Voransicht. Das Wetter und die Witterungsabläufe bestimmen. Wir messen und beobachten das Wetter ein fächerübergreifendes Projekt

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1 Naturfaktoren Beitrag 47 Projekt Wetter (Kl. /10) 1 von 32 Wir messen und beobachten das Wetter ein fächerübergreifendes Projekt Ein Beitrag von Thomas Rosenthal, Esslingen am Neckar Das Wetter und die Witterungsabläufe bestimmen unseren Alltag und beeinlussen unser Handeln. Tätigkeiten im Freien sind stark vom Wetter abhängig, eine genaue Wettervorhersage ist für unsere Planung daher sehr wichtig. Eine noch größere Rolle spielt das Wetter z. B. für die Landwirtschaft so ist der Ernteertrag auch heute noch unmittelbar abhängig vom Wetter. Doch welche Elemente bestimmen das Wettergeschehen? Wie lässt sich das Wetter messen? Und wie liest man eine Wetterkarte? Ihre Schüler gehen diesen Fragen in einem fächerübergreifenden Projekt nach. Mit Beobachtungsbogen und Wolkenschlüssel! Themen: Ziele: Klassenstufe: Zeitbedarf: CD-ROM: Abgrenzung der Begriffe Wetter, Witterung und Klima, Klimaelemente und Klimafaktoren, selbstständige Erarbeitung theoretischer Grundlagen zum Wetter, Durchführung von Versuchen und Bau von Messinstrumenten, Exkursion zum Deutschen Wetterdienst (DWD), Wettermessung und -beobachtung, Visualisierung und Bewertung der ermittelten Daten und Beobachtungen Die Schüler kennen die Begriffe Wetter, Witterung und Klima sowie die Elemente und Faktoren, die das Wetter bestimmen und beeinlussen. Sie können selbstständig Versuche durchführen und daraus Erkenntnisse ableiten. Die Schüler können Wettermessungen und -beobachtungen durchführen, dokumentieren und die Ergebnisse zusammenhängend darstellen. Sie können im Team erarbeitete Inhalte und Ergebnisse präsentieren../10. Klasse ca. 15 Unterrichtsstunden Schüler beim Bau eines Schalenkreuzanemometers Sie inden alle Materialien im veränderbaren Word-Format auf der beiliegenden CD-ROM 53. Foto: T. Rosenthal

2 4 von 32 Aufbau der Reihe Das Wetter spielt verrückt oder ab Freitag wird es kälter, aber sonniger dies sind beispielhaft nur zwei von zahlreichen Formulierungen, wie wir sie aus dem Wetterbericht kennen. Sie zeigen, dass das Wetter in unserem Leben täglich eine große Rolle spielt. Auch bei Schülerinnen und Schülern ist das Wetter ein Gesprächsthema. So sind sie in ihrem alltäglichen (Freizeit)verhalten und der Wahl der richtigen Kleidung sehr vom jeweiligen Wetter abhängig. Da das Wetter auch das Handeln der Schülerinnen und Schüler beeinlusst, besteht somit die Chance, sie an eher ungeliebte physisch-geograische Themen heranzuführen. Motivierend wird es für sie sein, eigene Messinstrumente zu bauen, das Wetter selbst zu messen und ihre eigene Wettervorhersage treffen zu können. Der Einstieg in die Reihe erfolgt mit einem Überblick zu den Begriffen Wetter, Witterung und Klima nach der Moderationsmethode. Des Weiteren erarbeiten die Schüler den Unterschied zwischen den Begriffen Klimaelemente und Klimafaktoren. Je nach Leistungsniveau der Klasse können Sie nun entweder in die Projektarbeit (M 2 M 12) einführen und die Projektteams (4er-Gruppen) bilden oder die theoretischen Grundlagen in einer Gruppenarbeit (M 1) wiederholen und die Zusammenhänge nochmals im Plenum besprechen. Insbesondere die Einführung in die Projektarbeit sollte sehr ausführlich mit besonderem Augenmerk auf das Werkstattbuch geschehen, da die Schülerinnen und Schüler mit dieser Art der Vorgehensweise meist nicht vertraut sind. In den sich anschließenden Doppelstunden der Zeitbedarf im Projektablaufplan kann dem Leistungsniveau der Klasse angepasst werden recherchieren die Schüler selbstständig die theoretischen Grundlagen. Die Lernenden informieren sich über geeignete Experimente und Bauanleitungen für Messgeräte, die sie selbst konstruieren. Tipp: Hilfreiche Links zu Bauanleitungen für verschiedene Messgeräte inden Sie auf der CD. Für die Exkursion zum Deutschen Wetterdienst (DWD) sollen sich die einzelnen Projektteams speziische Fragen zum Thema Wetter und allgemeine Fragen zum DWD überlegen. In dieser Phase ist eine regelmäßige Kontrolle des von den einzelnen Teams geführten Werkstattbuches zwingend erforderlich. Außerdem stehen Sie in dieser Phase als Ansprechpartner für Ihre Schüler zur Verfügung und leisten gegebenenfalls Hilfestellung. In einer weiteren Doppelstunde führen Sie Ihre Schüler in das Lesen von Wetterkarten (M 13 und M 14) ein. In einer sich anschließenden Einzelstunde behandeln Sie die Besonderheiten der Wettermessung und -beobachtung (M 15 und M 16). Tipp: Für eine schüler- und ergebnisorientierte Wettermessung und -beobachtung empiehlt sich die Anschaffung einfacher Wetterstationen (z. B. Bresser Wetterstation TempTrend) und Regenmesser (TFA Dostmann ). In der abschließenden Doppelstunde präsentieren die Schülerinnen und Schüler die während der Projektarbeit festgehaltenen Ergebnisse und Erkenntnisse der Klasse und teilen ihr Handout aus. Tipps zur Differenzierung Es bietet sich an, je nach Leistungsniveau der Klasse den Grad des selbstständigen Arbeitens in Form von Recherchen zu erhöhen bzw. zu reduzieren. Die Schüler recherchieren im Internet und in Nachschlagewerken, um die Aufgaben von M 10 M 12 beantworten zu können. Des Weiteren recherchieren sie Informationen und Tipps zur Durchführung ihrer Experimente und holen sich Anregungen für den Bau von Messinstrumenten (vgl. Links zu Bauanleitungen).

3 8 von 32 Materialübersicht Stunden 1/2 Einführung in das Thema und in die Projektarbeit M 1 (Ab) Die wichtigsten Klimaelemente Informationsblatt M 2 (Ab) Die wichtigsten Klimaelemente Arbeitsblatt M 3 (Ab) Struktur und Ablauf des Projektes ein Plan M 4 (Ab) Projektaufträge: Luftdruck und Wind (Ab) Projektaufträge: Luftfeuchtigkeit / Wolken und Niederschlag M 5 (Ab) Hinweise zum Werkstattbuch M 6 (Ab) Projektmitteilung an den Lehrer M 7 (Ab) Inhalte von Handout und Präsentation M 8 (Ab) Tipps für die Präsentation Stunden 3 10 Projektarbeit M (Ab) Infokarte: So funktioniert die Projektarbeit M 10 (Ab) Arbeitsaufträge: Luftdruck / Wind M 11 (Ab) M 12 (Ab) Stunden M 13 (Fo) M 14 (Ab) M 15 (Ab) M 16 (Ab) M 17 (Ab) Arbeitsaufträge: Luftfeuchtigkeit / Wolken und Niederschlag Weitere Arbeitsaufträge für alle Gruppen Wetterkarten lesen / Das Wetter messen und beobachten Teils heiter, teils wolkig Wetterkarten lesen Wie liest man eine Wetterkarte? Das Wetter messen und beobachten Wetterdaten aufzeichnen ein Beobachtungsbogen Mein Lexikon alle Fachbegriffe von A bis Z Stunden 14/15 Abkürzungen: Fo: Folie Ab: Arbeitsblatt Schülerpräsentationen Für diese Einheit benötigen Sie Gegebenenfalls Messinstrumente aus der Sammlung. Sie inden alle Materialien im veränderbaren Word-Format sowie Zusatzmaterialien auf der beiliegenden CD-ROM 53.

4 26 von 32 M 13 Teils heiter, teils wolkig Wetterkarten lesen Wir kennen sie aus den Tageszeitungen, der Tagesschau im Fernsehen oder dem Internet die Wetterkarten. Sie werden von Meteorologen mithilfe von Wetterdaten und Satellitenbildern erstellt. Image Presseservice Gensler Aufgaben Kiel 11 Kiel 7 Rostock Rostock 10 Hamburg Emden Hamburg Berlin 17 Magdeburg Hannover 18 8 Berlin Magdeburg Münster Dresden Leipzig 21 Köln Erfurt bis Werte die zwei abgebildeten Wetterkarten mithilfe von M 14 aus. Wie ist dein Wetterbericht für den jeweiligen Tag? Was fällt dir bei den abgebildeten Wetterkarten auf? 8 Hannover 2. Suche in der Tageszeitung nach einer Wetterkarte von heute. Schau dir zunächst nur die Wetterkarte an und erstelle mithilfe von M 14 einen Wetterbericht und eine Wettervorhersage. Vergleiche nun deine Wettervorhersage mit der Vorhersage aus der Tageszeitung. 8 Emden Münster Dresden Zusatzaufgabe: Schneide die Wetterkarten von 3 5 aufeinanderfolgenden Tagen aus der Tageszeitung aus und klebe sie auf einen Papierbogen. Schreibe jeweils das Datum der Wetterkarte darunter. Vergleiche nun die Wetterkarten. Beschreibe, welche Veränderungen du erkennen kannst Leipzig 11 Köln 8 Erfurt Trier Hof Frankfurt 1 20 Nürnberg Saarbrücken Würzburg ab 18 Stuttgart 1 bis ab 15 Trier 11 8 Hof Frankfurt Nürnberg Saarbrücken Würzburg 10 Stuttgart München Freiburg München Freiburg 20 1 Image Presseservice Gensler 10 Wetterkarte vom Wetterkarte vom

5 28 von 32 M 15 Das Wetter messen und beobachten Woher wissen die Meteorologen, wie das Wetter wird? In einem dichten Netz von Wetterstationen werden wichtige Wetterdaten aufgezeichnet, so z. B. die Temperatur oder die Niederschlagsmengen. Temperaturmessung: Die Temperaturwerte liest man jeweils um 7 Uhr, um 14 Uhr und um 21 Uhr vom Thermometer ab. Man addiert die Temperaturwerte für 7 Uhr und 14 Uhr sowie zweimal den von 21 Uhr und erhält nach Teilen durch vier die Tagesmitteltemperatur. Addiert man alle Tagesmitteltemperaturen eines Monats und teilt diese durch die Anzahl der Tage, so erhält man die Monatsmitteltemperatur. Addiert man alle Monatsmitteltemperaturen eines Jahres und teilt diese durch 12, so erhält man die Jahresmitteltemperatur. Beim Deutschen Wetterdienst (DWD) werden die Temperaturen heute computergestützt in kürzeren Zeitabständen gemessen. Niederschlagsmessung: Der an einem Tag gemessene Niederschlag ist der sogenannte Tagesniederschlag. Die Niederschlagsmengen aller Tage eines Monats werden addiert. Die Summe ergibt den Monatsniederschlag. Die Niederschlagsmengen aller Monate eines Jahres werden addiert und ergeben den Jahresniederschlag. Merke: Bei den Temperaturangaben handelt es sich immer um Durchschnittswerte und bei den Niederschlagsangaben um Gesamtwerte. Messungen sollten immer 2 m über Grund erfolgen. Klimahütte mit Messgeräten Thermometer und Regenmesser Thinkstockphotos Thinkstockphotos/Huntstock Aufgaben 1. Jeder Schüler füllt einen Beobachtungsbogen für seinen Standort und seine jeweiligen Messwerte (selbst gebautes Messgerät und/oder ausgeliehenes Messgerät) aus. Messungen der Luftfeuchtigkeit und des Luftdruckes erfolgen zu den gleichen Zeiten, an denen die Temperatur abgelesen wird. Diese Werte sind jedoch nur bei Abweichungen zu notieren. 2. Jede Gruppe recherchiert die tatsächlichen Messwerte zu den angegebenen Uhrzeiten bzw. Tagen (kostenlos!) im Internet (z. B. Station Stuttgart-Echterdingen des DWD). 3. Jede Gruppe schneidet aus einer Tageszeitung den tagesaktuellen Wetterbericht und die zugehörige Wettervorhersage aus. 4. Jeder Schüler erhält einen Regenmesser und eine Wetterstation.

6 24 von 32 Thema Wolken und Niederschlag Aufgabe 1: a) Eine Wolke ist ein Gemisch aus winzigen Wasser- oder Eisteilchen in der Atmosphäre, angereichert durch Aerosole (Rauch-, Staubpartikel). Voraussetzung für ihre Entstehung ist wasserdampfreiche Luft, die aufsteigt und sich mit zunehmender Höhe abkühlt und schließlich kondensiert. Dabei lagern sich Wassermoleküle an winzigen, in der Luft schwebenden Teilchen ab, die als Kondensationskerne (z. B. Rußpartikel, Salzkristalle, Blütenstaub oder Staubkörnchen) bezeichnet werden. b) Wolken unterscheidet man nach ihrer Form (Haufenwolken: Cumulus, Schichtwolken: Stratus, Schleierwolken: Cirrus) und ihrer Lage in den verschiedenen Stockwerken der Troposphäre (Höhe): tief: 0 2 km (Strato-), mittel: 2 7 km (Alto-) und hoch: 7 13 km (in den Tropen bis 18 km; Cirro-). Wolkenbezeichnungen nach der World Meteorological Organization (WMO) c) Klassifizierung von Wolken mithilfe eines Bestimmungsschlüssels

7 12 von 32 M 4 Projektaufträge: Luftdruck und Wind Wir messen und beobachten das Wetter Teilthema 1: Luftdruck Euer Projektauftrag: Arbeitet im Team von vier Schülern. Mehrere Teams erarbeiten Teilthemen des Projekts und verständigen sich regelmäßig über ihre Ergebnisse. Ziele für jedes Team: Recherchiert die fachlichen Grundlagen, geeignete Experimente und Informationen zum Bau eines Barometers. Nutzt die Literatur in eurer Schule und das Internet. Baut ein einfaches Barometer in vierfacher Ausführung. Führt Messungen des Luftdruckes mit dem selbst gebauten Barometer durch. Führt auch Messungen der anderen Klima- bzw. Wetterelemente durch. Bewertet eure Messergebnisse und stellt sie grafisch dar. Alle Teams stellen ihre Arbeit am in einer PowerPoint-Präsentation und in einem Handout als schriftliche Zusammenfassung der Gesamtgruppe vor. Eine Woche später ist das Werkstattbuch als Projektdokumentation abzugeben. Wir messen und beobachten das Wetter Teilthema 2: Wind Euer Projektauftrag: Arbeitet im Team von vier Schülern. Mehrere Teams erarbeiten Teilthemen des Projekts und verständigen sich regelmäßig über ihre Ergebnisse. Ziele für jedes Team: Recherchiert die fachlichen Grundlagen, geeignete Experimente und Informationen zum Bau eines Anemometers. Nutzt die Literatur in eurer Schule und das Internet. Baut ein einfaches Anemometer in vierfacher Ausführung. Führt Windmessungen mit dem selbst gebauten Anemometer durch. Führt auch Messungen der anderen Klima- bzw. Wetterelemente durch. Bewertet eure Messergebnisse und stellt sie grafisch dar. Barometer Anemometer Alle Teams stellen ihre Arbeit am in einer PowerPoint-Präsentation und in einem Handout als schriftliche Zusammenfassung der Gesamtgruppe vor. Eine Woche später ist das Werkstattbuch als Projektdokumentation abzugeben.