. ein WebGIS als Informationsquelle nutzen. Thema Ruanda - Klimadiagramme und -tabellen mit WebGIS Autor Lothar Püschel Fach Geographie Zielgruppe ab Klasse 7 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetanschluss, Internet-Browser (Javascript und Popups müssen zugelassen sein) Über die Funktion "Hot-Link" der WebGIS-Dienste werden die Klimadiagramme über ein neues "Popup-Fenster" aufgerufen. Mithilfe des Werkzeuges "Identifizieren" können die einzelnen Temperatur- und Niederschlagswerte pro Monat und Jahr abgerufen werden. Logische Abfragen können - auf der Basis der zugrunde liegenden Klimadaten - über die Attributabfrage erfolgen. Die Schülerinnen und Schüler erwerben im Rahmen der Unterrichtseinheit somit folgende GIS-Kompetenzen ( 1. GIS-Modul , Bildungsserver Rheinland-Pfalz): Layer/Kartenthema sichtbar und aktiv (abfragbar) schalten können Zoomen in der Karte Nutzung der Werkzeuge "Identifizieren" und "Hot-Link" Nutzung der "Attributabfrage" Die Ausgangsfragestellung der Unterrichtseinheit lautet: "Erstelle ein Klimaprofil von Osten nach Westen und zeige klimatische Gegensätze auf. Nutze dabei die Werkzeuge ‚Identifizieren' und ‚Hot-Link'." Mithilfe von "Schritt-für-Schritt-Anleitungen" werden die Schülerinnen und Schüler in die Nutzung der GIS-Werkzeuge eingeführt. Die inhaltliche Fragestellung ist dabei die Leitlinie der Unterrichtsstunde. Die Lernenden tragen ihre Ergebnisse in eine Tabelle auf dem Arbeitsblatt ein und werten sie aus. Hierbei liegt das Augenmerk auf der Niederschlagshöhe und der Höhe der Klimastationen über dem Meeresspiegel (NN).

Bunte Jahreszeiten bieten Anregungen für ebenso bunte Bildergeschichten! Diese Unterrichtseinheit greift das Interesse von Kindern für Bildergeschichten auf und trainiert ihre Medienkompetenz. Mithilfe kindgerechter Software gestalten die Lernenden ein multimediales Bilderbuch und lernen den Computer so als ein kreatives Werkzeug kennen. Bunte Bildergeschichten gestalten In dieser Unterrichtseinheit bieten die Jahreszeiten eine Grundlage für Schülerinnen und Schüler, um darauf aufbauend eine Geschichte für ein multimediales Bilderbuch zu planen, umzusetzen und zu präsentieren. Bunte Blätter, saisonales Obst und Gemüse, die ersten Frühblüher im Garten, Schnee, oder, oder, oder. Die Kinder bringen ihre Ideen und Fantasien ein, erfinden Geschichten rund um die vier Jahreszeiten und bringen sie mittels digitaler Werkzeuge in eine Form. Computer und Software stellen hierbei ein spannendes Experimentierfeld dar und erlauben vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. So lernen Kinder im Vor- und Grundschulalter den Computer als kreatives Werkzeug kennen. Um ein multimediales Bilderbuch zu erstellen, bedarf es nur weniger Medien und Materialien. Im Folgenden erhalten Sie einen Überblick darüber, wie sie gemeinsam mit den Kindern ein virtuelles Bilderbuch mit Ton, Musik, Text und (Bewegt-)Bild erstellen. Hinweis: Um die Unterrichtseinheit zu verkürzen und den Fokus auf die Arbeit am Computer zu legen, ist auch die Nachgestaltung eines thematisch passenden Bilderbuchs denkbar. Hilfreiche Programme und Werkzeuge ThingLink Mit dem webbasierten und kostenlosen Werkzeug ThingLink können Schülerinnen und Schüler ein multimediales Bilderbuch gestalten, indem sie interaktive Bilder erstellen. Dafür werden auf einem Bild an ausgewählten Stellen (selbst gestaltete) audiovisuelle Elemente wie Tondateien, Videos, Bilder oder Links zu Webseiten eingebettet, die dann entdeckt und angeklickt werden können. Um ein multimediales Bilderbuch umzusetzen bietet sich die Funktion "Create tour" von ThingLink an, die es erlaubt bereits mit ThingLink gestaltete Projekte in ein neues ThingLink-Projekt einzubinden. Für die Nutzung des Programms ist die Erstellung eines kostenlosen Kontos erforderlich. Dieses können Sie hier anlegen. TuxPaint Das kinderfreunldiche und kostenlose Zeichenprogramm TuxPaint ermöglicht es Schülerinnen und Schülern, die einzelnen Seiten des multimedialen Bilderbuchs frei zu gestalten. Anschließend können diese als Grundlagen genutzt werden, um sie mit ThingLink zu einem multimedialen Bilderbuch zusammenzufügen und weitere audiovisuelle Elemente einzubinden. TuxPaint finden Sie hier zum Download. Selbstkompetenz Die Kinder entwickeln eigene Ideen und versuchen diese umzusetzen. üben das deutliche und laute Reden. Medienkompetenz Die Kinder bauen Hemmschwellen gegenüber dem Computer ab. lernen den Computer als kreatives Werkzeug kennen und setzen ihn ein. spielen und arbeiten selbstständig mit dem Computer. lernen ein Softwareprogramm kennen. Sozialkompetenz Die Kinder sprechen sich miteinander ab, verteilen Aufgaben und übernehmen Verantwortung. tauschen sich über ihre Erfahrungen aus. hören einander zu. erkennen Grenzen.

In dieser Unterrichtseinheit machen Schülerinnen und Schüler erste Erfahrungen mit dem Programmieren (Coding) eines einfachen digitalen Werkzeugs – dem Bluebot – und sie schulen ihr räumliches Vorstellungsvermögen. Sie lernen, wie man Algorithmen in Form von Befehlsfolgen entwickelt, wie man Fehler in Befehlsfolgen findet und diese behebt, wie man Muster in Befehlsfolgen erkennt sowie verallgemeinert und wie komplexe Probleme, durch die Zerlegung in Teilprobleme, gelöst werden können. Diese Unterrichtseinheit dient dazu, Schülerinnen und Schülern erste Erfahrungen im algorithmischen Denken zu ermöglichen sowie ihr räumliches Vorstellungsvermögen zu schulen. Das didaktische Begleitheft für Lehrkräfte und das Aufgabenheft der Kinder zeigen Möglichkeiten auf, wie das digitale Werkzeug Bluebot im Unterricht eingesetzt werden kann. Für den gemeinsamen Beginn der Unterrichtseinheit werden im didaktischen Begleitheft Impulsfragen zum Thema "Roboter" vorgeschlagen. Außerdem wird das "Roboterspiel" vorgestellt, bei dem ein Kind einen Roboter spielt, der von einem anderen Kind gesteuert wird. Unplugged, also ohne Verwendung eines digitalen Werkzeugs, wird die Funktionsweise von Robotern verdeutlicht und die Schülerinnen und Schüler lernen, was ein Algorithmus ist. Im Aufgabenheft finden sich sechs Aufgabenmodule (das Aufgabenheft sowie alle weiteren Materialien finden Sie über den Link am Ende der Seite) zur weiteren Bearbeitung. Diese können den Schülerinnen und Schülern in Form eines ausgedruckten Arbeitshefts oder in Form von Aufgabenkarten (zum Beispiel Lerntheke, Stationenarbeit) zur Verfügung gestellt werden. Die Kinder bearbeiten die Aufgaben in Tandems oder Kleingruppen. Alle Gruppen sollten zunächst die Aufgabenmodule "01 Befehle einführen und visualisieren" und "02 Fahrtwege unterschiedlich darstellen" bearbeiten, da diese grundlegend für die weitere Arbeit sind. Die vier anderen Aufgabenmodule "03 Algorithmen entwickeln", "04 Fehler finden und beheben", "05 Muster erkennen und verallgemeinern" und "06 Probleme lösen" können grundsätzlich in beliebiger Reihenfolge im Anschluss an die beiden ersten Module bearbeitet werden. Je nach verfügbarer Zeit und Materialausstattung (sind zum Beispiel Programmierleisten verfügbar oder wird ausschließlich mit der Setzleiste gearbeitet) kann auch innerhalb der Aufgabenmodule von der Lehrkraft eine Auswahl getroffen werden. Im gemeinsamen Abschluss wird mit den Schülerinnen und Schülern zusammengetragen, worauf bei einer Programmierung des Bluebot geachtet werden muss, beispielsweise die Unterscheidung von Rechts- und Linksdrehung bei unterschiedlicher Ausrichtung des Bluebot. Abschließend wird eine Transferaufgabe gemeinsam bearbeitet. Bei der sogenannten "Spiegelbildaufgabe" sollen die Kinder einen Weg an einer vorgegebenen Achse spiegeln und die entsprechende Programmierung vornehmen. Relevanz des Themas Durch den DigitalPakt Schule werden verstärkt Möglichkeiten der digitalen Bildung auch bereits im Grundschulalter diskutiert. Digitale Kompetenzen sind eine Querschnittsaufgabe, die es fächerübergreifend zu fördern gilt. Die Lernumgebung "Die Käfer sind los" kann dabei ein Baustein sein. Die programmierbaren Käferroboter haben das Potential, Kindern im Grundschulalter die Grundideen algorithmischen Denkens aufzuzeigen. Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler Die Schülerinnen und Schüler benötigen keine spezifischen Vorkenntnisse zur Bearbeitung der Aufgabenmodule der Lernumgebung. Didaktisch-methodische Analyse Algorithmisches Denken, auch Computational Thinking genannt, umfasst das Erstellen von Algorithmen und das Finden und Korrigieren von Fehlern in (Computer-)Programmen. Algorithmisches Denken meint aber auch grundsätzlicher das Zerlegen von Problemen des Alltags in Teilprobleme, um sie mithilfe eines Computers oder anderen digitalen Werkzeugen lösen zu können. Durch die verschiedenen Aufgabenmodule werden die Kinder in die Lage versetzt, einfache Programmierungen (Coding) vorzunehmen. Dazu lernen sie zunächst die verschiedenen Befehle des Bodenroboters Bluebot kennen. Sie stellen Fahrtwege des Bluebot unterschiedlich dar (ikonisch, symbolisch, sprachlich) und vernetzen diese Darstellungen miteinander, indem eine Darstellung in eine andere übersetzt wird. Sie entwickeln zu Fahrtwegen und sprachlichen Beschreibungen Befehls- und Bausteinfolgen und finden und beheben Fehler in Befehls- und Bausteinfolgen. Fahrtwege in Form geometrischer Figuren (Quadrat, Rechteck, Treppen, ...) regen dazu an, Wiederholungen und Regelmäßigkeiten in Befehlsfolgen zu erkennen und diese für die Lösung ähnlicher Probleme zu verwenden. Die Lernumgebung eignet sich außerdem zur Förderung des räumlichen Vorstellungsvermögens, da die Kinder die Fahrtwege des Bluebot zunächst in der Vorstellung planen, diese dann programmieren und anschließend evaluieren. Bei der Planung des Fahrtwegs lernen die Schülerinnen und Schüler Richtungen und Bewegungen zu beschreiben, aber auch Begriffe wie (Viertel-)Drehung nach links beziehungsweise nach rechts, nach oben, nach unten, nach links/rechts oben/unten, vorwärts und rückwärts kennen und sachgerecht zu verwenden. Die Begriffe unterstützen dabei den Planungsprozess und werden in der Kommunikation über die Lösungswege genutzt. Digitale Kompetenzen, die Lehrende zur Umsetzung der Unterrichtseinheit benötigen Die Lehrenden sollten in der Lage sein, die digital gestützte Lernumgebung so in ihrem Unterricht umzusetzen, dass die Schülerinnen und Schüler in den zentralen Zielbereichen Problemlösen, algorithmisches Denken und räumliches Vorstellungsvermögen Kompetenzzuwächse erzielen (3.1. Lehren und 3.2. Lernbegleitung). Insbesondere die Gestaltung des gemeinsamen Beginns sowie Abschlusses sind für eine Sicherung der Kompetenzen zentral. Weiter ist ein grundlegendes Verständnis für das digitale Werkzeug "Bluebot" sowie des ergänzenden analogen und digitalen Zubehörs notwendig. Entsprechend der Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler muss die Lehrkraft in der Lage sein, aus den bereitgestellten Aufgabenmodulen auszuwählen und diese mittels GeoGebra an verschiedene Lernstände anzupassen, zu erweitern oder auch neu zu erstellen (2.1. Auswählen, 2.2. Erstellen und Anpassen, 5.2. Differenzierung). Durch die grundlegenden Aufgabenmodule (01 und 02) wird in den weiterführenden Aufgabenmodulen (03 bis 06) selbstgesteuertes Lernen ermöglicht. Durch die konsequente Konzipierung der Aufgabenmodule zur Bearbeitung in Schülertandems kann die Lehrkraft durchgängig kollaborative Lernprozesse ermöglichen (3.3 Kollaboratives Lernen, 3.4. Selbstgesteuertes Lernen). Weitere Hinweise zu den Materialien und Lernmodulen Begleitheft für die Lehrkraft : Das didaktische Begleitheft informiert die Lehrkräfte über das digitale Werkzeug Bluebot, die zu erwerbenden Kompetenzen sowie das didaktisch-methodische Vorgehen. Im Anhang werden Kopiervorlagen zu Verfügung gestellt und eine Anleitung zur Erstellung eigener Aufgaben mithilfe von GeoGebra. Aufgabenheft für die Kinder : Das Aufgabenheft beinhaltet sechs Aufgabenmodule. Die Aufgaben sind so gestaltet, dass sie von den Schülerinnen und Schülern weitgehend selbstständig bearbeitet werden können. Die Lehrkraft kann aus dem Aufgabenheft eine Aufgabenauswahl zusammenstellen und diese den Schülerinnen und Schülern als Heft oder in Form von Aufgabenkarten zur Verfügung stellen. 01 Befehle einführen und visualisieren : Im ersten Aufgabenmodul lernen die Schülerinnen und Schüler die Befehle des digitalen Werkzeugs Bluebot kennen: Vorwärts (VW), Rückwärts (RW), Rechtsdrehung (RD), Linksdrehung (LD), Pause, Löschen und die Starttaste. 02 Fahrtwege unterschiedlich darstellen : Im zweiten Aufgabenmodul nehmen die Kinder Darstellungswechsel vor. Fahrtwege werden mittels Pfeilfolgen, Wegen im Plan und verbaler Beschreibungen dargestellt. 03 Algorithmen entwickeln : Im dritten Aufgabenmodul stellen die Kinder Bausteine her. Durch Wiederholung von Bausteinen werden regelmäßige Figuren im Plan erzeugt. 04 Fehler finden und beheben : Im vierten Aufgabenmodul müssen Fehler in Befehlsfolgen identifiziert und behoben werden. 05 Muster erkennen und verallgemeinern: Im fünften Aufgabenmodul müssen Muster in Befehlsfolgen und Fahrtwegen erkannt und auf ähnliche Aufgabenstellungen übertragen werden. 06 Probleme lösen : Im sechsten Aufgabenmodul werden beispielsweise kürzeste Wege vom Start zum Ziel gesucht. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen Funktionsweisen und grundlegende Strukturen digitaler Werkzeuge und verstehen einfache Algorithmen. verfügen über räumliches Vorstellungsvermögen. können Darstellungen in andere Formen übertragen. können Zusammenhänge erkennen, nutzen und auf ähnliche Sachverhalte übertragen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Funktionsweisen digitaler Werkzeuge kennen. nutzen diese zur Lösung von Problemen. erkennen algorithmische Strukturen in den Programmierungen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Aufgaben gemeinsam. treffen Verabredungen und halten diese ein. tauschen sich mit anderen über Strategien zur Problemlösung aus. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler kennen Funktionsweisen und grundlegende Strukturen digitaler Werkzeuge und verstehen einfache Algorithmen. beschreiben eigene Vorgehensweisen, verstehen die Lösungswege anderer und reflektieren darüber gemeinsam.