Unterrichtsfach "GIS" am Gymnasium am Oelberg

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Allgemeine Vorstellung des Differenzerierungsfaches GIS

GIS (Geoinformationssystem) ist ein Schulfach, das sich hauptsächlich mit Erdkunde beschäftigt. In GIS lernen die Schülerinnen und Schüler sowohl den Umgang mit Satelittenbilder, Karten und GPS-Geräten, als auch die Entstehung und die Auswirkungen von Naturkatastrophen kennen. Des weiteren lernen die Schülerinnen und Schüler auch wie sie Karten selbst erstellen können und was sie dabei beachten müssen. Es wird in GIS hauptsächlich mit dem Internet und Computern gearbeiten. GIS gibt es erst seit kurzem und es wird nicht an allen Schulen angeboten und die Schülerinnen und Schüler können das Differenzierungsfach erst ab der 8. Klasse wählen.


Schwerpunkte in der JG 8

Fernerkundung in der Schule

In der Jahrgangsstufe 8 war unser erstes Thema in dem Fach GIS die „Fernerkundung in Schulen“ (FiS). Wir haben uns mit Oasen beschäftigt und als erstes geklärt, an welchen Orten es Oasen gibt, wo sie dort zu finden sind und warum sie lebenswichtig sind. Dabei haben wir auch verschiedene Oasentypen kennengelernt z.B. die Flussoase, die auch Thema der 1. Klassenarbeit war. Wir haben uns Satellitenbilder von Oasen angeschaut und gelernt, wie Satellitenbilder bei der Erkundung von Oasen helfen. Oasen kann man in Karten oder Modellen darstellen. Wir haben uns zum Beispiel das Model einer Flussoase angeschaut und mit Materialien von „Fernerkundung in Schulen“ ein Modell so einer Flussoase aufgebaut. Wir haben aber erarbeitet, wo die Gefahren und Grenzen von Modellen liegen.


Später haben wir uns mit Tsunamis beschäftigt. Wir haben geschaut, welche Regionen besonders von Tsunamis betroffen sind und gelernt, dass sie durch drei Formen entstehen können. Zu diesem Thema haben wir mit der „Change Detection“ gearbeitet. Die „Change Detection“ ist ein Verfahren, mit dem man die Veränderung zweier Bilder bzw. Karten darstellen kann. Dazu hatten wir ein Bild vor einem Tsunami und nach einem Tsunami. Die Change Detection ermittelt das dritte Bild. Dieses zeigt den Unterschied zwischen den beiden ersten beiden Bildern und damit die durch den Tsunami ausgelösten Veränderungen.

Ich finde dieses Thema war eines der interessantesten Themen des Faches GIS (und das GPS-Projekt). Das lag vielleicht auch daran, dass das Erstellen von eigenen Modellen zu einer Flussoase und das Arbeiten mit der Change Detection eine neue Erfahrung war und eine absolut andere Arbeit in einem Fach in der Schule zeigte.


Macht der Karten

In diesem GIS Kurs wurde unter anderem das Thema „Die Macht der Karten“ durchgenommen. Es ist ein sehr guter Einstieg in diesem Differenzierungsfach. Man lernte wie die Karten funktionierten, wie sie einen manipulierten und wie man sie richtig auslegen konnte. Dazu gehörten Fragen wie:

  • was Karten darstellen
  • was kann man ihnen entnehmen
  • welche Kartentypen gibt es

Karten sind dazu da, um sich einen Überblick über ein bestimmtes Gebiet zu verschaffen. So kann man Dinge und Strukturen sowie Entwicklungen sehen, die einem ohne die Karten verborgen blieben. Wenn sich der Leser einer Karte jedoch zu sehr auf deren Inhalte verlässt, kann er manipuliert werden, sollte die Karte unvorteilhafte Einteilungen für besondere Indikatoren haben oder bestimmte Informationen verschweigen. Ein Beispiel kam in der DDR vor. Dort wurden dem allgemeinen deutschen Volk Informationen verschwiegen, die dem Staat und dem Militär zugesprochen wurden. Ein Dorf wurde zum Beispiel auf der allgemein erhältlichen Karte um Kilometer versetzt und der Flughafen wurde nur als kleines Symbol dargestellt. Die Karte für den Staat und das Militär dagegen enthielt nur korrekte Daten und eine detaillierte Beschreibung des Flughafens. So wurde die Karte manipuliert.

Klett-GIS

Klett-GIS ist ein Internet basierendes Programm mit ihm kann man sich Karten (alle 7 Kontinente+ gesammte Welt) angucken.

Tools von Klett-GIS:

  • vergrößern eines markierten Kartenausschnittes
  • einfaches vergrößern der Karte durch hineinzommen
  • verschieben des Kartenausschnittes
  • Ausgangsansicht der Karte
  • Flächen oder Strecken messen
  • umfangreiche Suche (Mit hilfe dieser Suche kann man seinen Kartenausschnitt noch verfeinern. Das Ergebnis der Suche wird dann farbig unterleget.)
  • Seite drucken (Man kann den gewünschten Kartenausschnitt ausdrucken oder auf dem PC speichern.)
  • Städte, Flüsse oder Länder etc. anzeigen lassen


Hier ist das GIS zur gesammten Welt: Klett-GIS-Erde

Kartografix

'Kartografix' ist ein auf dem Internet basierendes Programm mit dem man eigene Karten erstellen kann. Bei Kartografix gibt es drei verschiedene Arten eine Karte zu erstellen, es gibt die Flächenkarte, die Symbolkarte und die Flächen- und Symbolkarte. Bei der Flächenkarte werden die Flächen eingefärbt um zum Beispiel die Anzahl von bestimmten Dingen darzustellen. Die Symbolkarte eignet sich dazu, dass man die Veränderung darstellen kann. Die Flächen- und Symbolkarte verbindet diese beiden Arten der Kartenerstellung. Der Schüler kann hier ganz alleine eine Karte erstellen. Man kann die gesammte Welt nehmen, nur ein Land oder ein Kontiment. Dot kann man dann einen Indikator wählen zum Beispiel die Alphabetisierungsrate eines Landes oder Kontinentes. Dann kann man die Alphabetisierungsrate in verschieden Klassen zeigen wie zum Beispiel: sehr schlecht, mittel, sehr gut etc. Diese kannst du dann in verschiedene Farben unterteilen. Das Programm gibt einem dann eine Karte, wo alle Informationen vorhanden sind, welche man angegeben hat. Man kann seiner Karte sogar einen Namen geben.

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Punkte: Veränderung in Pro.Pun.(´98-´07) Flächen: Akt.Wert in abs. Zahlen(´07) Die Karte zeigt die Veränderung der Handyanzahl im Subafrikanischen

Als erstes muss man der Karte einen Namen und Untertitel hinzufügen, außerdem muss man den Indikator bestimmen und benennen. Wenn man dies beendet hat muss man die dazugehörigen Daten eingeben. In unserem Fall kamen die Daten von der UNESCO. Nachdem man die Daten eingegeben hat, benennt man die Klassen, dass heißt man stuft die verschiedenen Daten in Abschnitte ein. Darauf erstellt Kartografix die Statistik zu den dazugehörenden Daten.

Schwerpunkt in der JG 9

GPS-Projekt

In der Klasse 9 liegen die Schwerpunkte ganz klar auf dem Umgang mit GPS-Geräten. Wir haben gelernt wie GPS funktioniert und wie es Eingesetzt wird. Momentan beschäftigen wir uns mit der freien online Karte OSM (Open Street Map) in der wir in zweier Gruppen noch fehlende Wege und Markierungen einfügen. Man muss hinzusagen das wir die Markierungen erst mit dem GPS-Gerät erhoben haben und später in dem Programm JOSM (Java Open Street Map) zu Straßen und z.B. Berggipfeln benannt haben. Diese Daten haben wir dann online zur OSM Karte hinzugefügt und sind somit jetzt ein Teil von OSM.


Beschreibung der einzelnen Arbeitsbausteine

theoretische GPS-Einführung

praktische GPS-Einführung

Mapping Schulgelände

Hierbei haben wir uns in vier Gruppen aufgeteilt. Jede Gruppe sollte einen Teil des Geländes des Schulzentrums kartieren und danach in das Programm "Open Street Map (OSM)" einfügen. Diese vier Bereiche waren:

  • Schulgebäude des Schulzentrums
  • Hauptschule
  • Lehrerparkplätze
  • Treppen von Gymnasium und Realschule

Nach der Verteilung der Themen bekam jede Gruppe ein GPS-Gerät vom Lehrer ausgehändigt und wir mussten unseren Bereiche kartieren. Dazu setzten wir mit dem GPS-Gerät an den Eckpunkten der Bereiche Wegpunkte und zeichneten diese ebenfalls in eine Skizze der Bereiche ein. Nachdem das erledigt war, mussten wir die Daten allerdings noch in OSM einfügen. Dazu brauchten wir das Programm "Java Open Street Map (JOSM)". Denn dieses lud den Kartenausschnitt von Oberpleis aus OSM herunter und zeigte die Position der GPS-Wegpunkte in dieser Karte an. Nun mussten wir nur noch die Wegpunkte nachzeichnen und miteinander verbinden sowie die Eigenschaften der kartierten Objekte nennen, z.B. Anzahl der Parkplätze, usw.. Danach luden wir die neuen Daten hoch und kurze Zeit später wurden diese auch in OSM sichtbar. Dieses Thema hat sehr viel Spaß gemacht, da wir sehr viel praktisch gearbeitet haben und mit technischen Geräten machen konnten.

eigenes Mappingprojekt

Wir haben in der Unterrichtsreihe ein eigenes Mappingprojekt gemacht, in dem wir mindens 2 Points of Intrests, zwei Straßen und zwei Gebäude, die noch nicht kartiert waren, kartiert haben. Dies haben wir in Partnerarbeit gemacht. Die Lehrkraft hat uns ein GPS-Gerät mit nach Hause gegeben und die Gruppe hat dann die Gebäude, Straßen und POI’s kartiert. Dies musste allerdings innerhalb von 5 Tagen geschehen, also war ein gewisser Zeitdruck da, aber alle Schüler haben es rechtzeitig geschafft. Damit Herr Teller die Veränderung feststellen konnte, musste vor dem Hochladen der Veränderung, mit Osmarender oder Mapnik ein Bild von der noch nicht vollständigen Karte bei OSM gemacht werden. Nachdem alles mit dem JOSM-Editor erstellt und hochgeladen war, musste noch einmal ein Bild exportiert werden, so dass wir beweisen konnten, dass wir etwas geändert haben. Die Schüler mussten noch schreiben, wie sie vorgegangen sind und welche Probleme es gab, was alles im Arbeitsprozessbericht festgehalten wurde. Die Straßen wurden mit dem GPS-System Unterpunkt „Track“ gemacht, der automatisch in gewisssen Abständen Koordinaten speichert. Die Gebäude mussten alle einzeln abgelaufen werden und dann mussten die einzelnen Punkte mit dem OSM-Programm „JOSM“ verbunden werden. Die POI's sind einzelne GPS-Koordinaten. Das Projekt war alles in allem erfolgreich und die OSM-Karte konnte weiter vervollständigt werden.Man kann alles nachgucken unter http://www.openstreetmap.de/ .

Schülerstimmen: "Was habe ich bisher in GIS gelernt, was hat mit besonders Spaß gemacht, was würde ich anders machen."

„Ich finde das Fach sehr interessant und es macht Spaß Dinge über Karten, Satellitenbilder und über den Umgang mit PC’s und Programmen zu lernen.Ich denke es ist mit das beste Differenzierungsfach, für jemanden, der Erdkunde interessant findet ist es förmlich ein Muss. Es ist mal ein ganz anderes Fach, ein Fach wo man auch mal den Klassenraum verlässt und draußen an der frischen Luft arbeitet. Leider habe ich oft Probleme damit, richtig für dieses Fach zu lernen und die Problemlösung richtig anzugehen. Ich denke, das liegt daran, dass dieses Fach sich von den anderen Fächern absetzt, indem es viel mehr Eigeninitiative fordert. Man muss also schon gut zuhören, damit man die Arbeitsschritte versteht und diese dann gut bearbeiten kann.“


„Als am Ende des siebten Schuljahres die Wahl der Differenzierungsfächer bevorstand, wusste keiner von uns, was GIS eigentlich ist. Weder die Erklärung auf dem Informationszettel, noch die Befragung älterer Schüler halfen uns weiter, weil dieses Fach damals erst seit einem Jahr unterrichtet wurde. Der Abschnitt auf dem Informationszettel, der das Fach GIS erklärte, sprach uns dann aber doch am meisten an. Die anderen Fächer klangen zwar auch interessant, doch letztendlich haben wir uns für GIS entschieden, weil wir einfach mal etwas Neues ausprobieren wollten. Schon die ersten Stunden bestätigten, dass unsere Entscheidung die richtige gewesen war. Die Arbeit mit dem Computer hat uns sehr gefallen und wir haben auch vieles gelernt, was wir im Alltag anwenden können. Die Anlegung eines Accounts für die Arbeitsplattform Lo-net² [1] vereinfachte die Kommunikation und Auftragsstellung sowie das Arbeiten zu Hause und in der Schule. Die Themen, die wir bearbeiteten, waren stets interessant und lehrreich. Das Kartieren mit den GPS-Geräten hat sehr viel Spaß gemacht und war sehr abwechslungsreich. Wir haben viel selbstständig gearbeitet und unseren Umgang mit neuen Medien verbessert. Für die eher leichten Arbeiten mussten wir nicht einfach nur auswendig lernen, sondern die Zusammenhänge verstehen und mit eigenen Worten wiedergeben können. Im Unterricht wurde viel wert auf eine deutliche und klare Ausdrucksweise gelegt, was am Anfang einigen Schwierigkeiten bereitete, aber mit der Zeit immer besser wurde. Für Schüler, die gerne mit neuen Medien arbeiten, Spaß an ihrem Differenzierungsfach haben wollen und sich eher für lebensnahe Themen interessieren, wie zum Beispiel das Erdbeben in Haiti, ist GIS eine gute Wahl!“

„Da ich mich nicht so für Informatik interessierte und auch in Chemie und Biologie nicht meine Stärken sah, entschied ich mich, nach langem Abwägen zwischen Latein, Bilingual und GIS, für GIS. Mittlerweile ist GIS eines meiner Lieblingsfächer. Ich würde GIS überall weiterempfehlen und auch noch einmal wählen wenn ich müsste. Wählt GIS! ;D “

„Für mich war eigentlich von Anfang an klar, dass ich GIS wählen würde, weil ich weder Bilingual noch Informatik noch Umwelt-Energie nehmen wollte und sowohl Latein als auch Französisch schon hatte. Ich bin sehr zufrieden mit meiner Entscheidung, denn das, was meine Mitschüler von den anderen Fächern erzählen, finde ich nicht sehr ansprechend. GIS ist toll! ;)“

„Für mich war auch klar ,dass ich GIS nehme da ich mich sehr für Erdkunde interessiere und ich auch spaß mit dem Umgang mit neuen Medien habe !!"

Ich bin sehr froh, dass ich GIS gewählt habe, weil es sehr viel Spaß macht. Außerdem hat es mir viel Neues gezeigt und mich positiv überrascht. Ich war mir nicht ganz sicher als ich es gewählt habe aber ich fand unsere Themen sehr Interessant und am besten fand ich es als wir selber die OSM-Karten verbessert und neues hinzugefügt haben.

„Ich finde dieses Fach sehr interessant und auch wichtig. Man lernt Karten auch von anderen Seiten kennen. Nicht nur wie sie den einem den Weg weisen können, sondern auch wie sie manipulieren können alleine durch Farbwahlen. Anfangs dachten die Meisten es wäre alleine ein Unterrichtsfach für Jungen, aber auch wenn wir nur wenige Mädchen im Kurs sind, denke ich, dass ich als Mädchen sagen kann, dass es interessant, bereichernd und ein angenehmes Fach sein kann. Man muss sich nur mit einbringen. Hätte ich noch einmal die Wahl, wäre GIS wieder mein Wunsch als Wahlfach.“

"Mir hat es sehr vile Spaß gemacht, da ich mich generell für Erdkunde und Informatik interessiere. Auch habe ich vieles Neues gelernt."

"Ich fande das Fach sowohl aufschlussreich als auch sehr interresant und spannend.

Ich glaube, dass dieses Fach jedem Schüler, der interesse an Erdkunde hat und dies lebendig erleben will, sehr gut gefallen wird!"

"Ich habe mich ebenfalls für GIS entschieden und ich bin sehr glücklich über diese Entscheidung. Da ich mich kaum für Englisch-Geschichte/Politik (Bilingual) oder Umwelt-Energie interessiere und ebenfalls schon Latein und Französisch hatte, waren nur noch 2 Fächer übrig: GIS und Informatik. Bei dieser Entscheidung half mir unter Anderem mein Vater. Er entwickelt Software und erzählte mir, dass das, was man im Informatikunterricht lernt, vollkommen veraltet und im Beruf kaum zu gebrauchen ist (z.B. Logo). Und zu GIS konnte er mir auch einiges erzählen, da er sich beruflich ebenfalls damit beschäftigt hat. Er zeigte mir, was man alles mit GIS machen kann und zeigte mir dazu einige Programme:

  • www.openstreetmap.org
  • www.opengts.org
  • www.openlayers.org
  • www.geoserver.org/display/GEOS/Welcome

Damit war dann meine Entscheidung gefallen und ich kann nur sagen - es war die Richtige! Wir behandeln in GIS richtig interessante und fortschrittliche Themen nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch und das alles passiert unter einem hohem Einsatz von Medien (Mac-Books, Smart-Boards, GPS-Geräte). Also, ich hoffe ich konnte euch dazu bewegen, das beste Diff-Fach zu wählen ;) "

Persönliche Meinung zum Fach GIS: Mir persönliche macht GIS sehr viel Spaß und ganz besonders das jetzige Projekt mit OSM finde ich sehr interessant weil man so selbst ein Karte herstellen kann und selber an so einem großen Projekt mitarbeiten kann.