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Vorüberlegungen

Bei der Planung eines Planetenweges, der hier als konkretes Anwendungsbeispiel dienen soll, spielen bei der Abbildung auf der Erdoberfläche Positionen und Entfernungen eine wesentliche Rolle. Ein grundsätzliches Problem stellen die real existierenden und kaum vorstellbaren Größenunterschiede der Himmelskörper untereinander sowie deren Entfernungen zueinander dar.

Bei der Umsetzung des Sonnensystems in einem Massstab von 1:1 Milliarde wäre die Modell-Erde mit einem Durchmesser von etwa 1,27 cm ungefähr 149,6 m von der Modell-Sonne entfernt, die einen Durchmesser von ca. 1,39 m hätte. Die Gesamtlänge des Planetenweges entspräche der Entfernung von der Sonne zu Neptun und betrüge im Modell etwa 4,495 km.

Nicht selten wird auch ein Masstab von 1:1,4 Milliarden gewählt, wobei die Sonne dann einen Durchmesser von 1 m besitzt und der Gesamtweg sich dann auf 3,213 km verkürzt. Dieser Massstab soll auch im Folgenden verwendet werden. Die Zahlen zu den Entfernungen sind aus Wikipedia übernommen.

Modell Sonnensystem Größen der Himmelskörper und Entfernungen zur Sonnen in einem Massstab von 1:1,4 Milliarden


Die obige Abbildung - Grundlage ist die Illustration Solar system aus Wikimedia -  zeigt entsprechende Größenverhältnisse und Entfernungen bei einem Massstab von 1:1,4 Milliarden. Weitere Anpassungen zur Verkürzung der Gesamtlänge des Planetenweges würden unweigerlich dazu führen, dass die sog. inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars physisch nicht mehr sinnvoll dargestellt werden können. Im Fall einer GPS-gestützten Umsetzung eines Planetenweges und der damit verbundenen Standortungenaugkeit, wäre zudem ein zu geringer Abstand der Planeten untereinander sowie zur Sonne bzw. zum Startpunkt, der nur wenige Meter betrüge, nicht sinnvoll. Auf grundsätzliche Darstellungsmöglichkeiten wird im späteren Verlauf noch eingegangen.


Wo genau sind die möglichen Positionen der Planeten im Gelände? Diese Frage soll im folgenden beantwortet werden.

Zielsetzung und Zielgruppe

Aufgrund des technischen und anwendungsbezogenen Charakters dieses Kurses, werden nun nicht die im Kurs "Der Grüne Faden" vorgestellten Qualitätskriterien abgearbeitet und folgende Gedanken zu Zielsetzung und Zielgruppe sollen für den Bereich Didaktik ausreichen.

Ganz grundsätzlich vermitteln Planetenwege in anschaulicher Weise Wissen über die kosmische Umwelt und können auf der einen Seite dabei helfen, die Erde zu verstehen als einen Planeten wie andere auch. Auf der anderen Seite kann die Erde aber auch als ein Planet dargestellt werden, auf dem unser Leben aufgrund besonderer Bedingungen überhaupt erst möglich ist. Planetenwege finden sich bereits in Lehrplänen wieder und werden daher von SchülerInnen genutzt. Zur Festlegung des Lernziels und der Lerngruppe soll der Rahmenplan für die Orientierungsstufe - Naturwissenschaften des Ministeriums für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur in Rheinland Pfalz Erscheinungstermin 2010 dienen. Der folgende Auszug stammt aus dem Kompetenzbereich "Erkenntnisgewinnung":

"Die Schülerinnen und Schüler …
erschließen sich Größenverhältnisse mit Hilfe von Anschauungsmodellen
(z. B. Planetenweg, Zellmodell) oder Skalen,
..." 

Im Folgenden sollen daher 5.- und 6. Klässler Zielgruppe sein und das Angebot soll Größenverhältnisse mithilfe eines Planetenweges vermitteln.



Nach dieser simplen Festlegung von Zielgruppe und Zielsetzung, sollen jetzt grundsätzliche Überlegungen zur Umsetzung des Planetenweges angestellt werden.

Video: Geosetter

Das Video zeigt, wie mithilfe der Freeware Geosetter ein manuelles und ein indirektes Geotagging durchgeführt werden kann.

 

https://www.youtube.com/watch?v=d8G_kxUrkmk

 


Nun hast du einiges rund um das Thema Digitale Geomedien erfahren.
Im Folgenden soll nun ein konkretes Beispiel zeigen, wie Digitale Geomedien im Kontext mobiler ortsbezogener Lernangebote angewendet werden können.

Vorweg

Die Planung eines Planetenweges (kosmische Umwelt) scheint zunächst ein sehr spezielles Anliegen zu sein und nicht ganz in den Kontext mobile ortsbezogene Lernagebote zu passen. Gewählt wurde dieses Beispiel letztlich, um eine typische Funktion eines Geographischen Informationssystems (sog. Buffer - Erläuterung folgt) vorzustellen. Das Beispiel ist jedoch auf alle ortsbezogenen mobilen Lernangebote insofern übertragbar, als dass die Erfassung eigener Daten, wie z.B. Stationen und Wege auf der Grundlage von Karten sowie das Hinterlegen von Sachinformationen typische Arbeitsschritte in einem GIS darstellen.

 

Mithilfe von punkt-, linien- und flächenhaften raumbezogenen Objekten / Erscheinungen und zugehörigen Informationen, lässt sich grundsätzlich ein mobiles ortsbezogenes Lernangebot zu Planungs- und Präsentationszwecken unter Einsatz Digitaler Geomedien abbilden.

 

Um nun das Beispiel Planetenweg anzugehen, sollen im Folgenden zunächst Gedanken zur Zielsetzung und Zielgruppe gemacht werden.

ArcGIS Explorer Desktop

ArcGIS Explorer Desktop der Firma ESRI ist ein kostenloses Werkzeug, das vor allem zur Betrachtung von 2D- und 3D-Geodaten geeignet ist. Darüber hinaus besteht aber auch die Möglichkeit eigene Daten zu erfassen und zu präsentieren. Gegenüber einem vollwertigen GIS, z.B. ArcMap als originäres Desktop-GIS von ESRI und QGIS als Vertreter eines vollwertigen GIS aus der Open Source Welt, sind bewußt viele Funktionen nicht vorhanden oder eingeschränkt, sodass hier von einem vereinfachten GIS gesprochen werden kann.
Vor allem aufgrund der folgenden Eigenschaften und Funktionalitäten eignet sich die Anwendung zur Planung und Präsentation eines mobilen ortsbezogenen Lernangebotes.

  • Verschiedene Grundkarten inkl. OpenStreetMap und hochaufgelöste Luft- bzw. Satellitenbilder stehen zur Verfügung.
  • Externe und eigene unterschiedliche Daten (z.B. Geodaten oder Fotos) aus unterschiedlichen Quellen (lokal und über das Web) sind hinzufügbar.
  • Einfache räumliche Analysen sind möglich, insbesondere durch Pufferbildung (Erläuterung folgt).
  • Ergebnisse können lokal gespeichert über E-Mail geteilt und auch in ArcGIS Online freigegeben werden.
  • Spezielle Funktionen zur Erstellung und Präsentation von Karten bereichern das System und sind in vergleichbaren Anwendungen standardmäßig nicht vorhanden.

 

Genau genommen ist der ArcGIS Explorer Desktop eine hybride Anwendung, die durch die Möglichkeit der 3D-Ansicht zu den Vertretern der virtuellen Globen gezählt werden kann, die im folgenden Kapitel vorgestellt werden.

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