Zusammenfassung der Unterrichtsideen

In dieser Tabelle sind auf einen Blick alle Unterrichtsideen und Unterrichtsskizzen zu sehen, die von Lehrpersonen erstellt wurden. Sie sind nach Zyklus sortiert, aber oft ist es möglich, eine Idee oder Skizze auch in anderen Zyklen umzusetzen. Neue Unterrichtsideen sind fett hervorgehoben.

 

Fachbereich Titel Zyklus
 1 Mathematik Sich Flächen vorstellen  2
 2 RZG Orte finden – Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers  2
 3 RZG Meine Freizeit in meiner Umgebung  2
 4 RZG Wo waren die Stadtmauern früher sichtbar?  2
 5 RZG Stadt- und Landentwicklung – Historischer Vergleich  2
 6 Mathematik, RZG Wie viel Eis hätte ich über meinem Kopf gehabt?  2/3
 7 NMG / NT Renaturierung der Gewässer  2/3
 8 NMG / NT Wer lebt bei uns ums Schulhaus? Artenvielfalt auf digitalen Karten festhalten.  2/3
 9 RZG Wasserschloss Schweiz  2/3
 10 RZG Was weiss der Kartenviewer über meinen Schulweg?  2/3
 11 RZG Die Gemeinden meines Kantons  2/3
 12 RZG Unsere Schule von oben – Einsatz einer Fotodrohne  2/3
 13 RZG Collage – Wir erkunden unseren Kanton  2/3
 14 RZG und BNE Raumplanung erlebbar machen: Warum kann ich nicht ein Haus bauen, wo ich will?  2/3
 15 Mathematik Hoch hinaus, steil bergauf: Weiterführende Aufgaben zum Mathbuch 3+.  3
 16 RZG Wetterkarte mit KML  3
 17 RZG Vorbereitung einer Exkursion – im Beispiel zur Festung Reuenthal  3
 18 RZG, Deutsch Flur- und Ortsnamen als Zeugen der Vergangenheit  3
 19 RZG, MI Daten einer Tracking-App in den Kartenviewer integrieren  3
 20 RZG, MI Meinen Wohnort erkunden – Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers  3
 21 RZG, NT, BNE und MI Windenergie in der Schweiz  3



Windenergie in der Schweiz

Wo sind geeignete Gebiete, um Windenergieanlagen zu bauen? Warum eignen sich nicht alle Gebiete, auch wenn genug Wind vorhanden ist? Welche Argumente gibt es für oder gegen den Bau von Windenergieanlagen?
Ausgehend von diesen themenspezifischen Fragestellungen lernen die Schülerinnen und Schüler den Kartenviewer map.geo.admin.ch kennen. Sie profitieren dabei von den vielfältigen und detaillierten Daten, die auf dem Kartenviewer visualisiert werden können.

Diese Unterrichtseinheit wurde von Reto Hugenberg, Schule Bremgarten AG, entwickelt und mit einer Klasse erprobt.

Abb: Windenergieanlagen auf dem Mont Crosin

Einbettung ins Thema

Die erste Windenergieanlage wurde in der Schweiz 1986 erbaut. Seither entstanden laufend neue Anlagen und 2018 stellten alle bestehenden Windenergieanlagen nur gerade 0.2% der benötigten elektrischen Energie zur Verfügung. In der Energiestrategie 2050 des Bundes sollen Windenergieanlagen einen Anteil von 7% des in der Schweiz benötigten Stroms produzieren. Dazu müssen Standorte gefunden werden, deren Eignung nicht nur von den Windverhältnissen abhängt.

Mit dieser Unterrichtseinheit erkennen die Schülerinnen und Schüler, wie eine Windenergieanlage prinzipiell funktioniert, welche Gebiete sich für den Bau von Windenergieanlagen eignen und welche Voraussetzungen dafür gegeben sein müssen. Ausserdem erkennen sie Vor- und Nachteile von Windenergieanlagen und setzen sich dazu mit der Beurteilung von Informationsquellen im Netz auseinander. So werden Themen aus RZG, NT, Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und Medien und Informatik verbunden.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Voraussetzungen / Vorwissen / Präkonzepte
Für die Bearbeitung der Aufträge ist bekannt, welchen Formen zur Produktion von elektrischer Energie umweltfreundlich sind und welche nicht bzw. ist bekannt, welcher Zusammenhang zwischen dem Umsetzen von Energiezielen und dem Erreichen von Klimazielen besteht.
Zudem sind allgemeine Kenntnisse eines Webbrowsers von Vorteil. Die Einführung in die Bedienung des Kartenviewers kann situativ während des Unterrichts stattfinden.

Art der Aufgabe
Die Aufgabe ist geeignet als Ergänzung zu den Themenbereichen «Bauen nach Regeln», «Rohstoffe und Energieträger» (NMG und RZG/GGS), «Energieformen und Energieumwandlung» (NMG und NT) oder “Natürliche Umwelt und Ressourcen” (BNE). Die Unterrichtseinheit bietet hervorragende Anknüpfungspunkte, um weitere Fragestellungen rund um oben genannten Themenbereiche und Themen aus BNE zu bearbeiten und zu vertiefen.

Vorgehen
Zuerst machen sich die Schülerinnen und Schüler Gedanken, wo eine Windenergieanlage am besten aufgestellt wird und formulieren dazu eine Hypothese.

Auftrag 1
Eine Windenergieanlage wandelt Windenergie in elektrische Energie um. Wo werden Windenergieanlagen am besten gebaut? Schreibe eine Hypothese auf.

 

Weiter erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über den Aufbau und die grundlegende Funktion einer Windenergieanlage und wo sich in der Schweiz bereits Anlagen befinden. Mit Auftrag 2 lernen sie die Einheit GWh kennen und verschaffen sich einen Überblick darüber, wie viele Windenergieanlagen bis 2050 gebaut werden und für wie viele Haushalte dies reichen wird. Sie erhalten so eine Vorstellung davon, welcher Anteil elektrischer Energie realistischerweise in der Schweiz bis 2050 von Windenergieanlagen stammen wird.

1 Wichtiges zu Windenergieanlagen

Der Propeller (1) einer Windenergieanlage besteht aus den Flügeln (2) und der Nabe (3). Durch den Wind dreht sich der Propeller. Weil sich der Propeller dreht, wird der Generator (4) angetrieben. Dadurch erzeugt der Generator elektrische Energie.

Bild 1: Vereinfachter Aufbau einer Windenergieanlage

Windenergieanlagen in der Schweiz

Die erste Windenergieanlage der Schweiz wurde 1986 beim Soolhof (Langenbruck) gebaut. Die erzeugte Energie reichte etwa für 20 Haushalte. Im Jahr 2018 gab es in unserem Land 37 Anlagen, die insgesamt rund 122 GWh (GWh = Gigawattstunden) elektrische Energie produzieren. Der grösste Windpark befindet sich auf dem Mont Crosin im Berner Jura bei St. Imier. Dort stehen 16 Windenergieanlagen, die alle zusammen pro Jahr etwa 80 GWh Energie produzieren. Weitere Grossanlagen stehen u.a. im Wallis im Rhonetal, bei Entlebuch im Kanton Luzern und auf dem Gütsch im Kanton Uri.

In der Schweiz sollen mehr Windenergieanlagen gebaut werden. Denn im Jahr 2018 erzeugten alle Windenergieanlagen etwa 122 GWh elektrische Energie. Das sind nur 0.2% der benötigten elektrischen Energie in der Schweiz. Das reicht für etwa 26’000 Haushalte. Bis im Jahr 2050 sollen 4000 GWh elektrische Energie erzeugt werden.

Gut zu wissen: Alle Haushalte in der Schweiz benötigen etwa 27% der gesamten elektrischen Energie. Der Dienstleistungssektor benötigt etwa 16%, die Industrie etwa 18% und der Verkehr etwa 38%.

Auftrag 2
Rechne aus:
a. Wievielmal mehr Windenergieanlagen sollen im Vergleich zu 2018 gebaut werden?
b. Alle Windenergieanlagen werden 2050 einen höheren Anteil am gesamtschweizerischen Strombedarf abdecken. Welcher prozentuale Anteil wird das sein?
c. Wie viele Haushalte können 2050 mit Strom aus Windenergieanlagen versorgt werden?

 

Mit Auftrag 3 schaffen sich die Lernenden einen Überblick über die verschiedenen Energieträger, die in der Schweiz verwendet werden. Dabei erhalten sie eine Vorstellung, welche Energieträger am meisten verwendet werden und warum eine Investition in erneuerbare Energiequellen für die Zukunft sinnvoll ist.

Auftrag 3
In der Schweiz wird nicht nur elektrische Energie benötigt. Informiere dich in der schweizerischen Gesamtenergiestatistik von 2018, welche Energieträger auch noch verwendet werden.
a. Die Grafik auf Seite 3 der Gesamtenergiestatistik zeigt die am häufigsten verwendeten Energieträger, eingeteilt in 9 Gruppen. Ordne die Energieträgergruppen nach ihrer Häufigkeit. Beginne mit der häufigsten.
b. Schreibe für die ersten fünf Energieträger mindestens ein Beispiel auf, was damit betrieben wird.
c. Beschreibe die Entwicklung von 1910 bis 2018. Beispiel: «Die Verwendung von Holz hat seit 1910 leicht zugenommen.»
d. In der Schweiz soll bis 2050 der Ausstoss von Abgasen reduziert werden. Das kann zum Beispiel gelingen, wenn mehr Elektroautos gefahren werden. Dazu braucht es aber mehr elektrische Energie. Bis 2050 soll möglichst viel elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen stammen. Zum Beispiel ist Wind eine erneuerbare Energiequelle.
Besprich mit jemandem aus der Klasse: Welche anderen erneuerbaren Energiequellen kennt ihr noch und warum sind sie wichtig für die Zukunft?

Idealerweise wird diese Sequenz mit einer Diskussion in der Klasse abgeschlossen. Zum Beispiel kann weiter diskutiert werden, warum nicht einfach Kernkraftwerke gebaut werden, um mehr elektrische Energie bereit zu stellen, warum erneuerbare Energiequellen wie Windenergie zu mehr Unabhängigkeit vom Ausland führen oder wie die Energie aus Windenergieanlagen gespeichert werden kann.
Bei dieser Diskussion geht es v.a. darum, dass die Schülerinnen und Schüler verstehen, dass Windenergieanlagen dazu beitragen, die Schweiz für die Zukunft umweltverträglicher zu gestalten.

 

Im Weiteren lernen die Schülerinnen und Schüler 5 Punkte kennen, die beim Bau von Windenergieanlagen zentral sind.

2 Windenergieanlagen kann man nicht überall bauen

Nicht jeder Standort ist für eine Windenergieanlage geeignet. Gute Standorte befinden sich auf den Jurahöhen, in den Alpen und Voralpen und im westlichen Mittelland. Der Bund hat 2010 Empfehlungen zur Planung von Windenergieanlagen verfasst. Folgende 5 Punkte sind wichtig:

  1. Windenergieanlagen an geeigneten Standorten konzentrieren
  2. Genügend Wind
  3. Gute Erschliessung
  4. Nicht zu nah an Siedlungen
  5. Verträglichkeit mit Natur und Landschaft

Auftrag 4
Beschreibe, was mit den fünf Punkten gemeint ist. Recherchiere im Internet, z.B. unter:

 

Nun beginnt die eigentliche Arbeit mit map.geo.admin.ch. Die Schülerinnen und Schüler lernen, welche Datensätze sich eignen, um einen geeigneten Standort für den Bau von Windenergieanlagen zu finden.

3 Geeignete Gebiete finden

Vom Boden bis zur Nabe gemessen, sind Windenergieanlagen etwa zwischen 50 und 150 Meter hoch. Darum sind für den Bau von Windenergieanlagen die Windgeschwindigkeiten zwischen 50 und 150 Meter ab Boden interessant. Auf map.geo.admin.ch findest du Karten, auf denen die Windgeschwindigkeiten in verschiedenen Höhen dargestellt sind:

Auftrag 5
Öffne die Webseite map.geo.admin.ch.
a. Um die wichtigsten Funktionen der Webseite kennen zu lernen, schau dir diesen Film an.
b. Suche mit der Suchfunktion nach den folgenden Karten:

  • Windgeschwindigkeit in 50 Meter Höhe
  • Windgeschwindigkeit in 100 Meter Höhe
  • Windgeschwindigkeit in 150 Meter Höhe

c. Vergleiche die drei Karten. Klick dazu die Karten abwechslungsweise an und aktiviere die Infobox zu den einzelnen Karten (Bild 2). Notiere die Unterschiede zwischen den Windgeschwindigkeiten auf den verschiedenen Höhen.

Bild 2: Darstellung einzelner Karten und aktivierte Infobox

 

d. Überlege und beschreibe den Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit und Windenergie.
e. Suche nach der Karte «Windenergieanlagen». Verschaffe dir einen Überblick über die Bedeutung der verschiedenen Farben. Klick dazu auf das Zahnrad und aktiviere die Infobox.

Bild 3: Informationen zu den Windenergieanlagen

 

f. Zoome bei einem Windpark in die Karte hinein, so dass du die einzelnen Anlagen sehen kannst.
g. Wähle eine Anlage aus und klicke auf das Symbol (Bild 4).

Bild 4: Windenergieanlage in Lajoux (JU) und die dazugehörenden Objektinformationen

h. Zeige jemandem aus der Klasse, wo die Windgeschwindigkeit und die Windhäufigkeit abgelesen werden kann.
i. Schau dir unter «Zusatzinformationen» die Informationen der Anlage an.
j. Wähle drei grosse Einzelanlagen aus. Beschreibe Zusammenhänge zwischen den Anlagen.
k. Wähle drei kleine Einzelanlagen aus. Beschreibe Zusammenhänge zwischen den Anlagen.
l. Suche den Windpark auf dem Mont Crosin. Begründe, warum dort so viele Anlagen stehen.
m. Suche die Windenergieanlage Gries. Begründe, warum die vier Anlagen dort gebaut wurden.

 

Nachdem sich die Schülerinnen und Schüler mit den Funktionen des Kartenviewers und den wichtigen Datensätzen vertraut gemacht haben, suchen sie selber Gebiete aus und beurteilen sie aufgrund der 5 Punkte nach deren Eignung.

Auftrag 6:
Suche selbst Gebiete, welche für den Bau von Windenergieanlagen geeignet sein könnten. Beachte dabei die 5 Punkte unter «2 Windenergieanlagen kann man nicht überall bauen».a. Markiere mindestens drei Gebiete mit der Funktion «Zeichnen & Messen auf der Karte». Verwende die Funktion «Linie» und folge den Anweisungen. Wie das aussehen kann, siehst du in Bild 5.Bild 5: Mit der Zeichnen-Funktion markiertes Gebiet.b. So kannst du untersuchen, ob in einem Gebiet Windenergieanlagen gebaut werden können:

  • Suche die Karte «Wind: Bundesinteressen».
  • Klicke in deinem eingezeichneten Gebiet auf einen Punkt, wo deiner Ansicht nach eine Windenergieanlage sinnvoll ist.
  • Klick unter «Objektinformationen» auf «Zusatzinformation». Entscheide anhand der Zusatzinformationen, ob der Bau einer Windenergieanlage möglich wäre.

Untersuche für jedes deiner eingezeichneten Gebiete, ob eine Windenergieanlage gebaut werden könnte oder nicht. Notiere für jedes Gebiet eine Begründung wie im folgenden Beispiel:
Auf dem Morgartenberg ist die Windgeschwindigkeit relativ hoch und der Berg ist gut erschlossen. Jedoch befindet sich auf dem Morgartenberg ein Wald, der geschützt ist. Darum kann dort wahrscheinlich keine Windenergieanlage gebaut werden.

Bild 6: Beispiel zum Aufrufen der Objektinformationen und Zusatzinformationen

 

Abschliessend bilden sich die Schülerinnen und Schüler eine Meinung für oder gegen den Bau von Windkraftanlagen und erstellen mit dem Gelernten einen Bericht.

Auftrag 7:
Bist du selber für oder gegen den Bau von Windenergieanlagen? Um dir eine Meinung zu bilden, solltest du immer die Argumente von Befürwortern und Gegnern kennen. Im Internet findest du dazu Informationen.a. Suche mindestens fünf Argumente, die für den Bau einer Windenergieanlage sprechen.
b. Suche mindestens fünf Argumente, die gegen den Bau einer Windenergieanlage sprechen.
c. Geh auf die Seite http://www.windpark-lindenberg.ch/ und verschaffe dir einen Überblick. Eignet sich die Seite, um sich eine eigene Meinung zum Bau von Windenergieanlagen zu bilden. Begründe.Auftrag 8:
Erstelle einen Bericht zu folgenden drei Themen:
a. Beschreibe, welche Gebiete sich für den Bau von Windanlagen eignen. Begründe, warum sich die Gebiete eignen.
b. Stelle die für dich wichtigsten Argumente für und gegen den Bau von Windenergieanlagen zusammen. Begründe, warum die Argumente für dich wichtig sind.
c. Beschreibe, warum du selber für oder den Bau von Windenergieanlagen bist.Für den Bericht kannst einen Text mit Bildern schreiben, ein Plakat oder eine Präsentation gestalten, einen Erklärfilm erstellen, einen Wikiartikel verfassen oder die Erkenntnisse auf eine andere Art festhalten. Beziehe alle Fakten, die du in dieser Unterrichtseinheit kennengelernt hast, in deinen Bericht mit ein.

 

Hinweise und Bemerkungen
Einstieg in map.geo.admin.ch
Um sich mit der Bedienung von map.geo.admin.ch vertraut zu machen, ist eine Einführung von ca. einer Lektion zu empfehlen. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei die wichtigsten Funktionen und können anschliessend selbständiger mit dem Tool umgehen:

  1. Film «Erste Schritte mit map.geo.admin.ch»
  2. Sehr niederschwelliger Einstieg in die Bedienung mit der Suche ungewöhnlicher Ortsnamen: Orte finden
  3. Ein weiterer Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers: Meinen Wohnort erkunden

Die weiteren Funktionen können dem Auftrag 5 entnommen werden.

 

Bezug zum Lehrplan 21

Neben dem Bezug zu Bildung für Nachhaltige Entwicklung wird an folgenden Kompetenzen aus NMG und RZG / GGS und MI / IB gearbeitet:

NT 4.2 Die Schülerinnen und Schüler können Herausforderungen zu Speicherung, Bereitstellung und Transport von Energie beschreiben und reflektieren.
RZG / GGS 1.4 Die Schülerinnen und Schüler können natürliche Ressourcen und Energieträger untersuchen.
RZG / GGS 3.3 Die Schülerinnen und Schüler können Prozesse der Raumplanung nachvollziehen.
RZG / GGS 4.1 Die Schülerinnen und Schüler können Orte lokalisieren.
MI / IB 1.2 Die Schülerinnen und Schüler können Medien und Medienbeiträge entschlüsseln, reflektieren und nutzen.

 

Zudem wird aus den Anwendungskompetenzen Medien und Informatik bzw. informatische Bildung an folgenden Kompetenzen gearbeitet:

Recherche und Lernunterstützung Mit Hilfe von vorgegebenen Medien lernen und Informationen zu einem bestimmten Thema beschaffen (…).
Medien und Daten auswählen, auswerten und als Informationsquelle für das eigene Lernen nutzen (…).
Medien für den eigenen Lernprozess selbständig auswählen und einsetzen (…).
Produktion und Präsentation Medien zum gegenseitigen Austausch sowie zum Erstellen und Präsentieren der eigenen Arbeiten einsetzen (…).
Grundfunktionen von Geräten und Programmen zur Erstellung, Bearbeitung, und Gestaltung von Texten, Tabellen, Präsentationen, Diagrammen, Bildern, Tönen, Videos und Algorithmen anwenden



Unterrichtsidee: Raumplanung erlebbar machen

Wo in deiner Gemeinde würdest du dir gerne ein Haus bauen? Was würde geschehen, wenn alle da bauen würden, wo sie möchten?
Ausgehend von diesen lebensnahen Fragestellungen lernen die Schülerinnen und Schüler den Kartenviewer map.geo.admin.ch kennen. Sie profitieren dabei von den Visualisierungsmöglichkeiten der Veränderungen ihrer vertrauten Umgebung.

Diese Unterrichtseinheit wurde von Mathias Riser, Schule Suhr, entwickelt und mit einer Klasse erprobt.

Abb: Ob man dort sein Traumhaus bauen darf?

Einbettung ins Thema

Seit 1969 wird in der Schweiz aktiv Raumplanung betrieben. In besagtem Jahr wurde der Verfassungsartikel zur Raumordnung verabschiedet, welcher die Raumplanung zur Bundeskompetenz machte. Seit 1980 ist das Raumplanungsgesetz in Kraft. Dieses soll die unterschiedlichen Nutzungsansprüche koordinieren und dadurch auch zur Schonung von Natur und Landschaft beitragen. Eine Nachhaltige Entwicklung der Naturlandschaft der Schweiz wird angestrebt. Mehr Informationen dazu auf der Webseite des Bundesamtes für Raumentwicklung ARE.

Mit dieser Unterrichtseinheit erkennen die Schülerinnen und Schüler, welche räumlichen Veränderungen in den letzten 100 Jahren in ihrer nahen Umgebung stattgefunden haben und welchen Nutzen die Raumplanung für den Menschen und insbesondere für die Umwelt haben kann. So werden Themen aus RZG und Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) verbunden.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Voraussetzungen / Vorwissen / Präkonzepte
Für die Bearbeitung der Aufträge sind keine spezifischen Vorkenntnisse notwendig.
Allgemeine Kenntnisse eines Webbrowsers sind von Vorteil. Die Einführung in die Bedienung des Kartenviewers kann situativ während des Unterrichts stattfinden.

Art der Aufgabe
Die Aufgabe ist geeignet als Einstieg in die Themenbereiche «Veränderung der Landschaft», «Veränderung durch Strukturwandel» oder «Bauen nach Regeln». Die Unterrichtseinheit bietet eine hervorragende Grundlage, um weitere Fragestellungen rund um oben genannten Themenbereiche und Themen aus BNE zu bearbeiten und zu vertiefen.

Vorgehen
Zuerst tragen die Schülerinnen und Schüler auf einer analogen Karte der Gemeinde ein, wo ihr Wunschhaus stehen soll. Danach halten sie ihr Vorwissen fest, indem sie ihre Gedanken zu folgenden Leitfragen aufschreiben:

Auftrag 1
Schreibe deine Gedanken zu den folgenden Fragen auf. Lass zwischen jeder Antwort einige Zeilen frei, so dass du später die Antworten ergänzen oder korrigieren kannst.

  1. Was wäre, wenn alle ihr Haus dort bauen würden, wo es ihnen passt?
  2. Wie würde die Landschaft dann aussehen?
  3. Was denkst du, wo in unserer Gemeinde noch gebaut werden darf?
  4. Wie hat sich die Bebauung in unserer Gemeinde in den letzten Jahrzehnten verändert?

 

Mit Auftrag 2 vergleichen die Schülerinnen und Schüler Karten von früher und heute und halten fest, was ihnen zwischen dem «Früher und Heute» auffällt bzw. welche Unterschiede sie zwischen den Gemeindeausschnitten von früher und heute erkennen.
Ergänzend zu den Beschreibungen können die Beobachtungen zum Beispiel durch Einzeichnen der neu bebauten Gebiete (Funktionen «Zeichnen & Messen auf der Karte») direkt im Kartenviewer auf dem neueren Luftbild festgehalten werden.

Auftrag 2
Suche auf map.geo.admin.ch deine Gemeinde.

  1. Betrachte mit Hilfe der «Zeitreise-Kartenwerke» die Entwicklung in den letzten 100 oder mehr Jahren. Beschreibe, was du feststellst.
  2. Betrachte mit der SWISSIMAGE Zeitreise und der Funktion «Vergleichen» die Veränderungen der Bebauung rund um das Schulhaus und deinem Zuhause. Beschreibe, was sich in den letzten 30 – 40 Jahren verändert hat. Folgende Fragen können dir helfen:
    1. Wo liegen die Gebiete, wo neue Häuser gebaut wurden?
    2. Haben sich die Grenzen der bebauten und unbebauten Gebiete verändert?
    3. Hat es mehr oder weniger Flächen mit Pflanzen (z. B. Wiesen, Parks, Wäldchen, …)
    4. Hat es mehr oder weniger landwirtschaftliche Flächen?

 

Anschliessend gewinnen die Schülerinnen und Schüler die Erkenntnis, dass es in einer Gemeinde verschiedene Zonen (Wohnzone, Industriezone, Landwirtschaftszone, …) gibt.

Auftrag 3
Betrachte die aktuellste Karte deiner Gemeinde auf map.geo.admin.ch. Suche nach Gebieten mit Gebäuden, welche den gleichen Zweck haben. Achte dabei zum Beispiel auf Wohnhäuser, Industriegebäude oder Einkaufsmöglichkeiten. Suche auch nach Gebieten ohne Häuser, zum Beispiel Wiesen oder Wälder.

  1. Markiere und beschrifte die Gebiete in der Karte.
  2. Beschreibe, was dir auffällt.

 

Die Lernenden schliessen die Sequenz ab, indem sie ihre Antworten auf die Fragen zur Erhebung des Vorwissens überarbeiten und so einen Teil ihres Lernfortschritts sichtbar machen. Anschliessend werden die folgenden Behauptungen diskutiert:

Auftrag 4
Mit der «Raumplanung» wird geregelt, wo in einer Gemeinde gebaut werden darf. Begründe, warum die folgenden Behauptungen stimmen:

  1. Die Raumplanung nützt den Menschen.
  2. Die Raumplanung hilft der Natur.

Die Schülerinnen und Schüler diskutieren z. B. die beiden Behauptungen in Gruppen und die Resultate aus der Diskussion können im Plenum zusammengetragen werden. Daraus entstehen wahrscheinlich neue Fragen, die für die Weiterarbeit verwendet werden können.

 

Wie weiter
An diesen Einstieg anschliessend könnte der Zonenplan der eigenen Gemeinde beschafft und die Zonen vor Ort besichtigt werden.
Die Beobachtungen auf den Luftbildern und die Überlegungen zu den Leitaufträgen können zum Beispiel durch das Erstellen von Fotos und Skizzen bestätigt und erweitert werden.
Zudem können die Bauzonen «Bauzonen + Zeitreise – Kartenwerk (Suhr AG)» mit den Fotos der Zeitreise verglichen und so strukturelle Änderungen der letzten Jahrzehnte festgestellt werden. Was in der Frage der zukünftigen Raumentwicklung münden könnte (Stichwort: Verdichtung).

Hinweise und Bemerkungen
Einstieg in map.geo.admin.ch
Um sich mit der Bedienung von map.geo.admin.ch vertraut zu machen, ist eine Einführung von ca. einer Lektion zu empfehlen. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei die wichtigsten Funktionen und können anschliessend selbständiger mit dem Tool umgehen:

  1. Film «Erste Schritte mit map.geo.admin.ch»
  2. Sehr niederschwelliger Einstieg in die Bedienung mit der Suche ungewöhnlicher Ortsnamen: Orte finden
  3. Ein weiterer Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers: Meinen Wohnort erkunden

Die Funktionen “Zeitreise” und “Karten Vergleichen”
Für Auftrag 2 wird die Zeitreise- und die Vergleichen-Funktion von map.geo.admin.ch benötigt. Die Zeitreise kann von den Schülerinnen und Schülern selber aktiviert werden. Alternativ wird den Lernenden eine entsprechend vorbereitete Karte durch einen Link zur Verfügung gestellt.

  1. Wie die Zeitreise aktiviert wird, ist hier beschrieben.
  2. Wie ein Link einer bestimmten Karte erstellt wird, ist hier beschrieben.

Ein Beispiel für die Zeitreisefunktion Suhr (AG) ist folgend gezeigt:

Luftbilder
Ebenfalls für Auftrag 2 werden Luftbilder der «SWISSIMAGE Zeitreise» und die Vergleichsfunktion von map.geo.admin.ch benötigt. Auch hier können die Lernenden die Funktion selber aktivieren oder eine entsprechende Karte kann vorbereitet und per Link zur Verfügung gestellt werden.

  1. Die Luftbilder «SWISSIMAGE Zeitreise» sind auf dieser Karte aktiviert.
    Hinweis: Es stehen nicht für jeden Zeitraum Luftbilder zur Verfügung. Welche Luftbilder es für welchen Zeitraum gibt und wie dies festgestellt werden kann, wird in diesem Video gezeigt.
  2. Wie die Funktion «Vergleichen» aktiviert wird, ist hier beschrieben.

Unten zwei Beispiele, wie das für Suhr (AG) aussehen kann:

In die Karten zeichnen und schreiben
Werden Merkmale direkt in die Karte gezeichnet und geschrieben, wird die Funktion “Zeichnen und Messen” verwendet. Diese Funktion kann bei Bedarf individuell bzw. Gruppenweise kurz eingeführt werden. Die Funktion «Zeichnen und Messen» verwendet wird, wird hier beschrieben.

Bauzonen anzeigen
Um die Bauzonen anzuzeigen, wird der Datensatz «Bauzonen Schweiz» benötigt. Dieser Datensatz befindet sich in der Kategorie «Geokatalog» wird am einfachsten über das Suchfeld von map.geo.admin.ch gesucht und ausgewählt.
Wie das für Suhr (AG) aussieht, ist unten gezeigt:

Wie es aussieht, wenn die Bauzonen mit Karte hinterlegt und mit aktuellen Luftbildern verglichen werden, ist an diesem Beispiel gezeigt:

Bezug zum Lehrplan 21

Neben dem Bezug zu Bildung für Nachhaltige Entwicklung wird an folgenden Kompetenzen aus NMG und RZG gearbeitet:

NMG 8.3 Die Schülerinnen und Schüler können über die Auswirkungen von Veränderungen im Raum für die Menschen und die Natur nachdenken (z.B. im Verkehr, bei Freizeitanlagen, an Gewässern) und über Gestaltungs- und Verhaltensmöglichkeiten in der Zukunft nachdenken.
RZG 2.3c Die Schülerinnen und Schüler können Entwicklungen und Veränderungen in städtischen und ländlichen Räumen untersuchen und benennen.

Zudem wird aus den Anwendungskompetenzen Medien und Informatik bzw. informatische Bildung an folgenden Kompetenzen gearbeitet:

Recherche und Lernunterstützung Mit Hilfe von vorgegebenen Medien lernen und Informationen zu einem bestimmten Thema beschaffen (…).
Medien und Daten auswählen, auswerten und als Informationsquelle für das eigene Lernen nutzen (…).
Medien für den eigenen Lernprozess selbständig auswählen und einsetzen (…).
Produktion und Präsentation Medien zum gegenseitigen Austausch sowie zum Erstellen und Präsentieren der eigenen Arbeiten einsetzen (…).
Grundfunktionen von Geräten und Programmen zur Erstellung, Bearbeitung, und Gestaltung von Texten, Tabellen, Präsentationen, Diagrammen, Bildern, Tönen, Videos und Algorithmen anwenden



Weiterbildung an der PH FHNW

Im Rahmen der kursorischen Weiterbildung findet nächstes Jahr der Kurs “Digitale Karten im Unterricht verwenden” statt. In dieser Weiterbildung lernen die Teilnehmenden den Kartenviewer des Bundes und seine Funktionen kennen. Sie erhalten Einblick in das Projekt sCHoolmaps, in welchem Lehrpersonen gemeinsam mit Experten von Swisstopo, Fachdidaktikern und Medienpädagogen Unterrichtsideen rund um geo.admin.ch entwickeln und erproben. So haben die Teilnehmenden die Möglichkeit, bestehende Unterrichtsideen kennen zu lernen und mit der eigenen Klasse umzusetzen, selbst eigene Unterrichtsideen zu entwickeln und Erfahrungen mit anderen Lehrpersonen auszutauschen. Mit geo.admin.ch lassen sich unzählige aktuelle Daten aus der Bundesverwaltung und zugewandten Stellen auf Kartenbasis abrufen, die sich für die Arbeit im Fachbereich RZG/NMG eignen. Zudem können so die Anwendungskompetenzen für «Medien und Informatik» bzw. «Informatische Bildung» des Lehrplans 21 sinnvoll im Unterricht erarbeitet werden. Der Kurs findet an zwei Mittwochnachmittagen (29.4. und 24.6.20 zwischen 13:30 und 17:00 Uhr) statt. Interessierte melden sich hier an. Anmeldeschluss ist der 29.2.2019 und es hat noch freie Plätze!




Weiterbildung zum Einsatz von digitalen Karten an der PH Bern

Digitale Karten und Satellitenbilder im RZG-Unterricht sinnvoll einsetzen

An der PH Bern werden im November und Dezember 2019 zwei Kurse für Lehrpersonen des 3. Zyklus angeboten. Dabei steht, neben anderen Tools, map.geo.admin.ch im Zentrum.

RZG – Digitale Medien: Impulsveranstaltung
Anhand von konkreten Unterrichtsbeispielen wird aufgezeigt, wie digitale Medien in Geografie, Geschichte und Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE) eingesetzt werden können.

RZG – Digitale Medien: Unterricht planen und durchführen
Anhand von konkreten Unterrichtsbeispielen wird analysiert und erprobt, wie digitale Medien in Geografie, Geschichte und Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE) eingesetzt werden können. Dieses Angebot baut auf der Impulsveranstaltung “RZG – Digitale Medien: Impulsveranstaltung” auf.

 

 




Luftbilder vergleichen: Erklärfilm

Das Vergleichen von aktuellen Luftbildern mit Fotos von früher stellt eine schöne Art dar, landschaftliche und bauliche Veränderungen sichtbar zu machen. Mit „SWISSIMAGE“ der Swisstopo steht ein Datenlayer hochaufgelöster Luftbilder von 1979 bis heute zur Verfügung. Mit der Funktion „Vergleichen“ lassen sich so mit authentischem Material Entwicklungen veranschaulichen. So lässt sich zum Beispiel der Aletschgletscher um 1980 mit der heutigen Situation vergleichen, wobei sehr eindrücklich der Rückgang sichtbar gemacht werden kann. Ebenso lassen sich grosse Bauprojekte wie die NEAT teilweise verfolgen oder die Renaturierung von Gewässern beobachten. Da nicht jedes Jahr von 1979 bis heute von der ganzen Schweiz Luftaufnahmen entstanden sind und in jedem Jahr unterschiedliche Gebiete fotografiert wurden, kann mit dem entsprechenden semitransparenten Datensatz der den Zeitpunkt der Aufnahme hervorgehoben werden. Diesbezüglich ist die Bedienung des Kartenviewers aber nicht sehr intuitiv und deshalb steht ab sofort ein Erklärfilm zur Verfügung, in welchen diese Thematik aufgegriffen und anhand von zwei Beispielen veranschaulicht wird.

 

 




Unterrichtsidee: Renaturierung der Gewässer

Die Renaturierung von Flüssen und Bächen ist ein Auftrag des Bundes an die Kantone, welcher eine Aufwertung von Gewässern zum Ziel hat. Die Renaturierung beinhaltet Revitalisierung und Reduktion der negativen Auswirkungen der Wasserkraftnutzung. Revitalisierung bedeutet die Wiederherstellung von naturnahen Gewässern mit ihren charakteristischen Pflanzen und Tieren. Die negativen Auswirkungen von Wasserkraftwerken soll durch den Ausgleich der z.T. stark variierenden Wassermengen vermindert werden. Zudem soll die Fischgängigkeit verbessert werden.

Mehr Informationen dazu auf der Webseite des Bundesamtes für Umwelt BAFU.

Auf dem Kartenviewer können durch den Vergleich von alten und neuen Luftbildern im Datensatz SWISSIMAGE Zeitreise Renaturierungen von Gewässern sichtbar gemacht werden, wie die vier Beispiele zeigen:

Biberenbach bei Biberen, Kanton Solothurn:

Aare bei Rupperswil / Auenstein / Wildegg:

Emmebirne: Vergleich zwischen 1982 und 1998:

Emmebirne: Vergleich zwischen 1998 und 2014:

 

Vorgehen

Die Aufgabe kann sich als Einstieg in Themenbereiche wie „Veränderung der Landschaft“, „Veränderungen durch Strukturwandel“, „Aufwertung von Naherholungsgebieten“ oder „Ökosysteme“ eignen.

  • Die Schülerinnen und Schüler recherchieren nach Renaturierungsprojekten in ihrer Wohngemeinde bzw. ihrem Wohnkanton.
  • Sie suchen auf map.geo.admin.ch Orte der lokalen Renaturierungsprojekte.
  • Sie schauen sich mit der SWISSIMAGE Zeitreise und der Funktion «Vergleichen» die Veränderung vor und nach der Renaturierung an, wie im Beispiel «Biberenbach bei Biberen, Kanton Solothurn» oben gezeigt.
    Wenn die Renaturierung schon etwas länger zurück liegt, lassen sich sogar Entwicklungen und / oder Erweiterungen beobachten, wie in den beiden Beispielen «Emmenbirne bei Aefligen, Kanton Bern» oben gezeigt.
  • Die Schülerinnen und Schüler halten fest, was ihnen zwischen dem «Vor- und Nachher» auffällt bzw. welche Unterschiede sie zwischen dem Gewässerabschnitt vor und nach der Renaturierung erkennen. Die Beobachtungen können zum Beispiel mit den Funktionen «Zeichnen & Messen auf der Karte» direkt im Kartenviewer auf dem neueren Luftbild festgehalten werden.
    Folgende Stichworte können als Beobachtungshilfe dienen:

    • Breite / Durchmesser der Zone
    • Aussehen des Ufers
    • Form des Gewässers
    • Vegetation: Bäume, Büsche, …
    • Steine, Totholz, …
  • Zur Aktivierung bzw. Erhebung des Vorwissens halten die Lernenden ihre Gedanken zu folgenden Leitaufträgen fest:
    • An und in Gewässern leben viele verschiedene Pflanzen und Tiere. Überlege und schreibe auf, ob nach Renaturierung mehr oder weniger Pflanzen und Tiere in dieser Zone leben. Begründe deine Überlegungen.
    • Beschreibe, welchen Nutzen die Renaturierung für Menschen haben könnte.
    • Überlege und notiere, ob die Renaturierung gegen Hochwasser helfen könnte.

 

Wie weiter

An diesen Einstieg anschliessend drängt sich ein Besuch der beobachteten Stelle bzw. eines anderen renaturierten Gewässerabschnittes auf. Die Beobachtungen auf den Luftbildern und die Überlegungen zu den Leitaufträgen können zum Beispiel durch das Erstellen von Fotos und Skizzen bestätigt und erweitert werden.

 

Lehrplan 21

Neben dem Bezug zu Bildung für Nachhaltige Entwicklung können folgende Kompetenzen aus NMG, NT und RZG bzw. GGS teilweise erarbeitet werden:

NMG 8.1 Die Schülerinnen und Schüler können räumliche Merkmale, Strukturen und Situationen der natürlichen und gebauten Umwelt wahrnehmen, beschreiben und einordnen.
NMG 8.2 Die Schülerinnen und Schüler können die unterschiedliche Nutzung von Räumen durch Menschen erschliessen, vergleichen und einschätzen und über Beziehungen von Menschen zu Räumen nachdenken.
NMG 8.3 Die Schülerinnen und Schüler können Veränderungen in Räumen erkennen, über Folgen von Veränderungen und die künftige Gestaltung und Entwicklung nachdenken.
NT.9.2 Die Schülerinnen und Schüler können Wechselwirkungen innerhalb und zwischen terrestrischen Ökosystemen erkennen und charakterisieren.
NT.9.3 Die Schülerinnen und Schüler können Einflüsse des Menschen auf regionale Ökosysteme erkennen und einschätzen.
RZG/GGS 2.3 Die Schülerinnen und Schüler können die Dynamik in städtischen und ländlichen Räumen analysieren.
RZG/GGS 3.2 Die Schülerinnen und Schüler können wirtschaftliche Prozesse und die Globalisierung untersuchen.
RZG/GGS 4.1 Die Schülerinnen und Schüler können Orte lokalisieren.
RZG/GGS 5.1 Die Schülerinnen und Schüler können Entstehung und Entwicklung der Schweiz erklären.
RZG/GGS 5.3 Die Schülerinnen und Schüler können das Alltagsleben von Menschen in der Schweiz in verschiedenen Jahrhunderten vergleichen.

 

Zudem lassen sich aus den Anwendungskompetenzen Medien und Informatik bzw. informatische Bildung folgende Kompetenzen teilweise erarbeiten:

Handhabung

  • Dokumente so ablegen, dass auch andere sie wiederfinden.

Recherche und Lernunterstützung

  • Mit Hilfe von vorgegebenen Medien lernen und Informationen zu einem bestimmten Thema beschaffen (…).
  • Medien und Daten auswählen, auswerten und als Informationsquelle für das eigene Lernen nutzen (…).
  • Medien für den eigenen Lernprozess selbständig auswählen und einsetzen (…).

Produktion und Präsentation

  • Medien zum gegenseitigen Austausch sowie zum Erstellen und Präsentieren der eigenen Arbeiten einsetzen (…).
  • Grundfunktionen von Geräten und Programmen zur Erstellung, Bearbeitung, und Gestaltung von Texten, Tabellen, Präsentationen, Diagrammen, Bildern, Tönen, Videos und Algorithmen anwenden.



Drohnen und Schule – Gut zu wissen

Blogbild und Drohne unten: Copyright: Shutterstock.com (siehe Impressum)

 

Kameradrohnen bieten für die Anwendung im Unterricht einiges Potenzial. Sowohl im naturwissenschaftlichen-technischen Unterricht als auch im Rahmen der informatischen Bildung sind einige spannende Szenarien umsetzbar. Jedoch ist bei der Verwendung von Drohnen einiges zu beachten, vor allem um rechtliche Unannehmlichkeiten vorzubeugen.

Kartenviewer_DrohneVorweg soviel: Drohnen sind grundsätzlich erlaubt und können in der Schule problemlos eingesetzt werden. Doch wie das Sprichwort “Nichtwissen schützt vor Strafe nicht” sagt, gilt es einiges zu beachten. Zudem sieht es so aus, dass in Zukunft alle, die eine Drohne oder ein Flugmodell steuern wollen, eine Art Prüfung absolvieren müssen. Mehr dazu im Artikel der NZZ. Deshalb folgend die wichtigsten Verhaltens- und Sicherheitsregeln zum Umgang mit Drohnen, basierend auf den Bestimmungen des Bundesamtes für Zivilluftfahrt (BAZL).

Was darf geflogen werden:

  • Drohnen und Flugmodelle unter 30kg sind grundsätzlich nicht bewilligungspflichtig.
  • Wer eine Drohne oder ein Flugmodell mit mehr als 500 Gramm Gewicht betreibt, muss für allfällige Schäden eine Haftpflichtdeckung im Umfang von mindestens 1 Million Franken gewährleisten.
  • Drohnen mit mehr als 500 Gramm Fluggewicht bedürfen einem Zusatz in der Haftpflichtversicherung (ca. 30.- / Jahr).

Wie darf geflogen werden:

  • Sofern der Pilot / die Pilotin jederzeit direkten Augenkontakt zu seinem Flugobjekt hat, dürfen Drohnen und Flugmodelle unter 30kg ohne Bewilligung betrieben werden.
  • Flüge mit Videobrillen sind nur innerhalb der Sichtweite erlaubt, und auch dann nur, wenn eine zweite Person am gleichen Standort wie der Pilot / die Pilotin dabei ist und jederzeit eingreifen kann.
  • Ausserhalb der Sichtweite sind Flüge mit Videobrille bzw. Monitor und / oder mit autonomen Drohnen bewilligungspflichtig.
  • Bei Luftaufnahmen sind der Schutz der Privatsphäre respektive die Vorschriften des Datenschutzgesetzes zu beachten.

Wo darf geflogen werden:

  • Innerhalb von Jagdbanngebieten oder Schutzgebieten für Wasser- und Zugvögel ist das Fliegen von Drohnen ausnahmslos verboten.
  • Luftaufnahmen sind zulässig, sofern die Vorschriften zum Schutz militärischer Anlagen berücksichtigt werden.
  • Über Menschenansammlungenbzw. näher als im Umkreis von 100 Metern von Menschenansammlungen (über 24 Personen auf engem Raum) dürfen Drohnen grundsätzlich nicht betrieben werden.
  • In der Nähe von Flugplätzen bestehen Einschränkungen für Flüge von Drohnen und Flugmodellen. Es ist zum Beispiel nicht gestattet, solche Fluggeräte näher als 5 Kilometer von den Pisten entfernt fliegen zu lassen.
  • Bei grösseren Flughäfen gibt es eine Kontrollzone, die über die 5 Kilometer gehen. Innerhalb dieser Zone dürfen Drohnen maximal 150 Meter hoch fliegen.
  • Allgemein ist eine Flughöhe über 300 Meter nicht zu empfehlen, weil ab 300 Meter manntragende Fluggeräte unterwegs sind, die einer Drohne nicht ausweichen können.
  • Kantone und Gemeinde können ergänzende Einschränkungen für den Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen erlassen.

Hier sind die Flugeinschränkungen für Drohnen auf map.geo.admin.ch abgebildet.

Detailliertere Angaben zur Thematik findet sich auf der Seite des BAZL im Artikel “Drohnen und Flugmodelle“.

 

 




Ideenskizze: Wanderwege erkunden

Anlässlich eines Workshops an der Lehrplaneinführung im Kanton Solothurn ist die folgende Ideenskizze zum Kartenviewer entstanden und auch gleich als Ideenskizze formuliert worden.

Arbeitet zu zweit.

  1. Plant eine Wanderung von A nach B.
  2. Erarbeitet den Wanderweg mithilfe von map.geo.admin.ch, zum Beispiel mit Wanderwege von Swisstopo.
  3. Zeichnet die Wanderung auf einer separaten Karte ein (inklusive Start- und Endpunkt), erstellt ein Höhenprofil des Wanderweges und sammelt alle möglichen Informationen (Höhenmeter, Distanz etc.).

 

Beispiel:

 

Kompetenzen Lehrplan 21:

  • RZG 4.1 a/b (Orte lokalisieren)
  • RZG 4.2 b/c (Karte auswerten)
  • RZG 4.3 a (im Realraum orientieren)
  • Anwendungskompetenzen informatische Bildung:
    • Recherche
    • Medien und Daten auswählen, auswerten