Unterrichtsmaterialien zum Thema "Fernerkundung"

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Vulkanismus mit Google Earth

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Vulkanismus erarbeiten sich die Lernenden anhand von Online-Materialien einen Überblick über die verschiedenen Vulkantypen und ziehen daraus Schlüsse für das Gefahrenpotenzial eines Vulkans.Die Verteilung der Vulkane auf der Erde ist kein Zufall, sondern folgt ganz bestimmten Mustern. Die Ursachen für diese Verteilung sowie die Formentstehung der Vulkane erarbeiten sich die Lernenden anhand der in einem Arbeitsblatt formulierten Aufgabenstellungen. Das Leben in der Nähe eines Vulkans ist immer mit einem gewissen Risiko verbunden. Am Beispiel des Vesuv führen die Schülerinnen und Schüler eine Risikoanalyse auf der Basis von Google Maps oder optional von Google Earth durch.Die Unterrichtseinheit zum Thema Vulkanismus ist für die Arbeit in der Sekundarstufe II konzipiert und wurde vom Autor durchgeführt, nachdem er die Theorie der Plattentektonik mit den Schülerinnen und Schülern besprochen hatte. Das Arbeitsblatt ist so aufgebaut, dass sich die Jugendlichen innerhalb einer Doppelstunde die Grundlagen des Vulkanismus erarbeiten. Sie sollen entsprechend die drei Vulkantypen (Strato-, Schildvulkan und Caldera) in ihren spezifischen Eigenschaften darstellen. Weiterhin sollen sie die globale Verteilung von Vulkanen untersuchen und begründen (Bezug zur Plattentektonik) und einige wichtige vulkanische Ausbruchsereignisse in ihren Folgen beschreiben können. Grundlagen des Vulkanismus Je nach Leistungsfähigkeit des Kurses dürfte mit den Aufgaben 1 bis 3 eine Doppelstunde gefüllt sein. Aufgabe 4 stellt die erarbeiteten Grundlagen anwendungsbezogen in einen größeren Gesamtzusammenhang. Hier sollen die Schülerinnen und Schüler das Gefahrenpotenzial des Vesuv für die umliegenden Siedlungen bewerten. Dazu ist es notwendig, dass zuerst der erste Link in Aufgabe 4 bearbeitet wird, da hier unterschiedliche Folgegefahren durch ausbrechende Vulkane darstellt werden. Anschließend versuchen die Schülerinnen und Schüler eine Risikoanalyse für den Vesuv und seine Umgebung auf Basis des Kartenmaterials in Google Maps durchzuführen. Die Aufgaben 1 bis 3 sind idealerweise in Einzel- oder Partnerarbeit zu lösen, Aufgabe 4 kann auch von einer größeren Gruppe bearbeitet werden. Einsatz von Google Earth Die Erfahrungen zeigen, dass die multimediale Aufbereitung des Themas zusätzlich zur Faszination Vulkanismus ein sehr starker Motivator ist, über längere Zeit mit starker Konzentration an der fachlichen Aufbereitung zu arbeiten. Zudem lässt das gewählte Medium ein individuelles Lerntempo zu und fördert den Umgang mit dem Computer. Eine noch höhere Anforderung hat die Aufgabe 4, wenn sie nicht mit Google Maps, sondern mit Google Earth durchgeführt wird. Hier wird eine intensive Einarbeitung der Schülerinnen und Schüler in Google Earth verlangt. Dazu sollen sie den Vesuv suchen, eine geeignete Überhöhung des Geländes einstellen und verschiedene Gefahrenquellen mithilfe von Vektor-Overlays visualisieren und präsentieren. Eine Einführung für die Lehrkraft gibt das Video google_earth_tutorial.wmv, welches auch als Hilfestellung für die Jugendlichen im Unterricht genutzt werden kann.Die Schülerinnen und Schüler können die verschiedenen Vulkanarten typisieren. führen die globale Verteilung von Vulkanen auf die Lage und Ausprägung der plattentektonischen Grenzen zurück. können die wichtigsten Vulkanausbrüche geographisch verorten und ihre Eigenschaften (Risikopotenzial) beschreiben können anhand recherchierter Fakten eine eigenständige Risikoanalyse durchführen. können Gefährdungspotenziale in Google Earth mithilfe von Bilderoverlays darstellen. können die Ergebnisse präsentieren. Je nach Leistungsfähigkeit des Kurses dürfte mit den Aufgaben 1 bis 3 eine Doppelstunde gefüllt sein. Aufgabe 4 stellt die erarbeiteten Grundlagen anwendungsbezogen in einen größeren Gesamtzusammenhang. Hier sollen die Schülerinnen und Schüler das Gefahrenpotenzial des Vesuv für die umliegenden Siedlungen bewerten. Dazu ist es notwendig, dass zuerst der erste Link in Aufgabe 4 bearbeitet wird, da hier unterschiedliche Folgegefahren durch ausbrechende Vulkane darstellt werden. Anschließend versuchen die Schülerinnen und Schüler eine Risikoanalyse für den Vesuv und seine Umgebung auf Basis des Kartenmaterials in Google Maps durchzuführen. Die Aufgaben 1 bis 3 sind idealerweise in Einzel- oder Partnerarbeit zu lösen, Aufgabe 4 kann auch von einer größeren Gruppe bearbeitet werden. Die Erfahrungen zeigen, dass die multimediale Aufbereitung des Themas zusätzlich zur Faszination Vulkanismus ein sehr starker Motivator ist, über längere Zeit mit starker Konzentration an der fachlichen Aufbereitung zu arbeiten. Zudem lässt das gewählte Medium ein individuelles Lerntempo zu und fördert den Umgang mit dem Computer. Eine noch höhere Anforderung hat die Aufgabe 4, wenn sie nicht mit Google Maps, sondern mit Google Earth durchgeführt wird. Hier wird eine intensive Einarbeitung der Schülerinnen und Schüler in Google Earth verlangt. Dazu sollen sie den Vesuv suchen, eine geeignete Überhöhung des Geländes einstellen und verschiedene Gefahrenquellen mithilfe von Vektor-Overlays visualisieren und präsentieren. Eine Einführung für die Lehrkraft gibt das Video google_earth_tutorial.wmv, welches auch als Hilfestellung für die Jugendlichen im Unterricht genutzt werden kann.

  • Geographie
  • Sekundarstufe II

Land am Nil – Oasenwirtschaft und Bewässerung

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Nil und seinem Delta lernen die Schülerinnen und Schüler die Flussoase, die Nilschwelle und moderne Bewässerungsprojekte Ägyptens kennen.Der Nil und sein Delta sind fester Bestandteil des Geographieunterrichts der Sekundarstufe I. In dieser Unterrichtseinheit spielt die Auswertung von Satellitenbildern eine zentrale Rolle. Durch die Auswertung eines Satellitenbildes bekommen die Schülerinnen und Schüler Einblick in eine für sie neue Fachmethode. Zudem erhalten sie einen sehr anschaulichen Gesamteindruck über die Gliederung des Lebensraumes Ägypten (Wüste, "Lebensader" Nil , Niltal, Oasen, Delta, Rotes Meer, Mittelmeer). Die Schülerinnen und Schüler bearbeiteten die Aufgaben auf dem Arbeitsblatt in Partnerarbeit oder in Kleingruppen und präsentierten der Klasse zum Abschluss der Unterrichtseinheit ihre Ergebnisse. Erarbeitung Um Bilder "vom Boden" zu erhalten, suchen die Schülerinnen und Schüler selbstständig nach entsprechenden Internetseiten mit Bildern vom Nil und seinen Oasen, wie sie sich zum Beispiel auf einer Flussfahrt zeigen. Bei der Bearbeitung der Fragen nach der Entstehung eines Deltas und den verschiedenen Oasenwirtschaftsformen erhalten die Schülerinnen und Schüler keine vorgegebenen Internetseiten. Als besonders beeindruckend wird von den Lernenden häufig die neben dem Satellitenbild auf dem Arbeitsblatt verlinkte Animation zu einem Projekt der Bewässerungswirtschaft empfunden, die das Entstehen und Vergehen der Vegetation in Abhängigkeit von der Bewässerung im Zeitraffer und aus der Astronautenperspektive zeigt. Projekte dieser Art sind an den Grenzen des Deltas zur Wüste auch auf dem Satellitenbild auszumachen. Diese Vegetationskreise werden von den Schülerinnen und Schülern mit Begriffen wie "Graskreise in Ägypten" oder "Signs in Egypt" umschrieben. Auch der Link mit Informationen zu dem ehrgeizigen Toshka-Projekt wird vorgegeben. Diskussion und Ergebnispräsentation Die Diskussion über die Erfolgschancen der Bewässerung und des Toshka-Projektes verläuft in der Regel einhellig: Diese Form der Bewässerungswirtschaft wird langfristig nicht funktionieren. Als Gründe können zum Beispiel angeführt werden, dass die Temperaturen viel zu hoch sind, dass der Grad der Versalzung viel zu hoch ist, dass dort wo bewässert wird, auch entwässert werden müsste, dass niemand freiwillig in die Wüste zieht und schließlich dass die Desertifikation stetig fortschreitet. Ein wichtiger Kritikpunkt ist, dass das Projekt enorme Geldmengen verschlingt und Ägypten das Geld besser investieren könnte. Bei dem Vortrag der Ergebnisse können sich die Arbeitsgruppen auf stichwortartige Ausführungen stützen und dafür Folien oder Plakate benutzen, um die Ergebnisse anschaulich zu präsentieren. Dabei können auch Bilder vom Nil und Karten von Ägypten aus dem Internet verwendet werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben ein Satellitenbild und werten es aus. erklären die Entstehung eines Deltas. lernen das Prinzip einer Flussoase kennen und erläutern es. lernen das Toshka-Projekt im Süden von Ägypten kennen und diskutieren kritisch dessen Erfolgsaussichten. kennen und erklären den Begriff der Nilschwelle. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler finden selbständig im Internet nach passenden Inhalten. beschreiben und bewerten Inhalte anhand von Satellitenbildern und einer Animation. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten Inhalte in Partnerarbeit oder in Kleingruppen.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I

Entstehung und Zugweg eines Hurrikans

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Hurrikans lernen die Schülerinnen und Schüler mithilfe von Animationen und Satellitenfilmen die Entstehung eines Hurrikans und den Zugweg der tropischen Wirbelstürme über die Nordhemisphäre kennen.Hurrikane kommen in den Rahmenrichtlinien für den Unterricht der Sekundarstufe I nicht vor. Dennoch werden die Wirbelstürme im Zusammenhang mit der Behandlung der USA im Unterricht meist angeschnitten, wenn auch selten vertiefend behandelt. Während der "Hurrikan-Saison" erlangt das Thema durch die großen Verwüstungen einzelner Stürme jedoch regelmäßig eine hohe Medienpräsenz. Dann lohnt es sich, das große Interesse der Schülerinnen und Schülern an den Naturkatastrophen und ihren Folgen im Unterricht aufzugreifen und die Natur der Wirbelstürme einmal genauer zu betrachten. Die hier vorgestellte Unterrichtseinheit entstand vor dem Hintergrund des Hurrikans Katrina, der Ende August 2005 insbesondere den US Bundesstaat Louisiana heimgesucht und dabei New Orleans und andere Städte verwüstet hat. Die Schülerinnen und Schüler lernen mithilfe von Flash-Animationen die Entstehung eines Hurrikans kennen, arbeiten mit dem kostenfreien NASA-Programm "World Wind" und erstellen selbst eine kleine GIF-Animation zum Zugweg eines Hurrikans. Vorbereitung und Verlauf der Unterrichtseinheit Informationen zur Nutzung des NASA-Programms "World Wind" sowie von GIF-Animatoren Die Schülerinnen und Schüler können die Entstehung eines Hurrikans beschreiben und erklären. kennen die Entstehungsgebiete der Hurrikans. beschreiben am Beispiel des Hurrikans Jeanne (September 2004) den Zugweg eines Wirbelsturms. können mithilfe von Satellitenbildern eine Animation zum Zugweg eines Hurrikans selbstständig erstellen. diskutieren vor dem Hintergrund der Verwüstung von New Orleans mögliche Zivilschutzmaßnahmen. erörtern die Bedeutung der Klimaerwärmung für die Wahrscheinlichkeit der Entstehung starker Hurrikane. Das NASA-Programm "World Wind" Auf allen Schülerrechnern wird die kostenlose NASA-Software "World Wind" verfügbar gemacht. Ausführliche Informationen zur Arbeit mit "World Wind" finden Sie auf der Homepage des Programms. Es dient in dieser Unterrichtseinheit dazu, Bilder des Hurrikans Jeanne auf dem NASA-Server zu finden, zu betrachten und auf dem eigenen Rechner zu speichern, um sie dann mithilfe des GIF-Animators zu einem "eigenen" kleinen Trickfilm zusammen zu bauen. World Wind Hier können Sie die NASA-Software kostenlos herunterladen. Außerdem finden Sie hier FAQs und weitere Infos zur Handhabung der Software. Satellitenbilder "World Wind" sollte im Unterricht nur benutzt werden, wenn eine DSL-Leitung zur Verfügung steht (große Datenmenge!). GIF-Animatoren Für Einsatz im Unterricht stehen verschiedene GIF-Animatoren als Freeware oder Shareware zur Verfügung, beispielsweise Ulead GIF Animator Lite, Microsoft GIF-Animator oder GIF Movie Gear 2. Einstieg in das Thema Die Berichterstattung über die katastrophalen Folgen von Katrina bot genug Stoff für den Einstieg in die Thematik. Bilder und Berichte über die verheerenden Schäden und das Leiden der Menschen aus dem Katastrophengebiet sowie die Sorge um den weltweiten Klimawandel führten schnell zu der Frage, wie "so ein Hurrikane eigentlich entsteht". Animation zur Entstehung eines Hurrikans Die gesamte Unterrichtseinheit fand im Computerraum statt. Die Schülerinnen und Schüler bearbeiteten die Aufgabenstellungen des Online-Arbeitsblattes in Partnerarbeit und wurden aufgefordert, ihre Ergebnisse schriftlich im Heft zu fixieren. Die Animation "So entsteht ein Wirbelsturm" der ZDF Mediathek ist auf dem Online-Arbeitsblatt verlinkt. Die Schülerinnen und Schüler lernen mithilfe der Flash-Animation die Bedingungen für die Entstehung, die Dynamik und die Zugwege der Wirbelstürme kennen. Das ZDF-Video "Wie entsteht ein Hurrikan" enthält weitere Informationen, zum Beispiel zu dem Zusammenhang zwischen Klimaerwärmung und zunehmender Hurrikangefahr, und kann als Zusatzmaterial verwendet werden (Projektion per Beamer). Nutzung des NASA-Programms "World Wind" Um mit dem NASA-Programm Satellitenbilder vom Zugweg des Hurrikans Jeanne betrachten oder herunterladen zu können, benötigt man wegen der große Datenmengen einen Internetzugang mit DSL-Leitung. Die Schülerinnen und Schüler müssen dazu den Web Mapping Server (WMS-Browser) benutzen. Die Bilder von Jeanne finden sich dann auf dem NASA SVS Image Server. Falls die Lernenden mit "World Wind" noch nicht gearbeitet haben, erhalten Sie per Beamer eine Einweisung in die Programmfunktionen. Erstellung einer eigenen Animation Der Umgang mit dem jeweils verwendeten GIF-Animator wird den Schülerinnen und Schülern zu Beginn kurz erläutert, falls keine Vorkenntnisse vorhanden sind. Danach erstellen sie in Partnerarbeit eine eigene kleine Animation, die die Zugbahn des Hurrikans darstellt. Der Umgang mit dem GIF-Animator (hier der Microsoft GIF-Animator) verlief im Wesentlichen reibungslos. Die fertigen Animationen können in einer Cloud-Anwendung wie Dropbox gespeichert werden, auf die die Schülerinnen und Schüler Zugriff haben. Eine Alternative: Nutzung fertiger Animationen Statt der Nutzung von "World Wind" und der Erstellung "eigener" Animationen kann im Unterricht natürlich auch auf "gebrauchsfertige" Satellitenbildfilme aus dem Internet zurückgegriffen werden. Hier einige Beispiele: NASA Scientific Visualization Studio: Hurricane Frances Progression Animationen und Satellitenbilder zum Zugweg von Frances von der Küste Brasiliens bis nach Florida (September 2004); QuickTime Player erforderlich Satellitengeographie im Unterricht: Hurrikan Andrew Die Animation zeigt den Hurrikan Andrew (1992) im infraroten Licht, so dass man auch die Nachtsituationen verfolgen kann; Windows Media Player erforderlich. Diskussion Aufgrund der dramatischen Bilder und Berichte zur Situation in New Orleans diskutieren und bewerten die Schülerinnen und Schüler mögliche Vorbereitungs- und Schutzmaßnahmen (Frühwarnsysteme, Dämme, Evakuierungsmöglichkeiten und -pläne, Krisenmanagement, … ). Vor dem Hintergrund der Klimaerwärmung kann auch der Zusammenhang zwischen einer erhöhten Temperatur der Meere und der Wahrscheinlichkeit der Entstehung starker Wirbelstürme erörtert werden.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I