Diese Unterrichtsmaterialien zum Thema "Herbst" enthalten Hilfen zur Unterrichtsvorbereitung für die bunte Jahreszeit. Zu ausgewählten Herbstthemen wie "Bäume", "Wetter", "Kartoffel" und "Halloween" erhalten Sie Unterrichtsideen, Tipps und Links zur Unterrichtsvorbereitung sowie Arbeitsblätter zum Thema "Kartoffel".Warum verlieren Bäume im Herbst ihre Blätter? Von welchem Baum fallen die Kastanien? Warum weht der Wind im Herbst so stark? Fragen und Themen rund um den Herbst können mit diesen Unterrichtsideen aufgegriffen werden. Wald, Bäume und Blätter Neben dem Frühling bietet sich besonders der Herbst zur Behandlung des Themas "Wald und Bäume" an. Wenn die Bäume ihre Blätter verfärben, erstrahlt die Natur in einem bunten Farbenmeer. Die Veränderung der Natur wird sichtbar und erlebbar. Warum die Blätter bunt werden und schließlich von den Bäumen fallen, erfahren die Kinder in einem Unterrichtsprojekt zum Herbst . Auch die Früchte der Bäume fallen im Laufe des Herbstes ab und werden gerne von den Kindern gesammelt und zum Basteln genutzt. Mit den herabgefallenen Naturmaterialien lassen sich kleine Kunstwerke zaubern, zum Beispiel Gesichter in Blattlaub schnitzen . Ernte im Herbst Viele Früchte und Gemüsesorten werden im Herbst endlich reif! In den Monaten von September bis November werden Äpfel , Birnen, Kartoffeln und viele weitere Köstlichkeiten der Natur geerntet. In verschiedenen Unterrichtseinheiten und Arbeitsmaterialien erarbeiten die Schülerinnen und Schüler, welche Gemüse- und Obst-Sorten jetzt besonders gut schmecken und wo sie geerntet werden. Tiere auf Nahrungssuche Viele Tiere beginnen bereits im Herbst, sich auf auf den nahenden Winter und den Winterschlaf vorzubereiten. Vögel ziehen in den Süden und Eichhörnchen und Co. beginnen mit der Suche nach Vorräten für den Winter. Es wird stürmisch Der Herbst ist stürmisch und der Wind saust uns um die Ohren. Eine großartige Gelegenheit, um einen Drachen steigen zu lassen! Doch warum fliegt ein Drache überhaupt? In einer Unterrichtseinheit gehen die Lernenden genau dieser Frage nach und beschäftigen sich zugleich mit dem Thema Upcycling. Feiern und Feste Im Oktober feiern viele Menschen Erntedank und Halloween . Die Hintergründe und den Ursprung dieser Feste erarbeiten die Schülerinnen und Schüler in zwei Unterrichtseinheiten.

Warum wird im Wald nicht aufgeräumt? Die scheinbare Unordnung dient vielen Tieren als Lebensgrundlage. Mithilfe einer interaktiven Lerneinheit zur ZDF-Sendung "Löwenzahn" können sich Grundschulkinder Antworten zu dieser ökologischen Frage erarbeiten.Der Wald hat seine eigenen Ordnungsregeln. Vom Blitz getroffene Bäume werden nicht weggeräumt, an manchen Stellen liegen scheinbar vergessene, schon mit Gras oder Moos überwucherte Holzstapel. Dabei handelt es sich nicht um Nachlässigkeiten des Försters, sondern um bewusste Waldpflege, die man Kindern allerdings oft erst bewusst machen muss. Ausgehend von der Löwenzahn-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" erfahren Schülerinnen und Schüler, dass totes Holz Lebensgrundlage für viele Waldbewohner ist, ohne die sie nicht existieren könnten. Dabei dient eine interaktive Lerneinheit als Plattform für die Internetrecherche. Von hier aus können die Kinder gezielt Teile der Sendung und kindgemäße Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge anklicken. Verschiedene interaktive Übungen und herkömmliche Arbeitsblätter runden das Angebot ab.Die vorliegende Unterrichtseinheit will in einem multimedialen Ansatz das Wissen der Kinder über den Wald festigen und zusätzlich den Blick auf das vielfältige Leben im Totholz richten. Neben der Recherche im Internet, herkömmlichen Medien wie Arbeitsblättern, Wörterbuch und Lexikon, bietet die professionelle und kindgemäße Bearbeitung des Themas in der Löwenzahn-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" des ZDF einen idealen Einstieg. Die Unterrichtseinheit ist allerdings auch ohne die Sendung durchführbar. Die Lernumgebung und der Ablauf des Projekts Hier erfahren Sie mehr über den Aufbau der interaktiven Lernumgebung und erhalten Hinweise zur Planung der Projektarbeit. Arbeitsmaterial zur interaktiven Lernumgebung Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu den einzelnen Arbeitsblättern und Hinweise, wie sie im Unterricht eingesetzt werden können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Sachkunde und Deutsch Differenzierte Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Video im Internet anschauen und Informationen daraus entnehmen. gezielte Recherchen im Internet durchführen und das World Wide Web als Informationsquelle nutzen. eine interaktive Lerneinheit am Computer bearbeiten und dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung machen. ein interaktives Quiz durchführen. ein interaktives Puzzle lösen. Bilder aus dem Internet ausdrucken. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler sollen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze treffen. sich als Partnerinnen und Partner über die Reihenfolge der Aufgaben einigen. sich gegenseitig helfen. Eine Schnitzeljagd im Bärstädter Wald! Fritz Fuchs legt die Spur und ist schnell auf Abwegen: Die alte Eiche da, sieht doch aus wie eine knorrige Hexe. Und dieser alte Baumstumpf - nee, "tot" ist der nun wirklich nicht. Hinter seiner Borke krabbeln und surren viele kleine Lebewesen. Und auch große Tiere spürt Fritz auf; Waschbär und Wildkatze leben im Unterholz und finden dort Unterschlupf und Versteck. Thema Geheimnisvolle Bäume Autorin Margret Datz Fächer Sachunterricht, Deutsch, Kunst Zielgruppe Klasse 3-4 Zeitraum eine Woche Technische Voraussetzungen Computerraum / Medienecke mit Internetanschluss, Computer mit Soundkarte, Kopfhörer, Real Player oder Windows Media Player Erforderliche Vorkenntnisse Genereller Umgang mit dem Computer, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Geheimnisvolle Bäume" Die Schülerinnen und Schüler sollen die verschiedenen Teile des Baumes kennen lernen oder wiederholen. Blätter den richtigen Bäumen zuordnen. einige Borken oder Rinden den richtigen Bäumen zuordnen. erfahren, wie man das Alter von Bäumen bestimmt. einen Baum-Steckbrief erstellen. erfahren, dass durch Zersetzung alter Bäume neues Leben entsteht. einige Totholz-Bewohner kennen lernen den Steckbrief eines Mitbewohners im Totholz erstellen erfahren, dass viele Tiere den Baum als Nahrungsquelle und Schutz brauchen. Die Schülerinnen und Schüler sollen das Gedicht "Ginkgo Biloba" von Goethe kennen lernen. sich über Goethe informieren. zusammengesetzte Adjektive und Verben suchen. eine Baum-Geschichte schreiben. Verben von der Grundform in die dritte Person Singular und Plural übertragen. bei Ortsangaben die richtigen Artikel ergänzen. Abbildungen den richtigen Text zuordnen. Abbildungen ergänzen. Wortsuchrätsel lösen. eine Tabelle ergänzen. Überreste alter und kranker Bäume oder von Blitz und Sturm entwurzelte Stämme sind nicht Müll, der entsorgt werden muss, sondern die Grundlage für neues Leben und eine Gewähr für guten Humusboden. In dieses Totholz ziehen neue Bewohner ein. Es wird besiedelt von Millionen von Gliedertieren wie Käfern, Asseln, Spinnen und Springschwänzen zusammen mit Pilzen und Bakterien. Für sie ist das alte Holz Lebensraum und Nahrungsquelle. Sie zersetzen es und fügen es so wieder dem Nährstoffkreislauf des Waldes zu. Ein gewaltiger mechanischer und biochemischer Prozess setzt ein und Schritt für Schritt wird aus totem Gehölz humusreicher Waldboden, auf dem wieder neues Leben entstehen kann. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Hier wird als Einstieg ins Thema auf die ZDF-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" aus der Reihe "Löwenzahn" zurückgegriffen. Für Kinder verständlich vermittelt sie wissenschaftliche und technische Fakten und hat außerdem hohen Unterhaltungswert, so dass mit Spaß gelernt werden kann. Die Unterrichtseinheit ist aber so konzipiert, dass sie auch ohne die vollständige Sendung durchgeführt werden kann, falls die Ausstrahlung verpasst wurde. Die vorliegende interaktive Lerneinheit leitet die Kinder von einer Aufgabe zur nächsten und verweist dabei auf die zugehörigen Arbeitsmaterial . Neben der Eingangsseite besteht die Lerneinheit aus vier weiteren Hauptseiten (Bäume / Mitbewohner / Sprache / Dies und das), vier intern verlinkten Seiten (Informationen und Fotos, Quiz zur Sendung, Memo) und 40 externen Links. Die internen Links können auch offline bearbeitet werden. Partnerarbeit halbiert die Wartezeit Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen. Auf diesem Weg lässt sich die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbieren und die Paare können sich gegenseitig unterstützen. Als zusätzliches Angebot kann die Lehrkraft weitere Arbeitsblätter zur Verfügung stellen, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen. Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen oder weitere Aufgaben zu zusammengesetzten Adjektiven und Verben lösen. Fachunterricht oder übergreifender Ansatz Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt. Als Fachlehrerin oder Fachlehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und das Fach Deutsch auszuklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Vorschläge der Kinder aufgreifen Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle Schülerinnen und Schüler gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll und eine entsprechende Einteilung vorzunehmen (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder von der Lehrkraft bestimmt). Computer-Experten lösen Probleme Es hat sich zudem bewährt, "Computer-Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium angesprochen werden sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Voraussetzungen Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Erfolgskontrolle Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und vom Lehrer überprüft werden kann. Nicht für alle Aufgaben der interaktiven Lernumgebung sind Arbeitsblätter nötig. Das Baum-Puzzle dient zur Entspannung zwischendurch, falls Computer-Plätze frei sind, oder am Ende der Arbeit. Außerdem gibt es hier eine Anleitung zum Bau eines Borken-Bootes und ein Quiz zur Sendung. Schließlich können sich die Kinder noch die in der "Löwenzahn"-Sendung erwähnte 1000-jährige Eiche aus Ivenack ansehen. Eine Schnitzeljagd im Bärstädter Wald! Fritz Fuchs legt die Spur und ist schnell auf Abwegen: Die alte Eiche da, sieht doch aus wie eine knorrige Hexe. Und dieser alte Baumstumpf - nee, "tot" ist der nun wirklich nicht. Hinter einer Borke krabbeln und surren viele kleine Lebewesen. Und auch größere Tiere spürt Fritz auf; Waschbär und Wildkatze leben im Unterholz und finden dort Unterschlupf und Versteck.

Dieses Unterrichtsmaterial befasst sich mit dem Thema "Ein Schulwald für die Grundschule". Das Thema "Bäume" mit all seinen Details, angefangen bei den Arten, über die Veränderungen in den einzelnen Jahreszeiten, bis hin zu den Waldarten und der Nutzung zieht sich systematisch durch alle (Grund-)Schuljahre hindurch und kann in verschiedene Fächer integriert werden. Umweltschutz und Klimawandel sind spätestens seit den Fridays for Future-Demonstrationen ein allgegenwärtiges Thema – auch für Grundschulkinder. Stetig erweitert sich das Wissen der Schülerinnen und Schüler. Um einen optimalen Zuwachs an Kenntnissen, Erkenntnissen und Einstellungen bei den Kindern zu erreichen, ist die altbekannte Einheit von Herz, Hand und Verstand mehr denn je gefragt. Neue Kapazitäten schaffen und nutzen Das Schulgelände erschließen Viele Schulen und Einrichtungen besitzen ein umfangreiches Außengelände mit einem artenreichen Baum- und Sträucherbestand. Diesen gilt es zu nutzen und ihn auch hinsichtlich der Frage nach einheimischen Gewächsen hin zu überprüfen. Es lohnt sich gemeinsam mit den Kindern die Bäume und Sträucher zu katalogisieren und sie anschließend in einem Lageplan einzutragen. Weiterhin sollten wetterfeste Schilder angefertigt werden, worauf der Name des jeweiligen Gewächses steht. Bei beiden Aufgaben kann der Computer mit Tabellenprogramm und Wordart hilfreich eingesetzt werden. Eine Schule – ein Arboretum Befinden sich auf dem Gelände keine, wenige oder schon sehr alte Bäume und Sträucher, bietet es sich an, einen Schulwald neu anzulegen oder zu ergänzen. Natürlich ist das alles mit nicht unerheblichen Kosten verbunden. Daher empfiehlt es sich, sich für die Errichtung des eigenen Schulwaldes nach geeigneten Förderprogrammen umzusehen. Nutzen des Schulwaldes – ein Beispiel "Bäume und Sträucher des Waldes" Wenn der Schulwald sich auf dem Schulgelände befindet, entfallen lange Wege für Exkursionen. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil, da nun die Möglichkeit besteht, auch längere Beobachtungen und Betrachtungen ohne größeren Aufwand durchzuführen. Theorie mit der Praxis verbinden Im Anschluss an die praktischen Arbeiten im Schulwald informieren sich die Schülerinnen und Schüler auf geeigneten Internetseite unter Zuhilfenahme passender Stichwörter genauer über die einzelnen Gewächse. Das Erlebte wird nun mit dem Gelesenen verglichen. Natürlich kann dieser Prozess auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen: zuerst informieren und sich dann in der Natur umsehen. Schwierig wird es für die Kinder, wenn die zu den jeweiligen Bäumen zugehörigen Schilder abgedeckt werden. Diese Variante ist für eine Lernzielkontrolle bestens geeignet. Weiterführende Arbeit Einbindung der neuen Medien Abschließend bietet es sich an, dass die Kinder in Gruppenarbeit einen Baum oder einen Strauch auf vielfältige Art und Weise beschreiben bzw. dokumentieren. Es können beispielsweise Baumsteckbriefe verfasst oder Lieblingsbäume gekührt werden. Je nach Kenntnisstand bietet sich die Möglichkeit dies hithilfe eines Word- Dokuments oder einer Power Point Präsentation umzusetzen. Auch eine Veröffentlichung bei Primolo stellt eine tolle Möglichkeit dar, das Gelernte mit anderen Schülerinnen und Schülern zu teilen. Die Erfahrung zeigt, dass die Kinder besonders gern Präsentationen erstellen, was ab der dritten Klasse sehr gut möglich ist. Diese Arbeit kann eine Früchtesammlung, ein Blattherbarium oder eine Bastelei sinnvoll abrunden. Auch ein Rätsel wäre denkbar. Den krönenden Abschluss stellt die gruppenweise Präsentation der Ergebnisse dar.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Wald führen die Schülerinnen und Schüler eine Waldinventur zur Waldzustandserfassung durch. Die durch den Klimawandel bedingten trockenen und heißen Sommer der letzten Jahre, die Stürme sowie die folgenden Käfer-Kalamitäten haben dem Wald in Deutschland schwer zugesetzt. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, den Zustand eines Waldstückes selbstständig zu beurteilen.Der erste Schulwald in Deutschland wurde 1949 in Schleswig-Holstein gepflanzt, nachdem die Reparationshiebe unseren heimischen Wäldern schwer zugesetzt hatten. Schulwälder riefen bald eine Begeisterung für schulische Waldprojekte in ganz Deutschland hervor, und das Thema Wald wurde fest in den Curricula und Lehrplänen verankert. Heute gilt der Wald hierzulande leider dennoch wieder als bedroht. In der Unterrichtseinheit "Pflanzenjagd im Wald: eine Waldinventur mit Schülerinnen und Schülern durchführen" sollen die Lernenden daher selbst aktiv werden, um eine Beurteilungskompetenz für den Gesundheitszustand unserer Wälder zu entwickeln. Die Methodik der Unterrichtseinheit ist problem- und handlungsorientiert. Sie wird im Fachartikel Der Wald als außerschulischer Lernort: Wald-Fallstudien näher beschrieben. Waldinventuren mit Schülerinnen und Schülern im Unterricht durchführen Die Lehrperson benötigt für die Durchführung der Unterrichtseinheit selbst grundlegende Bestimmungskompetenzen und sollte mit den einzelnen Baumarten gut vertraut sein. Aufseiten der Lernenden sind grundlegende Artenkenntnisse vorteilhaft, jedoch nicht notwendig. Didaktische Analyse Mit dem Unterrichtsmaterial dieser Einheit können Lernende der verschiedenen Altersstufen Bestandeskenndaten eines Waldstückes erfassen und auswerten. Sie entwickeln dabei die Grundkompetenzen zur Beurteilung des Gesundheitszustandes von Bäumen sowie Wäldern in ihrer Gesamtheit. Problematisch sind hierbei oftmals die bestehenden Vorkonstruktionen zum Wald, welche die Dimensionen von "Wald als Wildnis" und "Wald darf nicht genutzt werden" einnehmen. Für manche gilt unser Wald, der in der Regel seit Generationen forstlich genutzt und bewirtschaftet wird, als Natur – im Gegensatz zur ebenso bewirtschafteten Agrarlandschaft. Ebenso findet sich vielfach das sogenannte "Schlachthausparadoxon": die hohe Wertschätzung für Holzprodukte bei gleichzeitiger Ablehnung des Fällens und Nutzens von Bäumen. In beiden Fällen gilt es, den Schülerinnen und Schülern eine differenzierte Sichtweise auf den Wald als Naturraum und als forstlicher Nutzfläche zu vermitteln. Methodische Analyse Die Unterrichtseinheit basiert auf der aus Schweden und Finnland stammenden Methode der Wald-Fallstudien (Forest Case Studies, FCS) . Das Konzept integriert Ansätze der Erlebnispädagogik sowie des problemorientierten Lernens. Grundlage der Methode ist die Arbeit in Kleingruppen von drei bis sechs Personen. Die Teams sollten so aufgestellt sein, dass jedes Mitglied der Gruppe über verschiedene Fähigkeiten und Kenntnisse verfügt. Da sich Wald-Fallstudien an einem konkreten Problem orientieren sollen, bietet sich – wie in dieser Unterrichtseinheit – beispielsweise die aktuelle Waldsituation in Deutschland an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfassen die Oberhöhe von Bäumen. beurteilen den Gesundheitszustand von Bäumen anhand einfacher dendropathologischer Parameter. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verwenden das Smartphone zur naturräumlichen Orientierung. können sich unter veränderten Bedingungen im Naturraum mithilfe des Smartphones orientieren. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Gruppen zusammen an einem gemeinsamen Projekt. erkennen die eigene Verantwortung für den Lebensraum Wald.

In dieser Unterrichtseinheit zu "Stockwerke im Regenwald und Zahlenvergleiche" tauchen die Lernenden in den Regenwald ein, berechnen Höhen und können Spannendes über die Urwaldriesen und deren Bewohner erfahren.Die Materialien sind ein Auszug aus dem Unterrichtsmaterial "Weil wir es wert sind!" für Schülerinnen und Schüler ab Klasse 7. Das Themenheft beinhaltet insgesamt 14 Themen rund um den Regenwald und gibt praktische Anleitungen, mit den Lernenden ein Regenwaldprojekt zu starten.Zur Bearbeitung dieser Unterrichtseinheit sind keine Vorkenntnisse der Lehrkraft erforderlich. Die Informationsblätter für die Schülerinnen und Schüler enthalten die wichtigsten Informationen zum Thema. Es liegt im Ermessen der Lehrkraft, ob die Arbeitsblätter einzeln im Fachunterricht bearbeitet werden sollen oder ob ein sich ein größeres (fächerübergreifendes) Unterrichtsprojekt anbietet. Die Unterrichtseinheit "Stockwerke und Zahlenvergleiche" umfasst vier Module: Regenwald-Stockwerke und -Bewohner kennenlernen : Die Lernenden erfahren, in wie viele Stockwerke der Regenwald aufgeteilt ist und welche Bewohner auf welchen Etagen leben. Zahlenvergleiche berechnen : Bei den Zahlenvergleichen errechnen die Lernenden die Höhe der Baumriesen und vergleichen sie mit sich selbst und mit Gebäuden, die ihnen bekannt sind – Häuser und Hochhäuser. Zahlen zum Staunen : Hier werden spannende Zahlen rund um einen Regenwaldbaum entdeckt, die diesen Lebensraum noch spannender machen. Größe anschaulich darstellen : Um aktiv zu werden und sich die Größe solch eines Riesens vorstellen zu können, zeichnen die Schülerinnen und Schüler einen Baum auf dem Schulhof. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die Lebensräume und Stockwerke im Regenwald kennen. berechnen und messen diverse mathematische Größen, die in der Natur vorkommen. bekommen eine Vorstellung von Größenverhältnissen im Regenwald und verinnerlichen diese sowohl über Schätzen als auch über Rechnen und Messen.

GEO-Reporter porträtierten im Jahre 1998 drei Kinder: eines aus Kenia, eines aus Vietnam und eines aus Deutschland. Wie sieht die Zukunft dieser Kinder aus – in einem armen Entwicklungsland, in einem Schwellenland, in einer reichen Industrienation? Es sind drei Kinder, wie sie unterschiedlicher nicht sein könnten: Francis Mutia David in Kenia, das neunte Kind einer armen Bäuerin. Ha Le Nguyen in Vietnam, der zweite Sohn einer Handwerkerfamilie. Und schließlich Paulina Hoffmann in Deutschland, das erste Kind eines jungen Ehepaares. Diese drei authentischen Kinderschicksale stellen die Ausgangssituationen dar, die die Lernenden veranlasst, sich mit den Lebensbedingungen Gleichaltriger auseinanderzusetzen und die eigenen zu reflektieren. Die besondere Motivation für die Lernenden besteht darin, dass es sich um authentische Kinderschicksale aus unterschiedlichen Ländern oder "Lebenswelten" handelt. Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage, die recherchierten Lebensbedingungen mit der eigenen Kindheit zu vergleichen. Durch die Auseinandersetzung mit "ihrem" Kind können viele Lernende eine emotionale Bindung zum Unterrichtsinhalt entwickeln. Der WebQuest bietet die ideale Basis, um selbstgesteuert anhand ausgewählter Materialien und Links Informationen zu sammeln, zu ordnen und zu präsentieren. Außerdem bietet er alle Informationen von der Aufgabenstellung bis zur Bewertung der Ergebnisse und macht so den Lernprozess transparent. Unterrichtsablauf Mithilfe der Internetrecherche informieren sich die Schülerinnen und Schüler in ihrer Gruppe über die Lebensbedingungen von Kindern in drei unterschiedlichen Ländern. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich über die Lebensbedingungen von Kindern in einem der drei Länder informieren. Informationen zu ausgewählten Aspekten (Ernährungslage, Bildungssystem, Lebensstandard, Hygienebedingungen, Rolle von Männern und Frauen) des betreffenden Landes recherchieren. den wahrscheinlichen Verlauf der Kindheit von der Geburt bis zur frühen Jugend in Form eines Lebensbaumes darstellen. besondere Ereignisse im Leben des Kindes (beispielsweise eine Geburtstagsfeier oder Krankheiten) wahlweise in Form eines fiktiven (Online-)Tagebuchs oder eines Rollenspiels präsentieren. Unterschiede von Industrie-, Schwellen- und Entwicklungsländern in den Lebensbedingungen der Menschen kennen lernen. Wieland, Johanna; Frommann, Ronald; Künzig, Andrea u. a. (2000): Menschenkinder. Drei Lebensläufe, drei Welten. Geschichten von unserer Zukunft auf dem Planeten Erde. Hamburg: Gruner & Jahr Deutsche Stiftung Weltbevölkerung (2000): Willkommen Nr. 6.000.000.000. Kenia - Vietnam - Deutschland im Vergleich. Braunschweig: Westermann (Video) Zu Beginn sollte das Video "Willkommen Nr. 6.000.000.000." (20 Minuten) gezeigt werden. Alternativ ist der Einstieg mit Bildern und einem Kurzbericht aus dem Buch "Menschenkinder" (Gruner & Jahr 2000) möglich. Beide Medien zeigen Bilder der ersten sechs Monate aus dem Leben von Francis Mutia in Kenia, von Ha Le in Vietnam und von Paulina in Deutschland. Die Unterschiede in Lebensweise und Umfeld, in Besitz, medizinischer Versorgung und zukünftiger Ausbildung werden anschaulich dargestellt und provozieren unmittelbar Fragen nach der weiteren Zukunft der Kinder. Ebenso können die im WebQuest enthaltenen Schilderungen der Geburt der drei Kinder als Einstieg dienen. Der Lebensbaum Aufgabenstellung und Arbeitsprozess werden gemeinsam besprochen, aufkommende Fragen geklärt. In einem Lebensbaum (auf Plakatkarton) soll dargestellt werden, wie sich die Schülerinnen und Schüler das Leben "ihrer" Kinder in der Zukunft vorstellen. Im Stamm wird das eigentliche Thema des Baumes benannt, also zum Beispiel "Das Leben von Francis Mutia". Von dem Baum sollen dann vier Äste abzweigen. Jeder Ast beschäftigt sich mit einem anderen Aspekt: ein Ast für die Bildung, einer für die Ernährungslage, einer für Lebens- und Hygienestandards, einer für die Rolle der Frau oder des Mannes. Je nach Ausstattung und Vorkenntnissen der Lernenden bietet es sich an, den Lebensbaum mit einem Mindmapping-Programm zu erstellen. Szenisches Spiel oder Tagebuch (Website) Die Lernenden sollen besondere Ereignisse im Leben des Kindes (Geburtstagsfeier, Krankheit) wahlweise in Form eines fiktiven (Online-)Tagebuchs oder eines Rollenspiels präsentieren. Die Ergebnisse sollen dem Publikum etwas über den bisherigen Lebenslauf und die Lebensbedingungen in dem betreffenden Land vermitteln. Für die Erstellung einer Website sollte ein Zugang für die Schülerinnen und Schüler bei lo-net² eingerichtet werden. Die Arbeit mit dem Websitegenerator ist ebenfalls im WebQuest erklärt. Gruppenarbeit Es werden Gruppen gebildet, die sich arbeitsteilig mit den Lebensbedingungen eines der vorgestellten Kinder auseinandersetzen. Die Gruppeneinteilung erfolgt entweder durch die Lehrkraft oder die Lernenden selbst. Eine Gruppenstärke von sechs Schülerinnen und Schülern sollte nicht überschritten werden. Material und Links Der WebQuest enthält sowohl konkrete Informationsblätter zu den geforderten Aspekten als auch aktuelle Links zu ausgewählten Inhalten im Internet. Damit ist selbst bei kurzfristiger Änderung der Internetquellen der Erfolg der Reihe nicht gefährdet, und verlässliche Basisinformationen sind gewährleistet. Ergebnisse und Bewertung In dieser Phase werden die Lebensbäume präsentiert und miteinander verglichen. Wesentliche Unterschiede in den Lebensbedingungen sollten benannt und falls erforderlich schriftlich in einer Gegenüberstellung festgehalten werden. Die Bilder der Zukunftsbäume sollten auf der bearbeiteten Website veröffentlicht werden. Anschließend erfolgt die Vorführung der Rollenspiele beziehungsweise die Präsentation der Tagebücher mittels Beamer. Eine gemeinsame Bewertung der Ergebnisse anhand der im WebQuest veröffentlichten Kriterien schließt die Unterrichtsreihe ab.

Einmal selbst Förster sein? Pflanzen, ernten und die Bäume hegen? Die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) hat gemeinsam mit der Pädagogischen Hochschule Freiburg ein Computerspiel erstellt, mit dem man sich in die Rolle eines Försters versetzen kann.Hier können Schülerinnen und Schüler die Mechanismen einer nachhaltigen Forstwirtschaft kennen lernen. In einer Computersimulation pflanzen, ernten und hegen sie Bäume. Doch um Ertrag zu erwirtschaften, muss man auch abholzen. Die Lernenden können sich entscheiden: größtmöglicher Ertrag oder Artenvielfalt? Doch Achtung: Jede Entscheidung hat Folgen und birgt auch Risiken! Das Waldspiel vereinfacht die Vorgänge im Wald und lässt den Schülerinnen und Schülern die Wahl - Waldumbau oder Nadelbäume, Ökologie oder Ökonomie.Horst Försters Waldspiel eignet sich sowohl als Einstieg als auch als vertiefendes Unterrichtselement. Der spielerische Umgang motiviert zur weiteren Beschäftigung mit dem Thema. Nach der Erarbeitung von Grundlagen zur Ökologie des Waldes und zu Methoden der Forstwirtschaft dient das Spiel der Sicherung des Erlernten. Als Beitrag zur Bildung für nachhaltige Entwicklung ist insbesondere das Abschließende Planspiel zu sehen. Zukunftsorientierte Waldwirtschaft in fünf Unterrichtsstunden Hier werden die Inhalte der einzelnen Unterrichtsstunden beschrieben. Bitte beachten Sie auch den tabellarischen Verlaufsplan (siehe Kurzinformationen). Die Schüler und Schülerinnen sollen grundlegende Zusammenhänge des Ökosystems Wald kennen lernen. erfahren, welche biotischen und abiotischen Faktoren die Stoffkreisläufe beeinflussen. verschiedene forstwirtschaftliche Methoden kennen lernen und miteinander vergleichen. in einem Planspiel die unterschiedlichen Perspektiven der verschiedenen Waldnutzergruppen reflektieren. Die erste Stunde der ausgeführten Unterrichtseinheit konzentriert sich im Wesentlichen auf Horst Försters Waldspiel. Die Schülerinnen und Schüler sollen ungelenkt einen Spieldurchgang durchführen, um sich im Anschluss daran über ihre Erfahrungen auszutauschen. Die nächste Stunde ist zur Vermittlung ökologischer Grundlagen angelegt. Vom stark vereinfachten Stoffkreislauf wird über eine Einteilung des Ökosystems in biotische und abiotische Faktoren zum komplexen Stoffkreislauf geführt. In der fünften Unterrichtsstunde sollen sich die Schülerinnen und Schüler in einem Planspiel mit den unterschiedlichen Perspektiven beschäftigen, die verschiedene Waldnutzergruppen haben. In fünf Gruppen eingeteilt versetzen sie sich in die jeweilige Position, um sich mit der Vielschichtigkeit nachhaltiger Entwicklung auseinander setzen zu können und ihren persönlichen Blickwinkel zu reflektieren und zu erweitern. Sie beschäftigen sich mit den Gründen, die zu allmählichen Veränderungen in der Forstwirtschaft - von Monokulturen zum nachhaltigen Waldbau - geführt haben. Nicht zuletzt produzieren Wälder den Rohstoff Holz und bilden damit eine wichtige Einkommensquelle. Aber er muss auch nachwachsen: Unter angemessenen Umständen wachsen Bäume langsam und leben lange. "Wir ernten, was unsere Großväter gepflanzt haben. So werden unsere Urenkel erst ernten können, was wir heute pflanzen." Das ist der Generationenvertrag, auf den Horst Förster anspielt. (Hausaufgabe nach der 3. Stunde, Arbeitsblatt 7b). Der Gedanke der Nachhaltigkeit hat somit schon sehr frühe Wurzeln in der Forstwirtschaft, in der traditionell über mehrere Generationen hinweg geplant wird.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Funktionen entdecken die Schülerinnen und Schüler in kleinen hands-on-Experimenten mit Alltagsmaterial lineare, quadratische und variierende funktionale Zusammenhänge. Mit dazu passenden GeoGebra-Aktivitäten erarbeiten sie sich dynamisch das Änderungsverhalten der beteiligten Größen und deren Zusammenhang. Die Unterrichtseinheit dient als Einstieg in das Thema Funktionen (Leitidee funktionaler Zusammenhang) und entwickelt für das Funktionen-Konzept notwendige Grundvorstellungen. Dabei wird von Beginn an insbesondere das Änderungsverhalten ins Zentrum gestellt. Die Schülerinnen und Schüler helfen als Architektinnen und Architekten oder Ingenieurinnen und Ingenieure in dieser Unterrichtseinheit Sarah und Max bei deren Projekt, ein Baumhaus zu bauen. Sie erkunden in Partnerarbeit in drei Kontexten Zusammenhänge zwischen zwei Größen mithilfe von Alltagsmaterialien und GeoGebra-Aktivitäten. Dabei erarbeiten die Schülerinnen und Schüler zunächst eine verbale Beschreibung des Zusammenhangs und des Änderungsverhaltens. Die GeoGebra-Aktivitäten ermöglichen die visuelle Verknüpfung der Situation zum Graph und schließlich zur Tabelle. Der Arbeitsablauf ist in allen drei Kontext identisch (siehe Unterrichtsablauf unten) und füllt jeweils etwa zwei Unterrichtsstunden. Die Tipps im Hilfeheft ermöglichen eine eigenständige Bearbeitung der Lerneinheit. Ergänzt werden die Erarbeitungsphasen durch Glühbirnen-Aufgaben zum Austausch und zur Verallgemeinerung, die von zwei unterschiedlichen Zweierteams (Baumhaus-Ingenieurinnen und -Ingenieure plus Baumhaus-Architektinnen und -Architekten) als Vierergruppe zu bewältigen sind. Die Baumhaus-Architektinnen und Architekten sowie Baumhaus-Ingenieurinnen und -Ingenieure arbeiten an unterschiedlichen, aber verwandten Kontexten (erst linear, dann quadratisch, schließlich variierend). In den Austauschphasen werden so durch Vergleich und Abgleich der Entdeckungen Gemeinsamkeiten identifiziert und verallgemeinerte Vorstellungen des Änderungsverhalten entwickelt. Das Thema "Funktionale Zusammenhänge" im Mathematik-Unterricht Funktionale Zusammenhänge bereiten Schülerinnen und Schülern viele Schwierigkeiten. Vor allem das Konzept des Änderungsverhaltens, also die simultane Änderung der beiden in Zusammenhang stehenden Größen ist schwer zugänglich. Hier helfen kleine Experimente, den funktionalen Zusammenhang zu begreifen, jedoch ist auch beim Experimentieren einiges zu beachten. Der Fokus sollte nicht zu numerisch sein, was durch Messen und Protokollieren beim Experimentieren schnell geschehen kann. Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler Voraussetzung für die Unterrichtseinheit sind ein erlernter Umgang mit einem Koordinatensystem, das Anlegen von Tabellen mit Wertepaaren, das Ablesen von Punkten im Koordinatensystem, sowie das Messen von Längen. Digitale Kompetenzen, die Lehrende zur Umsetzung der Unterrichtseinheit benötigen Die Lehrkräfte müssen lediglich die Lernenden dabei unterstützen, die auf GeoGebra basierenden Simulationen im Webbrowser aufzurufen und deren vorkonfigurierte Bedienelemente zu nutzen. Bei der Nutzung der Lernumgebung als GeoGebra Classroom sollte die Lehrkraft im Umgang mit solchen vertraut sein. Ein Online-Tutorial dazu finden sie hier . Didaktische Analyse Die Schwierigkeiten mit dem Änderungsverhalten liegen einerseits am ohnehin schwierigen Variablenkonzept, das dieser sogenannten Kovariation zugrunde liegt. Darüber hinaus erschwert jedoch der Einstieg in das Thema über Wertepaare und Tabellen einen angemessenen Konzepterwerb. Dies hat mehrere Gründe: Die Idee einer Funktion als Zuordnung von einem Wert der Eingangsgröße zu einem Wert der Ausgangsgröße erzeugt eine statische Sicht auf den Zusammenhang, also eine Auflistung von Zuständen. Für Schülerinnen und Schüler ist es auch nicht nachvollziehbar beziehungsweise notwendig, für diese Wertepaare einen neuen mathematischen Begriff einzuführen. Die Zuordnung von einzelnen Werten zueinander wirkt für Lernende künstlich. Demgegenüber stellen (mehr oder weniger) gezielte Veränderungen einer Größe und die Beobachtung der Auswirkungen ein vertrautes Vorgehen dar. Der Messprozess und aufwendiges Protokollieren können diese Variation und Beobachtung überlagern und unproduktiv für das Funktionenkonzept machen. Simulationen, die Kontexte modellieren, schaffen in dieser Unterrichtseinheit Abhilfe und machen die simultane Änderung der beiden Größen erkennbar. Sie eröffnen eine dynamische Sicht auf den Zusammenhang. Durch die Bearbeitung eines linearen, eines quadratischen, sowie eines variierenden Zusammenhangs entsteht ein breites Konzept von funktionalen Zusammenhängen, das typischen Fehlvorstellungen der Lernenden (zum Beispiel Illusion der Linearität) entgegenwirkt. Die Austauschphasen zu verwandten Kontexten (lineare, quadratische beziehungsweise variierende Zusammenhänge) ermöglichen eine Verallgemeinerung der Vorstellung vom Zusammenhang über den erfahrenen Kontext hinaus. Methodische Hinweise Die inhaltliche Erarbeitung findet in allen drei Kontexten (linearer, quadratischer sowie variierender Zusammenhang) analog statt. Pro Kontext wird in etwa eine Doppelstunde benötigt, die wie im Unterrichtsverlauf beschrieben durchgeführt wird. Aufgaben zum Weiterdenken puffern unterschiedliches Arbeitstempo vor den Glühbirnen-Aufgaben. Da es sich um eine Selbstlernumgebung handelt, können die Schülerinnen und Schüler in ihren Teams die Kontexte eigenständig nacheinander bearbeiten. Die Glühbirnen-Aufgaben eignen sich auch als Plenumsphasen: Dazu empfiehlt sich dann für die Tabellen ein Think-Pair-Share Setting. Sie können diese Lerneinheit auch im Distanz-Unterricht durchführen. Wenn Sie die bereitgestellten GeoGebra-Bücher (siehe Internetlinks unten) nutzen, können Sie jeweils einen GeoGebra-Classroom erzeugen, in dem sich die individuellen Bearbeitungsstände Ihrer Schülerinnen und Schüler nachvollziehen lassen. Die Gruppenarbeit kann parallel in einer Videokonferenz mit Breakout-Räumen initiiert werden. Die Glühbirnen-Aufgaben eignen sich auch hier als Sammlungsphasen im Plenum. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Funktionen als Mittel zur Beschreibung quantitativer Zusammenhänge. erkennen und beschreiben funktionale Zusammenhänge und stellen diese in sprachlicher, tabellarischer oder graphischer Form dar. analysieren, interpretieren und vergleichen unterschiedliche Darstellungen funktionaler Zusammenhänge. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verarbeiten Informationen, Inhalte und vorhandene digitale Produkte weiter und integrieren diese in bestehendes Wissen. kennen GeoGebra als digitales Mathematikwerkzeug und wenden es (in vorgegebenen Aktivitäten) an. kommunizieren mithilfe verschiedener digitaler Kommunikationsmöglichkeiten, insofern die Unterrichteinheit im Distanz-Unterricht durchgeführt wird. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren Überlegungen, Lösungswege beziehungsweise Ergebnisse gemeinsam, stellen sie verständlich dar und präsentieren sie, auch unter Nutzung geeigneter Medien. erfahren, dass alle Lernenden ihre individuellen Stärken einbringen können. reflektieren, dass gelungene Kooperation und Kommunikation auch inhaltlich weiterhilft (vor allem in den Glühbirnen-Aufgaben). 21th-Century-Skills Die Schülerinnen und Schüler können mit verschiedenen Repräsentationen von Daten umgehen. können verschiedene Zusammenhänge untersuchen, verbal und grafisch beschreiben und systematisieren. können Hypothesen zu Zusammenhängen bilden, diese miteinander kommunizieren und überprüfen.

In der Unterrichtseinheit "Hurra, der Herbst ist da!" geht es um das Erkennen, Benennen und Begründen herbstlicher Phänomene und um die Veränderungen der Natur in der Jahreszeit. Den Schülerinnen und Schülern wird bewusst, dass die Grundversorgung mit Nahrungsmitteln nicht selbstverständlich ist.Der Herbst ist neben dem Frühling die Jahreszeit, in der sich die Natur stark sichtbar verändert. Bunte Blätter fallen von den Bäumen und Tiere sammeln Vorräte für den nahenden Winter. Auch wir Menschen treffen Vorkehrungen für die kalte Jahreszeit. Im Laufe der Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit verschiedenen herbstlichen Phänomenen: Bäumen, die ihre Blätter verlieren, Winterschläfern und Winterstarre. Dabei begegnen den Lernenden Sachtexte und Gedichte, und sie erweitern ihr Wissen um die herbstlichen Veränderungen ihrer Umwelt lesend, malend und schreibend. Die Unterrichtseinheit regt Schülerinnen und Schüler dazu an, sich mit den eigenen Vorbereitungen auf den Winter auseinanderzusetzen und vermittelt eine dankbare und respektvolle Haltung gegenüber der Natur. Das Thema Herbst im Unterricht Die Einteilung des Jahres in zwölf Monate und vier Jahreszeiten strukturiert unsere Zeitrechnung sowie das zeitliche Erleben. Das diesbezügliche Wissen ist unabdingbar zur Orientierung in der Zeit. Die sichere Kenntnis hierüber zählt auch schon im Grundschulalter zu den allgemeinbildenden Voraussetzungen. Wiederkehrende jahreszeitlich typische Phänomene lassen uns Veränderungen in der Natur besser verstehen und Umwelt bewusster gestalten. Sie erhöhen die Lebensqualität des Daseins von Mensch und Tier und schützen den konstruktiven Umgang mit natürlichen Ressourcen. Didaktische Analyse Die Schülerinnen und Schüler werden für herbstliche Veränderungen in Natur und Umwelt sensibilisiert. Durch die Erarbeitung im Unterricht werden diese Wahrnehmungen objektiviert und unter fachlichen Aspekten und Grundsätzen erarbeitet und begründet. Das (biologische) Wissen um naturkundliche Alltagsphänomene gehört zur Allgemeinbildung, mit der herbstliche Veränderungen erklärt und begründet werden können. Dadurch werden entsprechende Handlungskompetenzen erworben. Methodische Analyse Die Arbeitsaufgaben fordern Konzentration und Aufmerksamkeit durch nicht linear vorgegebene Informationen. Die Schülerinnen und Schüler wiederholen das Gelernte, um eine nachhaltige Abspeicherung im Gedächtnis zu gewährleisten. Die Schülerinnen und Schüler verfassen Texte mit eigenen Worten und eignen sich somit das Verständnis der präsentierten Informationen an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen einem Gedicht Informationen zum Thema und machen Angaben dazu. benennen jahreszeitliche Veränderungen im Herbst und begründen diese sachlich richtig. geben erarbeitete Informationen wieder und verfassen einen sachlich richtigen Text mit eigenen Worten. lesen Sachtexte sinnerfassend. machen begründete Angaben zum Inhalt von Sachtexten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kooperativ miteinander. beziehen Beiträge anderer in eigene Überlegungen ein.

Diese Unterrichtseinheit zum Ökosystem Wald befasst sich mit dem Einfluss von Bergkiefernkäfern auf das Waldökosystem in Nordamerika. Im Rahmen des Klimawandels und der damit einhergehenden Prozesse kommt es auch zu gravierenden Veränderungen in den Ökosystemen.West- und Nordamerika zählen zum natürlichen Verbreitungsgebiet des Bergkiefernkäfers, jedoch breitet er sich in den letzten Jahren auch in die borealen Wälder Kanadas aus. Insbesondere wärmere Sommer und mildere Winter begünstigen die Ausbreitung und massenhafte Vermehrung der Käfer. Mithilfe von hyperspektralen Satellitenbildern und daraus abgeleiteten Vegetationsindizes erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die Möglichkeiten zur Erfassung von Käferschäden. Diese Erkenntnisse werden mit Hintergrundwissen zu den Themen hyperspektrale Fernerkundung, Interaktion zwischen Käfer und Baum sowie grundlegendes Wissen über Aufbau und Funktion der Sprossachse ergänzt. Das Projekt "Fernerkundung in Schulen" (FIS) des Geographischen Institutes der Universität Bonn beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Dabei entstehen neben klassischen Materialien auch Anwendungen für den computergestützten Unterricht. Einordnung in den Lehrplan Der Lehrplan Biologie für die Sekundarstufe I sieht in Nordrhein-Westfalen das Inhaltsfeld "Energiefluss und Stoffkreisläufe" mit dem Bereich "Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops (Produzenten, Konsumenten, Destruenten)" sowie das Inhaltsfeld "Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten" mit dem Bereich "Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere" vor. Die Betrachtung von Wäldern aus Satellitenperspektive bietet sich innerhalb dieses Themenkomplexes besonders an, da anhand der Bilder anschaulich gezeigt werden kann, wie großflächige Vegetationsmuster unter dem Einfluss auch der kleinsten sichtbaren Lebewesen stehen und von ihnen beeinflusst werden. Die eingesetzte Methodik der zeitlichen Veränderung eines Vegetationsindexes orientiert sich dabei stark an tatsächlich in der Wissenschaft eingesetzten Techniken. Zudem wird in diesem Zusammenhang im Lehrplan Biologie die Nutzung digitaler Medien explizit gefordert. Sie sollen bei der Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten sowie bei der Darstellung und der Simulation fachlicher Sachverhalte ebenso eingesetzt werden wie bei der Suche nach Informationen, der Präsentation und der Kommunikation von Überlegungen und Ergebnissen. Zielsetzung Das Ziel der Unterrichtseinheit "Ökosystem Wald: kleiner Käfer, großer Schädling" besteht darin, grundlegende Funktionen und Zusammenhänge im Waldökosystem und durch den Klimawandel induzierte Veränderungen zu verstehen. Ferner schult die Unterrichtseinheit den Umgang mit abstrakten Darstellungen (Satellitenbild) von bekannten Landschaftseinheiten. Inhalte und Einsatz im Unterricht Hier erhalten Sie Hinweise zum Aufbau der Lernumgebung "Ökosystem Wald: kleiner Käfer, großer Schädling". Die Abbildungen veranschaulichen die Funktionen und die interaktiven Übungen zu den Themenfeldern "invasive Arten" und "Waldökosystem". Die Schülerinnen und Schüler interpretieren hyperspektrale Satellitenbilder und leiten aus ihnen den Befall mit Bergkiefernkäfern ab. beschreiben den Einfluss von Bergkiefernkäfern auf das Waldökosystem. bekommen ein Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Käferbefall und Abwehrmechanismen der Bäume. Computereinsatz und technische Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit "Okösystem Wald: kleiner Käfer, großer Schädling" 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 "Kleiner_Käfer_großer_Schädling.exe" gestartet. Unter anderen Betriebssystemen wird die Datei "Kleiner_Käfer_großer_Schädling.html" in einem Webbrowser geöffnet. Hierfür wird der Adobe Flash Player benötigt. Wichtig ist in beiden Fällen, dass die heruntergeladene Ordnerstruktur erhalten bleibt. Der jeweils aktivierte Bereich wird auf der unteren Leiste der Lernumgebung eingeblendet (Abbildung 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 "Ökosystem Wald". Im zweiten Teil werden die 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. Inhalte im Überblick 1. Einleitung Nach dem Start des Lernmoduls sehen die Schülerinnen und Schüler einen Einführungskasten, der kurz in das Thema "Invasive Arten" einleitet und den Aufbau der Lernsequenz erklärt. Das Bild zeigt deutlich die Schäden, die der Bergkiefernkäfer in Colorado (USA) verursacht hat. Der erste Teil des Lernmoduls legt als Hintergrundwissen die Grundlagen für die spätere Arbeit mit den Satellitenbildern im zweiten Modulteil. In diesem Teil werden grundlegende Inhalte vermittelt, wie zum Beispiel der Unterschied zwischen multispektralen Satellitenbildern - sie enthalten nur wenige Kanäle, die bestimmte Spektralbereiche repräsentieren - und hyperspektralen Bildern, die weit über hundert verschiedene Kanäle umfassen können. So ist es mit der hyperspektralen Fernerkundung beispielsweise möglich, den Wasser- und Chlorophyllgehalts in Blättern aus dem All zu bestimmen. Nach dieser Einführung in die Fernerkundung erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die Lebensgewohnheiten und die systematische Einordnung des Bergkiefernkäfers. Ferner wird der Aufbau der Sprossachse von Nadelbäumen kurz erklärt. Dies ist wichtig, da die Schülerinnen und Schüler nur so nachvollziehen können, warum ein Käferbefall zum Absterben des Baumes führt. Im zweiten Modulteil stehen den Schülerinnen und Schülern mehrere Einzelbilder zur Verfügung, die verschiedene Kanäle repräsentieren. Die aufgenommenen Szenen zeigen das Gebiet rund um den Grand Lake (Rocky Mountain National Park Colorado USA). Die Bilder stammen vom amerikanischen Satellitensensor Hyperion EO-1. Ein Pixel deckt 90 qm ab; man kann also nicht viel erkennen. Erst durch die Berechnung des Vegetationsindex NDVI wird deutlich, wo gesunde Pflanzen zu finden sind: Besonders hohe NDVI-Werte deuten auf einen guten Gesundheitszustand der Vegetation hin. Durch den Käferbefall vertrocknen die Bäume und sterben sukzessive ab. Dieser Prozess geht mit einer Abnahme des Chlorophyllgehalts und somit des NDVI einher. Diese Veränderungen lassen sich gut im Satellitenbild erkennen. Es stehen insgesamt zwei EO-1 Hyperion-Bilder mit jeweils zwei Kanälen für das Jahr 2004 und 2012 zur Verfügung. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in einem ersten Schritt mit den ungewöhnlichen Aufnahmen vertraut machen. In einem zweiten Schritt sollen sie die NDVI-Werte innerhalb der Waldgebiete berechnen und vergleichen. Dazu können sie die Differenz zwischen den beiden NDVI-Bildern (2004 und 2012) berechnen. Abschließend können sie Waldgebiete identifizieren, in denen sich der NDVI-Wert signifikant verändert hat (weiße Flächen). Die Schülerinnen und Schüler können so relativ einfach vom Käfer befallene Flächen ausmachen und quantifizieren. Ziel ist es, dass sie lernen, die im Differenzbild enthaltenen abstrakten Informationen einem konkreten Prozess (Käferbefall) zuzuordnen. Haben die Schülerinnen und Schüler die Veränderungsdetektion durchgeführt und die gestellten Aufgaben beantwortet, können sie durch Beantworten der Fragen im zweiten Quiz die Bearbeitung des Moduls abschließen.