Didaktische Hinweise

1 Überblick

Themen: Klima, Wetter, Klimawandel,Satellitendaten, Gletscherrückgang
Fächer: Geographie, Informatik
Jahrgangsstufe: 10-13
Zeit: 135 Minuten (3 Unterrichtsstunden)

2 Einordnung

Der CDEC hat sich zum Ziel gemacht, dass Schüler*innen sich aktiv mit den Herausforderungen des Klimawandels auseinandersetzen und soll dazu anregen, eigene Projekte und Initiativen zu gründen. In diesem Lernmodul werden den Schüler*innen, wie zuvor in Modul 1, schwerpunktmäßig Sach- und Methodenkompetenz vermittelt. Was das Klima auf der Erde auszeichnet wird in diesem Modul überwiegend vermittelt, um ein fundiertes Verständnis über die Zusammenwirkungen zwischen Mensch und Umwelt zu entwickeln. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf den Auswirkungen des Klimawandels und wie Satelliten es uns ermöglichen, das Klima und den Klimawandel zu beobachten und zu messen. Durch die interdisziplinäre Ausrichtung des Moduls erwerben die Schüler*innen außerdem fachbezogene Kompetenzen der Informatik. Das Modul ist dabei in 2 Teilmodule aufgeteilt: Im ersten Teil lernen die Schüler*innen fachlich sowie methodisch, wie mithilfe von Satelliten das Abschmelzen der Gletscher gemessen werden kann. Im zweiten Teil geht es speziell um das Klimasystem und Auswirkungen des Klimawandels. Hier sollen die Schüler*innen ein Verständnis für die Herausforderungen entwickeln.

3 Lernziele

Die Lernziele sind zunächst lehrplanunabhängig formuliert. Weiter unten findet sich die Einbindung in die Kernlehrpläne Geographie und Informatik, sowohl für NRW als auch für Berlin / Brandenburg. Ein Verweis auf die Bildungsstandards im Fach Geographie für die Allgemeine Hochschulreife (Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für Geographie) findet sich ebenfalls unten.

Verständnis für das Klimasystem und die Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt entwickeln
Sensibilisierung für die Auswirkungen des Klimawandels
Untersuchung und Verständnis von klimatischen Veränderungen
Anwendung auf konkrete Raumbeispiele und Möglichkeiten zum Transfer
Analysieren und Kontextualisieren von Satellitendaten in den Kontext von Klimawandel

3.1 Gletscherrückgang mit Satelliten messen

Hintergrund

Die Auswirkungen des Klimawandels zeigen sich durch vielzählige Veränderungen in der Umwelt. So kann bereits der Gletscherrückgang in den Alpen beobachtet und gemessen werden. Das ermöglichen uns Satelliten. Wie sich genau die Gletscherschmelze messen lässt, lernen Schüler*innen in diesem Teilmodul.

Lernziele

Die Schüler*innen untersuchen die Gletscherschmelze anhand eines Raumbeispiels und messen das Abschmelzen der Gletscher. Dafür wenden sie verschiedene Tools an und fördern somit ihre Methodenkompetenz.

3.2 Messbarer Klimawandel

Hintergrund

Der Klimawandel stellt sowohl die Menschheit als auch die Umwelt vor vielzählige Herausforderungen. Dabei ist es wichtig zu wissen, was Klima von Wetter unterscheidet und wie sich klimatische Veränderungen bemerkbar machen. Unter Einbezug der erlernten Grundlagen aus Modul 1 geht es in diesem Teilmodul um die Auswirkungen des Klimawandels und wie sich diese mit Satelliten messen lassen.

Lernziele

Zu Beginn wird besonders die Sachkompetenz gefördert, indem die Schüler*innen sich fachliche Inhalte erschließen. Darauf bezogen arbeiten die Schüler*innen mit interaktiven Karten und erarbeiten sich anhand verschiedener fachlicher und methodischer Aufgaben den Themenkomplex Klima. Dadurch wird ebenfalls deren Methodenkompetenz gefördert. Sie sollen am Ende der Einheit jahreszeitliche Schwankungen nachvollziehen können und ein Verständnis für das Klimasystem entwickelt haben.

4 Exemplarische Unterrichtssequenz

1. Stunde (45 Minuten): Gletscherrückgang mit Satelliten messen

Zeit	Phase	Didaktischer Kommentar	Sozialform	Medien
>5 Min	Einstieg (Erarbeitung)	Die Lehrkraft führt in das Thema der Stunde ein: Gletscherschmelze mithilfe von Satelliten messen. Gemeinsam kann eine Leitfrage entwickelt werden. Eine mögliche Leitfrage könnte lauten: „Wie kann mithilfe von Satelliten das Klima und der Klimawandel gemessen werden?“ Zu Beginn installieren die SuS die notwendigen Pakete. Falls dies schon getan wurde, kann der Schritt übersprungen werden.	Plenum EA	Evtl. Tafel Notebooks
15 Min	Erarbeitung	Die SuS untersuchen die Gletscherschmelze, indem sie die ersten Aufgaben bearbeiten. Dies kann wahlweise in Einzel- oder Partnerarbeit geschehen.	EA / PA	Notebooks Kapitel 1, 1.1, 1.2
<5 Min	Zwischen-sicherung	Im Plenum werden die ersten Ergebnisse vorgestellt.	Plenum
15 Min	Erarbeitung	Die SuS messen den Gletscherrückgang, indem sie die weiteren Aufgaben bearbeiten. Förderung der Methodenkompetenz durch Nutzung unterschiedlicher Funktionen / Methoden zur Untersuchung der Gletscherschmelze.	EA / PA	Notebooks Kapitel 1.3, 1.4, 1.5
5 Min	Sicherung	Besprechung der Ergebnisse und erste Diskussion, wie durch Satelliten Klimaveränderungen sichtbar gemacht werden.	Plenum	Evtl. Beamer oder Tafel

2. & 3. Stunde (90 Minuten): Messbarer Klimawandel

Zeit	Phase	Didaktischer Kommentar	Sozialform	Medien
5 Min	Einstieg (Erarbeitung)	In einer kurzen Wiederholung sollen die SuS wiedergeben, was letzte Stunde gemacht wurde. Es wird erneut auf die Leitfrage eingegangen. Überleitung in das Thema „Klima und Klimawandel“. Evtl. müssen die Pakete erneut installiert werden.	Plenum	Evtl. Tafel
20 Min	Erarbeitung	Die SuS lernen Grundlagen über Klima und Wetter. Die Aufgaben können wahlweise in Einzel- oder Partnerarbeit bearbeitet werden.	EA / PA	Notebooks Kapitel 1., 1.1
10 Min	Zwischen-sicherung	Im Plenum werden die bisherigen Ergebnisse besprochen.	Plenum
20 Min	Erarbeitung	Vertiefung und Festigung des erworbenen Wissens. Überleitung zum Themenkomplex Klimawandel.	EA / PA	Notebooks Kapitel 1.3-1.5
5 Min	Zwischen-sicherung	Die Ergebnisse werden präsentiert und besprochen. Erste Vermutungen, wie Satelliten dabei helfen, Klima zu verstehen.	Plenum
20 Min	Erarbeitung	Die SuS verstehen, wie Satelliten Klima messen und wie damit der Klimawandel nachvollzogen wird.	EA / PA	Notebooks Kapitel 2-3
10 Min	Sicherung	Besprechung der Ergebnisse und Reflektion der Arbeitsweise und Methoden. Abschließend wird die Leitfrage der Stunde beantwortet.	Plenum	Evtl. Beamer oder Tafel

5 Materialien zum Herunterladen

6 Einbindung in die Rahmenlehrpläne

6.1 Geographie

Methodenkompetenz (NRW)
- geographische Informationen graphisch in einer interaktiven Karte darstellen
- aus digitalen Karten Informationen ermitteln und analysieren
Raumverständnis (BER, BB)
- Ursachen und Folgen von Naturphänomenen beschreiben und anthropogene Veränderungen des Raums erklären
Sachkompetenz (NRW)
- anthropogene Einflüsse auf gegenwärtige Klimaveränderungen und deren mögliche Auswirkungen erläutern Raumanalyse (BER, BB)
- Natürliche und anthropogene Prozesse im Raum erläutern

6.2 Informatik

Mit Informationen umgehen (BER/BB)
- Daten als Information interpretieren und diese kritisch werten
Problemlösen (BER/BB)
- informatische Werkzeuge nutzen
Darstellen und Interpretieren (NRW)
- Informatiksysteme und das Internet reflektiert zur Erschließung und Aufbereitung fachlicher Inhalte nutzen

7 Einbindung in die Bildungsstandards Geographie

Kompetenzbereiche

Fachkonzepte
- Erkenntnisinteressen der Geographie beschreiben (Analyse der Wechselbeziehungen zwischen Mensch und Umwelt mit Fokus auf den Klimawandel)
Raumbezogene Orientierung
- Interaktive, topographische, physische und andere Karten vor dem Hintergrund des Klimawandels strategiebasiert auswerten
- Aus vorliegenden Datensätzen digitale Karten erstellen
Erkenntnisgewinnung
- Phänomene und Beobachtungen als Ausgangspunkte von geographischen Untersuchungen charakterisieren (z.B. Gletscherschmelze)
- Ergebnisse der Datenauswertung theoriebezogen interpretieren
Handlung
- Herausforderungen raumbezogener Verantwortung des Menschen beschreiben (klimatische Veränderungen und deren Auswirkungen)

Ausgewählte Basiskonzepte

Mensch-Umwelt-System
- Komplexe und dynamische Wechselbeziehungen innerhalb und zwischen physischen und anthropogenen (Sub-)Systemen: Zusammenspiel von anthropogenen Einflüssen und Auswirkungen auf das Klima
- Die Auswirkungen möglicher Systemveränderungen/-eingriffe: Waldbrände, klimatische Veränderungen
Raummuster (im Wandel)
- Das Erfassen räumlicher Strukturen und ihre Erklärung durch ihre Entwicklung: Hoch- und Tiefdruckgebiete, Corioliskraft, Windsysteme (= Struktur) in Hinblick auf die die klimatischen Veränderungen (= Entwicklung) und der Unterscheidung von Wetter und Klima
Maßstäblichkeit
- Die Wahl der Maßstabsebenen: regional (Alpen) und global (die Erde), da das System Klima in den Blick genommen wird

Wiederverwendung

CC BY-SA 4.0

--- title: "Didaktische Hinweise" format: html number-sections: false --- ## 1 Überblick - Themen: Klima, Wetter, Klimawandel,Satellitendaten, Gletscherrückgang - Fächer: Geographie, Informatik - Jahrgangsstufe: 10-13 - Zeit: 135 Minuten (3 Unterrichtsstunden) ## 2 Einordnung Der CDEC hat sich zum Ziel gemacht, dass Schüler\*innen sich aktiv mit den Herausforderungen des Klimawandels auseinandersetzen und soll dazu anregen, eigene Projekte und Initiativen zu gründen. In diesem Lernmodul werden den Schüler\*innen, wie zuvor in Modul 1, schwerpunktmäßig Sach- und Methodenkompetenz vermittelt. Was das Klima auf der Erde auszeichnet wird in diesem Modul überwiegend vermittelt, um ein fundiertes Verständnis über die Zusammenwirkungen zwischen Mensch und Umwelt zu entwickeln. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf den Auswirkungen des Klimawandels und wie Satelliten es uns ermöglichen, das Klima und den Klimawandel zu beobachten und zu messen. Durch die interdisziplinäre Ausrichtung des Moduls erwerben die Schüler\*innen außerdem fachbezogene Kompetenzen der Informatik. Das Modul ist dabei in 2 Teilmodule aufgeteilt: Im ersten Teil lernen die Schüler\*innen fachlich sowie methodisch, wie mithilfe von Satelliten das Abschmelzen der Gletscher gemessen werden kann. Im zweiten Teil geht es speziell um das Klimasystem und Auswirkungen des Klimawandels. Hier sollen die Schüler*innen ein Verständnis für die Herausforderungen entwickeln. ## 3 Lernziele Die Lernziele sind zunächst lehrplanunabhängig formuliert. Weiter unten findet sich die Einbindung in die Kernlehrpläne Geographie und Informatik, sowohl für NRW als auch für Berlin / Brandenburg. Ein Verweis auf die Bildungsstandards im Fach Geographie für die Allgemeine Hochschulreife (Herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für Geographie) findet sich ebenfalls unten. - Verständnis für das Klimasystem und die Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt entwickeln - Sensibilisierung für die Auswirkungen des Klimawandels - Untersuchung und Verständnis von klimatischen Veränderungen - Anwendung auf konkrete Raumbeispiele und Möglichkeiten zum Transfer - Analysieren und Kontextualisieren von Satellitendaten in den Kontext von Klimawandel ### 3.1 Gletscherrückgang mit Satelliten messen #### Hintergrund Die Auswirkungen des Klimawandels zeigen sich durch vielzählige Veränderungen in der Umwelt. So kann bereits der Gletscherrückgang in den Alpen beobachtet und gemessen werden. Das ermöglichen uns Satelliten. Wie sich genau die Gletscherschmelze messen lässt, lernen Schüler*innen in diesem Teilmodul. #### Lernziele Die Schüler*innen untersuchen die Gletscherschmelze anhand eines Raumbeispiels und messen das Abschmelzen der Gletscher. Dafür wenden sie verschiedene Tools an und fördern somit ihre Methodenkompetenz. ### 3.2 Messbarer Klimawandel #### Hintergrund Der Klimawandel stellt sowohl die Menschheit als auch die Umwelt vor vielzählige Herausforderungen. Dabei ist es wichtig zu wissen, was Klima von Wetter unterscheidet und wie sich klimatische Veränderungen bemerkbar machen. Unter Einbezug der erlernten Grundlagen aus Modul 1 geht es in diesem Teilmodul um die Auswirkungen des Klimawandels und wie sich diese mit Satelliten messen lassen. #### Lernziele Zu Beginn wird besonders die Sachkompetenz gefördert, indem die Schüler\*innen sich fachliche Inhalte erschließen. Darauf bezogen arbeiten die Schüler*innen mit interaktiven Karten und erarbeiten sich anhand verschiedener fachlicher und methodischer Aufgaben den Themenkomplex Klima. Dadurch wird ebenfalls deren Methodenkompetenz gefördert. Sie sollen am Ende der Einheit jahreszeitliche Schwankungen nachvollziehen können und ein Verständnis für das Klimasystem entwickelt haben. ## 4 Exemplarische Unterrichtssequenz ### 1. Stunde (45 Minuten): Gletscherrückgang mit Satelliten messen | Zeit | Phase | Didaktischer Kommentar | Sozialform | Medien | |--------|--------------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-------------------|---------------------------------| | >5 Min | Einstieg (Erarbeitung) | Die Lehrkraft führt in das Thema der Stunde ein: Gletscherschmelze mithilfe von Satelliten messen. Gemeinsam kann eine Leitfrage entwickelt werden. Eine mögliche Leitfrage könnte lauten: „Wie kann mithilfe von Satelliten das Klima und der Klimawandel gemessen werden?“ Zu Beginn installieren die SuS die notwendigen Pakete. Falls dies schon getan wurde, kann der Schritt übersprungen werden. | Plenum EA | Evtl. Tafel Notebooks | | 15 Min | Erarbeitung | Die SuS untersuchen die Gletscherschmelze, indem sie die ersten Aufgaben bearbeiten. Dies kann wahlweise in Einzel- oder Partnerarbeit geschehen. | EA / PA | Notebooks Kapitel 1, 1.1, 1.2 | | <5 Min | Zwischen-sicherung | Im Plenum werden die ersten Ergebnisse vorgestellt. | Plenum | | | 15 Min | Erarbeitung | Die SuS messen den Gletscherrückgang, indem sie die weiteren Aufgaben bearbeiten. Förderung der Methodenkompetenz durch Nutzung unterschiedlicher Funktionen / Methoden zur Untersuchung der Gletscherschmelze. | EA / PA | Notebooks Kapitel 1.3, 1.4, 1.5 | | 5 Min | Sicherung | Besprechung der Ergebnisse und erste Diskussion, wie durch Satelliten Klimaveränderungen sichtbar gemacht werden. | Plenum | Evtl. Beamer oder Tafel | ### 2. & 3. Stunde (90 Minuten): Messbarer Klimawandel | Zeit | Phase | Didaktischer Kommentar | Sozialform | Medien | |--------|----------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|------------|-----------------------------| | 5 Min | Einstieg (Erarbeitung) | In einer kurzen Wiederholung sollen die SuS wiedergeben, was letzte Stunde gemacht wurde. Es wird erneut auf die Leitfrage eingegangen. Überleitung in das Thema „Klima und Klimawandel“. Evtl. müssen die Pakete erneut installiert werden. | Plenum | Evtl. Tafel | | 20 Min | Erarbeitung | Die SuS lernen Grundlagen über Klima und Wetter. Die Aufgaben können wahlweise in Einzel- oder Partnerarbeit bearbeitet werden. | EA / PA | Notebooks Kapitel 1., 1.1 | | 10 Min | Zwischen-sicherung | Im Plenum werden die bisherigen Ergebnisse besprochen. | Plenum | | | 20 Min | Erarbeitung | Vertiefung und Festigung des erworbenen Wissens. Überleitung zum Themenkomplex Klimawandel. | EA / PA | Notebooks Kapitel 1.3-1.5 | | 5 Min | Zwischen-sicherung | Die Ergebnisse werden präsentiert und besprochen. Erste Vermutungen, wie Satelliten dabei helfen, Klima zu verstehen. | Plenum | | | 20 Min | Erarbeitung | Die SuS verstehen, wie Satelliten Klima messen und wie damit der Klimawandel nachvollzogen wird. | EA / PA | Notebooks Kapitel 2-3 | | 10 Min | Sicherung | Besprechung der Ergebnisse und Reflektion der Arbeitsweise und Methoden. Abschließend wird die Leitfrage der Stunde beantwortet. | Plenum | Evtl. Beamer oder Tafel | ## 5 Materialien zum Herunterladen ## 6 Einbindung in die Rahmenlehrpläne ### 6.1 Geographie - Methodenkompetenz (NRW) - geographische Informationen graphisch in einer interaktiven Karte darstellen - aus digitalen Karten Informationen ermitteln und analysieren - Raumverständnis (BER, BB) - Ursachen und Folgen von Naturphänomenen beschreiben und anthropogene Veränderungen des Raums erklären - Sachkompetenz (NRW) - anthropogene Einflüsse auf gegenwärtige Klimaveränderungen und deren mögliche Auswirkungen erläutern Raumanalyse (BER, BB) - Natürliche und anthropogene Prozesse im Raum erläutern ### 6.2 Informatik - Mit Informationen umgehen (BER/BB) - Daten als Information interpretieren und diese kritisch werten - Problemlösen (BER/BB) - informatische Werkzeuge nutzen - Darstellen und Interpretieren (NRW) - Informatiksysteme und das Internet reflektiert zur Erschließung und Aufbereitung fachlicher Inhalte nutzen ## 7 Einbindung in die Bildungsstandards Geographie ### Kompetenzbereiche - Fachkonzepte - Erkenntnisinteressen der Geographie beschreiben (Analyse der Wechselbeziehungen zwischen Mensch und Umwelt mit Fokus auf den Klimawandel) - Raumbezogene Orientierung - Interaktive, topographische, physische und andere Karten vor dem Hintergrund des Klimawandels strategiebasiert auswerten - Aus vorliegenden Datensätzen digitale Karten erstellen - Erkenntnisgewinnung - Phänomene und Beobachtungen als Ausgangspunkte von geographischen Untersuchungen charakterisieren (z.B. Gletscherschmelze) - Ergebnisse der Datenauswertung theoriebezogen interpretieren - Handlung - Herausforderungen raumbezogener Verantwortung des Menschen beschreiben (klimatische Veränderungen und deren Auswirkungen) ### Ausgewählte Basiskonzepte - Mensch-Umwelt-System - Komplexe und dynamische Wechselbeziehungen innerhalb und zwischen physischen und anthropogenen (Sub-)Systemen: Zusammenspiel von anthropogenen Einflüssen und Auswirkungen auf das Klima - Die Auswirkungen möglicher Systemveränderungen/-eingriffe: Waldbrände, klimatische Veränderungen - Raummuster (im Wandel) - Das Erfassen räumlicher Strukturen und ihre Erklärung durch ihre Entwicklung: Hoch- und Tiefdruckgebiete, Corioliskraft, Windsysteme (= Struktur) in Hinblick auf die die klimatischen Veränderungen (= Entwicklung) und der Unterscheidung von Wetter und Klima - Maßstäblichkeit - Die Wahl der Maßstabsebenen: regional (Alpen) und global (die Erde), da das System Klima in den Blick genommen wird