Unterrichtsmaterialien zum Thema "Bevölkerungsgeographie"

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Karten zur Bevölkerungsentwicklung mit WebGIS erstellen

Unterrichtseinheit

Am Beispiel von Karten zur Bevölkerungsentwicklung wird gezeigt, wie man aus vorhandenen Datensätzen mithilfe des Onlinedienstes "WebGIS Sachsen" eigene thematische Karten erstellen und speichern kann. Damit kann das Themenfeld Bevölkerungsentwicklung der Erde deutlich lernerorientierter unterrichtet werden, als dies allein mit klassischen Arbeitsmaterialien möglich ist.Webgestützte GIS dienen im Allgemeinen aufgrund ihrer eingeschränkten Funktionalität als reine "Info-GIS". Dies gilt jedoch nicht für das frei zugängliche "WebGIS Sachsen". Diese Unterrichtseinheit verdeutlicht exemplarisch wichtige Aspekte des Mehrwerts der Nutzung von WebGIS im Unterricht. Mit der Möglichkeit zum Erstellen eigener thematischer Karten wird hier eine "ur"geographische Arbeitsmethode geschult. Skalierungen, Farbschemata, Zeichnen - was normalerweise nur unter hohem Zeitaufwand mit Papier und Buntstiften zu machen ist, können Schülerinnen und Schüler jetzt komfortabel und selbstständig am Computer erledigen. Die eingesparte Zeit kann für eine kritische Diskussion des eigenen Entwurfs, aber auch für das eigentliche Ziel des Unterrichts effektiv genutzt werden: die inhaltliche Beschäftigung mit regionalen Unterschieden im Bevölkerungswachstum. Mit der Möglichkeit von "WebGIS Sachsen", Kartenentwürfe zu speichern, bleiben die Ergebnisse erhalten und können somit von den Lernenden zu Hause vorbereitet oder weiterentwickelt werden.Die Unterrichtseinheit ordnet sich in die Diskussion um das Wachstum der Weltbevölkerung ein. Den Schülerinnen und Schülern ist dabei schon bewusst, dass die Bevölkerung wächst. Prognosen können im Rahmen der Unterrichtseinheit Bevölkerungsentwicklung in China und Indien mit Excel thematisiert werden. Die zentrale Frage der hier vorgestellten Unterrichtseinheit ist, ob das Bevölkerungswachstum global überall gleich erfolgt. Diese Frage wird mit dem Erstellen und Auswerten einer thematischen Karte zur Wachstumsrate mithilfe des Onlinedienstes "WebGIS-Sachsen" beantwortet. WebGIS als Werkzeug: Erstellung eigener Karten Technische Voraussetzungen und Hinweise zur Nutzung des "WebGIS Sachsen", insbesondere zur Arbeit mit dem Karteneditor. Hinweise zum Unterrichtsverlauf und Arbeitsblätter Nachdem die theoretischen Voraussetzungen geschaffen wurden, wird eine thematische Weltkarte zur Wachstumsrate erstellt und ausgewertet. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen wesentliche Einflüsse auf die Bevölkerungsentwicklung eines Landes erkennen. die Begrenztheit der Zuverlässigkeit von Prognosen erkennen. einen eigenen Kartenentwurf zur Wachstumsrate der Länder im globalen Maßstab anfertigen. die so gewonnene thematische Karte unter dem Gesichtspunkt der Bevölkerungsentwicklung auswerten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Arbeit am Computer als kommunikative und interaktive Gruppenarbeit verstehen. die Nutzung eines Karteneditors beherrschen. einen Einblick in die Manipulierbarkeit von Karten gewinnen. ihre Diskursfähigkeit stärken. Kritik an eigenen Kartenentwürfen üben. Thema Karten zur Bevölkerungsentwicklung mit WebGIS erstellen Autor Jens Joachim Fach Geographie Zielgruppe ab Jahrgangsstufe 11 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzung 1 Computer pro Arbeitsgruppe (2-3 Lernende), Beamer, Internetanschluss, Browser (Javascript und Popups müssen zugelassen sein) Mit den standardmäßigen Sicherheitseinstellungen des Browsers ist "WebGIS Sachsen" meist nicht vollständig nutzbar. Der Karteneditor läuft als Popup. Popups sind in den Browsereinstellungen jedoch meist gesperrt. Daher sollten bereits im Vorfeld des Unterrichts Popups in den Browsereinstellungen zugelassen werden. Damit die Lernenden im "WebGIS Sachsen" eine differenziertere Skalierung selbstständig durchführen können, müssen vorher wesentliche Eigenschaften des Karteneditors gemeinsam oder selbstständig mit der Online-Hilfe des WebGIS-Dienstes erarbeitet werden. Dies könnte auch zu Hause erfolgen. Nach erfolgter Registrierung bei "WebGIS Sachsen" können Karten auf dem sächsischen Bildungsserver gespeichert werden (über einen Klick auf das Diskettensymbol in der oberen Werkzeugleiste des WebGIS kommen Sie zum Anmeldeformular). Auch diese Funktion wird in der Online-Hilfe des WebGIS-Dienstes erläutert. Somit kann wertvolle Unterrichtszeit gespart werden. Die prinzipiellen Funktionalitäten des WebGIS sind auf den WebGIS-Sachsen-Seiten in Form einer Kurzanleitung als PDF-Datei abrufbar. WebGIS Sachsen Auf dem sächsischen Bildungsserver finden Sie den hier genutzten Online-Dienst zum Thema "Regionale Disparitäten auf der Erde". Anleitung zum WebGIS "Regionale Disparitäten der Erde" Hier werden die wichtigsten Funktionen und Angebote des Online-Dienstes kurz skizziert. 1. Karteneditor aufrufen Klicken Sie in der oberen Werkzeugleiste auf das Symbol des Karteneditors ("Ampel" aus rotem, gelbem und grünem Quadrat). Es erscheint ein "Blanko-Editor". 2. Indikator wählen Öffnen Sie das Pull-down-Menü zum Indikator und wählen Sie zum Beispiel den in dieser Unterrichtseinheit untersuchten Indikator "Wachstumsrate". Im Karteneditorfenster erscheint eine zu diesem Indikator vorgegebene Skalierung. 3. Festlegung der Skalierung und des Legendentextes Sie können in den entsprechenden Formularfenstern die Anzahl und die Art der Klassen verändern. Prinzipiell können Sie mit dem Karteneditor nach Festlegung der Klassenanzahl drei Skalierungsformen durchführen: Gleiche Menge Jeder Klasse wird die annähernd gleiche Anzahl von Elementen zugeordnet, im Fall der Wachstumsrate sind dies Staaten. Die Grenzen der Klassen sind daher nicht abstandsgleich, das heißt, die so gebildeten Klassen decken unterschiedlich große Wertebereiche ab. Gleiche Intervalle Die Werte werden entsprechend der angegebenen Klassenzahl arithmetisch aufgeteilt. Die Anzahl der Elemente, im Fall der Wachstumsrate also die Zahl der Länder pro Klasse, kann daher höchst unterschiedlich sein. Eigene Einteilung Nach der Wahl der entsprechenden Klassen können auch frei gewählte Einteilungen in die Formularfenster eingegeben werden. Dabei ist darauf zu achten, dass keine Lücken zwischen den Wertebereichen entstehen. Länder, die in diese Lücken fallen, werden in der neu generierten Karte nicht dargestellt. Um dies zu verhindern, sollte der Maximalwert (rechter Wert im Editorfenster) der unteren Klasse (mathematisch mit "kleiner als" definiert) der Minimalwert (linker Wert) der nächst höheren Klasse (mathematisch mit "größer/gleich als" definiert) sein. 4. Festlegung des Farbschemas Sie können über den entsprechenden Button einen Farbverlauf automatisch erzeugen oder die Farben einzeln bestimmen. Klicken Sie dazu in das jeweilige Farbfeld im Karteneditorfenster und dann auf die gewünschte Farbe in dem sich öffnenden Farbauswahlfenster. 5. Neue Karte erstellen, speichern und löschen Klicken Sie nun auf den Button "Neue Karte erstellen". Die neue Karte wird generiert und taucht im Ordner "Eigene Karten" auf. Veränderungen an der selbst erstellten und gespeicherten Karte lassen sich komfortabel durchführen. Nach dem erneuten Aufruf des Karteneditors können vorgenommene Veränderungen durch einen Klick auf den Button "Legende erneuern" abgeschlossen werden. Die veränderte Karte muss erneut auf dem Server gespeichert werden. Alle nicht gespeicherten Veränderungen der Legenden werden mit dem Schließen des Browsers gelöscht. Wenn die selbst erstellten Karten nicht mehr benötigt werden, können sie gelöscht werden. Klicken Sie dazu in der oberen Werkzeugleiste auf den Button "Karte entfernen": 6. Registrierung erforderlich! Nur die im Ordner "Eigene Karten" aufgeführten Karten lassen sich speichern. Um die eigene Karte dort speichern zu können, muss man sich bei "WebGIS Sachsen" registrieren. Die zeitliche Planung der Unterrichtseinheit hängt in erster Linie von den Fertigkeiten der Schülerinnen und Schüler im Umgang mit dem Computer und dem WebGIS sowie von dem geforderten Grad der Selbstständigkeit ab. Im Allgemeinen wird durch die Wochenstundenvorgabe der Schwerpunkt nicht auf die Erstellung der Karte gelegt werden können, so dass für die Erledigung dieser Aufgabe nicht mehr 30 Minuten in Anspruch genommen werden sollten. Zur Einsparung der kostbaren Unterrichtszeit kann die Karte von den Schülerinnen und Schülern auch bereits zu Hause vorbereitet werden. Die eigentliche Unterrichtszeit steht dann für die Interpretationen der Karte zur Verfügung. Vorüberlegungen Für die Erstellung und Auswertung einer Karte zur Bevölkerungsentwicklung sind theoretische Vorüberlegungen erforderlich. Diese werden mithilfe von Arbeitsblatt 1 angestellt (bevoelkerungsentwicklung_webgis_ab1.pdf). Die Bevölkerungsentwicklung eines Landes hängt in erster Linie von der natürlichen Bewegung und vom Migrationverhalten der Bevölkerung innerhalb und außerhalb des Landes ab. Während das Migrationsverhalten nur abgeschätzt werden kann, lassen sich durch den Vergleich von Geburten- und Sterbezahlen relativ genaue Aussagen zur natürlichen Bevölkerungsbewegung treffen. Die daraus gewonnene Wachstumsrate einer Bevölkerung lässt sich als Zusammenfassung visualisieren. Der im "WebGIS Sachsen" dafür verwendeten Datensatz beruht auf den von der Deutschen Stiftung Weltbevölkerung (DWS) herausgegeben Zahlen. Erstellen der Karte Die Erstellung der Karte erfolgt mithilfe von Arbeitsblatt 2 (bevoelkerungsentwicklung_webgis_ab2.pdf/.rtf). Da bei der Wachstumsrate der Abstand zwischen dem Minimal- und dem Maximalwert gering ist, sollte die Anzahl der Klassen nicht zu hoch gewählt werden. Auffällig ist, dass sich negative und positive Werte im Datensatz befinden. Der Rechner unterscheidet diese Feinheit in seinen automatischen Skalierungsmöglichkeiten nicht. Dieser Umstand gebietet hier, die Werte per Hand einzugeben und die Null als einen Grenzwert festzulegen. Diese wesentliche Grenze muss auch im gewählten Farbschema zum Ausdruck kommen. Ein Farbverlauf vom Minimum zum Maximum verbietet sich daher! "Manipulation" von Karten Mit der Wahl der Skalierung und der Farbschemata werden die Schülerinnen und Schüler schnell merken, dass man durch zu viele Klassen die Übersichtlichkeit verliert. Auch sollten im Farbschema für positive und negative Werte unterschiedliche Farben genutzt werden. Mehr als sieben Farbabstufungen sind nicht mehr unterscheidbar. Mit den Farben rot und grün setzt man bestimmte psychische Reaktionen in Kraft. Rot wird als Signalfarbe für Gefahr erkannt und zeigt in einer Karte etwas bedrohliches, die Farbe Grün dagegen steht für "gefahrlos". Insofern kann mit einer Karte trotz einer inhaltlich richtigen Darstellung der Zahlen mit dem verwendeten Farbschema ein Interpretationsansatz geliefert und der Betrachter der Karte somit manipuliert werden. Wenn genug Zeit zur Verfügung steht, können in diesem Zusammenhang auch andere "Verfälschungen" ausprobiert werden, wie zum Beispiel "geschickte" Skalierungen, die gewünschte Ländergruppen zusammenfassen. Karten aus dem Atlas oder der Tagespresse können in dieser Richtung hinterfragt werden. Diskussion Nach der Erstellung der eigenen Legenden erfolgt die inhaltliche Arbeit zu den globalen Entwicklungsunterschieden. Betrachtet man Teilräume der Erde, wie etwa Afrika, lassen sich in weiteren Stunden inhaltliche Vertiefungen vornehmen. Hier sei besonders auf die Ausnahme von Botswana verwiesen (siehe Unterrichtseinheit AIDS und Bevölkerungsentwicklung ).

  • Geographie
  • Sekundarstufe II

Erstellen von Bevölkerungspyramiden mit Excel

Unterrichtseinheit

Bevölkerungspyramiden sind zentrale Arbeitsmaterialien des Geographieunterrichts. Stehen nur die „nackten“ Daten zur Verfügung, können Schülerinnen und Schüler diese mit geeigneter Software grafisch aufbereiten, um sie besser interpretieren zu können.Tabellenkalkulationsprogramme werden viele Schülerinnen und Schüler über ihre Schulzeit hinaus verfolgen. Unter dem Motto "Entdecke die Möglichkeiten" sollten daher im Fachunterricht die sich bietenden Gelegenheiten zum Einsatz entsprechender Software bei Simulationen, Auswertungen und Visualisierungen genutzt werden. Im Rahmen der hier vorgestellten Unterrichtseinheit erstellen die Schülerinnen und Schüler mit Excel eine Bevölkerungspyramide für Deutschland und vergleichen diese mit denen anderer Länder. Die jeweiligen Daten und Diagramme werden der Website des U.S. Census Bureau entnommen. Obwohl das Erstellen eines eigenen Diagramms mit dem Tabellenkalkulationsprogramm nur "Nebensache" war, wurde das Engagement der Schülerinnen und Schüler bei der Interpretation von Bevölkerungspyramiden dadurch deutlich beflügelt. Gründe für die Erstellung "eigener" Diagramme Obwohl das Erstellen eines eigenen Diagramms im Rahmen der Unterrichtseinheit nur marginalen Charakter hatte, entwickelte sich daraus eine positive Schubkraft für den gesamten Themenkomplex. Die Schülerinnen und Schüler sollen vorgegebene demographische Werte in eine Excel-Tabelle sinnvoll einpflegen. eine Bevölkerungspyramide von Deutschland mit Excel erstellen. die selbstständig erstellte Bevölkerungspyramide mit den Bevölkerungspyramiden anderer Länder vergleichen und auswerten. Bevölkerungspyramiden den drei Grundtypen (pyramidenförmig, glockenförmig und urnenförmig) zuordnen können. Thema Erstellen von Bevölkerungspyramiden mit Excel Autorin Sandra Schmidtpott Fach Geographie Zielgruppe Klasse 10 Zeitraum 1-2 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Rechner in ausreichender Anzahl (Partnerarbeit) mit Internetanschluss, Beamer Software Excel (oder andere Tabellenkalkulationsprogramme) Keine Verankerung in den Lehrplänen Bevölkerungspyramiden sind beim Vergleich von Entwicklungs- und Industrieländern in der Sekundarstufe I und II wichtige Arbeitsmaterialien, um das ungleiche Bevölkerungswachstum auf der Erde zu dokumentieren. In der Regel werden die Schülerinnen und Schüler dabei mit dem "fertigen Material" konfrontiert, das selbstständige Erstellen von Bevölkerungspyramiden im Unterricht sehen die Lehrpläne nicht vor. Die korrekte Interpretation der Diagramme fällt den Lernenden oft sehr schwer. Bei der Behandlung des Themas in einer zehnten Klasse bin ich vom üblichen Weg abgewichen und habe eine Bevölkerungspyramide exemplarisch in Eigenarbeit erstellen lassen. Aus dem Internet wurden die entsprechenden Rohdaten von der Website des U.S. Census Bureau (siehe unten) recherchiert und mithilfe von Excel grafisch aufbereitet und interpretiert. Eigene Aufbereitung ist besser als "Fertigfutter" Die Option, eigene Diagramme zu erstellen, ist besonders dann hilfreich, wenn die Daten des untersuchten Landes lediglich in Tabellenform und nicht als Bevölkerungspyramide vorliegen. Der zusätzliche Arbeitsprozess "am Rande" erwies sich als spannende Bereicherung des Unterrichts und setzte bei den Schülerinnen und Schülern ungeahnten Arbeitseifer frei. Die Motivation, sich mit dem Thema auseinander zu setzen und die Aussagen der Bevölkerungspyramiden zu diskutieren, hat davon deutlich profitiert. Auf der Website des U.S. Census Bureau finden sich Bevölkerungsdaten von zahlreichen Ländern der Erde. Neben den Rohdaten stehen dort auch Bevölkerungspyramiden zur Verfügung. Man kann die Daten zu einzelnen Jahren abfragen, wobei auch die voraussichtlichen Entwicklungen (zurzeit bis 2050) berücksichtigt werden. Diese lassen sich auch dynamisch darstellen. Die Nutzung der englischsprachigen Website hat in Klasse 10 keine Schwierigkeiten bereitet. In unteren Klassenstufen sollte man die wichtigsten Begriffe jedoch übersetzten oder entsprechende Hilfen zur Verfügung stellen. Vorbereitung und Unterrichtsverlauf Da der Klasse der Umgang mit Excel bereits seit zwei Jahren auch aus anderen Fächern vertraut war, erfolgte keine allgemeine Vorstellung des Programms. Das Verfahren zum Erstellen eigener Bevölkerungspyramiden wurde jedoch zunächst mithilfe eines Beamers vorgestellt. Als weitere Hilfe stand den Schülerinnen und Schülern ein Arbeitsblatt mit der Aufgabenstellung sowie einer Anleitung zur Erstellung von Bevölkerungspyramiden mit Excel zur Verfügung. Das Diagramm der aktuellen Bevölkerungspyramide von Deutschland wurde in Partnerarbeit erstellt. Im weiteren Verlauf der Unterrichtseinheit haben die Schülerinnen und Schüler die voraussichtlichen Bevölkerungspyramiden von Bangladesch, den USA und Deutschland für das Jahr 2050 miteinander verglichen, die drei Grundtypen von Bevölkerungspyramiden und die Begriffe Geburtenrate, Sterberate und Fertilität sowie das Modell des demographischen Übergangs kennen gelernt. Dabei wurde auf die "einsatzbereiten" Bevölkerungspyramiden des U.S. Census Bureau zurückgegriffen.

  • Geographie
  • Sekundarstufe II

AIDS und Bevölkerungsentwicklung

Unterrichtseinheit

Im südlichen Afrika ist AIDS ein wesentlicher Faktor der Bevölkerungsentwicklung. Dramatische Veränderungen in der Lebenserwartung sind eine Folge, die die Entwicklung der Länder auf viele Jahre hinaus beeinflussen wird. Mit dem Online-Dienst „WebGIS Sachsen“ stellen die Lernenden Zusammenhänge zwischen der Infizierung der Bevölkerung mit HIV und der Lebenserwartung her.Seit seiner Entdeckung 1981 hat sich das Human Immunodeficiency Virus (HIV) global sehr unterschiedlich verbreitet. Heute sind insbesondere die Länder des südlichen Afrikas betroffen. Jeder fünfte Einwohner Namibias, Botswanas und Zimbabwes trägt das Virus in sich. AIDS ist südlich des Äquators zur häufigsten Todesursache geworden, und eine Änderung ist vorerst nicht in Sicht. Mit ?WebGIS Sachsen? können die Zusammenhänge zwischen der HIV-Verbreitung, der Lebenserwartung und dem Bevölkerungswachstum herausgearbeitet werden. Online verfügbare Bevölkerungspyramiden bestätigen diese Zusammenhänge und führen zu erschreckenden Prognosen für die Bevölkerungsentwicklung. Hier darf der Unterricht aber nicht stehen bleiben: Welche Auswirkungen hat dies alles für die soziale und wirtschaftliche Entwicklung der betroffenen Länder? Mithilfe eines Wirkungsschemas erarbeiten Schülerinnen und Schüler Zusammenhänge der komplexen Problematik.Inhaltlich ordnet sich diese Unterrichtseinheit in die Behandlung Afrikas ein. Geht es um die Zukunftsperspektiven des Kontinents, wird man an AIDS und dessen Auswirkungen nicht vorbeikommen. Im Geographieunterricht geht es dabei nicht um die Erkrankung und deren Prävention an sich, sondern um die Folgen und Auswirkungen des massenhaften Auftretens der Krankheit. Möglichkeiten zum fächerverbindenden Arbeiten liegen beim Thema AIDS aber auf der Hand. Es empfiehlt sich daher, mit der Kollegin oder dem Kollegen aus der Biologie vorab zu klären, ob und wie das Thema AIDS schon behandelt wurde oder behandelt werden soll. Technische Voraussetzungen und Abfragemanager Hilfen zur Arbeit mit "WebGIS Sachsen" und ein Beispiel zum Einsatz des Abfragemanagers mit Screenshots. Materialien und Hinweise zum Einsatz im Unterricht Hier können Sie die Arbeitsblätter der Unterrichtseinheit sowie die entsprechenden Lösungsvorschläge einzeln herunterladen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die wesentlichen Einflüsse von AIDS auf die Bevölkerungsentwicklung eines Landes erkennen. mit Bevölkerungspyramiden Prognosen für die Alterstruktur beschreiben. Auswirkungen von AIDS auf die Entwicklung eines Landes in Form eines Wirkungsschemas erarbeiten. Möglichkeiten der Prävention am Beispiel konkreter Maßnahmen beschreiben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Arbeit am Computer als kommunikative und interaktive Gruppenarbeit verstehen. ein WebGIS als Analysewerkzeug einsetzen. Bevölkerungspyramiden auswerten. Informationen aus dem Internet recherchieren und aufbereiten. Thema AIDS und Bevölkerungsentwicklung Autor Jens Joachim Fach Geographie Zielgruppe ab Klasse 7 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen 1 Computer pro Arbeitsgruppe (2-3 Lernende), Beamer, Internetanschluss, Browser (Javascript und Popups müssen zugelassen sein) Die prinzipiellen Funktionalitäten des Onlinedienstes "WebGIS Sachsen" und damit auch die des Abfragemanagers (Tabellensymbol mit rotem Fragezeichen in der oberen Werkzeugleiste des WebGIS) werden in einer Kurzanleitung beschrieben, die als PDF-Datei zur Verfügung steht. Eine ausführlichere Anleitung bietet die Online-Hilfe zum "WebGIS Sachsen". Für das einwandfreie Funktionieren des Online-Dienstes müssen Popups und Javascript in den Browsereinstellungen zugelassen sein. WebGIS Sachsen Auf dem sächsischen Bildungsserver finden Sie den Online-Dienst zum Thema "Regionale Disparitäten auf der Erde". Klicken Sie dazu auf "direkt zum Dienst". Um die Übersicht unter den vielen Indikatoren nicht zu verlieren, sollten die Indikatoren mit dem Werkzeug "Indikatorauswahl" ausgewählt werden. Das Symbol für die Indikatorauswahl finden Sie in der oberen Werkzeugleiste: Die Arbeit mit dem Abfragemanager verläuft über folgende Schritte: Klicken Sie auf das Werkzeug "Abfragemanager" in WebGIS-Werkzeugleiste: Wählen Sie einen Indikator aus, legen Sie die Relation fest und tragen Sie den gewünschten Zahlenwert ein. Klicken Sie auf "Abfrage übernehmen". Klicken Sie zur Durchführung der Abfrage auf "Ausführen". Danach werden die betroffenen Länder in der Karte rot dargestellt und es erscheint ein Fenster mit einer "Treffertabelle". Abb. 2 zeigt die dem in Abb. 1 dargestelltem Abfrageergebnis zugrunde liegenden Eingaben in den Abfragemanager. Diese entsprechen auch der Aufgabenstellung von Arbeitsblatt 1 dieser Unterrichtseinheit (aids_webgis_ab1). Sollte das WebGIS-System keine Resultate anzeigen, liegt ein Eingabefehler vor. Im WebGIS-Fenster wird die zuletzt gestellte Abfrage links unterhalb der Karte in blauer Schrift dargestellt. Die häufigste Fehlerquelle bei der Arbeit mit dem Abfragemanager ist ein falsches Relationszeichen oder eine von Anführungszeichen eingeschlossene Zahl. Mit einem erneuten Aufrufen des Abfragemanagers kann nach dem Klicken auf den Butten "Letzte Abfrage" eine Korrektur der zuletzt gestellten Abfrage durchgeführt werden. Arbeit mit dem WebGIS Ausgangspunkt der Unterrichtseinheit ist die Frage nach den Auswirkungen von AIDS auf die Bevölkerungsentwicklung und darüber hinaus auf die wirtschaftliche und soziale Entwicklung eines Landes. Um die Dramatik der Ausbreitung von AIDS sichtbar zu machen, werden zunächst die Aufgaben 1 und 2 von Arbeitsblatt 1 (aids_webgis_ab1) bearbeitet. Das Ausfüllen einer Tabelle (HIV-Infizierte, Lebenserwartung, Wachstumsrate der Bevölkerung) verdeutlicht die Folgen von AIDS in Ländern wie Botswana, Lesotho oder Swaziland. Um die Zusammenhänge deutlich zu machen, kann mithilfe des Abfragemanagers zum Beispiel folgende kombinierte Abfrage gestellt werden: "In welchen Ländern liegt die Lebenserwartung höher als 50 Jahre und der Anteil der HIV-Infizierten zugleich über 20 Prozent ?". Als Ergebnis meldet das System "Nichts gefunden", was in diesem Fall bedeutet, dass es keine Treffer gibt. Damit bestätigt sich der Zusammenhang zwischen AIDS und dem Bevölkerungswachstum. Analyse von Bevölkerungspyramiden Mit der Untersuchung und dem Vergleich von Bevölkerungspyramiden und -prognosen für Botswana aus den Jahren 2000, 2025 und 2050 von der Website des US Census Bureau lernen die Schülerinnen und Schüler auf andere Weise die Auswirkungen von AIDS eindrucksvoll kennen (Arbeitsblatt 1, Aufgabe 3). Durch die Vorgabe des Links zur Website des US Census Bureau mit den Bevölkerungspyramiden wird die Recherchezeit eingespart beziehungsweise stark abgekürzt. Die Bearbeitung der Aufgaben von Arbeitsblatt 1 sollte direkt in dem entsprechenden Dokument am Rechner erfolgen, da so die Grafiken der Bevölkerungspyramiden sowie der Screenshot aus dem WebGIS in das Arbeitsblatt hineingezogen (Drag and Drop) beziehungsweise -kopiert werden können (siehe aids_webgis_ab1_lsg). Wir bieten Ihnen das Arbeitsblatt daher im Word-RTF-Format (editierbar, aber großer Dateiumfang), im Word-DOC-Format (editierbar und kleine Dateigröße) sowie als PDF-Datei an ( Adobe-Reader [kostenloser Download] zum Lesen und Adobe-Destiller zum Editieren erforderlich). Das zweite Arbeitsblatt (aids_webgis_ab2) widmet sich den wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen von AIDS sowie möglichen Gegenmaßnahmen. In ein Wirkungsschema sollen vorgegebene Wortgruppen eingetragen werden. Im Rahmen von Aufgabe 2 recherchieren die Schülerinnen und Schüler auf vorgegebenen Webseiten, auf denen Maßnahmen zur Verhinderung der weiteren Ausbreitung von AIDS beschrieben werden. Selbstständig und je nach Sprachkompetenz beschäftigen sie sich mit einer der angegeben Seiten (zum Teil englischsprachig). Daran sollte sich eine Diskussion über die dort dargestellten Maßnahmen anschließen.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I

Bevölkerungsentwicklung in China und Indien mit Excel

Unterrichtseinheit

Wie entwickeln sich die Einwohnerzahlen in den nächsten Jahrzehnten? Welchen Einfluss haben kleine Änderungen des Wachstumsfaktors? Und wie manifestieren sich die Entwicklungen in den Bevölkerungsstrukturen? Der Einsatz von Excel erspart Schülerinnen und Schülern erheblichen Rechenaufwand und schafft somit Freiräume für notwendige Diskussionen.Die Behandlung Chinas und Indiens gehört zum Standard jeder Geografieausbildung in Deutschland. Die beiden Länder mit Kontinentgröße stellen gut ein Drittel der Weltbevölkerung. Insofern kommt der Entwicklung ihrer Bevölkerungszahlen in Zukunft im Zusammenhang mit der Bewältigung nationaler, aber auch globaler Probleme (wie zum Beispiel Ressourcenverbrauch, Umweltschutz, Ernährungssicherheit, Migrantenströme), eine besondere Bedeutung zu. Änderungen der Wachstumsfaktoren können mit Excel simuliert und zum Beispiel zur Darstellung der Folgen der Familienplanung genutzt werden. Verbunden mit der Analyse von Bevölkerungspyramiden der jeweils untersuchten Länder lassen sich Voraussagen treffen und mögliche Probleme qualifiziert ableiten.Die Verwendung eines Tabellenkalkulationsprogramms gehört heute zum Standard der informatischen Bildung in den Schulen. Daran anknüpfend können sinnvolle Anwendungen gestaltet und im Unterricht genutzt werden. Dadurch wird den Schülerinnen und Schülern gezeigt, wie durch die Automatisierung komplizierter Rechenvorgänge effektiv gearbeitet werden kann. In diesem Sinne sollte der Einsatz von Excel im Fachunterricht Mittel zum Unterrichtszweck sein und nicht umgekehrt. Die Diskussion um die Ursachen und die Folgen der Bevölkerungsentwicklung bildet demnach den Schwerpunkt der Unterrichtseinheit - auch wenn diese Aspekte hier nicht in einem ausführlichen fachlichen Kommentar zur Darstellung kommen. Voraussetzungen, Informationen zu den Excel-Tabellen Die Excel-Arbeitsmappe enthält die Tabellen "Ländervergleich" und "Wachstumsraten". Die Simulationen gehen von konstanten Wachstumsfaktoren aus, Migrationseffekte werden nicht berücksichtigt. Unterrichtsverlauf und Einsatz der Arbeitsmaterialien Zunächst untersuchen die Schülerinnen und Schüler das Bevölkerungswachstum in verschiedenen Ländern. Der Einfluss des Wachstumsfaktors auf die Bevölkerungsentwicklung wird analysiert und Maßnahmen gegen das Wachstum werden diskutiert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen anhand aktueller Bevölkerungszahlen und Wachstumsfaktoren die Bevölkerungsentwicklung Chinas und Indiens für die nächsten Jahrzehnte beschreiben und miteinander vergleichen. die Ursachen von Unterschieden zwischen China und Indien beschreiben und mögliche Folgen diskutieren. Änderungen in der Bevölkerungsentwicklung durch Simulationen mit verschiedenen Wachstumsfaktoren erkennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Arbeit am Computer als kommunikative und interaktive Gruppenarbeit verstehen. Simulationen mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms durchführen. sich kritisch mit der Aussagekraft von Bevölkerungszahlen auseinander setzen. Thema Bevölkerungsentwicklung in China und Indien Autor Jens Joachim Fach Geografie Zielgruppe ab Klasse 7 Zeitraum 1-2 Stunden (möglichst eine Doppelstunde) Technische Voraussetzung ein Rechner pro Arbeitsgruppe (2-3 Lernende), Internetanschluss, Beamer Software Excel Die prinzipiellen Funktionalitäten eines Tabellenkalkulationsprogramms sollten den Schülerinnen und Schülern bereits bekannt sein. Zudem sollten sie wissen, wie der Wachstumsfaktor ermittelt wird und was er aussagt. Kenntnisse zum exponentialen Wachstum sind nicht zwingend erforderlich - durch die Grafen wird ohnehin deutlich, dass trotz gleichbleibendem Wachstumsfaktor die Bevölkerung immer schneller wächst. Hilfreich sind Vorkenntnisse zum Lesen von Bevölkerungspyramiden und deren Interpretation. Was die Excel-Tabellen können Die Excel-Arbeitsmappe umfasst zwei Tabellenblätter, mit denen unterschiedliche Aufgabenstellungen bearbeitet werden können: Ländervergleich Die Tabelle "Ländervergleich" erlaubt es, die Bevölkerungsentwicklung von bis zu drei Ländern miteinander zu vergleichen. In die gelb unterlegten Felder werden die Daten eingegeben, mit denen man arbeiten möchte (aktuelle Bevölkerungszahlen, Jahr, Wachstumsrate - die Daten dazu finden sich im Internet; siehe "Internetadressen" auf der Startseite des Artikels). Ein entsprechendes Diagramm wird dann automatisch erzeugt. Wachstumsraten Die Tabelle "Wachstumsraten" ermöglicht die Untersuchung der Bevölkerungsentwicklung eines Landes oder der Welt mit bis zu drei verschiedenen Wachstumsraten. Die mathematische Grundlage der Darstellung von Wachstumsprozessen mit Excel sind Berechnungen von Exponentialfunktionen, welche die Schülerinnen und Schüler auch im Mathematikunterricht kennen lernen und mit einem Taschenrechner selbst berechnen könnten. Um aktuelle Manipulationen an den Formeln der Excel-Arbeitsmappe zu vermeiden, sind die Tabellenblätter mit einem Kennwort ("bevoelkerung") geschützt. Per Link gelangen die Schülerinnen und Schüler direkt von den Tabellen auf die Webseiten des U.S. Census Bureau und können Bevölkerungspyramiden online abrufen. Was die Excel-Tabellen nicht können Für die Bewertung der Zahlen und Grafen muss den Schülerinnen und Schülern bewusst sein, dass die hier vorgestellten Simulationen stets von einem konstanten Wachstumsfaktor ausgehen. Dass sich dieser im Laufe der Jahre verändert, wird in den Simulationen nicht berücksichtigt. Für informatisch geschulte Schülerinnen und Schüler wäre es zum Beispiel eine Programmier-Herausforderung, den Zuwachs unter der Voraussetzung zu berechnen, dass sich der Wachstumsfaktor jährlich um einen definierten Betrag verringert. Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Bevölkerungsentwicklung, die Migration, wird ebenfalls völlig vernachlässigt. Simulation und Diskussion der Bevölkerungsentwicklung Ausgangspunkt der Stunde ist die Fragestellung nach der Bevölkerungsentwicklung von China und Indien für die nächsten Jahrzehnte. Dabei kommt der Excel-Arbeitsmappe (Tabelle "Ländervergleich") mit dem Ländervergleich zum Einsatz. China und Indien sowie die USA als "Kontrastprogramm" sind hier schon mit dem Stand des Jahres 2003 eingetragen. An die Auswertung der Grafen schließt sich die Fragestellung nach den Ursachen und Folgen dieser starken Zunahme an (Arbeitsblätter 1 und 2). Aus Gründen der Überschaubarkeit wird hier auf eine ausführlich Darstellung der Thematik bewusst verzichtet. Für die Illustration des Problems der Versorgung mit Arbeitsplätzen und Bildung können hier Bevölkerungspyramiden hinzugezogen werden. In den Excel-Tabellenblättern ist ein entsprechender Link aktiv geschaltet. Als kleine Zusatzaufgabe könnten die Schülerinnen und Schüler aufgefordert werden, das Jahr zu ermitteln, in dem - nach dem aktuellen Wachstumsfaktor - die Bevölkerung Indiens die von China übersteigen würde. Maßnahmen gegen das Bevölkerungswachstum Im weiteren Unterrichtsverlauf sollten die Strategien der Regierungen gegen das Bevölkerungswachstum beleuchtet werden. Dabei gilt es deutlich zu machen, dass China und Indien zum Teil sehr unterschiedliche Wege gehen. In China sind Verstöße gegen die "Ein-Kind-Politik" mit drastischen Geldstrafen verbunden. Der Zwang zur Familienplanung hat dort eine Mäßigung im Bevölkerungsanstieg und ein Absinken des Wachstumsfaktors zur Folge. In Indien versucht man, die Lebenslage durch die Möglichkeit der Subsistenz zu verbessern. Durch die Freiwilligkeit der Familienplanung steigt das Wachstum jedoch nach wie vor stark an. Beiden Ländern gemeinsam sind eine aktive Familienpolitik und Aufklärungskampagnen. Inhaltlich sollte im Unterricht auf die Rolle des Wachstumsfaktors hingearbeitet werden, um die Stunde mit der Tabelle "Wachstumsraten" fortsetzen zu können. Simulationen mit unterschiedlichen Wachstumsfaktoren Anhand aktueller und selbst gewählter Wachstumsfaktoren können nun Simulationen gestartet werden (Arbeitsblätter 3 und 4). Durch die erzeugten Grafiken wird deutlich, dass bereits Änderungen im Zehntelbereich der Wachstumsfaktoren relevante Veränderungen bei großen Bevölkerungen hervorrufen. Will man wissen, in welchem Jahr bei gleichbleibendem Wachstum eine bestimmte Bevölkerungszahl erreicht wird, kann dies nach Eingabe der Zahl für jede Wachstumsrate berechnet werden. So lässt sich zum Beispiel die Verdopplungszeit einer Bevölkerung bestimmen. Auch in dieser Unterrichtsphase soll der Schwerpunkt auf der Diskussion der Simulationsergebnisse liegen. Zum Abschluss der Unterrichtseinheit kann eine Simulation zur Entwicklung der Weltbevölkerung oder - um auch einmal ganz andere Tendenzen aufzuzeigen - eine Simulation der Bevölkerungsentwicklung in Deutschland gestartet werden.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I

Infografiken im Geografie-Unterricht: Pimp your topic

Unterrichtseinheit

In diesem Unterrichtskonzept zum Thema Infografiken werden konkrete Nutzungsvorschläge gemacht, wie Infografiken im Geografie-Unterricht eingesetzt werden können. Besonders bieten sich diese im Ergänzungsfach "Seminarfach" an, in dem die Schülerinnen und Schüler wissenschaftliche Facharbeiten schreiben müssen. Dabei geht es nicht nur um das Verfassen der Arbeit, sondern auch um die Präsentation der gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse.Die meisten Schülerinnen und Schüler verwenden zur Präsentation ihrer Ergebnisse das bekannte Präsentationsprogramm "PowerPoint". Es geht aber auch anders, wie die vorliegende Unterrichtseinheit zeigt. Im Rahmen des Erdkunde-Unterrichts in der Jahrgangsstufe 10 lernen die Schülerinnen und Schüler anhand verschiedener Tools aus dem Internet, wie sie schnell und ansprechend wichtige Daten zusammenfassen und anschaulich für Leser und Zuhörer präsentieren können. Diese Tools stellen aber nicht nur eine Hilfe für die Jugendlichen dar, sondern können auch Lehrkräften helfen, Unterrichtsinhalte knapp und prägnant zusammenzufassen, Klausurthemen zu bündeln, eine Unterrichtsreihe zu strukturieren oder einfach nur Unterrichtsinhalte zu "pimpen". Vorteile von Infografiken Infografiken kommen in der digitalen Welt immer häufiger vor und begegnen uns auch oft in den Printmedien, hier vor allem in Tages- und Wochenzeitungen. Zu den wohl bekanntesten Quellen zählen die Zeit und die Süddeutsche Zeitung. Sie fassen wesentliche Informationen in Kürze zusammen und faszinieren an vielen Stellen Leserinnen und Leser durch die grafische Aufmachung und imposante Darstellung. Tools für Infografiken Im Rahmen dieses Unterrichtskonzepts sollen die Schülerinnen und Schüler einer 10. Klasse gegen Ende des Schuljahres in Dreiergruppen zu einem selbst gewählten geografischen Thema eines der drei Tools "easel.ly", "piktochart" und "infogr.am" nutzen, um die Themeninhalte zu präsentieren. Die Themenauswahl erfolgt geleitet an der Fülle an Informationen im Internet. So könnten sich beispielsweise Gruppen mit dem Wasserverbrauch oder der Wasseraufbereitung beschäftigen. Andere Gruppen wiederum könnten Naturkatastrophen, Antarktis und den Tropischen Regenwald als Themen wählen. Das Thema Flüchtlinge als geopolitisches Thema könnte ebenso ausgewählt werden wie die Stadt Dubai. Ablauf des Unterrichtskonzepts "Infografiken" Hier erhalten Sie nähere Informationen zum Ablauf des Unterrichtskonzepts und zu den eingesetzten Tools zur Erstellung der Info-Grafiken. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, wichtige von unwichtigen Aspekten eines Themas zu unterscheiden. lernen die Reduktion von umfassenden Inhalten auf Schlüsselbegriffe. lernen, Zusammenhänge zu erfassen und in die passende grafische Form umzusetzen. lernen, die Ergebnisse zu präsentieren und über die dargestellten Zusammenhänge hinaus Informationen wiederzugeben. lernen, Texte und Zahlen in eine grafische Struktur umzusetzen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, mit dem entsprechenden Grafikprogramm umzugehen und themengebunden den Einsatz von Farben, Schriften und Formen richtig einzusetzen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sowohl in Gruppen als auch selbstorganisiert. Schritt 1: Themenfindung Für die Themenfindung und die Suche nach Informationen sollte man mindestens eine Doppelstunde verwenden. Für viele Schülerinnen und Schüler ist es schwer, ein geeignetes Thema innerhalb der Gruppe zu finden, sämtliche Inhalte zu sichten und die Inhalte dann auf wenige, strukturierte Schlüsselbegriffe zusammenzufassen. Zu Beginn der Einheit sollten sich die Schülerinnen und Schüler zunächst auf den oben genannten Seiten der Zeit und der Süddeutschen Zeitung umsehen, um verschiedene Beispiele von Infografiken zu sehen. Darüber hinaus können sie die Seite informationisbeautiful.net des englischen Informationsdesigners David McCandless ansehen. Dieser ist der bekannteste Blogger, der die Welt in ansprechenden Grafiken erforscht. Vorab ist es auch wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler sich mit den drei Tools auseinandersetzen, ehe sie eine Wahl treffen, mit welcher Internetseite sie arbeiten wollen. Da alle Tools in englischer Sprache sind, brauchen die Schülerinnen und Schüler auch hier eine gewisse Einarbeitungs- und Kennenlernzeit. Schritt 3: Umgang mit den Tools Wenn es sich um eine 10. Klasse handelt, ist eine kurze Einführung von Seiten der Lehrkraft nicht notwendig. Sollten die Tools in niedrigeren Klassenstufen verwendet werden, ist eine kurze Einführung sicherlich sinnvoll. Auf jeden Fall sollte man die Schülerinnen und Schüler vorab darüber informieren, dass sie sich bei den Seiten anmelden müssen, um die Infografiken speichern und zu einem späteren Zeitpunkt weiterbearbeiten oder abrufen zu können. Ein kurzer Hinweis auf die Sicherheit im Internet und die Anonymität der Daten ist auch hier sinnvoll. Um die privaten Daten zu schützen, sollten die Schülerinnen und Schüler nicht ihre richtigen Namen angeben, sondern Kürzel wie "abc123" verwenden. Wichtig ist auch hier der Hinweis, Nutzernamen und Passwort zu notieren, da sonst die Daten in der nächsten Stunde nicht mehr zugänglich sind. Für die Einarbeitung in die beiden Tools sollten Sie ein bis zwei Unterrichtsstunden einplanen. Das eigentliche Erstellen der Infografiken dauert rund ein bis zwei Doppelstunden. Es ist sehr wichtig, dass hier eine genaue zeitliche Vorgabe erfolgt, da die Schülerinnen und Schüler sonst immer weiter an der Infografik feilen und so nie fertig werden. Tool 1: easel.ly Das Tool "easel.ly" ist intuitiv zu bedienen und recht einfach. Es werden verschiedene vorgefertigte Themen angeboten, zu denen man unterschiedliche Objekte wählen kann. Hintergründe, Schriftarten und Textkörper können eingestellt und variiert werden. Die meisten Schülerinnen und Schüler entscheiden sich erfahrungsgemäß für dieses Tool. Das Tool "Piktochart" ist schon etwas anspruchsvoller. Auch hier kann man auf vorgefertigte Themen zurückgreifen und diese verändern. Hinzu kommt aber noch, dass man in dieses Tool auch eigene Daten und Statistiken einbinden kann. Wer sich also für Daten-Graphen entscheidet, für den ist dieses Tool geeignet. Die Grafiken können dann, nachdem man sich erfolgreich angemeldet hat, entweder als Bilddateien gespeichert werden oder aber als HTML-Code generiert werden, sodass man die Grafik bequem und einfach in eine HTML-Seite einbinden kann. Tool 3: infogr.am Das Tool "infogr.am" ist ähnlich einfach zu bedienen wie die beiden anderen. Hier lassen sich eigene Bilder und Daten gut einflechten und man kann ebenfalls auf vorgefertigte Themen und Bausteine zurückgreifen. Einziges Manko dieser Seite ist, dass man die Grafiken nicht herunterladen kann, sondern diese nur per Social Media oder auf der Seite von infogr.am veröffentlichen kann oder aber als HTML-Code in eine Internetseite einbindet. In der abschließenden Doppelstunde stellen die einzelnen Gruppen ihre Grafiken kurz vor. Dabei sollten sie neben der Präsentation der inhaltlichen Ergebnisse auch die Wahl der Grafik und die Wahl der Farben kurz begründen. Eine Erläuterung des gewählten Tools sollte ebenfalls erfolgen.

  • Geographie
  • Sekundarstufe II

Wie alt sind wir? Erhebung und Auswertung von Daten

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit für den Statistik-Unterricht lernen die Schülerinnen und Schüler ausgehend von eigenen Erhebungen zum Thema "Wie alt sind wir – eine empirische Betrachtung unseres Alters" wichtige statistische Kenngrößen kennen.Bereits in der Mittelstufe kommen die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema "Beschreibende Statistik" in Berührung. Hier werden erstmals Begriffe wie Merkmal und Merkmalsausprägung, absolute und relative Häufigkeit, Grundgesamtheit und Urliste verwendet. Dies geschieht jedoch auf einem recht einfachen Niveau. Die Erfahrung der letzten Jahre und Jahrzehnte hat gezeigt, dass das einstige "Stiefkind" im Unterricht, die Beschreibende Statistik, für Studium und Beruf immer wichtiger wird. Daher findet dieser Themenkomplex seit geraumer Zeit Eingang in die Qualifikationsphase als Vorstufe der Beurteilenden Statistik.Im Rahmen der Qualifikationsphase kommen die Schülerinnen und Schüler vertiefend mit dem Thema "Beschreibende Statistik" im Fach Mathematik in Berührung. Hierbei lernen sie statistische Kenngrößen und Verfahren zu deren Berechnung kennen. In dieser Einheit wird der empirische Weg der Beschreibenden Statistik gewählt, aus dem sich zwangsläufig die statistischen Kenngrößen ableiten lassen. Wie alt sind wir? - Ablauf der Unterrichtseinheit Die Schülerinnen und Schüler erheben empirische Daten, werten sie aus und ordnen die Ergebnisse in wissenschaftliche Modelle ein. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wenden Fachbegriffe wie Merkmal, Merkmalsausprägung, empirische Grundgesamtheit, Stichprobe, Urliste, absolute und relative Häufigkeit, Median, Modus, Säulendia- oder Histogramm, arithmetische Mittel, Spannweite, Streuung an. veranschaulichen Daten graphisch, zum Beispiel mithilfe von Excel oder einem graphikfähigen Taschenrechner (GTR). berechnen und interpretieren das arithmetische Mittel, den Median, die Spannweite und die Standardabweichung. benennen Ursachen für die Altersverteilung. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler berechnen mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms oder eines graphikfähigen Taschenrechners bestimmte Kenngrößen und stellen sie graphisch dar. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sowohl in Gruppen als auch selbstorganisiert. Erfassen von Altersangaben Jede Schülerin und jeder Schüler erhält die Aufgabe (bei einer Klassen- oder Kursgröße von etwa 20 Lernenden), je fünf Altersangaben aufzuschreiben, ganz egal von wem: Freund, Freundin, Mutter, Vater, Cousine oder andere. Diese Daten werden dann in eine Liste, die sogenannte Urliste, eingetragen. Dies kann mithilfe einer Tabellenkalkulation, beispielsweise Excel, oder auch mithilfe eines graphikfähigen Taschenrechners (GTR) geschehen. Es entsteht ein Datensatz von n=100 Daten, und dieser beschreibt damit die empirische Grundgesamtheit oder Stichprobe n. Geordnete Stichprobe Da die Urliste ungeordnet und recht unübersichtlich ist, entscheiden sich die Schülerinnen und Schüler intuitiv, die Liste zu ordnen (geordnete Stichprobe) und sie ansatzweise auszuwerten, indem sie eine Strichliste anlegen und somit die absolute Häufigkeit jeder Altersangabe bestimmen. An dieser Stelle kann man den Begriff Modus einführen, denn er beschreibt jenen Wert, der am häufigsten vorkommt. Stichprobe kontrollieren Nutzt man zur Auswertung der Daten das Tabellenkalkulationsprogramm Excel, so ist das Ordnen sehr einfach. Nutzt man allerdings einen GTR, so müssen die Daten zunächst per Hand geordnet und dann die übrigen Kenngrößen bestimmt werden. Hier sollte man die Gesamtsumme stets kontrollieren, sodass gesichert ist, dass die Stichprobe noch stimmt. Sinnvolle Klassen bilden Da die erhobenen Daten immer noch recht "unhandlich" zur Auswertung sind, entscheiden die Schülerinnen und Schüler, sinnvolle Klassen zu bilden. Es entstehen gleich große Klassen von "0 bis 10 Jahren" bis "mehr als 90 Jahre". Hier werden die absolute Häufigkeit und die relative Häufigkeit bestimmt, sodass man einen besseren Überblick darüber erhält, welche Altersklassen am häufigsten vertreten sind. Verknüpfung mit dem Fach Geographie An dieser Stelle bieten sich erste Anknüpfungspunkte an das Fach Geographie: Sind die Daten repräsentativ? Stimmt die Häufigkeit des Auftretens mit der Häufigkeit im Bund überein, oder gibt es starke Abweichungen? Diese Phase kann entweder im Unterrichtsgespräch oder aber in Partnerarbeit durchgeführt werden. Entscheidet man sich für Partnerarbeit, ist es hilfreich, diese Phase mit einem Arbeitsblatt zu unterstützen. An dieser Stelle kann man die Daten auch graphisch darstellen lassen, indem man mithilfe von Excel oder Taschenrechner ein Säulendiagramm (Befehl "Diagramm einfügen") oder ein Histogramm zeichnen lässt. Auftreten der verschiedenen Altersklassen Sehr auffällig ist hier, dass die Altersklassen "zwischen 11 und 20 Jahren" und "41 bis 50 Jahren" am stärksten vertreten sind. Die Erklärung dafür ist recht einfach: Die Schülerinnen und Schüler haben ihr Alter und das Alter der Eltern am häufigsten angegeben, sodass eben diese Altersklassen am stärksten vertreten sind. Die Altersklasse "von 0 bis 10 Jahren" und die Klasse "älter als 90 Jahre" ist am geringsten vertreten, da die Geschwister meist in der eigenen Altersklasse auftreten und die Generation der Großeltern jene Altersklasse "über 90 Jahre" noch nicht erreicht hat. Bezug zu Bevölkerungsprognosen und Lebenserwartung Betrachtet man an dieser Stelle den Bundesschnitt, stimmen die Werte gut überein, und die empirischen Daten sind repräsentativ, wie zum Beispiel diese Seite des Statistischen Bundesamtes verdeutlicht. An dieser Stelle kann man auf Bevölkerungsprognosen und Lebenserwartung eingehen und Verbindungen zu den Fächern Erdkunde und Biologie herstellen. Die Lebenserwartung in Deutschland steigt aufgrund einer sehr guten medizinischen Versorgung und Beschäftigungen, die kaum noch körperliche Anstrengungen verlangen. Ebenso gehen die Zahlen der Geburten zurück aufgrund einer zunehmenden Geburtenkontrolle, der Zunahme von Single-Haushalten und der steigenden Gleichberechtigung der Frauen. Diskussion über gesellschaftliche Rahmenbedingungen Die Schülerinnen und Schüler äußern an dieser Stelle vermutlich Kritik in der Form, dass die gesellschaftlichen Rahmenbedingungen nicht stimmen würden. Dabei könnten sie thematisieren, dass Frauen häufig benachteiligt werden oder Einbußen hinnehmen müssen, wenn sie Kinder und Job vereinbaren wollen. Tagesaktuelle Schlagzeilen oder Diskussionsstoff über Frauen in Führungspositionen und eine mögliche gesetzliche Regelung können in die Diskussion einfließen. Je nach Vertiefung und Verfügung von Stunden kann man dies durch ein Arbeitsblatt unterstützen. Bestimmen des Mittelwertes Ausgehend von absoluter und relativer Häufigkeit ergibt es sich, die Daten genauer zu untersuchen und den Mittelwert beziehungsweise das arithmetische Mittel und den Median mithilfe von Excel oder des GTR berechnen zu lassen. An dieser Stelle ist es wichtig, das arithmetische Mittel deutlich vom Median zu unterscheiden. Beide beschreiben so etwas wie den Mittelwert, allerdings muss für den Median die Stichprobe geordnet sein. Beim arithmetischen Mittel ist das nicht erforderlich. Hierzu versetzen sich die Schülerinnen und Schüler in die Rolle von Mitarbeitern der Abteilung für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit in einem Unternehmen, die im Rahmen von Pressemitteilungen oder Pressekonferenzen Daten stets kurz und prägnant präsentieren müssen. Berechnung der Spannweite und der empirischen Standardabweichung Hat man den Mittelwert berechnet, folgen nun die Berechnung der Spannweite und der empirischen Standardabweichung. Beide Kenngrößen sind als Streuungsmaße bekannt und ein wichtiges Element der Beschreibenden Statistik. Bei der Berechnung der empirischen Standardabweichung benötigt man den Befehl =STABWN (Zelle1:ZelleEnde). Gerade bei der Berechnung der Kenngrößen ist es wichtig, nach dem Sinn und Nutzen zu fragen und die gewonnenen Daten interpretieren zu lassen. In der Beschreibenden Statistik werden viele Begriffe verwendet, die einen ähnlichen Sachverhalt darstellen, sich aber doch deutlich in der Interpretation unterscheiden. Bei der empirischen Standardabweichung, also der Abweichung vom Mittelwert, sollte die Lehrkraft den Hinweis geben, dass circa 68 Prozent aller erhobenen Daten in einem symmetrischen Intervall um den Mittelwert liegen. Vergleich mit internationalen demografischen Daten Nachdem die erhobenen Daten ausgewertet und interpretiert worden sind, lohnt es sich über den Tellerrand zu schauen und die Daten mit den Daten von Partnerschulen oder aber mit internationalen demografischen Daten zu vergleichen. Auf der Seite www.census.gov finden sich beispielsweise zahlreiche Informationen über die verschiedenen Länder der Erde, mit denen die Werte verglichen werden können. Optional Datenpool vergrößern Um einen größeren "Datenpool" zu haben, ist es möglich, aus anderen Klassen und Kursen Altersangaben hinzuzunehmen. Damit nimmt die Größe der Stichprobe zu, und die Daten sind deutlich repräsentativer. Die Lehrkraft sollte zu Beginn der Reihe mehr Stunden einplanen. Die vorliegende Unterrichtsreihe lässt sich außerdem erweitern, indem neben dem Alter noch das Geschlecht erfasst wird. Einführung in wichtige Funktionen Bei der Arbeit mit Excel ist es sinnvoll, an der ein oder anderen Stelle wichtige Funktionen noch einmal zu wiederholen und zu üben. Das Gleiche gilt für die Arbeit mit dem GTR. Die Schülerinnen und Schüler können mit dem Rechner rechnen, benötigen aber eine Einführungsphase in das Erstellen und Auswerten von Listen beziehungsweise ausreichend Zeit, um ein Histogramm zu zeichnen. Excel-Datei digital zur Verfügung stellen Die Excel-Datei, in der sich die Urliste befindet, sollte den Schülerinnen und Schülern per Netzwerk oder einer für alle zugänglichen Dateiablage in der so genannten "Cloud" (etwa Dropbox) zur Verfügung gestellt und dort immer wieder gesichert werden. Die Listen, mit denen die Schülerinnen und Schüler im GTR arbeiten, sind dagegen stets präsent, da diese sich immer im Rechner befinden. Hierbei sind gegebenenfalls die eintsprechenden Einstellungen anzugeben.

  • Geographie  / Mathematik
  • Sekundarstufe II