Global Learning and Observations to Benefit the Environment. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel (IPN)

Transkript

1 Global Learning and Observations to Benefit the Environment Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel (IPN)

2 Gliederung Einführung Geschichtliche Entwicklung Globe Projekt Ziele Möglichkeiten Struktur Messprogramm Fazit

3 Geschichtliche Entwicklung Initiierung des Projektes am Earth day durch Al Gore politische Zusage durch Bundeskanzler Kohl Apr Start von GLOBE international Dez Vertragsunterzeichnung USA und Deutschland Febr IPN nationaler Ansprechpartner

4 Was ist GLOBE? GLOBE ist ein internationales Schul- und Umweltprojekt, das Bildung und Forschung miteinander verknüpft. GLOBE ist reale Wissenschaft im Unterricht. GLOBE vernetzt Schulen und Wissenschaftler aus aller Welt GLOBE Germany ist die deutsche Beteiligung

5 Ziele von GLOBE Förderung des Umweltbewusstseins, Verbesserung der naturwissenschaftlichen Bildung, Förderung des Verständnisses für das System Erde.

6 Möglichkeiten von GLOBE GLOBE bietet: Messungen nach weltweit einheitlichen Standards, Zentrale Archivierung via Internet, Visualisierung der Rohdaten Nutzung der Messdaten Publikation der Forschungsergebnisse Chance von- und miteinander zu lernen globale Vergleichbarkeit lokaler Messungen

7 Gliederung Einführung Struktur GLOBE Team GLOBE Schulen GLOBE Wissenschaftler GLOBE Server Messprogramm Fazit

8 GLOBE-Struktur GLOBE- Wissenschaftler Datenauswertung GLOBE-Schulen Internet Datenarchiv GLOBE-Team Datenerhebung, Dateneingabe Fortbildung, Transfer innovativer Unterrichtsmodule

9 GLOBE-Team weltweit USA Amerika Europa Afrika Asien Großbritannien Deutschland Frankreich Bayern Sachsen Niedersachsen

10 Das GLOBE-Team In Deutschland Birgit Rademacher Biologin Mark Müller Geoökologe Koordination, Organisation Unterrichtsmaterialien, Evaluation Leibniz- Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel (IPN)

11 Das GLOBE-Team Aufgabenbereiche: Erstellung von innovativen Unterrichtsmaterialien und deren Evaluation Evaluation des Gesamtprojektes Ausbau und Betreuung des Schulnetzwerkes Erstellung und Betreuung der Homepage Organisation von Fortbildungen Organisation der GLOBE Jahrestagung Wettbewerb zur GLOBE Germany Schule 2005

12 Weltweit 109 Länder GLOBE-Schulen weltweit in Deutschland Schulen: Lehrer: Daten: über 13 Millionen

13 GLOBE-Schulen GLOBE Schulen in % pro Bundesland Saarland 1% Schlesw ig-holstein 2% Rheinland-Pfalz 3% NRW 22% Sachsen-Anhalt 2% Sachsen 14% Niedersachsen 7% Thüringen Brandenburg 1% 6% Berlin 2% Hessen Hamburg 6% 6% Mecklenburg-Vorpommern 1% Baden-Württemberg 12% Bremen 1% Bayern 14% Brandenburg Berlin Baden-Württemberg Bayern Bremen Hessen Hamburg Mecklenburg Vorpommern Niedersachsen NRW Rheinland-Pfalz Schleswig-Holstein Saarland Sachsen Sachsen-Anhalt Thüringen

14 GLOBE-Schulen Schüler und Schülerinnen lernen authentische Naturwissenschaften, indem sie exakte Daten erheben und für Ihre Untersuchungen nutzen. messen Umweltfaktoren, die von Wissenschaftlern genutzt werden neues Wissen zu generieren.

15 GLOBE- Schulen Datenfluss Datenerhebung Datenerfassung Dateneingabe Datenverwen dung Protokolle Datenblätter Computer & Forschungs- Web Projekte

16 GLOBE-Server Übertragung und Archivierung von Messdaten in ein zentrales Archiv in Boulder, USA Abruf von täglich aktualisierten Daten und Grafiken GLOBE Karten (Diagramme) GLOBE Graphen Kontakte mit rund Schulen aus 109 Ländern über

17 GLOBE-Server Datenabruf: pro Region

18 GLOBE-Server Datenabruf: Verhältnis zwischen Variablen

19 Die GLOBE Wissenschaftler Verwendung der Daten zur Forschung Entwicklung von mathematischen Modellen zur Vorhersage von Klimaoder Vegetationsveränderungen Phänologischer Garten von Schülern und Studenten Vergleich der Temperatur in Stadt und ländlichen Gebieten Abhängigkeit von Atmungserkrankung in Bezug zur Lufttemperatur

20 Gliederung Einführung Struktur Messprogramm Materialien GLOBE Messprotokolle Dateneingabe Fazit

21 Materialien Wolkenkarte Lehrerhandbücher MUC Field guide Satellitenbild (jedoch erst nach 250 Messungen) Projekthandreichungen Logos

22 Globe Messprotokolle Kriterien Wissenschaftliche Methoden Schüler und Schülerinnen Naturwissenschaftliches Arbeiten Fragestellung Hypothesen Methodik Datenerhebung Datenauswertung Analyse Schlussfolgerung Ergebnisdarstellung Wissenschaftler Erzeugung von Wissen

23 GLOBE Messprotokolle Übersicht Schüler erfassen umweltrelevante Daten: Atmosphäre/Klima Boden Hydrologie GPS Phänologie Landbedeckung/ Biologie andere

24 GLOBE Messprotokoll GPS Koordinatenbestimmung (Längen-, Breitengrad, Höhe) von: Schule Atmosphäre-Messort (Wetterhäuschen) Standort der Bodenuntersuchung Messort für Hydrologie Mittelpunkt des Landbedeckungsstandortes

25 GLOBE Messprotokoll Atmosphäre und Klima aktuelle Temperatur minimale Temperatur maximale Temperatur täglich täglich täglich Regenmenge täglich Schnee-/Hagelmenge täglich ph-wert d. Niederschlags täglich Wolkentyp Bedeckungsgrad Luftdruck Aerosole Ozon täglich täglich täglich

26 GLOBE Messprotokoll Boden Bodenfeuchte Infiltration Bodentemperatur Charakterisierung der Böden Struktur Dichte Korngrößenverteilung Farbe Konsistenz ph-wert Textur Fruchtbarkeit Schichten (Kalium, Nitrat, Phosphor) 12 mal pro Jahr 3-4 mal pro Jahr wöchentlich einmal, an 2 Stellen

27 GLOBE Messprotokoll Landbedeckung/Biologie Klassifikation der Landbedeckung nach MUC Erfassen der Landbedeckung (qualitativ/quantitativ) Biometrische Untersuchungen (bei Wald, Krautvegetation) Belaubungsdichte Bodenbedeckung vorherrschende Vegetationsarten Baumhöhe Baumumfang Kartierung der Landbedeckung (manuell, computergestützte Klassifizierung) Genauigkeitsbeurteilung der Untersuchungen

28 GLOBE Messprotokoll Phänologie Knospung Laubfall Aufnahme des Pflanzenbestandes

29 Dateneingabe Benutzerkennung (ID) und Passwort Jeder GLOBE-Schule ist eine eindeutige Benutzerkennung (ID) und ein Passwort. zugeordnet. Nur Lehrer und Schüler, die sowohl die ID als auch das Passwort kennen, können Daten eingeben. Die Dateneingabe erfolgt über Datenmasken

30 Fazit GLOBE bewirkt: Förderung wissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen Förderung der Kommunikationskompetenz Förderung der Nachhaltigen Bildung Förderung der Kooperationskompetenz Förderung der kritischen Auseinandersetzung mit der eigenen Arbeit GLOBE bietet die Möglichkeit zum praxisnahen, wissenschaftlichen Arbeiten unter Einbeziehung der Neuen Technologien in vielen Fächern.