Unterrichtsmaterialien zum Thema "Naturkatastrophe"

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24 Treffer zu "Naturkatastrophe"
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Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Ökosystem Wald interpretieren die Lernenden Satellitenbilder, um die Auswirkungen von Waldbränden in Griechenland zu erfassen. Dabei setzen sie sich mit der Dynamik und Stabilität von Ökosystemen auseinander und werden in die Methoden der Fernerkundung eingeführt. Ein interaktives Modul vereinfacht und veranschaulicht das Lernen. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Waldbrände kommen in vielen Regionen der Welt als natürlicher Teil eines Kreislaufes vor, durch den die Voraussetzungen für die Nährstoffversorgung der folgenden Baumgenerationen geschaffen werden. Ihre Auswirkungen können jedoch auch verheerend sein. Anhand von Satellitenbildern können die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines interaktiven Computer-Moduls die Folgen nachvollziehen und sichtbar machen. Materialien und Anwendungen stammen aus dem Projekt "Fernerkundung in Schulen" (FIS) des Geographischen Institutes der Universität Bonn. FIS beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Die Unterrichtseinheit gibt es mit einem eigenen Computermodul auch für den Geographieunterricht: Feuerspuren im Satellitenbild - Eingriffe in Landschaften .Die vorliegende Unterrichtseinheit zum Ökosystem Wald hat zum Ziel, den Schülerinnen und Schülern den Themenkomplex "Stabilität und Dynamik von Ökosystemen" näherzubringen. Die Lernenden sollen am Ende diese Sequenz in der Lage sein, Zusammenhänge zwischen dem elektromagnetischem Spektrum, der Aufnahme und der Entstehung von Satellitenbildern sowie der Erfassung von Veränderungen innerhalb von Ökosystemen aufzuzeigen und zu verstehen. Anhand von zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommenen Satellitenbildern können die Jugendlichen Veränderungen der entsprechenden Region in Griechenland feststellen. Dabei lernen sie, wie die Pflanzen das Licht für die Photosynthese verwenden und welche Wellenlängenbereiche von Pflanzen reflektiert werden. Als wissenschaftliche Grundlage dient dabei die Einführung in die Methodik der Fernerkundung. Aufbau des Computermoduls Interaktive Aufgaben führen die Lernenden durch verschiedene thematische Bereiche; Quizfragen dienen zur Sicherung der Ergebnisse. Inhalte des Computermoduls Die Lernenden analysieren anhand von Satellitenbildern die Situation einer Region in Griechenland vor und nach den Waldbränden. Die Schülerinnen und Schüler können Satellitenbilder interpretieren und zur Analyse von Stabilität und Dynamik von Ökosystemen. können das elektromagnetische Spektrum und unterschiedliche Wellenlängenbereiche beschreiben. können Reflexionseigenschaften von Pflanzen vergleichen und zuordnen. können Vegetationsindizes für die Veränderungsanalyse anwenden. Die Unterrichtseinheit "Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen" bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Darüber hinaus sind die durchgeführten Analysen und Manipulationen des Satellitenbildes nur mithilfe des Rechners umsetzbar. Dieser Umstand bringt den Schülerinnen und Schülern das Medium Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Werkzeug näher. Das Modul ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Das Computermodul - drei Teilbereiche Das Computermodul gliedert sich in zwei inhaltliche Bereiche: die Einführung in das Thema und den Hauptteil der Bildberechnung. Darüber hinaus wird das Modul durch einen dritten zusätzlichen Bereich ergänzt, in dem durch Videos und Tutorials der Umgang mit dem Modul vorgestellt wird. Die aktivierten Bereiche werden auf der linken Leiste eingeblendet. Während der erste Teil einen ersten Einblick in die Thematik der Waldbrände liefert und eine übergeordnete Aufgabestellung benennt, setzt sich der Hauptteil aus verschiedenen Untersequenzen zusammen, in denen jeweils Aufgabenteile mit Fragestellungen sowie Info-Boxen mit Hintergrundinformationen enthalten sind. Den Abschluss der jeweiligen Untersequenzen bildet ein Quiz. Der erste Teil des Moduls wird nach dem Start automatisch geladen. Zu Beginn ist ein Schreibtisch zu sehen, auf dem verschiedene Dokumente liegen (siehe Abbildung 1, zur Vergrößerung bitte anklicken). Die Schülerinnen und Schüler sollen sich nun nacheinander mit den drei dargestellten Dokumenten beschäftigen: einem Zeitungsartikel zu Waldbränden in Griechenland, Bildmaterial sowie der übergeordneten Aufgabestellung, die als Auftrag der EU-Kommission gestaltet ist. Durch Anklicken werden die jeweiligen Dokumente vergrößert. Nach der Bearbeitung der drei Materialien können die Jugendlichen durch Anklicken der virtuellen Computermaus in den Hauptteil des Moduls übergehen. Bildrechner Der Hauptteil ist in vier Unterbereiche unterteilt. Der erste Teil beginnt mit einem kurzen Video über den Umgang mit dem Modul. Nun können die Lernenden ein Satellitenbild im roten und infraroten Kanal, eine Satellitenkarte sowie eine Nutzungskarte laden und sich die unterschiedlichen Pixelwerte im Bild anzeigen lassen. In der dazugehörigen Info-Box (siehe Abbildung 2) wird ihnen einführendes Wissen zur Satellitenfernerkundung vermittelt. Nachdem sie das Quiz erfolgreich bestanden haben, gelangen die Lernenden in einen weiterführenden Bereich des Hauptteils. Vegetationsindex NDVI Wieder werden die Schülerinnen und Schüler durch ein kleines Video in die Vorgehensweise eingewiesen. Hier können sie zwei Satellitenbilder, eins vor den Waldbränden mit einem nach den Waldbränden, vergleichen und für den jeweiligen Zeitpunkt ein Bild des Vegetationsindex "NDVI" (Normalized Difference Vegetation Index) berechnen. In der dazugehörigen Info-Box finden sie das dazu notwendige Wissen einfach und anschaulich erklärt. Auch hier schließt dieser Teil mit einem Quiz ab und leitet in den dritten Teil weiter. Change Detection Der dritte Teil unterscheidet sich optisch nicht vom zweiten, allerdings variieren Aufgabenstellung und Info-Box, indem sie vor allem die Berechnung des Unterschiedes (change detection) der beiden Bilder in den Vordergrund stellen. Die Lösung der Aufgaben und das Bestehen des Quiz leiten in den letzten Teil über. Zeitreihenanalyse Dem letzten Teil des Moduls wird erneut ein Video-Tutorial vorangestellt. In diesem Teil liegt der Fokus auf der Zeitreihenanalyse, mithilfe welcher die Lernenden nicht nur zwei Zeitpunkte miteinander vergleichen können, sondern Bilder zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten. Dies ermöglicht ihnen eine umfassendere Analyse in Bezug auf die Feuerkatastrophe, aber auch zu jahreszeitlichen Schwankungen des Ökosystems. Ein abschließendes Quiz beendet das Modul mit einer Schlussnotiz. Im Video und Tutorial-Teil können sich die Schülerinnen und Schüler zur Vorbereitung kurze Videos anschauen, um in ihrem Umgang mit dem Modul sicher zu werden. Mit jedem erfolgreich gelösten Arbeitsbereich wird ein weiteres Tutorial sichtbar, das von nun an jederzeit erneut angesehen werden kann. Die verschiedenen Tutorials lassen sich wie Karteikartenreiter am oberen Bildschirmrand anklicken (siehe Abbildung 3). Navigation im Modul Das Computermodul erlaubt auch, zwischen den zwei Hauptbereichen (Einführung und Bildrechner) zu springen. Zu Beginn ist die grüne Navigationsleiste am linken Rand noch leer. Erst nach Lesen der ersten Materialien wird das Icon für den jeweiligen Bereich sichtbar, sodass man später über die Navigationsleiste wieder dorthin zurück gelangen kann. Der Ablauf der Unterrichtsstunden mit dem interaktiven Lernmodul "Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen" wird durch die Struktur des Computermoduls vorgegeben. In Zweierteams können sich die Schülerinnen und Schüler die zwei Teilbereiche in drei Schulstunden erarbeiten. Der Unterricht beginnt jeweils mit einer Erläuterung des Moduls und gegebenenfalls der Aufgabenstellung. Dann folgt die selbständige Erarbeitung und Überprüfung der Kenntnisse im Quiz. Abschließend können die Ergebnisse jeder Stunde noch einmal im Plenum gebündelt werden. Stunde 1: Einführung - Waldbrände und Satellitenfernerkundung In der ersten Stunde führt das Computermodul mit zwei Dokumenten zu Waldbränden sowie der übergeordnete Aufgabestellung in die Thematik ein. Die Lernenden erhalten dort erstes Hintergrundwissen zu Waldbränden in Griechenland. Erst nach dem Lesen der Dokumente wird in den anschließenden Hauptteil weitergeleitet. Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es, die Entwicklung und die Regeneration der verbrannten Flächen nachzuvollziehen und zu analysieren. Darüber hinaus beschäftigen sich die Lernenden zu Beginn des Hauptteils mit den Grundlagen der Satellitenfernerkundung und analysieren erste Grauwertbilder. Zur Überprüfung und Festigung des Gelernten ist ein Quiz integriert, das man über einen Button unten rechts im Bild erreicht. Es leitet gleichzeitig zum nächsten Modulteil über. Stunde 2 und 3: Bildrechner Veränderungsanalyse Thema der zweiten Stunde ist der Vergleich von zwei Satellitenbildern aufgrund unterschiedlicher Vitalitätszustände der Pflanzen. Das Computermodul erlaubt, die Situation in einer Region vor und nach Waldbränden gegenüberzustellen. Mithilfe eines Rechners auf der rechten Seite kann der Vegetationsindex errechnet und analysiert werden. Die Info-Box bietet den Schülerinnen und Schülern einen vertieften Einblick in die Arbeitsweisen der Satellitenfernerkundung mit Vegetationsindizes. Auch hier schließt ein Quiz den zweiten Modulteil ab und leitet in den dritten Teil über. Hier wird nun das erworbene Wissen der ersten Teile zusammengefügt und in Form der computergestützten Veränderungsanalyse (change detection) durchgeführt. Die Jugendlichen vergleichen die Satellitenbilder nicht mehr nur visuell, sondern analysieren diese mithilfe des errechneten Bildes. Die dritte Stunde geht noch einen Schritt weiter und lässt die Schülerinnen und Schüler nicht mehr nur zwei Bilder miteinander vergleichen, sondern eine Sequenz mehrerer zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommener Bilder (Abbildung 4, bitte anklicken). Je nachdem, wo der Mauszeiger auf der Karte positioniert wird, ändert sich der Kurvenverlauf in der Grafik am rechten Bildschirmrand. Neben durch Katastrophen verursachte Veränderungen können auch natürliche saisonal bedingte Schwankungen erfasst und analysiert werden. Ein abschließendes Quiz rundet das Modul inhaltlich ab.

  • Biologie
  • Sekundarstufe II

Feuerspuren im Satellitenbild - Eingriffe in Landschaften

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zu Eingriffen in Landschaften interpretieren die Lernenden Satellitenbilder, um die Auswirkungen von Waldbränden in Griechenland zu erfassen. Dabei setzen sie sich mit den Ursachen und Folgen von Eingriffen in geoökologische Kreisläufe auseinander und werden in die Methoden der Fernerkundung eingeführt. Ein interaktives Modul vereinfacht und veranschaulicht das Lernen. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Waldbrände kommen in vielen Regionen der Welt als natürlicher Teil eines Kreislaufes vor, durch den die Voraussetzungen für die Nährstoffversorgung der folgenden Baumgenerationen geschaffen werden. Ihre Auswirkungen können jedoch auch verheerend sein. Anhand von Satellitenbildern können die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines interaktiven Computer-Moduls die Folgen nachvollziehen und sichtbar machen. Materialien und Anwendungen stammen aus dem Projekt "Fernerkundung in Schulen" (FIS) des Geographischen Institutes der Universität Bonn. FIS beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Die Unterrichtseinheit gibt es mit einem eigenen Computermodul auch für den Biologieunterricht: Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen .Die vorliegende Unterrichtseinheit hat zum Ziel, den Schülerinnen und Schülern den Themenkomplex "Ursachen und Folgen von Eingriffen in geoökologische Kreisläufe" näherzubringen und sie in die Lage zu versetzen, Zusammenhänge zwischen elektromagnetischem Spektrum, der Aufnahme und Entstehung von Satellitenbildern und der Erfassung von Veränderungen innerhalb von Landschaften aufzuzeigen und zu verstehen. Anhand von zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommenen Satellitenbildern können die Jugendlichen Veränderungen der entsprechenden Region in Griechenland feststellen. Dabei lernen sie, wie die Pflanzen das Licht für die Photosynthese verwenden und welche Wellenlängenbereiche von Pflanzen reflektiert werden. Als wissenschaftliche Grundlage dient dabei die Einführung in die Methodik der Fernerkundung, mithilfe derer die Jugendlichen durch Vegetationsindizes und Veränderungsanalysen eigenständige Bewertungen vornehmen können. Aufbau des Computermoduls Interaktive Aufgaben führen die Lernenden durch verschiedene thematische Bereiche, Quizfragen dienen zur Sicherung der Ergebnisse. Inhalte des Computermoduls Die Lernenden analysieren anhand von Satellitenbildern die Situation einer Region vor und nach den Waldbränden. Die Schülerinnen und Schüler lernen Ursachen und Hintergründe von Waldbränden kennen. können Satellitenbilder interpretieren und zur Analyse von Stabilität und Dynamik von Landschaften nutzen. können das elektromagnetische Spektrum und unterschiedliche Wellenlängenbereiche beschreiben. können Reflexionseigenschaften von Pflanzen vergleichen und zuordnen. können NDVI-Zeitreihen zur Beurteilung der Dynamik und Stabilität ausgewählter Regionen anwenden. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik "Eingriffe in Landschaften" durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Darüber hinaus sind die durchgeführten Analysen und Manipulationen des Satellitenbildes nur mithilfe des Rechners umsetzbar. Dieser Umstand bringt den Schülerinnen und Schülern das Medium Computer ergänzend zu seiner Freizeit-Relevanz als reines Informations- und Unterhaltungsgerät auch als unterrichtlich nutzbares Werkzeug näher. Das Modul ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Das Computermodul - drei Teilbereiche Das Computermodul "Feuerspuren im Satellitenbild - Eingriffe in Landschaften" gliedert sich in zwei inhaltliche Bereiche: die Einführung in das Thema und den Hauptteil der Bildberechnung. Darüber hinaus wird das Modul durch einen dritten zusätzlichen Bereich ergänzt, in dem durch Videos und Tutorials der Umgang mit dem Modul vorgestellt wird. Die aktivierten Bereiche werden auf der linken Leiste des Programmfensters eingeblendet. Während der erste Teil einen ersten Einblick in die Thematik der Waldbrände liefert und eine übergeordnete Aufgabestellung benennt, setzt sich der Hauptteil aus verschiedenen Untersequenzen zusammen, in denen jeweils Aufgabenteile mit Fragestellungen sowie Info-Boxen mit Hintergrundinformationen enthalten sind. Den Abschluss der jeweiligen Untersequenzen bildet ein Quiz. Der erste Teil des Moduls wird nach dem Start automatisch geladen. Zu Beginn ist ein Schreibtisch zu sehen, auf dem verschiedene Dokumente liegen (siehe Abbildung 1, zur Vergrößerung bitte anklicken). Die Schülerinnen und Schüler sollen sich nun nacheinander mit den drei dargestellten Dokumenten beschäftigen: einem Zeitungsartikel zu den Waldbränden in Griechenland 2007, Bildmaterial sowie der übergeordneten Aufgabestellung, die als Auftrag der EU-Kommission gestaltet ist. Durch Anklicken werden die jeweiligen Dokumente vergrößert. Nach der Bearbeitung der drei Materialien können die Jugendlichen durch Anklicken der virtuellen Computermaus in den Hauptteil des Moduls übergehen. Bildrechner Der Hauptteil ist in vier Unterbereiche unterteilt. Der erste Teil beginnt mit einem kurzen Video über den Umgang mit dem Modul. Nun können die Lernenden ein Satellitenbild im roten und infraroten Kanal, eine Satellitenkarte sowie eine Nutzungskarte laden und sich die unterschiedlichen Pixelwerte im Bild anzeigen lassen. In der dazugehörigen Info-Box (siehe Abbildung 2) wird ihnen einführendes Wissen zur Satellitenfernerkundung vermittelt. Nachdem sie das Quiz erfolgreich bearbeitet haben, gelangen die Lernenden in einen weiterführenden Bereich des Hauptteils. Vegetationsindex NDVI Wieder werden die Schülerinnen und Schüler durch ein kleines Video in die Vorgehensweise eingewiesen. Hier können sie zwei Satellitenbilder, eins vor den Waldbränden mit einem nach den Waldbränden vergleichen und für den jeweiligen Zeitpunkt ein Bild des Vegetationsindex "NDVI" (Normalized Difference Vegetation Index) berechnen. In der dazugehörigen Info-Box finden sie das dazu notwendige Wissen einfach und anschaulich erklärt. Auch dieser Teil schließt mit einem Quiz ab und leitet in den dritten Teil weiter. Change Detection Der dritte Teil unterscheidet sich optisch nicht vom zweiten, allerdings variieren Aufgabenstellung und Info-Box, indem sie vor allem die Berechnung des Unterschiedes (change detection) der beiden Bilder in den Vordergrund stellen. Die Lösung der Aufgaben und das Bestehen des Quiz leiten in den letzten Teil über. Zeitreihenanalyse Dem letzten Teil des Moduls wird erneut ein Video-Tutorial vorangestellt. In diesem Teil liegt der Fokus auf der Zeitreihenanalyse, mithilfe derer die Lernenden nicht nur zwei Zeitpunkte miteinander vergleichen können, sondern Bilder zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten. Dies ermöglicht ihnen eine umfassendere Analyse in Bezug auf die Feuerkatastrophe, aber auch zu jahreszeitlichen Schwankungen des Ökosystems. Ein abschließendes Quiz beendet das Modul mit einer Schlussnotiz. Im Video- und Tutorial-Teil können sich die Schülerinnen und Schüler zur Vorbereitung kurze Videos anschauen, um in ihrem Umgang mit dem Modul sicher zu werden. Dieser Bereich wird über den Button "T" in der linken Menüleiste angewählt. Mit jedem erfolgreich gelösten Arbeitsbereich wird ein weiteres Tutorial sichtbar, das von nun an jederzeit erneut angesehen werden kann. Die verschiedenen Tutorials lassen sich wie Karteikartenreiter am oberen Bildschirmrand anklicken (siehe Abbildung 3). Navigation im Modul Das Computermodul erlaubt auch, zwischen den zwei Hauptbereichen (Einführung und Bildrechner) zu springen. Zu Beginn ist die grüne Navigationsleiste am linken Rand noch leer. Erst nach Lesen der ersten Materialien wird das Icon für den jeweiligen Bereich sichtbar, so dass man später über die Navigationsleiste wieder dorthin zurück gelangen kann. Der Ablauf der Unterrichtsstunden wird durch die Struktur des Computermoduls vorgegeben. In Zweierteams können sich die Schülerinnen und Schüler die zwei Teilbereiche in drei Schulstunden erarbeiten. Der Unterricht beginnt jeweils mit einer Erläuterung des Moduls und gegebenenfalls der Aufgabenstellung. Dann folgt die selbständige Erarbeitung und Überprüfung der Kenntnisse im Quiz. Abschließend können die Ergebnisse jeder Stunde noch einmal im Plenum gebündelt werden. Stunde 1: Einführung - Waldbrände und Satellitenfernerkundung In der ersten Stunde führt das Computermodul mit zwei Dokumenten zu Waldbränden sowie der übergeordnete Aufgabenstellung in die Thematik ein. Die Lernenden erhalten dort erstes Hintergrundwissen zu Waldbränden Griechenland. Erst nach dem Lesen der Dokumente wird in den anschließenden Hauptteil weitergeleitet. Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es, die Entwicklung und die Regeneration der verbrannten Flächen nachzuvollziehen und zu analysieren. Darüber hinaus beschäftigen sich die Lernenden zu Beginn des Hauptteils mit den Grundlagen der Satellitenfernerkundung und analysieren erste Grauwert-Bilder. Zur Überprüfung und Festigung des Gelernten ist ein Quiz integriert, das man über einen Button unten rechts im Bild erreicht. Es leitet gleichzeitig zum nächsten Modulteil über. Stunde 2 und 3: Bildrechner Veränderungsanalyse Thema der zweiten Stunde ist der Vergleich von zwei Satellitenbildern aufgrund unterschiedlicher Vitalitätszustände der Pflanzen. Das Computermodul erlaubt, die Situation in einer Region vor und nach Waldbränden gegenüberzustellen. Mithilfe eines Rechners auf der rechten Seite kann der Vegetationsindex errechnet und analysiert werden. Die Info-Box bietet den Schülerinnen und Schülern einen vertieften Einblick in die Arbeitsweisen der Satellitenfernerkundung mit Vegetationsindizes. Auch hier schließt ein Quiz den zweiten Modulteil ab und leitet in den dritten Teil über. Hier wird nun das erworbene Wissen der ersten Teile zusammengefügt und in Form der computergestützten Veränderungsanalyse (change detection) durchgeführt. Die Jugendlichen vergleichen die Satellitenbilder nicht mehr nur visuell, sondern analysieren diese mithilfe des errechneten Bildes. Zeitreihenanalyse Die dritte Stunde geht noch einen Schritt weiter und lässt die Schülerinnen und Schüler nicht mehr nur zwei Bilder miteinander vergleichen, sondern eine Sequenz mehrerer zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommener Bilder (Abbildung 4, bitte anklicken). Je nachdem, wo der Mauszeiger auf der Karte positioniert wird, ändert sich der Kurvenverlauf in der Grafik am rechten Bildschirmrand. Neben durch Katastrophen verursachte Veränderungen können auch natürliche saisonal bedingte Schwankungen erfasst und analysiert werden. Ein abschließendes Quiz rundet das Modul inhaltlich ab.

  • Geographie
  • Sekundarstufe II

Tornados – die stärksten Stürme der Welt

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit befasst sich mit Tornados, die als exogene Kraft das Leben von Menschen auf der ganzen Welt beeinflusst. Die Entstehung von Tornados sowie Schäden, die durch Tornados entstehen können, werden näher beleuchtet.Tornados, im Amerikanischen auch Twister genannt, geraten von Jahr zu Jahr wieder in die Schlagzeilen – beispielsweise immer dann, wenn in den USA die Tornadosaison beginnt (im Mittleren Westen von März bis Mai, im Südosten besonders im Winter). Obwohl Tornados, ebenso wie Blizzards und Hurrikans, zu den klimatischen Besonderheiten Nordamerikas gehören, kommen sie auch in Europa nicht selten vor. Diese Unterrichtseinheit thematisiert die beeindruckende exogene Kraft aus verschiedenen Perspektiven. Die windigen Naturgewalten haben Auswirkungen auf das Leben von Menschen weltweit. Vor allem im Zentrum der USA zählen sie zu den am häufigsten auftretenden Naturgefahren. Da man die schnellen Wirbelstürme mit den heutigen Messmethoden der Klimatologie weder sicher vorhersagen kann, noch abschätzen kann, wohin sie ziehen, stellen sie ein besonders großes Risiko dar. Wie eine Fräse schneiden sich die Tornados durch die Landschaft und hinterlassen oftmals Verwüstungen, Zerstörungen und Leid. In Deutschland schaffen es nur wenige Wirbelstürme in die Schlagzeilen. Auch wenn selten darüber berichtet wird, treten auch bei uns jedes Jahr rund 40 bestätigte Tornados sowie über 200 Verdachtsfälle auf. Bekannte Fälle der letzten Jahre sind beispielsweise der Tornado in Viersen am Niederrhein 2018 oder der Tornado, der 2015 die Stadt Bützow in der Nähe von Rostock zu großen Teilen verwüstete. Da die Topographie von Europa die Entstehung von Trichterwolken nicht im Geringsten so sehr begünstigt wie die von Nordamerika, wo die Gebirge in nord-südlicher Richtung streichen, sind die Stürme bei uns dennoch meist deutlich schwächer und mit weniger verheerenden Folgen verbunden. Ziel dieser Unterrichtseinheit ist es, die Schülerinnen und Schüler über das Phänomen Tornado aufzuklären. Mithilfe der Arbeitsmaterialien lernen sie sowohl die Entstehung von Tornados als auch deren Vorkommen zu erklären. Darüber hinaus befassen sie sich anhand der Fujita-Skala, mit der Tornados klassifiziert werden, mit den Schäden, die diese Naturgewalten verursachen können. Abschließend wird darauf eingegangen, auf welche Weise sich Menschen vor Tornados schützen können.Die Unterrichtseinheit kann je nach Leistungsniveau der Lernenden am Ende der Sekundarstufe I oder zu Beginn der Sekundarstufe II durchgeführt werden. Davon abhängig, ob die Schülerinnen und Schüler bereits Berührung mit Grundbegriffen der Klimatologie oder der atmosphärischen Zirkulation hatten, kann darauf stärker oder weniger stark eingegangen werden. Das beeindruckende Bildmaterial, das zu Beginn der Unterrichtseinheit gezeigt wird, soll das Interesse der Lernenden wecken. Besonders schülerbezogen ist das Video zum Tornado in Viersen, das aufgrund der räumlichen Nähe zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler alle Lernenden motiviert. Durch die Medienpräsenz der Tornados in den USA bringen die meisten vermutlich sogar Vorwissen mit, an das die Lehrkraft anknüpfen kann. Die Arbeitsblätter, die zur Erarbeitung eingesetzt werden, arbeiten mit verschiedenen Medien, die von den Lernenden genutzt und ausgewertet werden sollen. Auch der Wechsel von Einzel- und Partnerarbeit gestaltet die Unterrichtseinheit abwechslungsreich. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Tornados als typisch nordamerikanische, aber auch in Deutschland auftretende Naturgefahr kennen. können die Entstehung eines Tornados erklären. erläutern, wieso die Wirbelstürme in den USA begünstigt auftreten. können die Zerstörungskraft von Tornados anhand der Fujita-Skala einordnen. kennen Maßnahmen, die zum Schutz vor Tornados ergriffen werden sollten. diskutieren, ob Präventionsmaßnahmen zum Schutz vor Tornados getroffen werden können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen das Internet als Informationsmedium zu Tornados in Deutschland. werten Texten, Skizzen und Karten zur Informationsgewinnung aus. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler tauschen sich mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern über ihre Arbeitsergebnisse aus. lösen Aufgaben in Partnerarbeit. diskutieren sowohl mit Partnerin oder Partner als auch im Plenum.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Vulkane - "Wenn die Erde Feuer spuckt"

Unterrichtseinheit

Ein Vulkanausbruch ist ein faszinierendes Ereignis, dem man sich nicht entziehen kann. Die PuR Sendung "Wenn die Erde Feuer spuckt" (nach dem gleichnamigen Buch von Sabrina Ließ und Julika Rieger) greift dieses schöne und zugleich schaurige Naturschauspiel auf.Jo Hiller und der Vulkanexperte Boris Behncke besteigen gemeinsam den Ätna und werden bei ihrer Forschungsarbeit gefilmt. Infoclips erklären das Geschehen unter der Erde und Reportagen zeigen die zerstörerische Wirkung von Vulkanen. Diese fächerübergreifende interaktive Lerneinheit vertieft die in der Sendung angerissenen Themen und kann als Einstieg für ein umfassenderes Unterrichtsprojekt dienen. Bis auf das Quiz zur Sendung ist sie jedoch so angelegt, dass auch Kinder, die keine Möglichkeit haben, die Sendung zu sehen, damit arbeiten können. Die Schülerinnen und Schüler sollen im Internet gezielt Arbeitsaufträge recherchieren, ein interaktives Quiz und Puzzle am Computer lösen, eine interaktive Zuordnungsaufgabe und einen interaktiven Lückentext lösen und herkömmliche Arbeitsblätter bearbeiten, für die die Internetrecherche als Informationsquelle dient. Organisation und Ablauf Kurzbeschreibung, zeitlicher und organisatorischer Ablauf, Vorraussetzungen, Erfolgskontrolle. Anmerkungen zu den einzelnen Lernbereichen Hier finden Sie Erläuterungen zu allen elf Arbeitsblättern, die die Hauptthemen der Lerneinheit behandeln. Arbeitsmaterial und interaktive Lernumgebung Elf Arbeitsblätter plus Deckblatt einzeln im PDF-Format. Die interaktive Lerneinheit können Sie hier herunterladen und auch ohne Internetzugang nutzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen aus den Bereichen des Sachunterrichts, der Fächer Mathematik, Deutsch, Kunst und Religion vielfältige am Thema orientierte Aufgaben erarbeiten und auf dem Wege Lernziele Vulkane - "Wenn die Erde Feuer spuckt" erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen gezielte Recherchen im Internet durchführen und das world wide web als Informationsquelle kennen lernen. Videoclips aus dem Web betrachten. eine interaktive Lerneinheit am Computer bearbeiten und dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung machen. Lückentexte und Zuordnungsübungen per drag&drop bearbeiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze treffen. sich als Partner über die Reihenfolge der Aufgaben einigen. sich gegenseitig helfen. Thema Vulkane Autorin Margret Datz Fächer fächerübergreifend: Deutsch, Mathematik, Sachunterricht, Kunst, Religion Zielgruppe 3. bis 4. Schuljahr Zeitraum circa 1 Woche Technische Voraussetzungen Computerraum oder Medienecke mit Internetanschluss, Soundkarte, RealPlayer oder Windows Media Player Erforderliche Vorkenntnisse genereller Umgang mit dem PC, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Wenn die Erde Feuer Vulkane sind nicht nur gefährlich und nützlich zugleich, nicht nur faszinierend und schaurig. Ihre Entstehung und Wirkung gehören zu den Einblicken in die Beschaffenheit der Erde, die Kinder im 4. Schuljahr gewinnen sollten. Neben der anschaulichen PuR-Sendung, die als Einstieg dienen kann, gibt es im Internet eine Fülle von interessanten und für Kinder geeignete Seiten, die sich mit dem Thema befassen. Inhalt Die interaktive Lerneinheit besteht neben der Eingangsseite (mit Quiz und Puzzle) aus neun weiteren Hauptseiten (wie Vulkane entstehen; wie Vulkane aussehen; wie Vulkane ausbrechen; wie Vulkane schaden; wie Vulkane nützen; wie Vulkane erforscht werden; Vulkan-Aufgaben; Vulkan-Geschichten; Vulkan-Experimente, -Rätsel und Malen), einer intern verlinkten Zuordnungsübung, einem Lückentext (Hot Potatoes), drei Hilfe-Seiten (intern) und 21 externen Links. Die Inhalte der Hauptseiten decken sich mit dem Inhalt der PuR-Sendung. Arbeitsweise Die Arbeitsanweisungen auf den Arbeitsblättern beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Die internen Links dagegen können offline bearbeitet werden. Die einzelnen Seiten sind frei wählbar, müssen also nicht in einer bestimmten Reihenfolge abgerufen werden - das Kind entscheidet nach Neigung. Partnerarbeit Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen hier unmittelbar von der Anzahl der vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen, da sich zum einen so die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und die Partner sich zum anderen gegenseitig unterstützen können. Arbeitsblätter Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit beziehungsweise in der Sendung angesprochenen Themen vertiefen: zum Beispiel Vulkane in Deutschland, Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Übungen zur Rechtschreibung (Wörter mit V), zum geometrischen Körper Kegel, Arbeiten mit großen Zahlen. Feedback Der fächerübergreifende Ansatz ermöglicht es zudem, den normalen Stundenplan für die Projektdauer außer Kraft zu setzten. Wichtig sind jedoch eine gemeinsame Einführung und Erklärung der Handhabung der Lerneinheit und ein tägliches Feedback, bei dem exemplarisch einige Gruppensprecher über ihre Arbeit und etwaige Probleme berichten, für die dann gemeinsam Lösungswege gesucht werden. Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll und eine entsprechende Einteilung vorzunehmen (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder vom Lehrer bestimmt). Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Erklären sollte man auf jeden Fall, dass die Rückkehr auf den heimischen Rechner über den Rückwärtspfeil des Browsers erfolgt. Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und vom Lehrer überprüft wird. Die Feuerspucker Das Quiz zur Sendung ist natürlich nur zu lösen, wenn die Kinder die Sendung auch gesehen haben. Es ist das einzige Element der Lerneinheit, das sich ausschließlich auf die Sendung bezieht. Hausaufgabe: "fernsehen!" Vielleicht haben einige Kinder oder deren Eltern die PuR-Sendung auf Video aufgezeichnet, so könnten sie sich zum gemeinsamen Anschauen mit anderen verabreden. Wie Vulkane entstehen Die Schülerinnen und Schüler werfen einen Blick in das Innere der Erde und lernen die Begriffe Erdkern, Erdmantel und Erdkruste sowie ihre Lage kennen (Lückentext, Abbildung). Ein weiterer Lückentext befasst sich mit den Konvektionsströmen des zähflüssigen Gesteins im Erdmantel. Ein Kurzvideo auf der dazu gehörenden Internetseite zeigt eine Reise durch die Erde. Entsprechende Abbildungen aus dem Internet sollen nachgezeichnet werden. Wie Vulkane aussehen Hier lernen die Kinder den Aufbau eines Vulkans (Magma, Magmakammer, Schlot, Hauptkrater, Nebenkrater, Kegel/Vulkan), Aschen und Lava) und die wichtigsten Vulkantypen (Schildvulkan, Schichtvulkan, Caldera-Vulkan) kennen. In einer interaktiven Zuordnungsübung können sie ihr Wissen überprüfen. Wie Vulkane ausbrechen Beredter als alle Erklärungen ist hier das Anschauen entsprechender Bilder beziehungsweise Videoclips, die Vulkanausbrüche zeigen. Wie Vulkane schaden Die Kinder sollen sich vorstellen, am Fuße eines Vulkans zu wohnen und Überlegungen zur eigenen Befindlichkeit anstellen. Sie lernen die sieben vulkanischen Gefahren kennen (Lavaströme, Airfall-Ablagerungen, Pyroklastische Ströme, Gase, Schlammlawinen, Erdrutsche und Tsunamis) und sehen eindrucksvolle Bilder von Landschaften vor und nach einem Vulkanausbruch. Wie Vulkane nützen Warum es trotz der Gefahren immer noch Menschen gibt, die in der Nähe von Vulkanen leben, zeigt der Aspekt "Wie Vulkane nützen" (fruchtbare Erde, Rohstoffe, Energiegewinnung, Heilwirkung durch Thermen). Wie Vulkane erforscht werden Vulkanforscher wie die beiden jungen Buchautorinnen und die Akteure in der PuR-Sendung brauchen eine ganz bestimmte Ausrüstung, um ihrer Aufgabe nachkommen zu können. Einen Einblick in die Arbeit von Vulkanforschern gewinnen die Kinder, die die Sendung nicht gesehen haben, hier durch die entsprechenden Fotos. Vulkan-Aufgaben Höhenangaben von bekannten Vulkanen sollen hier nachgeordnet und Unterschiede berechnet werden. Außerdem lernen die Schülerinnen und Schüler den geometrischen Körper Kegel kennen und ordnen ihm Gegenstände aus dem Alltag und abstrakte Formen zu. Vulkangeschichten Wörter mit V sollen nach dem Klang (W oder F) geordnet werden (Arbeitsblatt 9). Für Arbeitsblatt 10 finden die Kinder die Wörter aus dem Roman "Stiller" von Max Frisch in der Lernumgebung. In beeindruckender Weise beschreibt er den Ausbruch des Paricutin in Mexiko. Sie können den gesamten Text auch dem Buch entnehmen und von den Kindern Nomen, Verben und Adjektive heraussuchen lassen. Vulkan-Exprimente, Rätsel, Malen Bau eines Mini-Vulkans mit Zitronensäure und Natron, Lösen der Rätselseite (Arbeitsblatt 11) und Malen eines Vulkanbildes.

  • Geographie / Jahreszeiten
  • Primarstufe, Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Mit Spenden helfen - wem, wie, warum?

Unterrichtseinheit

Nach der Flut die Spendenflut, nach dem Großeinsatz mit Sandsäcken nun der mediale Großeinsatz mit hoher Werbewirksamkeit zum Spendensammeln – sicher ideale aktuelle Ansatzmöglichkeiten für ein genuin ethisches Thema: „Helfen in Notlagen“.Die Unterrichtsreihe könnte in mehreren Phasen ablaufen, die je nach zeitlichem Rahmen und Alter der Schülergruppe variiert werden könnten. Grundsätzlich ist die Reihe zwar in sich abgerundet, die einzelnen Arbeitsmaterialien sind aber auch als separate Stundenmodule in beliebiger Auswahl einsetzbar, etwa wenn die Tagesaktualität dies nahe legt, aber zu wenig Zeit für die gesamte Reihe ist.Die Unterrichtsreihe könnte in mehreren Phasen ablaufen, die je nach zeitlichem Rahmen und Alter der Schülergruppe variiert werden könnten. Grundsätzlich ist die Reihe zwar in sich abgerundet, die einzelnen Arbeitsmaterialien sind aber auch als separate Stundenmodule in beliebiger Auswahl einsetzbar, etwa wenn die Tagesaktualität dies nahe legt, aber zu wenig Zeit für die gesamte Reihe ist. Hier ein Vorschlag für den Ablauf der Unterrichtseinheit Fachspezifische Lernziele Die Schülerinnen und Schüler sollen eigene Gedanken und Gefühle zum Thema Katastrophen/menschliche Notlagen bewusst machen und thematisieren. erkennen, wie wichtig humanitäre Hilfe in bestimmten Situationen sein kann. eine Befragung durchführen und deren Ergebnisse auswerten. verschiedene große Spendenorganisationen kennen lernen und diese in Hinblick auf Zielsetzung, Trägerschaft, Organisationsstruktur vergleichen. die Geschichte vom barmherzigen Samariter kennen lernen und interpretieren. Ziele aus dem Bereich der Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Computer als schulisches Arbeitsmittel nutzen lernen. das Internet als Recherchemittel kennen und nutzen lernen. üben, sich in einer großen Homepage schnell und gezielt zurecht zu finden. eine Homepage in Hinblick auf medienkritische Fragestellungen untersuchen. Aber auch unabhängig von der akuten Realität der Katastrophenfälle aller Art, bleibt das Thema "Spenden" für den Unterricht aktuell - nicht zuletzt immer wieder Weihnachten. In der hier vorgestellten Unterrichtseinheit für die Sekundarstufe I sollen die Motive fürs Spenden bewusst gemacht und eine kritische Einstellung gegenüber Spendenwerbung und Spendenorganisationen vermittelt werden. Es wird deutlich, dass wohl nur das Internet die Möglichkeit bietet, sich im Rahmen des schulischen Unterrichts schnell einen Überblick über die Spendenorganisationen zu verschaffen und diese zu vergleichen. Ein interdisziplinärer Exkurs (Deutsch/Ethik) rundet die Unterrichtsreihe ab. Gespräch zum Einstieg Die Einstiegsphase dient vor allem der Mobilisierung und Thematisierung von Gefühlen, was entsprechend der Lerngruppe und der Aktualität mit Hilfe von emotional ansprechenden Fotos oder einem Film zu einer konkreten Katastrophensituation geschehen könnte. Die SchülerInnen könnten auch in einem Brainstorming eigene Erfahrungen mit Not und Hilfe aus der Not schildern. Oder man nutzt eine Spendenaktion als Aufhänger, die regelmäßig von SchülerInnen durchgeführt wird. Arbeitsblatt zum Einstieg Das Arbeitsblatt 1 bietet für die Einstiegsphase von vielen Möglichkeiten. Um dieses aktualisieren oder ein Foto ergänzen zu können, finden Sie Hinweise in der Linkliste zu diesem Beitrag. Für die Projektion von Fotos im Klassenraum ist ein Beamer hilfreich, wenn solche Möglichkeiten nicht vorhanden sind, lohnt sich auch ein Blick in die Erdkunde-Dia-Sammlung der Schule. Das Thema Spendenbereitschaft könnte mit einem Fragebogen erhellt werden, wobei es sicher günstig (und motivierender) ist, die SchülerInnen den Fragebogen zuerst selbst beantworten zu lassen. An die (außerschulische) Befragungsaktion würde sich dann eine Besprechung der Ergebnisse im Klassenplenum anschließen. Es folgt eine Phase zur Klärung der Begriffe aus dem Wortfeld "Mitleid und Hilfe". Die Motive von Spendern können in Gruppenarbeit diskutiert werden, danach können die Gruppen sich im Laufe der Arbeitsphase weiter zu Partnerarbeit und Einzelarbeit aufteilen. Auf der Basis eines Zeitungsartikels, der von Rekord-Spendensummen berichtet, könnte die Ambivalenz bei groß angelegten medialen Spendenkampagnen zu Katastrophen, die einerseits den leicht makabren Beigeschmack von kommerzieller Vermarktung der Not haben, andererseits aber mit enormen Summen an Hilfsgeldern für sich sprechen. Das Kernstück der Unterrichtsreihe ist die Internetarbeit, die den SchülerInnen die Möglichkeit gibt, selbständig in arbeitsteiliger Gruppenarbeit Hilfsorganisationen zu untersuchen und ggf. zu vergleichen / zu bewerten. Hier sollte deutlich mehr Zeit als für die anderen Phasen eingeplant werden, weil die genaue Recherche in der Kleingruppe erfahrungsgemäß länger dauert und den Gruppen noch ein ausreichender zeitlicher Rahmen zur Verfügung stehen muss, um die Präsentation ihrer Ergebnisse vorzubereiten. Als Abrundung des Themas könnte sich ein interdisziplinärer Exkurs in Kooperation mit dem Fach Deutsch anbieten. Die Arbeit könnte auch weiter und ggf. aus der Schule heraus geführt werden, wenn die Klasse/Gruppe eine konkrete Spendenaktion vorbereitet und durchführt. Evtl. besteht an der Schule auch schon Kontakt zu einem Spendenprojekt, an das man "andocken" könnte. U.R.: Spenden gut didaktisch und methodisch aufbereitete Reihe, praxisnah, vielleicht im Hinblick auf die Schüler des Ethikunterrichts auch islamische Spendenorganisationen vorstellen? Dr. E. Viehoff-Kamper

  • Religion / Ethik
  • Sekundarstufe I

Unterrichtsmaterial: Keep Cool Online

Unterrichtseinheit

Dieses Video-Tutorial stellt die Einsatzmöglichkeiten des Online-Planspiels "Keep Cool Online" im Geographieunterricht vor."Keep Cool" ist ein Online-Planspiel, das auf Initiative von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung PIK entstand. Aufgabe der Spielerinnen und Spieler ist es, die Ursachen des Klimawandels zu simulieren und zudem nach Wegen des Klimaschutzes zu suchen. Dieses Video-Tutorial erklärt den Registrierungsprozess und gibt eine kurze Einführung in den Spielverlauf. Innovativer Unterricht mit digitalen Medien In der Blended Learning-Veranstaltung "Einführung in die schulische Medienpädagogik" an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz finden ergänzend zur Vorlesung Praxisworkshops statt, in denen sich angehende Lehrerinnen und Lehrer mit digitalen Medien im Schulunterricht auseinandersetzen. In Kleingruppen aufgeteilt, erarbeiten die Studierenden eine innovative Unterrichtseinheit mit digtalen Medien, die sie in Form von Videos visualisieren. Video-Tutorials Es entstehen sogenannte "Video-Tutorials", die entweder aus einem "Lehrerinnen/Lehrer-Tutorial", das medienpädagogische Konzepte für den Fachunterricht beinhaltet, einem "Schülerinnen/Schüler-Tutorial", das eine mediengestützte Schüleraufgabe für den Fachunterricht stellt, oder einem "Technik-Tutorial", das technische Hinweise und Tipps für die Nutzung eines bestimmten digitalen Mediums zur Verfügung stellt, bestehen. Video Tutorial

  • Geographie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

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

Naturgefahr Hochwasser

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Hochwasser setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Gefährdung von Lebensräumen auseinander und werden dabei in ihrer Raumwahrnehmung und -bewertung geschult. Mit dem Verorten und Einordnen von Naturgefahren im Raum sind sie in der Lage, Raumnutzungskonflikte auszumachen und Standortentscheidungen zu fällen. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Zentrales Element dieser Unterrichtseinheit ist eine Standortanalyse, die ein Unternehmen durchführen muss. Wesentlichen Einfluss auf die Standortwahl hat neben ökonomischen Faktoren auch die Umwelt. Am Beispiel der Gefährdung durch Hochwasser überprüfen die Schülerinnen und Schüler ihre Standortentscheidung und setzen sich mit dieser Naturgefahr auseinander. Durch den Einsatz eines computergestützten und interaktiven Lernmoduls schulen die Schülerinnen und Schüler gleichzeitig ihre Medienkompetenz. Die Unterrichtseinheit entstand im Rahmen des Projekts Fernerkundung in Schulen (FIS) am Geographischen Institut der Universität Bonn. FIS beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Schulung der Raumwahrnehmung und -bewertung Die Unterrichtseinheit "Hochwasser - Umgang mit einer Naturgefahr" gehört in das Themenfeld "Naturbedingte und anthropogen bedingte Gefährdung von Lebensräumen" und hat zum Ziel, die Lernenden in Bezug auf Raumwahrnehmung und -bewertung zu schulen, sodass sie Naturgefahren und deren Auswirkungen einordnen können. Darauf aufbauend sollen Raumnutzungskonflikte erkannt und Standortentscheidungen getroffen werden, bei denen sich folgende wesentliche Fragen stellen: Welche Standorte sind besonders gefährdet? Wie beeinflusst menschliches Handeln das Hochwasserrisiko? Welche Schutzmaßnahmen können ergriffen werden? Fernerkundungsdaten und Geoinformationssysteme (GIS) können bei der Beantwortung solcher Fragen einen wichtigen Beitrag leisten und werden hier bewusst eingesetzt. Ablauf Die Lernumgebung "Naturgefahr Hochwasser" im Unterricht Hier finden Sie Hinweise zum Aufbau der Lernumgebung "Naturgefahr Hochwasser". Die Abbildungen veranschaulichen die Funktionen und die interaktiven Übungen zum Themenfeld. Die Schülerinnen und Schüler erkennen und beschreiben natürliche und anthropogene Ursachen von Hochwasser. stellen Möglichkeiten und Notwendigkeiten von Schutzmaßnahmen dar und begründen diese. nutzen digitale Geländemodelle als Hilfsmittel für Standortentscheidung. können das Layer-Prinzip eines Geoinformationssystems verstehen und anwenden. Computereinsatz und technische Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion zu vermitteln. Den Lernenden wird der Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern als nützliches Werkzeug nähergebracht. Die interaktive Lernumgebung ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Auf Windows-Rechnern wird das Modul durch Ausführen der Datei "Hochwasser.exe" geöffnet. Unter anderen Betriebssystemen wird die Datei "Hochwasser.html" in einem Webbrowser geöffnet. Hierfür wird der Adobe Flash Player benötigt. Eigenschaften und Nutzerführung Der jeweils aktivierte Bereich wird auf der linken Leiste der Lernumgebung eingeblendet. Während der erste Teil einen Einblick in die Thematik liefert und eine übergeordnete Aufgabenstellung benennt, gliedert sich der Rest des Moduls in thematische Sequenzen, die neue Aufgaben sowie Hintergrundinformationen enthalten. Den Abschluss eines jeden Bereichs bildet ein Quiz. Erst nach dem Bestehen dieser kleinen Übung wird der jeweils folgende Teil der Lernumgebung zugänglich und erscheint in der Seitenleiste. Danach ist auch ein Springen zwischen den Teilbereichen möglich. Ergänzt wird das Modul durch Tutorials, die in die Nutzung der Lernumgebung einführen. Arbeit in Zweierteams Der Ablauf der Unterrichtsstunden wird durch die Struktur des Computermoduls vorgegeben. In Zweierteams erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die vier Teilbereiche der Lernumgebung. Der Unterricht beginnt jeweils mit einer Erläuterung des Moduls und gegebenenfalls der Aufgabenstellung. Dann folgen die selbstständige Erarbeitung und schließlich die Überprüfung der Erkenntnisse in einem Quiz (Partnerarbeit). Abschließend können die Ergebnisse jeder Stunde noch einmal im Klassenverband gebündelt werden. Inhalte im Überblick Einleitung Der erste Bereich des Moduls wird nach dem Start automatisch geladen. Zu Beginn ist ein Schreibtisch zu sehen, auf dem unter anderem ein Brief mit Hintergrundinformationen für die Schülerinnen und Schüler liegt (siehe Abbildung 1). Erst nachdem die Lernenden den Brief geöffnet haben, können sie mit einem Klick auf die Computermaus auf dem Schreibtisch ins nächste Kapitel springen. Standortwahl Der zweite Teil beginnt mit einem Tutorial, das die Lernenden in die Nutzung der Lernumgebung einweist. Inhaltlich beschäftigen sie sich mit der Suche nach der optimalen Standortwahl für die Produktionsstätte einer Fruchtgummi-Firma. Hierfür können ein Satellitenbild sowie eine Landnutzungskarte in das Hauptfeld gezogen und untersucht werden (Abbildung 2). Ein Quiz schließt die Bearbeitung des Moduls ab und leitet zum nächsten Teil über. Geländemodell Der dritte Teil beginnt ebenfalls mit einem Tutorial, das die Lernenden in die weitergehende Nutzung des Lernmoduls einweist und Hilfestellungen gibt. Hier sollen die Schülerinnen und Schüler die zuvor getroffene Standortwahl überprüfen und sich darüber hinaus vor allem mit der Höhe des Standorts beschäftigen. Hierzu dient neben einer Siedlungskarte ein Digitales Höhenmodell dazu, sich einführend mit dem Digitalen Geländemodell vertraut zu machen (Abbildung 3). Im "Info"-Bereich erfahren die Schülerinnen und Schüler Näheres über die Hintergründe der Entstehung eines digitalen Geländemodells. Ein Quiz schließt die Bearbeitung des Moduls ab und leitet zum letzten Teil der Lernumgebung über. Hochwasser Auch der letzte Teil des Moduls wird durch ein Tutorial eingeleitet. Hier sollen die Schülerinnen und Schüler das zuvor Gelernte auf ihre Standortwahl anwenden und in Bezug zur Hochwasserproblematik setzen. Hierfür stehen den Lernenden eine abgewandelte Form des bereits bekannten Geländemodells sowie eine Landnutzungskarte zur Verfügung (Abbildung 4). Die Schülerinnen und Schüler sollen diese Bilder vergleichen und mithilfe des Pipetten-Werkzeugs und der Veränderbarkeit des Pegelstandes des Flusses verschiedene Hochwasserszenarien kreieren und bewerten. Im "Info"-Bereich finden sich nützliche Informationen zur Beeinflussung der Hochwassergefahr an Fließgewässern. Nach dem Absolvieren des letzten Quiz haben die Lernenden das Modul erfolgreich beendet.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I