Lernen mit GLOBE
GLOBE als roter Faden im Unterricht

Stand: 27.01.2005


GLOBE im Schulunterricht

Hier finden Sie Anregungen zur Nutzung der Inhalte des GLOBE-Programms für Ihren Unterricht. Sie werden GLOBE als Instrument entdecken, mit dem Sie u.a. die Forderungen an modernen Unterricht in Teilbereichen erfüllen können, so wie sie nach Auswertung der ersten Ergebnisse der PISA-Studie formuliert werden. GLOBE bietet einen regionalen und globalen Kontext, Bezüge zur Alltagserfahrung. GLOBE hilft, die Umwelt besser wahrzunehmen und in Teilen zu verstehen, dies auch im globalen Zusammenhang. GLOBE bietet Kommunikationsstrukturen zu anderen Schulen aber auch zu Wissenschaftlern, regional, national wie international. GLOBE steht für die Förderung des naturwissenschaftlichen Arbeitens und Verständnisses und für die Bildung für eine nachhaltige Entwicklung. GLOBE führt Kinder und Jugendliche an das Arbeiten mit objektiven präzisen Messverfahren, an den Umgang mit selbst erfassten Daten, die eine Relevanz für andere haben, heran.


Projektarbeit

Lang- und Kurzzeitprojekte, themenorientierte Arbeit

Eine Komponente des GLOBE Germany-Programms ist das Angebot, in Projekten zu arbeiten, die sich an bestimmten Themen orientieren, bestimmte Fragestellungen aufwerfen und z.T. zeitlich begrenzt sind. Hier handelt es sich also um eine projektartige Arbeit, die jedoch durchaus mit dem Regelunterricht verknüpft sein kann. Sie kann sich auch über das Schuljahr erstrecken und sogar im Folgejahrgang weitergeführt werden. Beispiele sind die GLOBE Gewässerprojekte (wie zu Elbe und Rhein) und das Phänologieprojekte "Birke". Näheres unter der Rubrik "Projekte".


Sonderaktivitäten

GLOBE in speziellen schulischen Konstruktionen

Die Arbeit im GLOBE-Programm kann in gesonderten Arbeitsgemeinschaften, Kleingruppen, Projekt- oder Fachtagen, Neigungskursen o.ä. realisiert werden. Hier besteht die Möglichkeit, mit ausgewählten, interessierten Schülerinnen und Schülern an der Messwertaufnahme und der Datenverarbeitung und -eingabe zu arbeiten. Eine solche Realisierung wird Aktivitäten im Regelunterricht ergänzen, untermauern und ihnen zuarbeiten. Gleichzeitig leisten sie einen Beitrag zum Profil der Schule und geben interessierten Jugendlichen die Möglichkeit zur Spezialisierung und Qualifizierung.


Primarstufe (Klasse 1 - 4)

GLOBE in der Grundschule

In der Primarstufe, etwa ab Klasse 2 oder 3, kann GLOBE sinnvoll im Rahmen des Sachunterrichts eingesetzt werden. Inhalte ergeben sich aus dem Atmosphärenprotokoll, der Phänologie und einfacher Teile des Protokolls "Landbedeckung". Einfache Messungen schärfen den Blick für die Natur und liefern erste Erfahrungen mit Messgeräten, dem Ablesen von Werten, dem Notieren und Verarbeiten dieser Werte. Sinneserfahrungen werden mit Messwerten in Verbindung gebracht: 0°C ist kalt, 10°C wärmer, 20°C ist warm, -10°C ist weniger als 0°C, Eis ist nicht wärmer als 0°C, welchen Einfluss hat der Wind (mit Wind erscheint es kälter als das Thermometer es zeigt). Fächer: Sachkunde, "Heimat- und Sachunterricht " o.ä.

GLOBE bietet hier Materialien und Konzepte für Unterricht, der die Natur und Umwelt in das Zentrum des Interesse stellt und der den Kindern direkte Erfahrung und den direkten Umgang mit ihrer Welt außerhalb des Klassenraums bietet. Materialien zum Thema Wetter siehe Download.


Regelunterricht (Klasse 5 - 13)

GLOBE-Inhalte als Teil des Repertoires für den Regelunterricht

Nutzung der Konzepte, Verfahren und Zusatzangebote

Implementation in Schulen und Integration in den Regelunterricht, das sind die wichtigen Aspekte für den Schulalltag.

GLOBE zieht sich als "roter Faden" durch mehrere Fächer und mehrere Jahrgänge. An mehreren Stellen werden GLOBE-Messungen als Anlass für Unterrichtsthemen genommen, so erscheinen diese Themen in einem sinnvollen Gesamtkontext. Experimente oder Beispiele, die bisher zum Repertoire der Lehrkraft gehörten, werden durch GLOBE-Messungen erweitert oder ausgetauscht. Daran schließt sich eine Unterrichtsetappe an, die auf diesen Messverfahren aufbaut.

Das Messverfahren wird hinterfragt und zum Gegenstand des Unterrichts. Alternative Messverfahren werden untersucht. Die Aussagekraft speziell dieses Verfahrens wird mit der anderer Verfahren verglichen. Die zu messende Größe wird Gegenstand der Betrachtung. Die Zusammenhänge in der Natur, die die zu messende Größe beeinflussen, werden zum Gegenstand des Interesses. Handlungsmöglichkeiten zur Verbesserung der beobachteten Lage in der Natur werden erarbeitet (Nachhaltige Entwicklung).

Während der Zeit der Thematisierung ist ein aktives Messwert-Erfassen sinnvoll und thematisch attraktiv. Die Dateneingabe und Visualisierung bilden dazu einen realen Kontext, die Aktivitäten ergeben einen erweiterten Sinn.

Nach der jeweiligen Einheit im Fachunterricht wird das Messen für viele sicher uninteressant. Jetzt ist es wichtig, soweit man kontinuierlich Werte erfassen möchte, einzelne Schüler/innen zu finden, die sich im Rahmen eines "Amtes" bzw. einer (möglicherweise kleinen) AG für eine verlässliche Messaktivität begeistern können. Ähnliche Konzepte gibt es bei der Tierpflege, dem Blumengießdienst, dem Schulgarten etc.. In schwierigen Phasen könnten Lehrkräfte und eine automatische Datenerfassung entstehende Lücken schließen. Oder man akzeptiert diese Lücken, was lediglich der wissenschaftlichen Nutzung der Daten abträglich ist. Jedoch: GLOBE ist ein Bildungsprogramm. Die Schule steht im Mittelpunkt, nicht die Nutzung der Daten!


Regelunterricht: Konzept

Hier möchte ich Ihnen ein Konzept vorstellen, wie Sie das GLOBE-Programm in den Regelunterricht Ihrer Schule einbauen können, ohne lediglich auf AGs oder Zusatzaktivitäten angewiesen zu sein.

Wir alle wissen, dass die Belastung der Lehrkräfte in den letzten Jahren nicht weniger geworden ist. So sind auch viele engagierte Lehrer/innen nicht in der Lage, sich allzuviel neben der Unterrichtsaktivität, Vor- und Nachbereitung, Konferenz- und Koordinationsarbeit, sowie eventuellen Sonderfunktionen aufzulasten. Das GLOBE-Programm darf nicht ausschließlich in dieser Weise realisiert werden, denn dann erreicht es nicht die Ziele, die wir gern erreicht wissen würden.

Das Konzept:

GLOBE zieht sich als "roter Faden" durch mehrere Fächer und mehrere Jahrgänge.

An mehreren Stellen werden GLOBE-Messungen als Anlass für Unterrichtsthemen genommen, so erscheinen diese Themen in einem sinnvollen Gesamtkontext. Experimente oder Beispiele, die bisher zum Repertoire der Lehrkraft gehörten, werden durch GLOBE-Messungen erweitert oder ausgetauscht. Daran schließt sich eine Unterrichtsetappe an, die auf diesen Messverfahren aufbaut:

Während der Zeit der Thematisierung ist ein aktives Messwert-Erfassen sinnvoll und thematisch attraktiv. Die Dateneingabe und Visualisierung bilden dazu einen realen Kontext, die Aktivitäten ergeben einen erweiterten Sinn.

Nach der jeweiligen Einheit im Fachunterricht wird das regelmäßige Messen für viele sicher uninteressant. Jetzt ist es wichtig, soweit man kontinuierlich Werte erfassen möchte, einzelne Schüler/innen zu finden, die sich im Rahmen eines "Amtes" bzw. einer (möglicherweise kleinen) AG für eine verlässliche Messaktivität begeistern können. Ähnliche Konzepte gibt es bei der Tierpflege, dem Blumengießdienst, dem Schulgarten etc.. In schwierigen Phasen könnten Lehrkräfte und eine automatische Datenerfassung entstehende Lücken schließen. Oder man akzeptiert diese Lücken, was lediglich der wissenschaftlichen Nutzung der Daten abträglich ist. Jedoch: GLOBE ist ein Bildungsprogramm. Die Schule steht im Mittelpunkt, nicht die Nutzung der Daten!

Die Unterrichtseinheiten tauchen in verschiedenen Fächern auf. Hier ist es natürlich wichtig, dass die anderen Fachlehrkräfte das GLOBE-Programm unterstützen.
Typische Fächer sind:

Zu folgenden Anregungen bieten wir Ihnen im Rahmen des GLOBE Germany-Programms Unterstützung an. Es bestehen Kooperationen mit Instituten, die z.T. auch zu ungewöhnlichen Schulthemen wie Klima und Geowissenschaften Unterrichtskonzepte anbieten.


Beispiele zur Integration:

Die Jahrgangsstufen sind nur Anregungen. Durch die Vielfalt der Lehrpläne gibt es hier ganz unterschiedliche Konzepte, in die Sie selbst unsere Anregungen einpassen müssen.

Primarstufe an Grundschulen
Einfache Messungen etwa ab Klasse 2 oder 3 schärfen den Blick für die Natur und liefern erste Erfahrungen mit Messgeräten, dem Ablesen von Werten, dem Notieren und Verarbeiten dieser Werte. Sinneserfahrungen werden mit Messwerten in Verbindung gebracht: 0°C ist kalt, 10°C wärmer, 20°C ist warm, -10°C ist weniger als 0°C, Eis ist nicht "wärmer" als 0°C usw..

Mit Wind erscheint es kälter als das Thermometer es zeigt.

Fächer: Sachkunde, "Heimat- und Sachunterricht " o.ä.

Orientierungsstufe an Orientierungsstufenschulen, Hauptschulen, Realschulen/Mittelschulen, Gymnasien und Gesamtschulen

In Jahrgang 5 und 6 gibt es an vielen Schulen Naturwissenschaften bzw. PING. Hier greift man die Thematik der Messung der Umweltdaten wieder auf.

Prozentrechnung in einer propädeutischen Form: Wolkenprotokoll (siehe Staatsexamensarbeit)

Sekundarstufe I an Hauptschulen, Realschulen/Mittelschulen, Gymnasien und Gesamtschulen
7:
biologische Gewässergüte: Spezies, Lebensräume

8:
Temperatur und ihre Messung, Wärmelehre, Ausdehnung von Metallen, Flüssigkeiten und Gasen

9:
Dichte (Salinitätsprotokoll)

10:
Ionen in der Natur: Wasseranalyse mit Schnelltests, Leitfähigkeit, pH-Wert, pH-Kurve (Arbeiten mit Computer und Messinterface), Puffersysteme

Sekundarstufe II an Gymnasien und Gesamtschulen
Ab Jahrgang 11 ist ein Arbeiten möglich, das ausgehend von den GLOBE-Protokollen komplexere Themen möglich macht.

Viele der unter Jg.11 erwähnten Themen können in Jg. 12-13 in intensiverer Form in Grund- und Leistungskursen thematisiert werden.

11:
Wellenlängen, elektromagnetische Strahlung: Aerosolprotokoll, Treibhauseffekt, Ozon, Fotosynthese, Mikrowellenherd zur Bodenanalyse
Puffersysteme, MWG, Lichtabsorbtion durch Photosynthese als Basis der Satellitenafklärung der Landbedeckung

12/13:

> Physik
Atomphysik: Temperatursensoren: Halbleiter (NTC, PTC, PTY), Fotosensoren: LDR, Fototransistor
Relativitätstheorie: (GPS und allgemeine Relativitätstheorie)
Chaostheorie
rotierendes Bezugssystem, Corioliskraft

> Chemie
pH-Meter: Die Glaselektrode
Farbstoffchemie: Wasseranalysen mit Schnelltests, was passiert dabei?
Vergleichende Wasseranalysen
bessere Analysenmethoden (Kooperation mit Wissenschaft, Auftragsarbeiten für Gewässer- oder Bodenprojekte), AAS, NMR, GC...

> Biologie
Pflanzenphysiologie
Ökosysteme
Fotosynthese und Spektralanalyse
genetische Vielfalt in intakten Ökosystemen, "Leitorganismen" als Bioindikatoren

> Mathematik
mathematische Aufarbeitung großer Datenmengen, Fehlerrechnung, Korrelationen, Visualisierung/Darstellung, Modellbildung
Kompetenz in der Auswertung von Langzeitbeobachtungen
korrespondierende Systeme
labile, indifferente oder stabile Gleichgewichte

> Englisch
verbesserte Kompetenz in der Kommunikation per Internet in Englisch

> Bildung für eine nachhaltige Entwicklung

> komplex, fachübergreifend:
Klimazusammenhänge (maximale Komplexität, schwierig)
Geowissenschaften (maximale Komplexität, schwierig)
Soziologische, ökonomische und politische Dimensionen des Umweltschutzes


Ich möchte Sie bitten, mir Wünsche und Erfahrungen mitzuteilen.

Konzepte aus den USA: http://globeassessment.sri.com

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