Einführung

Die Ziele dieses Projektes liegen darin, eine Umgebung im Hinblick ihrer Temperaturschwankungen zu untersuchen und dabei die Gründe zu erörtern. Ursprünglich wurde dieses Projekt mit Dozierenden im Norden von Yorkshire umgesetzt. Hierbei nutzte man einen PASCO wireless temperature sensor, um die vorhandene Temperatur zu messen und diese Daten mittels einer entsprechenden Software zu sammeln und zu analysieren. Hierfür wurden verschiedene Messungen an verschiedenen Orten der Umgebung durchgeführt. Am Ende dieses Projekts entstand eine gemeinsame Grafik, die die Ergebnisse und Erkenntnisse widerspiegelten. Der Vergleich von Temperaturgradienten ist ein wichtiger Aspekt der ökologischen Feldarbeit, da bestimmte Arten der Flora und Fauna nur in verschiedenen Temperaturzonen vorkommen. Allerdings kann die Temperatur innerhalb der einzelnen Zonen nochmals von erheblichen Schwankungen betroffen sein, da Flüsse, Bäume, Steine und Felder die lokalen sowie die allgemeineren Temperaturstrukturen beeinflussen können. Deshalb kann gesagt werden, dass z.B. linear abfallende Temperaturen, die durch bestimmte Faktoren beeinflusst werden, rückwirkend auch die unmittelbare Umgebung beeinflussen.

Möchte man dieses Projekt im Unterricht umsetzen, kann dies entweder unmittelbar in der Schule selbst oder an einem außerschulischen Lernort durchgeführt werden. Hier könnten die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen an unterschiedlichen Bereichen der Umgebung Messungen vollziehen und unterschiedliche Aufgaben bei der Präsentation des Gesamtprojektes einnehmen. Hierfür sollte mindestens zwei Doppelstunden eingeplant werden. Das Projekt bezieht sich auf das Fach Geographie und kann ab der sechsten oder siebten Klasse der Sekundarstufe I realisiert werden.

Didaktisches Konzept

Die Unterrichtsidee fußt zunächst auf einem problemorientierten Ansatz, da das Thema realitätsnah und lebensweltlich ist und eigenständiges Problemlösen erfordert. Die Lernenden verfolgen eine auf reale Situationen bezogene Frage und führen die wichtigsten und zentralen Schritte zur Problemlösung nach einer kurzen Inputphase selbst durch. Sie konzentrieren sich dabei darauf, wie Temperatur gemessen wird und warum es Temperaturschwankungen gibt sowie welche Einflüsse diese auf die unmittelbare Flora und Fauna haben. Hierbei wird zusätzlich der Ansatz des forschenden Lernens verfolgt, da die Schülerinnen und Schüler ihre Umgebung beobachten, analysieren und kategorisieren müssen, um Verbindungen zwischen Temperaturschwankungen und deren Einflüsse bzw. Auswirkungen auf ihre unmittelbare Umwelt wahrzunehmen.

Zudem fördert dieses problemorientierte Projekt die Wahrnehmungsfähigkeit, das Vorstellungsvermögen und die Reflexionsfähigkeit der Lernenden, da sie komplexe Strukturen vereinfacht verstehen und durchdenken müssen. Außerdem arbeiten die Schülerinnen und Schüler kollaborativ zusammen, da sie ihre Daten untereinander teilen und somit voneinander abhängig sind. Jede und jeder entwickelt dadurch eine Verantwortung für das gemeinsame und das eigene Lernen sowie für den Erfolg dieses Projektes. Zusätzlich wird das selbstständige Lernen gefördert, indem die Gruppen das Projekt und ihre Erkenntnisse in verschiedenen Präsentationsformen festhalten müssen. Hierdurch kann jede Gruppe interessengeleitet ihre Erfahrungen visuell und multimedial festhalten.

Außerdem verfolgt das Projekt die Prämisse der Wissenschaftsorientierung, da konkrete Methoden der Wissenschaft imitiert werden. Die Schülerinnen und Schüler messen eigenständig Temperaturen, beobachten und beschreiben ihre Umgebung und setzen Verbindungen zwischen diesen beiden Handlungen, um Rückschlüsse zu ziehen und Erkenntnisse zu gewinnen.

Bildungsplanbezug (Baden-Württemberg 2016 Sekundarstufe I)

Dieses Projekt fokussiert vor allem die Leitperspektive „Medienbildung“, da die Schülerinnen und Schüler mobile Endgeräte nutzen, um wichtige Daten zu sammeln und zu analysieren. Diese Daten werden außerdem digital geteilt, wodurch die Lernenden die Wichtigkeit von digitaler Kollaboration erkennen können. Das Projekt konzentriert sich daher auf das digitale Sammeln und Dokumentieren eines Vorgangs und dessen Ergebnisse. Zudem erstellen die Lernenden verschiedene digitale Produkte, die das Projekt in seinem Ganzen präsentieren. Diese Präsentationsformen wählen die Lernenden entsprechend ihrer Interessen und Vorstellungen selbst aus.

Förderung der prozessbezogenen Kompetenzen:

Orientierungskompetenz:

• geografische Sachverhalte raum-zeitlich einordnen

Analysekompetenz:

• geografische Strukturen und Prozesse herausarbeiten, analysieren und charakterisieren

• systemische Zusammenhänge darstellen und daraus resultierende zukünftige Entwicklungen erörtern

Methodenkompetenz:

• fragengeleitete Raumanalysen durchführen

• mithilfe von Versuchen geografische Sachverhalte überprüfen

• im Rahmen von Erkundungen und ein- oder mehrtägigen Exkursionen an außerschulischen Lernorten mithilfe physisch-geografischer und humangeografischer Methoden Informationen herausarbeiten und zum Beispiel mit digitalen Medien darstellen

• geografische Sachverhalte auch unter Verwendung digitaler Medien zielgerecht kommunizieren (zum Beispiel multimediale Präsentation, Video, Podcast)

Auswahl der inhaltsbezogenen Kompetenzen:

3.1.2.1 Grundlagen von Wetter und Klima

• das Wetter anhand von Wetterelementen charakterisieren

• anhand von einfachen Versuchen zwei Wetterelemente analysieren

• typische Wetter- und Klimaphänomene charakterisieren

Hauptintentionen

Die Schülerinnen und Schüler erforschen Faktoren, die Einfluss auf die Temperatur eines Ortes nehmen, indem sie die besagte Temperatur messen, die entsprechenden Daten sammeln und analysieren. Sie führen selbstständig weitere Messungen an Bereichen der vorgegebenen Umgebung durch und vergleichen die Daten miteinander, indem sie ihre Messungen mit den anderen Gruppen teilen. Zuletzt stellen sie ihre Ergebnisse vor und reflektieren diese, indem sie unterschiedliche Präsentationsformen wählen und ausführen.

Lernszenario

Die Lernenden messen in diesem Projekt die Temperatur an verschiedenen Bereichen eines Ortes. Die Schülerinnen und Schüler erhalten dafür Temperaturmessgeräte. Die erste Messung sollte gemeinsam durchgeführt werden, damit sich dann Kleingruppen bilden können, die weitere, von der Lehrkraft vorgegebene Bereiche untersuchen, indem sie dort die Temperatur messen und die Umgebung auf Besonderheiten untersuchen. Hierfür kann die Lehrkraft zuvor eine Checkliste online zur Verfügung stellen, die solche Besonderheiten in Bezug auf die Vegetation und Lage aufführt. Entweder man arbeitet wie im ursprünglichen Projekt mit einem PASCO-Messgerät und entsprechender Software oder die Gruppen sammeln ihre Daten manuell z.B. auf einem gemeinsamen Google-Docs-Dokument.

Für die Präsentation und Auswertung des Projektes erhalten die Lernenden verschiedene Präsentationsmöglichkeiten. Die Schülerinnen und Schüler können entweder multimediale Präsentationen, Videos, Comics oder Podcasts erstellen, die zum einen die Themen Temperatur, Temperaturschwankungen und dessen Gründe erörtern sowie die Relevanz dieses Themas herausstellen. Hierfür sollte entweder Zeit für Recherchemöglichkeiten oder entsprechendes Material vorbereitet sowie Zeit für die Präsentationserstellung eingeplant werden.

Folgende Erweiterungen sind möglich: Die Höhenunterschiede könnten mit einem geeigneten Sensor (z.B. der App Phyphox) noch genauer bemessen werden. Falls etwas mehr Zeit am Standort verbracht werden kann, könnten die Temperaturunterschiede während eines ganzen Tages aufgezeichnet und analysiert werden. Dies könnte mithilfe eines Spreadsheets auf einem mobilen Gerät geschehen, womit die Daten dann auch geteilt werden könnten. Sollte dies der Fall sein, könnten Auseinandersetzungen mit den Effekten des Windes ebenfalls in das Szenario aufgenommen werden. Hier könnte z.B. die App „Vaavud-Windmeter“ zum Einsatz kommen.

Verwendete Tools

Im ursprünglichen Projekt wurde zur Temperaturmessung ein PASCO wireless temperature sensor genutzt, der mit der Software „SPARKvue“ verbunden wurde, um die Daten zu sammeln und zu analysieren. Die kostenpflichte Software funktioniert auf Chromebooks, iOS, Android, Windows und Mac.

Für den Einsatz im Unterricht eignet sich diese Software aus den folgenden Gründen:

• einfaches Sammeln und Teilen von Daten

• für Lernende einfach zu bedienen

• ermöglicht den Export der gesammelten Daten

• erlaubt sofortige Auswertung mit Ausgleichskurven, Integralfunktion und Ableitung

• Daten können verkettet werden