Kerngedanke der hier vorgestellten Versuchsanordnung ist, dass mindestens zwei Schulen aus verschiedenen Regionen oder Ländern zusammenarbeiten, um die Flugbahn und Flughöhe der ISS im Rahmen einer Messreihe zu bestimmen.Das ISS-Triangulations-Experiment wurde im Rahmen der DLR-Initiative School in Space für die 10. Klasse und die Oberstufe konzipiert. Schülerinnen und Schüler ermitteln dabei selbstständig die Parameter Flugbahn, Flughöhe, Geschwindigkeit und die Umlaufzeit der ISS mit einfachen mathematischen Berechnungen und leichtem Gerät. Grundlagen sind die Trigonometrie und die Tatsache, dass die ISS unter bestimmten Bedingungen mit bloßem Auge am Himmel zu beobachten ist. Die Raumstation und die Partnerschulen bilden bei der zeitgleich durchgeführten Beobachtung ein imaginäres Dreieck (oder auch mehrere Dreiecke), dessen Winkel - und somit auch Seiten - auf Grundlage der Trigonometrie bestimmbar sind. Informationen zur Sichtbarkeit der ISS an Ihrem Standort können Sie über die vom DLR gehostete Website Heavens-Above ermitteln. Durch die Aufnahme von Messreihen an aufeinander folgenden Tagen (oder innerhalb mehrerer Tage) können Veränderung der Flughöhe nachgewiesen werden.Triangulation ist die Winkel- und Seitenlängen-Bestimmung unter Ausnutzung der bekannten geometrischen Beziehungen (Sinussatz, Cosinussatz und Tangens-Winkelbeziehung). Die Kenntnis und Beherrschung dieser Grundlagen wird für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt. Die Beobachtungsorte zweier Partnerschulen und die ISS bilden bei beiden Methoden (Theodolit, Fotografie) das Dreieck, welches den Berechnungen zugrunde gelegt wird. Die Berechnungen gestalten sich aber aufgrund der Kugelgestalt der Erde etwas schwieriger. Ausführliche Informationen dazu finden Sie in dem Lehrerheft des DLR zum ISS-Schülerexperiment Triangulation, das von der Website School in Space als PDF heruntergeladen werden kann. Wann ist die ISS zu sehen? Die Sichtbarkeit der ISS kann mithilfe einer Website für jeden möglichen Beobachtungsstandort ermittelt werden. Durchführung des Experimentes Hinweise zur Durchführung der Messreihen und zur Nutzung von Arbeitsplattformen bei der Zusammenarbeit mit Partnerschulen. Die Schülerinnen und Schüler sollen die ISS mit eigenen Augen beobachten und sich so ihrer Existenz bewusst werden. erkennen, dass Informationen aus der hochtechnisierten Raumfahrt hinterfragt und mit einfachen Mitteln überprüft werden können. aus den Gesetzen der Trigonometrie Algorithmen zur Berechnung der Flughöhe erstellen und so Methoden der Mathematik anwendungsorientiert einsetzen. auf der Grundlage trigonometrischer Konstruktionen einfache Beobachtungsinstrumente selber bauen und gegebenenfalls ein Teleskop ausrichten (Fotografieren der Raumstation). lernen, eine Messreihe zu planen, im Team zu organisieren und sich mit anderen Partnern zu koordinieren. Thema Untersuchung der ISS-Flugbahn Autor Dr. Winfried Schmitz, Dr. André Diesel Fächer Physik, Mathematik, Astronomie-AG Zielgruppe ab Klasse 10 Zeitraum etwa 6 Stunden Vorbereitungszeit (Theorie der Trigonometrie, Bau eines Theodoliten), ein AG-Treffen für die Durchführung einer Testmessungen, etwa eine Stunde für jede Beobachtung der Messreihe; es müssen mehrere Messreihen (an aufeinander folgenden Tagen oder innerhalb mehrerer Tage) aufgenommen werden, um eine Veränderung der Flughöhe nachweisen zu können. Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang für die Ermittlung der Sichtbarkeitsdaten der ISS, Kompass; Material aus dem Baumarkt für den Bau des Theodoliten (zum Beispiel Holz und Schrauben), Bohrmaschine, Säge und Akku-Schrauber; alternativ: Teleskop mit Möglichkeit zur astronomischen Fotografie oder Digitalkamera mit großer Brennweite und manueller Belichtungszeit, Kamerastativ. Dr. André Diesel ist Diplom-Biologe und Fachredakteur für Naturwissenschaften, Mathematik und Geographie bei Lehrer-Online. Die ISS ist nur bei einem wolkenfreien oder leicht bewölkten Himmel und nur bei der Abend- oder Morgendämmerung sichtbar, wenn sie von der Sonne angestrahlt wird. Als Beobachtungszeitfenster kommen also nur etwa zwei Stunden vor Sonnenaufgang und zwei Stunden nach Sonnenuntergang in Frage. Informationen zur Sichtbarkeit der ISS an Ihrem Standort können über die Website Heavens-Above ermitteln. Dazu müssen Sie sich zunächst registrieren. Sie können dann die Koordinaten Ihrer Position oder mehrerer Beobachtungsorte eingeben (manuell oder per Menüauswahl), für die Sie dann die Sichtbarkeitsdaten der ISS oder von Satelliten, zum Beispiel Envisat, für die jeweils nächsten zehn Tage anzeigen lassen können; bei aktuellen Space-Shuttle-Missionen kann auch dessen Sichtbarkeit am eigenen Ort abgefragt werden. Auch zu Planeten und Kometen, finden Sie hier Informationen. Die Sichtbarkeitsdaten der ISS werden als Himmelskarte und als Tabelle ausgegeben (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Der rote Pfeil markiert die Flugrichtung der Station. Zudem erhält man auch eine detaillierte Sternenkarte des am höchsten über dem Horizont liegenden Flugbahnabschnittes (nicht dargestellt). Als besonderen Service kann man auch eine "Ground Track"-Karte (Subsatellitenbahn) abrufen, die die Flugbahn der ISS über der Erdoberfläche zeigt (Abb. 2). Vom Auftauchen über dem Horizont bis zum Untergang am gegenüberliegenden Horizont beschreibt die Raumstation eine Flugbahn, bei welcher der Höhenwinkel stetig zunimmt, bis ein Maximalwert erreicht ist. Dieser Maximalwert hängt von der relativen Nähe des Beobachtungspunktes zur Subsatellitenbahn ab. Die Subsatellitenbahn ist die Spur der Satellitenbahn in senkrechter Projektion auf die Erde. Je näher der Beobachtungspunkt und die Subsatellitenbahn zusammen liegen, desto größer sind die maximalen Höhenwinkel, die beim Vorbeiflug gemessen werden können. Zieht die Spur des Satelliten direkt über den Beobachtungspunkt hinweg, dann liegt das Maximum des Höhenwinkels bei 90 Grad. Der Winkel zwischen der Bahnebene eines Satelliten und der Äquatorebene wird als Inklination bezeichnet. Der Wendepunkt einer Satellitenbahn liegt in derjenigen geographischen nördlichen und südlichen Breite, die dem Zahlenwert der Bahnneigung, also dem Winkel der Satellitenbahn beim Äquatordurchgang, entspricht. Da die Flugbahn der ISS eine Inklination von 51,57 Grad aufweist, liegt ihr nördlicher und südlicher Wendepunkt in den Breiten von jeweils 51,57 Grad. Darüber hinaus ist eine Sichtbarkeit in höheren Breiten weiterhin gegeben, allerdings nur unter maximalen Höhenwinkeln, die kleiner als 90 Grad sind. Zur Beobachtung und Vermessung der Flugbahnparameter müssen die Schülerinnen und Schüler einen Theodolit bauen. Eine Anleitung dazu finden Sie im Lehrerheft des DLR zum Triangulationsexperiment. Ist der Zeitpunkt für die Beobachtung der ISS festgelegt, beginnen die Messungen im Team an den beiden Partnerschulen. Sind die Daten von allen Teammitgliedern korrekt erfasst worden, können die Berechnungen beginnen. Gleiches gilt für die Flughöhenbestimmung mithilfe eines Fotoapparats. Folgende Aufgaben müssen bewältigt werden: Messinstrumente nach Anleitung selber (auf)bauen ISS beobachten Messwerte erfassen Werte mit der Partnerschule austauschen Berechnungen durchführen Ergebnisse auswerten und gemeinsam mit der Partnerschule publizieren Bei der Beobachtung der ISS muss der Theodolit in Richtung der Partnerschule weisen. Ein Kompass ist daher unerlässlich. Im Verlauf der Messungen wird derjenige Zeitpunkt festgehalten, zu dem der Mittelpunkt der Erde, die eigene Schule, die Partnerschule und die ISS in einer Ebene liegen. Die Flughöhe der Raumstation kann auch durch Fotografieren des Überflugs von zwei verschiedenen Standorten bestimmt werden. Eine Beschreibung dieser Methode ist dem Lehrerheft des DLR zu entnehmen. Bei der Durchführung der Messreihen wird innerhalb von acht Wochen die ISS jeweils in zwei aufeinander folgenden Wochen abends beziehungsweise morgens kurz nach beziehungsweise kurz vor Sonnenaufgang beobachtet. In diesen Zeitraum gibt es jeweils etwa acht Tage mit günstigen Beobachtungskonstellationen. Die Messungen sind witterungsabhängig. Der Zeitaufwand pro Messung (Aufbau, Justierung, Messung, Abbau, Auswertung) beträgt etwa eine Stunde. Durch die Aufnahme von Messreihen an aufeinander folgenden Tagen (oder innerhalb mehrerer Tage) können Veränderungen der Flughöhe nachgewiesen werden. Gegebenenfalls kann auch registriert werden, dass die Flugbahn der ISS nach einem Besuch des Space-Shuttles durch dessen Triebwerke wieder angehoben wurde.

Diese Unterrichtseinheit zu "Mittelwertberechnung von der ISS" stattet Lernende mit einfachen Analysewerkzeugen aus, mit denen sie selbstständig Daten erheben und diese mithilfe des arithmetischen Mittels auswerten können.Als Datenquelle steht den Lernenden ein von der ISS aufgenommenes Bild zur Verfügung, aus dem sie Bildwerte auslesen können. Die statistischen Methoden wenden die Schülerinnen und Schüler an, um Bildkorrekturen an dem Satellitenbild vorzunehmen und dadurch Aufnahmefehler zu korrigieren. Diese Unterrichtseinheit ist im Rahmen des Projektes " Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden. Anwendungsbezogene Beispiele fördern die Problemlösungs-Kompetenz Die Stochastik ist eine zentrale inhaltsbezogene Kompetenz des Mathematikunterrichts, die in der Regel in der Jahrgangsstufe 7 vermittelt wird. Die Schülerinnen und Schüler erheben dabei Daten und werten sie unter Anwendung statistischer Methoden aus. Ein wichtiger Bestandteil ist die Betrachtung und Interpretation relativer Häufigkeiten und Mittelwerte, insbesondere des arithmetischen Mittels. Nutzen die Schülerinnen und Schüler diese Methoden anhand realitätsnaher und anwendungsbezogener Beispiele, spricht dies besonders ihre Problemlösungs-Kompetenz an. Ablauf Einsatz der Lernumgebung "Mittelwertberechnung von der ISS" Hier finden Sie Hinweise zu Aufbau und Einsatz der Lernumgebung. Die Abbildungen veranschaulichen die Funktionen und die interaktiven Übungen. Die Schülerinnen und Schüler können Mittelwertberechnungen anhand des arithmetischen Mittels durchführen. wenden Mittelwert-Filter zur Rauschunterdrückung auf digitale Bilder an. können das Prinzip eines "Moving Window" erklären. werden in die Erdbeobachtung von der ISS eingeführt. Computereinsatz und technische Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion zu vermitteln. Den Lernenden wird der Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern als nützliches Werkzeug nähergebracht. Die interaktive Lernumgebung ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Auf Windows-Rechnern wird das Modul durch Ausführen der Datei "MatheMittelwertberechnung.exe" geöffnet. Unter anderen Betriebssystemen wird die Datei " MatheMittelwertberechnung.html" in einem Webbrowser geöffnet. Hierfür wird der Adobe Flash Player benötigt. Wichtig ist in beiden Fällen, dass die heruntergeladene Ordnerstruktur erhalten bleibt. Eigenschaften und Nutzerführung Der jeweils aktivierte Bereich wird auf der unteren Leiste der Lernumgebung eingeblendet (Abb.1). Während der erste Teil einen Einblick in die Thematik liefert und eine übergeordnete Aufgabenstellung benennt, gliedert sich der Rest des Moduls in zwei Sequenzen: Der erste Teil bietet Hintergrundinformationen zum Thema. Im zweiten Teil werden die Schülerinnen und Schüler aktiv und wenden eigenständig Bildbearbeitungsmethoden zur Lösung von entsprechenden Aufgaben an. Den Abschluss eines jeden Bereichs bildet ein Quiz. Erst nach dem Bestehen dieser kleinen Übung wird der folgende Teil der Lernumgebung zugänglich und erscheint in der Seitenleiste. Danach ist auch ein Springen zwischen den Teilbereichen möglich. Einleitung Nach dem Start des Lernmoduls sehen die Schülerinnen und Schüler den Einführungstext, der sie über den Inhalt und den Aufbau der Lernumgebung informiert. Im rechten Bereich des Fensters ist ein von der ISS aufgenommenes Bild zu sehen. Neben Ozean und Wolken kann man eine Versorgungskapsel vom Typ "Dragon" erkennen. Führt man die Maus über das Bild, kann man unter dem zuerst sichtbaren stark verrauschten Bild ein korrigiertes Bild aufdecken. Dies weist auf die Ziele der Bildkorrektur hin, die im Laufe des Lernmoduls entdeckt werden können. Durch das Schließen des Fensters gelangen die Lernenden in den ersten Teil des Lernmoduls. Sollten Unklarheiten bezüglich der Bedienung auftauchen, lässt sich durch einen Klick auf das Fragezeichen-Symbol am oberen rechten Rand des Lernmoduls jederzeit eine Bedienungshilfe aufrufen. Zwei Rubriken Der erste Teil des Lernmoduls legt als Hintergrundwissen die Grundlagen für die spätere Arbeit mit den ISS-Bildern im zweiten Modulteil. Dieser Teil besteht aus zwei Rubriken. In der ersten wird die Berechnung des arithmetischen Mittels erklärt. Mit einem Klick auf den rechten grünen Balken mit der Kennzeichnung "2" öffnet sich die zweite Rubrik, in der Bildstörungen und die Funktionsweise eines Moving Windows (= Kernel) erklärt werden. Letzteres wird mithilfe einer kurzen Animation dargestellt. Es kann jederzeit zwischen Rubrik 1 und 2 hin- und hergeschaltet werden. Nachdem sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Hintergrundwissen beschäftigt haben, gelangen sie über einen Klick auf das Feld "Quiz" in der Navigationsleiste in einen Bereich, in dem das erlernte Wissen kontrolliert werden kann. Für eine Beispiel-Bildmatrix berechnen sie den Mittelwert. Anwendung des Mittelwertfilters Im zweiten Modulteil erhalten die Schülerinnen und Schüler die Bilddaten und das mathematische Werkzeug, um Korrekturen an den ISS-Daten vornehmen zu können. Zunächst öffnet sich ein Fenster mit Aufgaben, an denen sich die Lernenden während ihrer Arbeit orientieren können. Die Schülerinnen und Schüler erhalten vier ISS-Bilder. Per drag & drop können die Bilder in das Hauptfenster gezogen werden. Zwei Bilder zeigen Kanada im Winter, zwei zeigen Teile der arabischen Halbinsel. Eine der Kanada-Aufnahmen enthält einen Blaustich, verursacht durch die Ralyeigh-Streuung der Atmosphäre. Man kann sie gut mit dem "Bilder vergleichen-Werkzeug" mit dem bereits gefilterten Bild vergleichen und die Unterschiede erkennen. Die beiden Bilder der arabischen Halbinsel enthalten ein leichtes und ein starkes Rauschen. Im rechten Bereich des Anwendungsbereichs befinden sich die Werkzeuge, mit denen die Lernenden die Bilddaten bearbeiten können. Unter "Filter wählen" können sie den Mittelwertfilter auswählen. Durch einen Klick in das Bild wird ein 3x3-Pixel-Fenster ausgewählt und in der rechten Seitenleiste dargestellt. Nun können die Schülerinnen und Schüler zunächst die Mittelwertberechnung nur auf das ausgewählte Fenster anwenden (Matrix filtern). Auf diese Weise haben sie die Möglichkeit, die Funktionsweise des Filters nachzuvollziehen und gegebenenfalls nachzurechnen. Über die Schaltfläche "Bild filtern" wird der Filter per Moving Window auf das gesamte Bild angewendet. In der rechten Seitenleiste stehen noch zwei weitere Werkzeuge zur Verfügung. Nach einem Klick auf die Schaltfläche "Pixelwerte auslesen" werden am Maus-Zeiger die Pixel-(Grau-)Werte im Bild angezeigt. Alle berechneten (gefilterten) Bilder befinden sich in der rechten Seitenleiste im Bereich "berechnete Bilder". Indem sie auf das Papierkorb-Symbol gezogen werden, können sie gelöscht werden. Abschluss Haben die Schülerinnen und Schüler die Bildkorrekturen durchgeführt und die gestellten Aufgaben beantwortet, können sie durch Beantworten der Fragen im zweiten Quiz die Bearbeitung des Moduls abschließen.

Diese Unterrichtseinheit zum Thema Desertifizierung fokussiert die Wüste Aralkum in Zentralasien: Der Rückgang des Aralsees und die Entstehung der Wüste Aralkum ist eines der eindrücklichsten Beispiele für Desertifizierungsprozesse unserer Zeit. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.Das Unterrichtsmaterial "Aralkum - vom See zur Wüste" ermöglicht es, die Entwicklung der Region in den letzten zehn Jahren anschaulich anhand von ISS-Videos, Satellitendaten sowie Hintergrundinformationen zu den gesellschaftlichen und ökonomischen Prozessen nachzuvollziehen. Mithilfe der App "Aralkum" können Schülerinnen und Schüler selbstständig Prognosen erstellen. Das Unterrichtsmaterial ist im Rahmen des Projektes " Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50JR1307 gefördert. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Das Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter.In vielen Atlanten sind noch die Umrisse des Aralsees von 1960 zu sehen. Doch in den letzten 60 Jahren hat sich einiges geändert: Teile des ehemaligen Aralsee-Gebietes gehören jetzt zur Aralkum (das Suffix -kum steht für "Wüste"). Mithilfe von ISS-Videos und Satellitenbildern können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nicht nur den Zustand des ehemaligen Aralsee-Gebiets erforschen, sondern auch saisonale von globalen Trends unterscheiden. Die Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rolle dieser Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und nutzen die App "Columbus Eye - Aralkum" als Werkzeug, um die Forschungsfragen in den Aufgaben zu beantworten und Prognosen über die Zukunft des Aralsees zu formulieren.Die Schüler und Schülerinnen interpretieren Satellitenbilder (ISS) und ordnen diese räumlich zu. verorten die Aralsee-Region und die in ihr stattfindenden Prozesse. erkennen und analysieren das Konfliktpotential zwischen Mensch und Natur. verstehen die Erde als System mehrerer Teilsysteme. erstellen Prognosen der Wasserflächen-Entwicklung und bewerten diese kritisch.

In dieser Unterrichtseinheit zu Metropolregionen schulen die Lernenden ihre geographischen Kenntnisse in der Verortung von großstädtischen Räumen, interpretieren Klimadiagramme und führen ein Experiment zu Stadtbevölkerungsdichten durch.Diese Unterrichtseinheit ist im Rahmen des Projektes Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht entstanden. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden.Die Arbeitsblätter thematisieren die Metropolregionen unserer Erde aus der Sicht von Satelliten und der ISS. Die Unterrichtseinheit ist aufgeteilt in vier Phasen, für die Sie hier Hinweise zur Umsetzung finden: Phase 1 Nach Austeilen der Arbeitsblätter und einer allgemeinen Einführung soll zunächst das ISS-Video "Metropolregionen" abgespielt werden, welches den Überflug der Raumstation über verschiedene Metropolregionen zeigt (siehe Schülermaterialien und Film im ZIP-Ordner). Phase 2 Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten anschließend die Aufgaben 1 bis 3. Hinweis zu Aufgabe 3: Hier sind die Einwohnerzahlen der Metropolregionen gefragt, nicht die der Kernstädte. Darüber hinaus schwanken die Einwohnerzahlen je nach Quelle und Jahr stark, sodass es keine eindeutige Lösung für die Reihenfolge gibt. Es geht grundlegend um die grobe Einschätzung der Städtegrößen. Phase 3 Aufgaben 4, 5 und 6 befassen sich mit Walter/Lieth-Klimadiagrammen. Bevor die Lernenden eigenständig diese Aufgaben bearbeiten, sollten sie eine allgemeine Einführung zu Walter/Lieth-Klimadiagrammen erhalten. Das in Aufgabe 4 gezeigte Klimadiagramm von Los Angeles kann hierfür als Beispiel verwendet werden. Hinweise zu den Aufgaben 5 und 6: Da der Niederschlag zwischen den Monaten September und März die 100 mm Marke übersteigt, ist die Niederschlags-Achse im leeren Diagramm gestaucht. In Aufgabe 6 soll das in Aufgabe 5 gezeichnete Klimadiagramm interpretiert werden (geographische Lage, Süd- oder Nordhalbkugel, Nähe zum Äquator, humid, arid etc.). Phase 4 Optional kann zum Ende der Stunde ein zweites ISS-Video ( Städte der Erde ) mit weiteren Städten und Zusatzinformationen gezeigt und / oder ein Schülerexperiment durchgeführt werden, bei dem zur Veranschaulichung exemplarisch die Einwohnerdichten von Peking und Algier durch Reiskörner in unterschiedlich großen Zylindern dargestellt werden (genaue Beschreibung: siehe Lehrer-Kommentar im ZIP-Ordner). Hinweis zum Schülerexperiment: Benötigt werden 1,5 kg Reis, ein Bleistift, eine Küchenwaage, eine Schere, ein Cutter-Messer, zwei DIN A3 Pappbögen, ein Klebstift, ein Lineal und transparentes Klebeband.Die Schülerinnen und Schüler interpretieren Satellitenbilder (ISS) und ordnen sie räumlich zu. lernen, geographische Informationen sinnvoll miteinander zu verknüpfen. lernen, Siedlungen verschiedener Größe nach Merkmalen zu unterscheiden. lernen, Walter/Lieth-Diagramme selbstständig zu erstellen und zu interpretieren. vertiefen ihr länderkundliches Wissen.

Anhand der interaktiven Unterrichtseinheit "Westafrika – über die größte Wüste der Welt" lernen die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit und das Erstellen von thematischen Karten, einen wesentlichen Bestandteil des Lehrplans für Geographie. Sie leiten komplexe Informationen aus Video-Daten ab und generieren selbständig Karten. Die Videos sind beim Überflug der ISS über die Sahara entstanden. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Diese Unterrichtsmaterialien sind im Rahmen des Projektes " Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50JR1307 gefördert.Ein zentrales Thema des Erdkunde-Unterrichts im Lehrplan der Jahrgangsstufen 7 bis 9 stellt der Bereich der Kartenerstellung dar. Dieser Themenbereich umfasst auch die Frage, wie aus Luft- bzw. Satellitenbildern Karten abgeleitet werden können. Hiermit wird Bezug auf die nationalen Bildungsstandards genommen, in denen folgende zwei Kompetenzbereiche angesprochen werden: Räumliche Orientierungskompetenz: Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich in Räumen zu orientieren und erlangen somit ein topographisches Orientierungswissen. Kartenkompetenz: Die Raumwahrnehmung der Schülerinnen und Schüler wird geschult. Sie erlernen einen angemessenen Umgang mit Karten, können topographische Übersichtsskizzen und einfache Karten selber anfertigen. Das Ziel der Unterrichtseinheit "Westafrika – über die größte Wüste der Welt" ist es, Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, mit einem einfachen Analysewerkzeug aus einem digitalen Bild der Erdoberfläche eine thematische Karte abzuleiten und Aussagen in Bezug auf die Landschaftszusammensetzung zu formulieren. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Die praktische Auseinandersetzung mit dem Themenkomplex erfolgt über ein computergestütztes und interaktives Lerntool . Die Analysetools im Lernmodul sind in Flash in einem anschaulichen und schülergerechten Design umgesetzt. Das computergestützte Lernmodul berücksichtigt darüber hinaus folgende Aspekte: Der Aufbau des Moduls ist wissenschaftsorientiert und fördert somit grundlegend das wissenschaftspropädeutische Lernen. Das Lernmodul fördert eine Organisation des Unterrichts, die stark auf die Eigenaktivität und die Selbstverantwortung der Schülerinnen und Schüler setzt. Das Lernmodul berücksichtigt die Lebenswirklichkeiten der Schülerinnen und Schüler. Das Medium Computer wird als Arbeitsmittel eingesetzt, so dass den Lernenden der Computer nicht nur als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Werkzeug näher gebracht wird. Darüber hinaus wird der Umgang mit Neuen Medien und somit die Medienkompetenz der Schülerinnen und Schüler gefördert. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Erdbeobachtung der ISS kennen. orientieren sich mit Hilfe eines ISS-Panoramas räumlich. identifizieren und weisen Erdoberflächen durch unterschiedliche Farbwerte zu und leiten diese anhand einer Klassifikation in eine thematische Karte ab. lernen Klimazonen und ihre Charakteristiken anhand des ISS-Bildes verstehen.

Anhand der interaktiven Unterrichtseinheit "Südamerika – von Küste zu Küste" lernen die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit und das Erstellen von thematischen Karten, einen wesentlichen Bestandteil des Lehrplans für Geographie. Sie leiten komplexe Informationen aus Video-Daten ab und generieren selbständig Karten. Die Videos sind beim Überflug der ISS von der Pazifik-Küste Chiles bis zur Antlantik-Küste Argentiniens entstanden. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Diese Unterrichtsmaterialien sind im Rahmen des Projektes " Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50JR1307 gefördert.Ein zentrales Thema des Erdkunde-Unterrichts im Lehrplan der Jahrgangsstufe 7 bis 9 stellt der Bereich der Kartenerstellung dar. Dieser Themenbereich umfasst auch die Frage, wie aus Luft- bzw. Satellitenbildern Karten abgeleitet werden können. Hiermit wird Bezug auf die nationalen Bildungsstandards genommen, in denen folgende zwei Kompetenzbereiche angesprochen werden: Räumliche Orientierungskompetenz: Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich in Räumen zu orientieren und erlangen somit ein topographisches Orientierungswissen. Kartenkompetenz: Die Raumwahrnehmung der Schülerinnen und Schüler wird geschult. Sie erlernen einen angemessenen Umgang mit Karten, können topographische Übersichtsskizzen und einfache Karten selber anfertigen. Das Ziel der Unterrichtseinheit "Südamerika – von Küste zu Küste" ist es, Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, mit einem einfachen Analysewerkzeug aus einem digitalen Bild der Erdoberfläche eine thematische Karte abzuleiten und Aussagen in Bezug auf die Landschaftszusammensetzung zu formulieren. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Die praktische Auseinandersetzung mit dem Themenkomplex erfolgt über ein computergestütztes und interaktives Lerntool . Die Analysetools im Lernmodul sind in Flash in einem anschaulichen und schülergerechten Design umgesetzt. Das computergestützte Lernmodul berücksichtigt darüber hinaus folgende Aspekte: Der Aufbau des Moduls ist wissenschaftsorientiert und fördert somit grundlegend das wissenschaftspropädeutische Lernen. Das Lernmodul fördert eine Organisation des Unterrichts, die stark auf die Eigenaktivität und die Selbstverantwortung der Schülerinnen und Schüler setzt. Das Lernmodul berücksichtigt die Lebenswirklichkeiten der Schülerinnen und Schüler. Das Medium Computer wird als Arbeitsmittel eingesetzt, sodass den Lernenden der Computer nicht nur als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Werkzeug näher gebracht wird. Darüber hinaus wird der Umgang mit Neuen Medien und somit die Medienkompetenz gefördert. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Erdbeobachtung der ISS kennen. orientieren sich mithilfe eines ISS-Panoramas räumlich. identifizieren und weisen Erdoberflächen durch unterschiedliche Farbwerte zu und leiten diese anhand einer Klassifikation in eine thematische Karte ab. lernen Klimazonen und ihre Charakteristiken anhand des ISS-Bildes verstehen.

In dieser Unterrichtseinheit zu Wüsten befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Entstehung und Klassifizierung von verschiedenen Wüstentypen aus klimatischer und geomorphologischer Sicht. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.Die Arbeitsblätter "Wüsten und ihre Entstehung" thematisieren Wüstentypen, ihre Entstehung und den Prozess der Desertifikation. Das Video "Wüsten der Erde" zeigt verschiedene Wüsten der Erde aus der Sicht der Internationalen Raumstation (ISS). Die Schülerinnen und Schüler lernen, die verschiedenen Wüstentypen zu unterscheiden und geographisch zu verorten. Am Beispiel des Aral-Sees werden die massiven Auswirkungen der Desertifikation auf Mensch und Umwelt verdeutlicht. Diese Unterrichtseinheit ist im Rahmen des Projektes Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht entstanden. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden.Die Unterrichtseinheit ist aufgeteilt in drei Phasen, für die Sie hier Hinweise zur Umsetzung finden: Phase 1: Nach Austeilen der Arbeitsblätter und einer allgemeinen Einführung soll zunächst das ISS-Video "Wüsten der Erde" abgespielt werden, welches den Überflug der Raumstation über verschiedene Wüstenregionen zeigt. Hinweise zum Video: Das Video finden Sie unten bei den Downloads; eine HD-Version (höhere Auflösung) finden Sie zudem auf der Projektseite von Columbus Eye . Im Video erscheinen die Wüsten in der gleichen Reihenfolge wie in Material 1 (Materialien siehe Downloads). Phase 2: Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten anschließend die Aufgaben 1 bis 3, wobei sie sich zunächst mit der klimatischen und anschließend mit der morphologischen Klassifizierung von Wüsten vertraut machen. In Aufgabe 1 werden Klimadiagramme mit den gezeigten Wüstenregionen in Verbindung gebracht. Durch Beschreibung der Kurvenverläufe sollen Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen den Klimaten ermittelt werden und erste mögliche Wüstentypen herausgearbeitet werden. In Aufgabe 2 werden die klimatischen Besonderheiten anschließend in Zusammenhang mit der geographischen Lage gebracht. Die Schülerinnen und Schüler sollen auf der gegebenen Weltkarte die Wüstengebiete markieren und ihre Lage hinsichtlich der Breitengrade sowie der Nähe zu Gebirgen beschreiben. Mithilfe von Material 3 sollen die Wüstengebiete dann explizit klimatisch klassifiziert werden (Aufgabe 3). In Aufgabe 4 sollen die Schülerinnen und Schüler die Wüsten anschließend mithilfe von Material 4 morphologisch klassifizieren. Dazu dient die detaillierte Betrachtung der in Material 1 gezeigten ISS-Bilder oder ein erneutes Abspielen des Videos. Phase 3: Das Thema der Desertifikation wird eingeführt. Zunächst soll die Definition in Material 5 gemeinsam gelesen und anhand des Beispiels Afrika (Karte in Material 5, siehe Downloads) besprochen werden. Anschließend werden die genannten Auswirkungen exemplarisch am Aralsee erörtert. Hierzu benötigen die Schülerinnen und Schüler Atlanten oder Zugang zu anderen topographischen Kartenmedien wie Google Maps . Zunächst soll anhand von Material 6a und 6b das Ausmaß der Landschaftsveränderung/Desertifikation zwischen 1991 und 2015 abgeschätzt werden (Aufgabe 5). Mithilfe des Atlasses oder anderer Kartenmedien sollen die Schülerinnen und Schüler anschließend umgebende Siedlungs-Strukturen erkennen und die Desertifikation in einen sozio-ökologischen Kontext rücken (Aufgabe 5).Die Schülerinnen und Schüler interpretieren Satellitenbilder (ISS) und ordnen sie räumlich zu. lernen, geographische Informationen sinnvoll miteinander zu verknüpfen. lernen, Wüsten verschiedener Größe nach Merkmalen zu unterscheiden. lernen, Klimadiagramme selbstständig zu interpretieren. verstehen die Entstehung von verschiedenen Wüstentypen. vertiefen ihr länderkundliches Wissen.

Diese Unterrichtseinheit führt in die Programmierung des Raspberry Pi mit Python ein. Anhand verschiedener Aufgaben werden die Schülerinnen und Schüler einen Raspberry-Pi-Computer einrichten und programmieren. Ziel ist es, erste Programmierkenntnisse zu erlangen. Ein AstroPi ist ein Mini-Computer, der mit der Unterstützung der UK Space Agency und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) von der Raspberry Pi Foundation entwickelt wurde. Es gibt zwei ganz besondere AstroPi-Computer: Sie heißen Ed und Izzy und wurden extra für einen Flug ins Weltall gebaut. Beide befinden sich nun auf der Internationalen Raumstation ISS und stehen Schülerinnen und Schülern zur Verfügung. Die vorliegende Unterrichtseinheit führt in die Programmierung des AstroPi ein: Unter Verwendung verschiedener Datenstrukturen in Python steuern die Schülerinnen und Schüler die Farben von LEDs an und erzeugen so unterschiedlich starke farbige und weiße Lichter. Im letzten Arbeitsblatt simulieren sie das System der Luftfeuchtigkeitsregulierung auf der ISS und sammeln Umgebungsdaten wie die Temperatur, die Beschleunigung der ISS und die Richtung der Schwerkraft. Die Unterrichtsmaterialien sind Teil der Astro Pi Challenge. Durch den Wettbewerb haben Schülerinnen und Schüler die einmalige Chance, wissenschaftliche Untersuchungen im All durchzuführen, indem ihre selbstgeschriebenen Computerprogramme auf Astro Pis speziellem Raspberry Pi Computer auf der Internationalen Raumstation (ISS) ausgeführt werden. Altersklasse: 10 bis 16 Jahre Fächer: Informatik, Technik, danach sind weitere Anwendungen in anderen MINT-Fächern möglich Schwierigkeitsgrad: leicht Ort: drinnen (Klassenraum) Erforderliche Materialien: AstroPi-Bausatz; Monitor, USB-Tastatur und USB-Maus Diese Unterrichtseinheit ist der erste Teil einer Reihe von drei Lernhilfe-Sets, die vom ESA Education Office, der Bildungsorganisation der ESA, und ihren Partnern für die erste "European Astro Pi Challenge" entwickelt wurden. Durch das Abarbeiten der Übungen dieser Lektion in der angegebenen Reihenfolge erlernen die Schülerinnen und Schüler die grundlegenden Programmierkenntnisse, die sie für die ersten Schritte mit Raspberry Pi benötigen. Weitere Materialien, die vom ESA Education Office für die "European Astro Pi Challenge" entwickelt wurden: Der Sense Hat: Einrichtung des Sense HAT und visuelle Ausgabe über die Sense HAT-LED-Matrix Datenerfassung mit dem Astro Pi: Erfassung von Daten aus der Umgebung mithilfe von Sense-HAT-Sensoren Die Schülerinnen und Schüler lernen, was ein Raspberry Pi ist, kennen seine Hauptfunktionen und wissen, wie man ihn einrichtet und benutzt. lernen den Unterschied zwischen Hardware und Software kennen. lernen, was eine Programmiersprache ist. lernen, wie sie mit Python programmieren können. lernen, wie sie mit Eingabe- und Ausgabemeldungen, Variablen, Datentypen, "if"-Anweisungen und Schleifen umgehen müssen. lernen, wie sie mit dem Turtle-Modul von Python geometrische Formen zeichnen können.

Anhand der interaktiven Unterrichtseinheit "Kanada – Schnee, Eis und Meer" lernen die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit und das Erstellen von thematischen Karten, einen wesentlichen Bestandteil des Lehrplans für Geographie. Sie leiten komplexe Informationen aus Video-Daten ab und generieren selbständig Karten. Die Videos sind bei einem Überflug der ISS von der Region Saskatchewan im Herzen Kanadas bis zum Fjord Saguenay im Norden von Québec entstanden. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Diese Unterrichtsmaterialien sind im Rahmen des Projektes " Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50JR1307 gefördert.Ein zentrales Thema des Erdkunde-Unterrichts im Lehrplan der Jahrgangsstufen 7 bis 9 stellt der Bereich der Kartenerstellung dar. Dieser Themenbereich umfasst auch die Frage, wie aus Luft- bzw. Satellitenbildern Karten abgeleitet werden können. Hiermit wird Bezug auf die nationalen Bildungsstandards genommen, in denen folgende zwei Kompetenzbereiche angesprochen werden: Räumliche Orientierungskompetenz: Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich in Räumen zu orientieren und erlangen somit ein topographisches Orientierungswissen. Kartenkompetenz: Die Raumwahrnehmung der Schülerinnen und Schüler wird geschult. Sie erlernen einen angemessenen Umgang mit Karten, können topographische Übersichtsskizzen und einfache Karten selber anfertigen. Das Ziel der Unterrichtseinheit "Kanada – Schnee, Eis und Meer" ist es, Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, mit einem einfachen Analysewerkzeug aus einem digitalen Bild der Erdoberfläche eine thematische Karte abzuleiten und Aussagen in Bezug auf die Landschaftszusammensetzung zu formulieren. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Die praktische Auseinandersetzung mit dem Themenkomplex erfolgt über ein computergestütztes und interaktives Lerntool . Die Analysetools im Lernmodul sind in Flash in einem anschaulichen und schülergerechten Design umgesetzt. Das computergestützte Lernmodul berücksichtigt darüber hinaus folgende Aspekte: Der Aufbau des Moduls ist wissenschaftsorientiert und fördert somit grundlegend das wissenschaftspropädeutische Lernen. Das Lernmodul fördert eine Organisation des Unterrichts, die stark auf die Eigenaktivität und die Selbstverantwortung der Schülerinnen und Schüler setzt. Das Lernmodul berücksichtigt die Lebenswirklichkeiten der Schülerinnen und Schüler. Das Medium Computer wird als Arbeitsmittel eingesetzt, so dass den Lernenden der Computer nicht nur als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Werkzeug näher gebracht wird. Darüber hinaus wird der Umgang mit Neuen Medien und somit die Medienkompetenz der Schülerinnen und Schüler gefördert. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Erdbeobachtung der ISS kennen. orientieren sich mit Hilfe eines ISS-Panoramas räumlich. identifizieren und weisen Erdoberflächen durch unterschiedliche Farbwerte zu und leiten diese anhand einer Klassifikation in eine thematische Karte ab.

Anhand der interaktiven Unterrichtseinheit "Der Amazonas-Regenwald" lernen die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit und das Erstellen von thematischen Karten, einen wesentlichen Bestandteil des Lehrplans für Geographie. Sie leiten komplexe Informationen aus Video-Daten ab und generieren selbständig Karten. Die Videos sind beim Überflug der ISS über den Amazonas-Regenwald entstanden. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Diese Unterrichtsmaterialien sind im Rahmen des Projektes " Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrtagentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50JR1307 gefördert. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden. Lehrplan-Anbindung Karten als Grundlage der räumlichen Orientierung spielen im Erdkunde-Unterricht eine wichtige Rolle. Um diese im Unterricht als Arbeitsmittel einsetzen zu können, wird in den Jahrgangsstufen 7 bis 10 die Karte selbst als Unterrichtsgegenstand behandelt. Ein zentrales Thema des Erdkunde-Unterrichts im Lehrplan der Jahrgangsstufe 7 bis 10 ist der Bereich der Kartenerstellung. Dieser Themenbereich umfasst auch die Frage, wie aus Luft- beziehungsweise Satellitenbildern Karten abgeleitet werden können. Hiermit wird Bezug auf die nationalen Bildungsstandards genommen, in denen folgende zwei Kompetenzbereiche angesprochen werden: Räumliche Orientierungskompetenz: Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich in Räumen zu orientieren und erlangen somit ein topographisches Orientierungswissen. Kartenkompetenz: Die Raumwahrnehmung der Schülerinnen und Schüler wird geschult. Sie erlernen einen angemessenen Umgang mit Karten, können topographische Übersichtsskizzen und einfache Karten selbst anfertigen. Didaktisch-methodische Überlegungen Das Ziel der Unterrichtseinheit "Amazonas Regenwald" ist es, Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, mit einem einfachen Analysewerkzeug aus einem digitalen Bild der Erdoberfläche eine thematische Karte abzuleiten und Aussagen in Bezug auf die Landschaftszusammensetzung zu formulieren. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Die praktische Auseinandersetzung mit dem Themenkomplex erfolgt über ein computergestütztes und interaktives Lerntool. Die Analysetools im Lernmodul sind in Flash in einem anschaulichen und schülergerechten Design umgesetzt. Das computergestützte Lernmodul berücksichtigt darüber hinaus folgende Aspekte: Der Aufbau des Moduls ist wissenschaftsorientiert und fördert somit grundlegend das wissenschaftspropädeutische Lernen. Das Lernmodul fördert eine Organisation des Unterrichts, die stark auf die Eigenaktivität und die Selbstverantwortung der Schülerinnen und Schüler setzt. Das Lernmodul berücksichtigt die Lebenswirklichkeiten der Schülerinnen und Schüler. Das Medium Computer wird als Arbeitsmittel eingesetzt, sodass den Lernenden der Computer nicht nur als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Werkzeug näher gebracht wird. Darüber hinaus wird der Umgang mit Neuen Medien und somit die Medienkompetenz der Schülerinnen und Schüler gefördert. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Erdbeobachtung der ISS kennen. orientieren sich mit Hilfe eines ISS-Panoramas räumlich. identifizieren und weisen Erdoberflächen durch unterschiedliche Farbwerte zu und leiten diese anhand einer Klassifikation in eine thematische Karte ab. setzen sich inhaltlich mit Klimaklassifikation, Klimawandel und Nachhaltigkeit auseinander.

Diese Unterrichtseinheit zur Lichtverschmutzung in Mitteleuropa bringt den Schülerinnen und Schülern das Thema anhand eines Videos von der ISS und Satellitenbilddaten näher. Es werden naturräumliche Gegebenheiten und Siedlungsstrukturen beleuchtet.Diese Unterrichtsmaterialien sind im Rahmen des Projektes "Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht" entstanden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50 JR 1701 gefördert. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden. Der Nachthimmel gleicht heute in vielen Regionen der Welt eher einer Dämmerung, da Städte, Industrieanlagen und Straßen an vielen Orten mit ihrem Licht die Nacht erhellen und die Sterne überleuchten. Wirkliche Dunkelheit findet sich nachts nur noch in dünn- oder gar nicht besiedelten Gebieten. Dies hat nicht nur Auswirkungen auf unsere eigene Gesundheit, sondern auch auf unsere Ökosysteme. Die Luftverschmutzung in Mitteleuropa ist gut dokumentiert, und viele Gegenmaßnahmen wurden bereits eingeführt. Obwohl sie dennoch zunimmt, wird sie nur von wenigen beachtet. Dieses Lernmaterial bringt den Schülerinnen und Schülern das Thema anhand eines Videos von der ISS und Satellitenbilddaten näher, die zwei Nachbarregionen mit sehr unterschiedlichen Beleuchtungsansätzen und den Gründen hierfür vergleichen. Dabei werden auch die naturräumlichen Gegebenheiten und die Siedlungsstrukturen beleuchtet. Ergänzend zur Unterrichtseinheit "Erde bei Nacht - Lichtverschmutzung in Mitteleuropa" bietet sich eine Behandlung der Unterrichtseinheit "Erde bei Nacht – Energieverbrauch um Rhein, Ruhr, Maas und Schelde" aus dem Projekt "Fernerkundung in Schulen" an. In dieser werden dieselben Regionen betrachtet, jedoch unter dem Gesichtspunkt von Energieerzeugung und -verbrauch. Im dazugehörigen Lehrermaterial finden sich auch Informationen zu Fernerkundung im Allgemeinen und dem verwendeten Satellitenbild aus Marker 1 und dem zugehörigen Video. Die Schülerinnen und Schüler interpretieren Satellitenbilder und ordnen sie räumlich zu. erkennen Unterschiede in der Stadtstrukturentwicklung basierend auf naturräumlichen Gegebenheiten. erkennen und analysieren das Konfliktpotential Mensch-Natur. diskutieren Nutzen und Probleme extensiver nächtlicher Beleuchtung.

In dieser Unterrichtseinheit zu tropischen Stürmen erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anhand von schematischen Darstellungen, ISS-Videos und Wetterkarten die Entstehung und den Aufbau eines Zyklons. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Diese Unterrichtseinheit ist im Rahmen des Projektes Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht entstanden. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden.Am 5. April 2015 hat der Taifun Maysak die Philippinen heimgesucht. Der Sturm war so groß, dass er von der Internationalen Raumstation (ISS) aus beobachtet werden konnte. Die Arbeitsmaterialien dieser Unterrichtseinheit thematisieren die Entstehung von tropischen Zyklonen am Beispiel des Taifun Maysak. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in der Unterrichtseinheit mithilfe verschiedener Materialien die Entstehung und den Aufbau eines Taifuns selbständig erschließen. Zur Überprüfung des Lernerfolges müssen auf Basis der Materialien Fragen beantwortet werden. Material 1 liefert Hintergrundwissen zum sogenannten "Auge" des Sturms und somit auch seiner Entstehung. In Material 2 werden Aufbau und Entstehung eines Wirbelsturms ergänzend graphisch dargestellt. Ein besonderes Element in dieser Unterrichtseinheit ist die Anwendung von erweiterter Realität (Augmented Reality) in Form einer App, die in Kombination mit Material 3, dem Taifun in der Wetterkarte sowie als Schemazeichnung angewendet wird. Die App "Im Auge des Sturms" ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, den Zyklon live auf dem Smartphone darzustellen. Für eine genauere Definition des Begriffs "Tropische Zyklonen" erhalten die Schülerinnen und Schüler abschließend einen Artikel des Deutschen Wetterdienstes. Nachdem die Schülerinnen und Schüler sich alle Materialien angesehen haben, sollen sie auf der letzten Seite ihre Lösungswege und Antworten eintragen. Die kostenlose App "Im Auge des Sturms" können die Schülerinnen und Schüler sich auf ihre Smartphones herunterladen, indem sie den im Arbeitsblatt integrierten QR-Code scannen, oder sie finden sie im Google Play Store . Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Entstehung von tropischen Zyklonen. erlernen deren physikalische Grundlagen (Corioliskraft). interpretieren Wetterkarten. erfahren das Smartphone als Erkenntnisinstrument.