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
Berechne mit den Angaben aus den Texten oben:
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



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!




Wer lebt bei uns ums Schulhaus? Artenvielfalt auf digitalen Karten festhalten

Die Schülerinnen und Schüler suchen z.B. auf dem Schulareal nach Pflanzen und Tieren. Die Fundorte werden anschliessend auf dem Kartenviewer eingetragen. Mit einfachen html-Bausteinen können die SuS, Bilder und Links in die Beschreibung des Standorts einfügen.

Dieser Artikel wurde revidiert und ergänzt von Dr. Esther Bäumler, Dozentin an der PH FHNW in der Professur für Didaktik des Sachunterrichts im Institut Primarstufe

Aufgabenstellung

Die Lernenden suchen z.B. auf dem Schulareal nach Pflanzen und Tieren, die dort vorkommen. Dies kann als Klassenarbeit – oder auch in mehreren Gruppen geschehen.

Die Fundorte werden auf der Karte eingetragen. Je nach Ausstattung direkt auf dem Kartenviewer – oder aber zuerst auf einem Luftbild, das anschliessend auf die Karte übertragen wird.

Die Fundorte werden mit einer Beschreibung versehen. In die Beschreibung kommen:

  • Name des Tieres / Pflanze
  • Kurzbeschrieb
  • Foto
  • Link auf Wikipedia

Das Beispiel ansehen: Um zusehen, wie das Ganze in die Beschreibung eingeführt werden muss, klickt ihr auf “Zeichnen & Messen auf der Karte”. Dann kann der Punkt weiter editiert werden.

Videotutorial zum Zeichnen mit dem Kartenviewer:

Für aktuelle Tutorials und eine Hilfe zum Zeichnen und Messen siehe auch: help.geo.admin.ch

Ziele / Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler …

  • können mit Unterstützung durch die Lehrperson Pflanzen und Tiere in einem definierten Gebiet finden und bestimmen.
  • können Standorte auf dem Kartenviewer (mit Hilfe des Luftbilds) eintragen.
  • können einfache html-Bausteine verwenden, um z.B. Bilder direkt im Kartenviewer einzufügen.
  • können Fotos im Internet freigeben.
  • können die selbsterstellte Karte den Kollegen via Permalink freigeben und gemeinsam daran arbeiten.

Ergebnisse der Tagung zu Biodiversität

PH Solothurn, 13. Mai 2016 – Link zur Karte auf map.geo.admin.ch

Ergebnisse Tagung der Biodiversität an der PH Solothurn, Mai 2016

Ergebnisse Tagung der Biodiversität an der PH Solothurn, Mai 2016

Voraussetzungen

Die Lernenden sind mit den Grundfunktionen des Kartenviewers vertraut.

Die Lernenden können ein Foto schiessen und dieses auf den Computer übertragen.

Die Lernenden verfügen über einfache HTML-Kenntnisse, um ein Bild oder ein Link in die Beschreibung einzufügen. Eine gute Referenz inklusive Tutorials bietet http://www.w3schools.com/. Ein deutschsprachiges HTML Nachschlagewerk bietet: wiki.selfhtml.org/wiki/Referenz:HTML

Ideen und Weiterführendes

Das Projekt kann in unterschiedlichen Richtungen erweitert werden oder vertieft werden.

Wandel Jahreszeiten:

  • Im Laufe des Jahres sind unterschiedliche Pflanzen- und Tierarten sichtbar. So könnten über das Jahr verschiedene Erhebungen durchgeführt werden und die entsprechenden Karten dann verglichen werden.
  • Baumbeobachtungen über ein Jahr. Alle SuS wählen sich einen Baum auf dem Schulareal aus und machen über das Jahr Beobachtungen und Einträge in ein Forscherheft. Die ausgewählten Bäume und allenfalls monatliche Beobachtungen dazu werden in eine digitale Karte eingetragen.

Auswahl von Arten und Objekte

  • Die Auswahl der Arten kann auch eingeschränkt werden, also z.B. nur Vögel, Spinnen oder nur Baumarten. Damit ergibt sich eine Verfeinerung oder Vertiefung, je nach thematischem Schwerpunkt in NMG. Bei einer Beschränkung auf eine Artengruppe, kann das Sammeln, Beschreiben und Bestimmen der Arten vertieft werden.
  • neben Pflanzen- oder Tierarten können auch andere interessante Objekte wie z.B. Lieblingsorte der SuS, spezielle Gebäude in der Gemeinde, historische Orte usw. fotografisch erfasst, beschrieben und in digitalen Karten festgehalten werden.

Ausdehnung Fläche

  • Wird das Areal ausgeweitet z.B. auf das Gemeindegebiet, kann mit besonderen oder seltenen Arten oder auch mit Lebensräumen gearbeitet werden. Damit tragen die SuS zu einer eigentlichen Kartierung bei. Beispielsweise könnten alle Standorte von Wiesensalbei, Orchideen oder Blumenwiesen im Gemeindegebiet eingetragen werden. Auch im Zusammenhang mit Brutvögeln könnten in Zusammenarbeit mit dem lokalen Natur- und Vogelschutzverein interessante Erhebungen gemacht werden.
  • Wird das Projekt über mehrere Jahre durchgeführt, könnten unter Umständen auch Veränderungen festgestellt werden, beispielsweise an wenig überwachsene Flächen wie in Steinbrüchen oder an Ruderalstandorten.

Lehrplanbezug und Lehrmittel

Medien und Informatik (MI)

Die Schülerinnen und Schüler…

  • können unterschiedliche Darstellungsformen für Daten verwenden (z.B. Symbole, Tabellen, Grafiken). MI 2.1
  • können lokale Geräte, lokales Netzwerk und das Internet als Speicherorte für private und öffentliche Daten unterscheiden. MI 2.3
  • können Medien zum Erstellen und Präsentieren ihrer Arbeiten einsetzen. MI 1.3

Natur, Mensch, Gesellschaften (NMG)

Die Schülerinnen und Schüler…

  • können die Artenvielfalt von Pflanzen und Tieren erkennen und sie kategorisieren. NMG 2.4
  • Die Schülerinnen und Schüler können räumliche Merkmale, Strukturen und Situationen der natürlichen und gebauten Umwelt wahrnehmen, beschreiben und einordnen. NMG 8.1
  • Die Schülerinnen und Schüler können Elemente und Merkmale von Räumen in Darstellungsmitteln auffinden sowie raumbezogene Orientierungsraster aufbauen und anwenden. NMG 8.4

Lehrmittel aus der NMM Reihe des Schulverlags

  • Karussell, 1./2. Schuljahr: Kapitel Wald, Wiese, Dorf und Stadt und Jahresheft
  • Riesenrad, 3./4. Schuljahr: Kapitel Teich und Weiher, Wald, Dorf und Stadt, Jahresheft
  • Feldbuch naturspur (zu Karussell und Riesenrad) : Einfache Ordnungssysteme zu Pflanzen und Tieren und Bestimmungshilfen, Lebensräume mit einige charakteristischen Arten
  • Panorama, ab 2. Schuljahr: Kapitel In unserer Umgebung.

Weitere Lehrmittel und Websites

  • Globe Schweiz  Verschiedene Angebote zur Natur- und Umweltbeobachtung mit Meldemöglichkeiten und nationaler oder internationaler Vernetzung
  • Umweltdetektive Baumbeobachtungen über ein Jahr als Aufträge für SuS und weitere Materialien
  • Biofotoquiz Fotos und Quiz zum Kennenlernen von Arten

Würdigung von Dr. Esther Bäumler

Das Schulhausareal als einfach erreichbarer ausserschulischer Lernort wird hier genutzt, um die Wahrnehmung von Biodiversität (NMG Unterricht) mit Medienbildung zu verbinden.

Die SuS führen unterschiedliche Arbeitsschritte aus: sie suchen die Pflanzen- und Tierarten im Schulareal, dokumentieren diese fotografisch, bestimmen sie und verarbeiten sie dann weiter zu einer digitalen Karte. So können sie die Verbindung zwischen einer originalen Begegnung (Pflanzen und Tiere oder Tierspuren im Schulareal) zu einer digitalen Karte erfahren und nachvollziehen.

Die Anforderung sowohl zur Bestimmung von Arten, als auch zum korrekten Eintragen auf einer Karte und der digitalen Verarbeitung sind recht hoch. Hilfestellung zur digitalen Verarbeitung gibt das Videotutorial, welches die einzelnen Arbeitsschritte genau erläutert und auch Schwierigkeiten anspricht.

WerlebtbeiunsumsSchulhaus2
WerlebtbeiunsumsSchulhaus2
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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.



Ideenskizze: Daten aus einer Tracking App in den Kartenviewer integrieren

Der kostenlose Schrittzähler Moves protokolliert die Anzahl täglich zurückgelegten Schritte sowie mit dem Fahrrad / Auto / Zug gefahrene Strecken. Die gesammelten Daten lassen sich einfach exportieren und in den Kartenviewer von map.geo.admin.ch integrieren.

Die Anwendung erkennt automatisch, ob man gerade sitzt, Fahrrad fährt oder sich in einem Transportmittel fortbewegt. Darüber hinaus zeigt die App dem Läufer auf einer Karte an, welchen Weg er gegangen ist und welche Strecken er zurückgelegt hat. Am Ende eines Tages können sich Anwender zudem eine Art Tagebuch ihrer Aktivitäten anzeigen lassen. So sieht man grafisch dargestellt, wann man das Haus verlassen hat und wie viel, wie lange und in welcher Form man sich den Rest des Tages über bewegt hat.

Moves

Der Export läuft einfach über die Homepage der App.  Der Nachteil ist allerdings, dass man dazu einen Account erstellen muss und nur alle 24h einen Export vornehmen kann.

 

Die App Moves ist nun veraltet (im 2015 funktionierte diese noch), aber ich denke ihr findet andere Tracking Apps, welche ihr nutzen könnt!

 




Ideenskizze: Unsere Schule von oben – Einsatz einer Fotodrohne

Schülerinnen und Schüler erkunden ihr Schulhaus mithilfe einer Fotodrohne und sammeln dabei Bild- und Videomaterial.

Eine Fotordrohne (DJI Phantom 3 Standard) kann bei der FHNW für ein Schulprojekt ausgeliehen werden. Die integrierte Kamera ermöglicht das leichte Aufnehmen von Bildern und Videos aus der Luft. Das Fliegen der Drohne gestaltet sich problemlos und kann von Leuten ohne jegliche Flugerfahrung gelernt werden.

Stadt Bern - aufgenommen mit dem Quadrokopter

Stadt Bern – aufgenommen mit der Drohne

Ablauf / Unterrichtsidee

Als erstes lernt die Lehrperson den Umgang mit der Drohne. In einem nächsten Schritt wird der Klasse die Funktionsweise des Geräts erklärt und das Projekt wird vorgestellt. Die Drohne wird draussen zusammen vorbereitet. Die Lehrperson startet die Drohne und die Schülerinnen und Schüler (SuS) haben die Möglichkeit, die Aufnahmen live auf dem Tablet mit zu verfolgen. Zudem können Sie per Tablet Fotos und Videos anfertigen. Mutige können die Drohne sogar selbst steuern. Mögliche Fragestellungen sind:

  • Wie sieht unser Schulhaus / unsere Umgebung von oben aus?
  • Wie entstehen Luftbilder?
  • Wie werden Landkarten gemacht?

Die SuS betrachten das Schulhaus resp. sich selbst in unterschiedlichen Perspektiven, suchen per Drohne nach ihrem zuhause oder nach bestimmten Merkmalen ihres Dorfes (z.B. Kirchturm) oder steuern die Drohne mit mündlichen Anweisungen an die Lehrperson. Sie fertigen Luftaufnahmen (Foto/Video) an. Diese Materialien werden im Unterricht angeschaut und diskutiert (z.B. Vergleich der gemachten Luftaufnahmen mit den Satellitenaufnahmen auf map.geo.amin.ch).

Zudem sollten die Vor- und Nachteile einer Drohne diskutiert werden (z.B. jemanden suchen vs. jemanden auszuspionieren). Dazu werden Möglichkeiten diskutiert, für was man eine Drohne sonst noch brauchen könnte.

Zielsetzung/Kompetenzen

  • Die SuS erleben eine völlig neue Dimension des Betrachtens ihrer Umwelt.
  • Sie können die Bilder aus der Luft interpretieren und verstehen, wie Satellitenbilder entstehen
  • Sie lernen die Funktionsweise von Karten besser zu verstehen, indem sie die gemachten Luftbilder mit bestehendem Kartenmaterial auf dem Geoportal vergleichen.
  • Die SuS lernen die Funktionsweise eines Quadrokopters kennen. Diese Geräte erleben momentan einen grossen Aufschwung und werden in Zukunft in vielen Lebensbereichen eingesetzt werden. Ausserdem kommen Sie mit dem Thema Datenschutz in Berührung.

Materialien für die Unterrichtsvorbereitung der Lehrperson

  • Drohne: Die Drohne kann unter lorenz.moeschler@fhnw.ch ausgeliehen werden.
  • Anleitung: Wie fliegt man eine Drohne?
    • Am besten werden dazu einige Einführungsvideos angeschaut. Einen sehr guten Einstieg in den Phantom 3 Multikopter bieten die Videos von Arthur Konze
    • Aber auch dji hat auf seiner Plattform neu Videoanleitungen.
    • Die Bedienungsanleitung zum Phantom 3 Standard finden Sie unter diesem Link

Weiterführende Ideen

Erstellen eines eigenen Satellitenbildes auf mapknitter.org und Einbindung per WMS in map.geo.admin.ch

Impressionen