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Gletscherschwund sichtbar machen

Wie stark sind die Gletscher der Schweiz in den letzten Jahren und Jahrzehnten zurück gegangen? Welche Gletscher sind am meisten davon betroffen? Welche Gletscher sind sogar verschwunden? Welche Fläche und welche Masse haben Gletscher in den letzten Jahrzehnten verloren? Diesen und weiteren Fragen können mit der vorliegenden Unterrichtsidee nachgegangen werden. Der Unterrichtsidee vorausgehend ist eine Einführung in map.geo.admin.ch nötig, da erweiterte Funktionen verwendet werden.

 

Einbettung ins Thema

Das Phänomen des Gletscherschwundes wird seit Jahrzehnten beobachtet und kann mit der globalen Klimaerwärmung in Zusammenhang gebracht werden. Durch den Vergleich von historischen mit aktuellen Karten aber v. a. auch der Vergleich von älteren und neueren Luftbildern zeigen eindrücklich der Rückgang der Geltscherausdehnung in der Schweiz. Mit dem Kartenmaterial, den Luftbildern und den Funktionen «Zeichnen & Messen auf der Karte» ist nicht nur eine qualitative, sondern auch eine quantitative Einschätzung des Rückgangs einzelner Gletscher möglich. Die vorliegende Unterrichtsidee ist grundsätzlich ab der 5. Klasse umsetzbar, wenn aber Flächen oder sogar Volumina von Gletschern geschätzt bzw. berechnet werden, ist die Unterrichtsidee eher im 3. Zyklus einzusetzen.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Voraussetzungen / Vorwissen / Präkonzepte

Eine qualitative Einschätzung des Gletscherschwundes einzelner Gletscher durch einfache Vergleiche können mit jüngeren Schüler:innen gemacht werden, sofern die Vergleiche durch die Lehrperson vorbereitet werden. Werden die Vergleiche und das Ausmessen von Gletscherflächen von den Schüler:innen selbst vorgenommen, ist eine Einführung in die Bedienung von map.geo.admin.ch nötig (siehe unten).

Zur inhaltlichen Bearbeitung der Unterrichtsidee sind keine speziellen Vorkenntnisse nötig. Die Schüler:innen werden wahrscheinlich schon vom Rückgang der Gletscher gehört haben und haben ihre eigenen Vorstellungen, wie das aussehen kann und was die Gründe dafür sind. Es lohnt sich sicher, diese Präkonzepte durch geeignete Fragestellungen zu aktivieren und bewusst zu machen, zumal diese Unterrichtsidee als Einstieg in einen grösseren Themenbereich verstanden werden kann.

Art der Aufgabe

Die Aufgabe eignet sich als Einführung oder Ergänzung in die Themen «Klimawandel» oder «Veränderung von Landschaft, Natur und Freizeitgebieten» und bietet Anknüpfungspunkte, um weitere Fragestellungen rund um oben genannte Themen zu bearbeiten. Natürlich lassen sich Bezüge zu Themen aus BNE schaffen, z. B. zu «Natürliche Umwelt und Ressourcen» oder auch «Globale Entwicklung».

 

Einstieg / Konfrontation

Die Schüler:innen erhalten Links bzw. QR-Codes, die zu Vergleichen von Gletschern früher und heute führen. Folgend zwei Beispiele von Links, QR-Codes und dem entsprechenden Vergleich auf map.geo.admin.ch, einmal mit Luftbildern und einmal mit Kartenmaterial:

Vergleich Aletschgletscher 1980 zu 2020
https://s.geo.admin.ch/948713a0c6

 

Vergleich Morteratschgletscher 1971 zu 2020
https://s.geo.admin.ch/9487b8d29b

Die Vergleiche können die Schülerinnen und Schüler auch selber erstellen. Dazu ist eine Einführung in die Funktion “Vergleichen” nötig (siehe unten).

Als Begleitung zu den ersten Vergleichen können die folgenden Fragen gestellt werden:

Auftrag 1

  1. Beschreibe, was dir auffällt.
  2. Aus welchen Zeiten stammen die beiden Luftbilder / Karten?

Mit folgenden Fragen kann die Aufmerksamkeit auf bestimmte Aspekte des Gletscherrückganges gelenkt werden:

Auftrag 2

  1. Beschreibe, wie sich die Gletscher in ihrer Länge und Breite verändert haben.
  2. Beschreibe, was an den Stellen zurückgeblieben ist, wo das Eis verschwunden ist.

 

Erarbeitung

In diesem Beispiel sollen die Schüler:innen die Längen- und Flächenveränderung der Gletscher messen und vergleichen. Dazu wird die Funktion “Zeichnen & messen auf der Karte” verwendet. Wie man die Breite des Aletschgletschers auf einem Bild von 1970 und 2020 bestimmt, wird im folgenden Erklärvideo gezeigt:

Auch die Flächenunterschiede können vermessen werden:

  1. Im Themenkatalog “swisstopo” auswählen
  2. Den Datensatz “SWISSIMAGE Zeitreise” auswählen
  3. Unter “Dargestellte Karten” das älteste Luftbild auswählen (für den unteren Teil des Aletschgletschers ist das ein Luftbild von 1970)
  4. Den Datenlayer kopieren
    (wie das gemacht wird, wird hier anhand von “Zeit vergleichen / kopieren” gezeigt)
  5. Im kopierten Datenlayer das aktuelle Luftbild wählen
  6. Auf dem aktuellen Luftbild über die Funktion “Zeichnen & messen auf der Karte” -> “Messen” die Fläche des Gletschers nachzeichnen und so ausmessen (wie das gemacht wird, wird hier gezeigt)
  7. Unter “Dargestellte Karten” die Transparenz des Datenlayers “Zeichnung” auf ca. 50% stellen (wie das gemacht wird, wird hier gezeigt)
  8. Den Datenlayer mit dem Bild von 1970 ausblenden (dazu in das Kästchen mit dem Gutzeichen klicken)
  9. Auf dem aktuellen Luftbild kann nun die Fläche der aktuellen Situation gezeichnet und mit der Fläche aus dem Bild von 1970 verglichen werden.

 

Vertiefung

Aufgrund der Flächenabnahme kann das Eisvolumen berechnet werden das in einer bestimmten Zeit geschmolzen ist. Daraus lässt sich dann die Menge Wasser ausrechnen. Da ein Gletscher aber nicht nur einen zweidimensionalen Rückgang erlebt, ist der Rückgang der Dicke eines Gletschers ebenfalls wichtig. Die Dicke kann allerdings aus dem Kartenmaterial auf map.geo.admin.ch nicht herausgelesen werden, weshalb externe Quellen bemüht werden müssen. Auf glamos.ch findet sich unter “Downloads” -> “Volumenänderung” diese Tabelle, in der von verschiedenen Gletschern die Dickenabnahme erfasst wurde. Werden die Werte für bestimmte Zeitspannen zusammengezählt, kann auf den Dickenrückgang während einer bestimmten Zeitperiode geschlossen werden. Aber auch wenn der Dickenrückgang über eine bestimmte Zeit bekannt ist, ist es schwierig, das effektiv verlorene Volumen zu bestimmen. Dies v. a. darum, weil der Flächenrückgang schwierig zu bestimmen ist.

Es geht dann in dieser Aufgabe auch nicht um ein möglichst genaues Resultat, vielmehr steht der Weg zum Resultat im Zentrum und es soll eine (möglichst gute) Schätzung angestrebt werden und das Vorgehen, wie man zur Schätzung gelangt, soll dokumentiert werden. Diese Vertiefungsaufgabe ist dann auch eher eine interessante Recherche- und Schätzaufgabe und gleicht eher einer, Mathematiklehrpersonen bekannte, Fermi-Aufgabe (z. B. hier).

Hinweis: Weil in der Tabelle unter glamos.ch nicht alle Gletscher erfasst sind, macht es Sinn, die Schüler:innen nur mir denjenigen Gletschern arbeiten zu lassen, die in der Tabelle aufgeführt sind. Übrigens auch die Flächen- und Volumenänderungen in der Tabelle aufgeführt, weshalb sich die Tabelle nicht nur als Datenquelle eignet, sondern auch zur Überprüfung der eigenen Schätzung hinzugezogen werden kann.

Eine entsprechende Fermifrage könnte in etwa wie folgt lauten:

Auftrag 3

Wie viele Liter Wasser hat der Triftgletscher zwischen 1980 und 2016 verloren?

Wer seinen Schüler:innen ein wenig mehr Struktur bieten möchte, kann den Auftrag wie folgt ausformulieren:
Auftrag 3

Wie viele Liter Wasser hat der Triftgletscher zwischen 1980 und 2016 verloren? Erstelle eine Dokumentation, in der du dienen Lösungsweg so darstellst, dass ihn auch andere verstehen.

  1. Vergleiche die Fläche des Triftgletschers im genannten Zeitraum und berechne die Abnahme der Fläche in diesem Zeitraum.
  2. Such in dieser Tabelle nach der Abnahme der Dicke des Triftgletschers. Berechne die Abnahme der Dicke aufgrund der Zahlen in der Tabelle.
  3. Berechne mit den Werten für die Flächenabnahme und mit den Werten für die Abnahme der Dicke das Eisvolumen, das der Triftgletscher zwischen 1980 und 2016 verloren hat.
  4. Berechne mit dem Eisvolumen die Menge Wasser. Rechne dazu mit einer Eisdichte von 0.917 Tonnen / m3
Es ist zu empfehlen, dass die Schüler:innen zu zweit arbeiten. Abschliessend können die Partner ihre Erkenntnisse im Plenum vorstellen. Es ist davon auszugehen, dass auch verschiedene Resultate entstehen, wenn alle den gleichen Gletscher bearbeiten. Diese unterschiedlichen Resultate sind Anlass für interessante Diskussionen über die verschiedenen Vorgehensweisen.

 

Hinweise und Bemerkungen

Zwei interessante Webseiten zum Thema

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

Vergleichen

Eine detaillierte Anleitung gibts hier

Zeichnen und Messen

Eine detaillierte Anleitung gibts hier.

 

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:

NMG8 Menschen nutzen Räume – sich orientieren und mitgestalten
NMG9 Zeit, Dauer und Wandel verstehen – Geschichte und Geschichten unterscheiden
RZG1 / GGS1 Natürliche Grundlagen der Erde untersuchen
RZG5 / GGS5 Schweiz in Tradition und Wandel verstehen
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



Der Wohnort – damals und heute

Was hat sich am eigenen Wohnort in den letzten Jahrzehnten verändert? Welche Gebäude sind wann neu dazugekommen? Welche Häuser sind verschwunden? Wo hat sich der Ort am stärksten ausgedehnt? Diesen und weiteren Fragen können mit der vorliegenden Unterrichtsidee nachgegangen werden. Die Unterrichtsidee zeigt einen möglichen Einstieg in den Kartenviewer und insbesondere in die Zeitreisefunktion.

 

Einbettung ins Thema

Der Vergleich von historischen Karten mit der heutigen Situation eignet sich besonders für den Einstieg in die Verwendung des Kartenviewers auf map.geo.admin.ch. Mit der Zeitreisefunktion kann die historische Entwicklung eines Ortes untersucht und Veränderungen im Laufe der Zeit herausgearbeitet werden. Die vorliegende Unterrichtsidee ist ab der 3. Klasse umsetzbar, wenn die entsprechenden Zeitreisekarten bzw. die entsprechende Zeitreise von der Lehrperson vorbereitet und den Schülerinnen und Schülern zur Verfügung gestellt werden.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Voraussetzungen / Vorwissen / Präkonzepte
Für die Bedienung der Zeitreisefunktion benötigen die Schüler:innen keine Vorkenntnisse. Wird die Zeitreise von den Lernenden selber erstellt, so ist eine Einführung in die Bedienung von map.geo.admin.ch nötig.

Zur inhaltlichen Bearbeitung der Unterrichtsidee sind keine speziellen Vorkenntnisse nötig. Die Schüler:innen verfügen sicher über Vorstellungen, wie ihr Wohnort früher ausgesehen haben könnte, welche Gebäude es vor hundert Jahren schon gab und welche nicht. Durch geeignete, dem Wohnort entsprechende Fragestellungen kann dieses Vorwissen sichtbar und bewusst gemacht werden. Dadurch wird die Einbettung der neuen Erkenntnisse erleichtert, die im Laufe der Unterrichtsidee entstehen.

Art der Aufgabe
Die Aufgabe eignet sich als Einführung oder Ergänzung in die Themen «Raumnutzung und Veränderung von Räumen», «Orientierung in Räumen» oder «Wirtschaftliche Veränderung und die Auswirkungen auf die Gesellschaft» oder bietet hervorragende Anknüpfungspunkte, um weitere Fragestellungen rund um oben genannte Themen zu bearbeiten. Ausserdem lassen sich Bezüge zu Themen aus BNE schaffen, z. B. zu nachhaltiger Raumentwicklung, zu Renaturierung von Gewässern oder zu Aufforstung von Wäldern bzw. allgemein zu Themen des Landschaftsschutzes.

 

Einstieg / Konfrontation
Die Schüler:innen erhalten einen Link bzw. einen QR-Code, der zu einer ihrem Wohnort entsprechenden Zeitreise führt. Unten der Link, der QR-Code und die entsprechende Zeitreise auf map.geo.admin.ch:

 

Zeitreise Männedorf zwischen 1854 und heute
https://s.geo.admin.ch/9487174021

Zuerst können die folgenden Fragen gestellt werden:

Auftrag 1

  1. Lasst einmal die ganze Zeitleiste durchlaufen. Was fällt euch auf?
  2. Aus welcher Zeit ist die erste Karte von Männedorf? (1854)

Auf der Karte können mit der Funktion «Zeichnen & Messen auf der Karte» bestimmte Gebäude markiert werden. Dies kann eine Hilfe für folgende Fragen sein:

Auftrag 2

  1. Seit wann gibt es das Spital in Männedorf? (1884)
  2. Seit wann gibt es das Primarschulhaus? (1975)

 

Erarbeitung
Im weiteren Verlauf suchen mehrere Gruppen Unterschiede zwischen Karten aus unterschiedlichen Jahren. Dabei kann wie folgt vorgegangen werden:

Entweder werden die entsprechenden Karten-Vergleiche von der Lehrperson vorbereitet und den Lernenden zur Verfügung gestellt oder die Schüler:innen erstellen die Kartenvergleiche selber, wobei nach folgender Kurzanleitung vorgegangen werden kann:

  1. In der Suchleiste nach «Zeitreise – Kartenwerke» suchen
  2. Unter «Dargestellte Karten» in «Zeitreise – Kartenwerke» die erste Jahreszahl (z. B. 1854) einstellen
  3. Auf das Zahnradsymbol klicken und «Zeitreise – Kartenwerke» kopieren
  4. In der Kopie die zweite Jahreszahl (z. B. 1900) einstellen
  5. Unter «Erweiterte Werkzeuge» die Funktion «Vergleichen» einschalten
Zeitvergleiche können z. B. von folgenden «Zeitfenstern» gemacht werden:
Gruppe 1: 1854 – 1900
Gruppe 2: 1900 – 1940
Gruppe 3: 1940 – 1980

Gruppe 4: 1980 – 2021

Der dritte Auftrag kann offen gestaltet werden, indem die Schüler:innen z. B. aufgefordert werden, fünf grosse / auffällige Veränderungen selber zu finden und zu beschreiben. Es können aber auch spezifischere Fragen gestellt werden, wie im folgenden Beispiel:
Auftrag 3

Vergleicht die Karten aus den verschiedenen Zeiten.

  1. Beschreibt, welche Gebäude neu dazu gekommen sind.
  2. Beschreibt, wie sich das Strassen- und Schienennetz verändert hat.
  3. Beschreibt, wie sich die Wälder, Weisen und Flüsse / Bäche verändert haben.
Abschliessend können die Gruppen ihre Erkenntnisse im Plenum vorstellen, in einem Dokument festhalten und allen zur Verfügung stellen.

 

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

Zeitreisefunktion
Die Zeitreisefunktion ist einfach zu erstellen:

  1. Im Suchfeld «Zeitreise» eingeben
  2. Im Dropdown-Menu «Zeitreise – Kartenwerke» auswählen
  3. Rechts oben am Rand auf das Uhrensymbol klicken.
  4. Den Hintergrund allenfalls auf leer einstellen, damit keine Karte angezeigt wird, wenn für eine bestimmte Zeit keine Karte zur Verfügung steht

Detailliertere Infos gibts hier: Zeitregler

Vergleichen
Eine detaillierte Anleitung gibts hier

 

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:

NMG8

Menschen nutzen Räume – sich orientieren und mitgestalten

NMG9 Zeit, Dauer und Wandel verstehen – Geschichte und Geschichten unterscheiden
RZG4 / GGS4 Sich in Räumen orientieren
RZG5 / GGS5 Schweiz in Tradition und Wandel verstehen
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



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 RZG und BNE Der Wohnort – Damals und heute  2/3
 16 RZG, M und BNE Gletscherschwund sichtbar machen  2/3
 17 Mathematik Hoch hinaus, steil bergauf: Weiterführende Aufgaben zum Mathbuch 3+.  3
 18 RZG Wetterkarte mit KML  3
 19 RZG Vorbereitung einer Exkursion – im Beispiel zur Festung Reuenthal  3
 20 RZG, Deutsch Flur- und Ortsnamen als Zeugen der Vergangenheit  3
 21 RZG, MI Daten einer Tracking-App in den Kartenviewer integrieren  3
 22 RZG, MI Meinen Wohnort erkunden – Einstieg in die Bedienung des Kartenviewers  3
 23 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



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!




Unterrichtsskizze: Wasserschloss Schweiz

Das Wasserschloss Schweiz mit Hilfe der digitalen Landeskarte entdecken.

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Beschreibung:

“Obschon die Schweiz flächenmässig nur knapp vier Promille am Kontinent ausmacht, befinden sich auf ihrem Boden sechs Prozent der Süsswasservorräte der Alten Welt”. (NZZ 2012)

Diese Satz kann als Konfrontationsaufgabe verstanden werden und zu einer Unterrichtseinheit führen, bei der die SuS mit dem Kartenviewer die grossen Flüsse der Schweiz suchen. Sie zeichnen mit dem Zeicheninstrument auf map.geo.admin.ch die Fliessrichtung ein und schreiben an, wo die Flüsse münden und in welches Meer sie schliesslich fliessen. Zudem können die Wasserscheiden in die Karte eingezeichnet werden. Dabei lernen sie die Schweiz als Wasserschloss Europas zu verstehen.

Mögliche Aufgabenstellung:

  • Welche sind die grossen Flüsse der Schweiz?
  • Welche Flüsse fliessen wo zusammen?
  • In welche grossen Ströme Europas münden die grossen Flüsse der Schweiz?
  • In welchen Meeren enden die grossen Flüsse der Schweiz schliesslich?

Zielsetzung / Kompetenzen:

Das Ziel dieser Unterrichtseinheit ist es, mit Hilfe der Geodaten die Schweiz als Wasserschloss zu begreifen.

Materialien für den Unterricht:

map.geo.admin.ch

Materialien für die Unterrichtsvorbereitung:

Der Artikel “Wasserschloss Schweiz” aus der NZZ vom 18.5.2012.

Die Schweizer Alpen sind Quelle und kontinentale Wasserscheide: Der Rhein fliesst in die Nordsee, die Rhone ins westliche Mittelmeer, der Tessin (Po) in die Adria und der Inn (Donau) ins Schwarze Meer. Die Schweiz ist somit das Wasserschloss Europas.

Weiterführende Ideen:

  • Woher kommt das Wasser in den Bergen?
  • Wie wird das Wasser in unseren Flüssen genutzt?
  • Wie werden die grossen Flüsse genutzt?
  • Welche Chancen und Problem ergeben sich aus dem “Wasserschloss Schweiz”?

Lehrplanbezug:

  • NMG 8.1: Die Schülerinnen und Schüler können räumliche Merkmale, Strukturen und Situationen der natürlichen und gebauten Umwelt wahrnehmen, beschreiben und einordnen.
  • NMG 8.4: Die Schülerinnen und Schüler können Elemente und Merkmale von Räumen in Darstellungsmitteln auffinden sowie raumbezogene Orientierungsraster aufbauen und anwenden.
  • (RZG 3.1: Die Schülerinnen und Schüler können natürliche Systeme und deren Nutzung erforschen.)
  • RZG 4: Sich in Räumen orientieren

 

 

Karten auf map.geo.admin.ch:

Gewässer / Flussgebiet / Gewässernetz 1:2 Mio / Gewässernetz VECTOR 25




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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Hoch hinaus, steil bergauf : Weiterführende Aufgaben zum mathbuch3+

In der Lernumgebung 6 vom mathbuch 3, bzw. die Lernumgebung 7 des mathbuch 3+ (Niesenbahn) werden verschiedene Aufgaben zur Steigung, Massstabsrechnung, Profilzeichnung und weiteren mit der Geografie verwandten Themen bearbeitet. Die Unterrichtseinheit bezieht sich jedoch auf die Niesenregion. Mit dem Kartenviewer können die Übungen der Lernumgebung auf ein oder mehrere Gebirge transferiert werden, zu welchem die Schülerinnen und Schüler einen persönlichen Bezug haben.

Zielsetzungen/ Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler …

  • üben den Umgang mit dem Kartenviewer und lernen dabei das Umsetzen von mathematischen Aufgabenstellungen in einer digitalen Karte.
  • erproben und lernen die sinnvolle Anwendung des Kartenviewers und können ihre Ergebnisse im Bezug zur mathematischen Fragestellung kritisch betrachten und überprüfen.
  • können Begriffe wie “Projektion“, “Höhendifferenz“, “Luftlinie“ und “Profil“ mit Hilfe des Kartenviewers erklären und graphisch darstellen.
  • können Koordinaten und entsprechende Höhenangaben aus der Karte herauslesen (vergleiche Aufgabe 3 im mathbuch3+)

Voraussetzungen

Falls die SuS das erste Mal mit dem Kartenviewer arbeiten, sollte die Lehrperson die wichtigsten Funktionen präsentieren oder die SuS an einem einfachen Beispiel erkunden lassen (z.B. Unterrichtsidee Mein Schulweg).

Mögliche Aufgaben-/Fragestellungen

Die Schülerinnen und Schüler …

  • suchen drei (ihnen bekannte) Berge, die höher als 2000 m ü. M. sind, bei welchen eine Bahn zum Gipfel fährt.
  • recherchieren, um welche Arten von Bahnen es sich handelt. (Tipp: mit Hilfe der Daten zu den ÖV-Haltestellen)
    bildsm1
  • berechnen die Höhendifferenz zwischen Tal- und Bergstation.
  • berechnen die durchschnittliche Steigung.
  • erstellen das Profil ihrer Bahn erstellen und lesen daraus Informationen (z.B. steilste Teilstrecke).bildsm2
  • suchen mögliche Wanderrouten auf den Berggipfel und vergleichen dieses mit der Bahnstrecke  (Länge, durchschnittliche Steigung, benötigte Zeit usw.)
  • wählen zwei Punkte auf dem Profil aus und bestimmen, ob  dazwischen eine Sichtverbindung besteht (vergleiche Aufgabe 5 der LU 6 mathbuch 3+)

Materialien für den Unterricht

Weiterführende Ideen

  • Die SuS können eigene Aufgabenstellungen erfinden und mit Hilfe des Kartenviewers lösen.
  • Der Kartenviewer könnte auch zur Bearbeitung einer sogenannten Fermi-Frage einbezogen werden.
  • In der Mathematik ergeben sich weitere Möglichkeiten zum Einsatz des Kartenviewers, z.B. zur Veranschaulichung von verschiedenen Flächeneinheiten.



Ideenskizze: Wieviel Eis hätte ich über meinem Kopf gehabt

Man kann sich kaum vorstellen, wieviel Eis über unseren Köpfe während des letzteiszeitlichen Maximums (LGM) war. Die grösste Gletscherausdehnung in der Schweiz war während des Höhepunkts der letzten Eiszeit vor rund 24`000 Jahren. Aufbau und Rückschmelzen der Gletscher sind Ausdruck bedeutender klimagesteuerter Umweltveränderungen in der jüngeren erdgeschichtlichen Vergangenheit.

Um das Ausmass der Vergletscherung zu bestimmen, reicht es aus, auf der aktuellen Karte ein Ort zu bestimmen, seine Höhe abzulesen und danach in der maximale Eiszeitkarte zu wechseln und anhand der Isohypse die Höhe der Gletscheroberfläche abzulesen.

Beispiele für Lektion :
A) Mathematik (Differenz suchen)

Definieren der heutigen Höhe

Laden der Karte letzteiszeitlichen Maximum

Differenz zu Gletscheroberfläche vor 24’000 Jahren von 2000 müM zu Chur heute 585müM =1415 m!

 

B) Geschichte

Wo waren die Eiszeiten? Wieso ist die Region Basel während der letzten Eiszeit eisfrei gewesen?

Nunataker: Berge die über die Gletscher hinausragten – wie zum Beispiel die Churfirsten – sind heute sehr gut im Luftbild sichtbar: Sie weisen keine Gletscherschleifspuren auf.

Geografie

Konzept der Höhenlinien erklären zum Beispiel Anhand der durch den Gletscher geformten Drumlin Ruetschberg

Dazu mittels der Messenfunktion das Profil darstellen

profil

Höhenprofil von Golfacher nach Hasenacher

 

Die 3D Funktion hilft ebenfalls, die Höhenlinie zu zeigen: dazu muss zusätzlich die Karte LK 25 hinzugefügt werden, da der Standardhintergrund in 3D keine Höhenlinie hat. Siehe auch die Hilfe von map.geo.admin.ch, um ein Höhenprofil zu Erhalten: help.geo.admin.ch

 

Le glaciazioni

Quanto ghiaccio avrei avuto sopra la testa