Raumfahrt: Die Möglichkeiten der Erdbeobachtung

Astronaut
Sekundarstufe

Die Schüler/-innen vergleichen Satellitenbilder, die Umweltveränderungen auf der Erde zeigen. Anhand der Fallbeispiele lernen sie die Möglichkeiten der Erdbeobachtung mithilfe von Satellitendaten kennen. Sie werten die Bilder und Informationen zu den gezeigten Orten aus und präsentieren ihre Ergebnisse. 

Kompetenzen und Ziele

Die Schüler/-innen …

  • vergleichen, beschreiben und dokumentieren naturgegebene und gestaltete Merkmale bekannter und fremder Räume an Beispielen,
  • erkunden und beschreiben Strukturen des eigenen Lebensraumes und der Region unter bestimmten Gesichtspunkten,
  • beschreiben, analysieren und vergleichen Veränderungen in geografischen Räumen anhand von Satellitenbildern,
  • vertiefen ihre Urteils- und Argumentationskompetenz durch eine Nutzenanalyse zur Erdbeobachtung durch Satelliten für die Nachhaltigkeit beziehungsweise den Umweltschutz,
  • lernen Grundlagen der Forschung mit Satelliten und deren technische Möglichkeiten kennen,
  • schulen ihre Methodenkompetenz durch die Nutzung von Satellitenbildern und Karten als Orientierungshilfe,
  • erweitern ihre Präsentations- und Sozialkompetenz durch die Vorstellung der eigenen Ergebnisse.

Umsetzung

Die Leitfragen der Unterrichtseinheit lauten: Welche Möglichkeiten bieten Satelliten, um Veränderungen auf der Erdoberfläche zu beobachten, und wie können diese Daten im Bereich des Umwelt- und Naturschutzes genutzt werden? 

Einstieg

Zum Einstieg zeigt die Lehrkraft einige Satellitenbilder, welche Umweltveränderungen/-zerstörungen durch menschliche Aktivitäten veranschaulichen. Die Beispiele zeigen unter anderem Rodungen im Regenwald, die Ausbreitung von Städten und die Förderung von Rohstoffen in Tagebauen.

Im Plenum wird geklärt, was die Bilder zeigen. Die Lehrkraft erläutert dabei, wie sie zustande gekommen sind. Dabei können bereits beispielhaft einige Funktionen von Satelliten zum Zweck der Erdbeobachtung genannt werden (siehe Hintergrundtext).

Arbeitsphase

In Gruppen erhalten die Schüler/-innen den Auftrag, anhand von Fallbeispielen zu ermitteln und zu begründen, wie diese Beobachtungsfunktionen Umwelt- und Naturschutz unterstützen können.

Sie erhalten für die Arbeit jeweils ein Materialpaket aus Satellitenbildern, ergänzenden Informationen zu deren Inhalt und der Aufgabe des/der jeweiligen Satelliten sowie Leitfragen für deren Auswertung.

Abschluss

Im Plenum erläutern die Gruppen den anderen Schülern und Schülerinnen, um welche Frage des Umweltschutzes es geht und welchen Beitrag Satelliten in diesem Fall leisten. Die Ergebnisse werden anhand von Satellitenbildern und/oder Karten veranschaulicht.

In einer abschließenden Diskussion werden die Möglichkeiten der Erdbeobachtung bewertet. Die Besonderheiten der Satellitentechnologie und Vor- beziehungsweise Nachteile können dabei in Stichworten notiert werden. Dabei sollten folgende zentrale Aspekte deutlich werden (siehe auch Hintergrundtext):

  • Satelliten können aus ihrer einzigartigen Position Informationen liefern, die auf anderem Wege nicht oder nur sehr schwer verfügbar wären,
  • Der Aufwand für Entwicklung und Betrieb von Satelliten ist sehr hoch (das ist ein Grund dafür, warum es sich bei vielen Missionen um internationale Kooperationen handelt).

Erweiterung

  • Zu vielen Missionen sind Daten und Bilder online verfügbar, zum Teil in Form interaktiver Karten. Diese eignen sich, um einzelne Fragestellungen vertiefend zu bearbeiten. Für höhere Klassenstufen nutzbar sind zum Beispiel die Portale des Earth Observation Center im Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum sowie Earth Explorer des United States Geological Survey (USGS). Das DLR bietet unter anderem eine Reihe von interaktiven Karten an. Für die Sekundarstufe I bietet es sich an, mit den Satellitenfoto-Diensten von Google Maps oder Bing Maps zu arbeiten.
  • Zahlreiche eindrucksvolle Fotos und Videos veranschaulichen verschiedene Bereiche der Raumfahrt. Viele sind kostenlos im Internet verfügbar und eignen sich unter anderem für den Einstieg ins Thema oder für die Erarbeitung von Referaten und Präsentationen durch die Schüler/-innen. Gute Anlaufstellen sind die Angebote der Raumfahrtorganisationen NASA und ESA, zum Beispiel die Internetseite Astronaut Photography oder der YouTube-Kanal der ESA

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Zielgruppe