Erdbeobachtung in der virtuellen Realität

Transkript

1 Erdbeobachtung in der virtuellen Realität Der Einsatz von Augmented Reality zur Integration des High Definition Earth Viewing Experimentes im Schulunterricht A. Rienow, V. Graw, S. Heinemann, A. Ortwein, J. Schultz, F. Selg Remote Sensing Research Group, Department of Geography, University of Bonn 1

2 HDEV im Schulunterricht From Space Exklusiver europäischer Partner des NASA Experimentes HDEV Verantwortlich für den Empfang und die Archivierung der HDEV- Daten Commanding der Kameras auf der ISS to Earth Live-Stream Verbreitung von HDEV über ein Web Portal Vertiefung des Wissens über Raumfahrt und Erdbeobachtung im Schulunterricht 2

3 Erdbeobachtung in der virtuellen Realität 3

4 Die Hardware: HDEV Experiment der NASA High Definition Earth Viewing HDEV Befestigung am ESA Columbus Labor (External Payload Adapter) am 30. April 2014 On-Orbit-Test von 4 commercial-off-the shelf (COTS) HD-Video-Kameras Einfluss von extraterrestrischer Strahlung auf Bildqualität (Missionen zum Mond und zum Mars) 2 Rück-, 1 Vorwärts und 1 Nadir-Ansicht (Auflösung: ~500m, nm) ESA NASA 4

5 Vier Kameras Multimediale Möglichkeiten Arbeitsblätter Observatorium Lernwerkezuge Mobiles Lernen Panasonic Rück 1 Hitachi Front Toshiba Nadir Sony Rück 2 5

6 Das Portal Unterricht mit HDEV ( 6

7 Das Portal Unterricht mit HDEV 7

8 Das Portal Unterricht mit HDEV 8

9 Die Mission: Technisch- didaktische Prinzipien Problem-/ Fragestellung Biologie Geographie Interdisziplinarität Interaktivität Intermedialität Physik Mathe Informatik Aufgaben & Hintergrundinf ormationen Lösung Interaktive Werkzeuge 9

10 Das Portal Unterricht mit HDEV Lernwerkzeuge Unterrichtsmodule Pen & Paper 3D Animationen Arbeitsblätter Augmented Reality 10

11 Unterrichtseinheit zu HDEV Mittelwertberechnung von der ISS SchülerInnen wenden Algorithmen zur Bildverbesserung an Stochastik als zentrale inhaltsbezogene Kompetenz des Mathematikunterrichts Betrachtung und Interpretation relativer Häufigkeiten und Mittelwerte Datenquelle ist ein von der ISS aufgenommenes Bild statistische Methoden werden eigenständig angewandt um Bildkorrekturen vorzunehmen und dadurch Aufnahmefehler zu korrigieren 11

12 Lifting Pens & Papers into Space: 3D Erfahrungen auf einen Blick Stereoskopie / Polarisation SchülerInnen erleben 3D-Eindruck von 2D- Objekten Physikalisches Prinzip von Stereoskopie Betrügen des Auges durch zweifarbige Brillen Selbstständiges Erzeugen von 3D-Bildern Medienkompetenz: Verständnis von 3D TV und virtueller Realität 12

13 Im Auge des Sturms Augmented Reality und Erdbeobachtung Tropische Zyklone Die Schüler und Schülerinnen sollen die Entstehung von tropischen Zyklonen verstehen, deren physikalischen Grundlagen (Corioliskraft) erlernen, Wetterkarten interpretieren können. das Smartphone als Erkenntnisinstrument erfahren. 13

14 Von E-Learning zu M-Learning 14

15 What s next Update der Website Ausbau der Kooperationen mit Schulen und Bildungsinstitutionen English Road show Lehrerfortbildungen Zukunft: Neue Kameras/ Sensoren? 15

16 Columbus Eye Team Gedenkkolloquium Prof. Menz am Geographischen Institut der Universität Bonn Prof. Dr. Gunter Menz Principal Investigator Dipl.-Geogr. Sascha Heinemann Dr. Valerie Graw Dr. Andreas Rienow Dr. Johannes Schultz Dipl.-Geogr. Fabian Selg B. Sc. Tobias Henning Hendrik Flügel M. Sc. Annette Ortwein M. Sc. Amit G. Basukala Kilian Staar 16

17 Vielen Dank! 17