Category: AR-Apps

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AR-Apps Fach Geographie Klasse Klasse 10 Klasse 9 Klima Material

Sommer in Paris

Bereits heute zeigen sich vermehrt Hitzeperioden, die gerade die Menschen in den Städten belasten. Besonders ältere Menschen leiden, für manche hat es lebensbedrohliche Folgen. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und Prognosen, dass zwei Drittel der Weltbevölkerung bis 2050 in den Städten leben werden, ist das Stadtklima ein aktuelles und relevantes Thema.

Paris ist eine der am stärksten betroffenen Städte Europas. Sommernächte sind hier bis zu 4 K wärmer, als im Umland. In den Hitzewellen im Sommer 2022 war Paris besonders stark betroffen, allerdings laufen hier auch bereits Projekte, um das Problem zu reduzieren, in dem Verkehrsflächen zu Grünflächen umgewandelt werden.

Im Arbeitsblatt und der App werden anhand von Satelitenbildern mit Echtfarben, Pflanzenbewuchs und Bodentemperaturen die Ursachen der Urbanen Hitzeinsel Paris genauer unter die Lupe genommen und darauf aufbauend geplante und umgesetzte Maßnahmen dagegen diskutiert.

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich bei Google Play (Part “Summer in Paris”)

Die App ist Teil der Columbus-Eye-App. Kostenlos erhältlich im Apple Store (Part “Summer in Paris”)

Ziele: Die Schüler*innen sollen…

  • erklären den Begriff der urbanen Hitzeinsel und welche Gefahren von ihr ausgehen,
  • beschreiben Beschaffenheit besonders warmer/kühler Orte,
  • identifizieren städtebauliche Hauptprobleme in Bezug auf die urbanen Hitzeinseln,
  • erklären Wirkungen von Maßnahmen zur Reduktion des Hitzeinsel-Effekts,
  • bewerten Maßnahmen zur Reduktion des Hitzeinsel-Effekts vor dem Hintergrund der Kosten und des Nutzens für die Bevölkerung.

Die ZIP-Datei (1.6 MB) enthält einen Lehrerkommentar und das Arbeitsblatt.

Clim4Edu_SommerInParis_2023
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AR-Apps Fach Geographie Klasse Klasse 7 Klasse 8 Material Uncategorized

Vulkane auf Mars und Erde

In dieser Übungsreihe lernen die Schüler*innen in Einzel- und in Gruppenarbeit Parallelen und Unterschiede zwischen Vulkanen auf der Erde und dem Mars zu erkennen und zu berechnen. Sie vertiefen dabei ihr Gefühl für Maßstäbe und Maßeinheiten. Sie lernen außerdem, wie sie unterschiedliche Objekte maßstabsgetreu und in korrektem Größenverhältnis zueinander zeichnen können.

In der ColumbusEye-App können die Berge des Arbeitsblattes jetzt in 3D betrachtet werden. Als AR-Marker dient die Aufgabenseite des Arbeitsblattes.

Die App “Vulkane auf Mars und Erde” ist Teil der Columbus-Eye-App kostenlos bei Google Play (Part “Berge im Sonnensystem”)

Ziele: Die Schüler*innen…

  • vertiefen ihr Wissen über Maßstäbe und Verhältnisse.
  • verstehen, dass die Erde auch Teil eines größeren Systems ist.
  • lernen die unterschiedlichen Vulkanbauten und ihre Eigenschaften kennen.
  • begreifen den Einfluss der Gravitation.
  • identifizieren Georisiken auf der Erde und Forschungsmöglichkeiten auf dem Mars.
  • haben die Möglichkeit sich über Forschungsmöglichkeiten und -fragen auszutauschen.
Unterrichtsmaterialien_Vulkane_MarsDownload
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AR-Apps Fach Klasse Klasse 6 Klasse 7 Material Mathematik

Berge auf Erde und Mond

Die Übungen “Berge auf Mond und Erde” wurden im Rahmen der Projekte ESERO Germany und “Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht” an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt. Sie sind optimal an die deutschen Mathematik-Lehrpläne angepasst und können sowohl im Unterricht als auch als Hausaufgaben eingesetzt werden. Die Schüler*innen üben die für eine Aufgabenstellung wichtigen Informationen aus einem Text zu gewinnen und berechnen dann wie groß der Mount Everest und der Mons Huygens sind, bevor sie die
beiden Berge miteinander vergleichen und in ein Verhältnis zueinander setzen.

In der ColumbusEye-App können die Berge des Arbeitsblattes jetzt in 3D betrachtet werden. Als AR-Marker dient die Aufgabenseite des Arbeitsblattes.

Columbus-Eye-App kostenlos bei Google Play (Part “Berge im Sonnensystem”)

Ziele: Die Schüler*innen…

  • vertiefen ihr Wissen über Maßstäbe und Verhältnisse.
  • verstehen, dass die Erde Teil eines größeren Systems ist.
  • lernen unterschiedliche Entstehungsarten von Bergen kennen.
  • üben schriftliche Rechenverfahren.
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AR-Apps Fach Geographie Klasse Klasse 11 Material

Algenblüte im Trinkwasser

Algenblüten sind eine Bedrohung für die Gesundheit aller, die sich im betroffenen Gebiet aufhalten. In Süßwasserreservoirs gefährden Sie die Trinkwasserversorgung, aber auch den Tourismus und die Fischerei. Ausgelöst werden sie sie zum einen von landwirtschaftlichen Praktiken, andererseits werden sie von den Folgen des Klimawandels noch verstärkt.

Spezielle Satellitenbilder, sogenannte Hyperspektraldaten, können dabei helfen, verschiedene Algenarten zu identifizieren und zu quantifizieren. In diesem Lernmaterial wird am Beispiel der Rekord-Algenblüte im Eriesee in 2011 dargestellt, wie Algenblüten mit den Hyperspektraldaten des ISS-Sensors HICO untersucht werden. Die Schüler*innen lernen sowohl, die Hyperspektraldaten zu interpretieren, als auch auf deren Basis Maßnahmen für den kurz- und den längerfristigen Schutz der Bevölkerung und Umwelt zu ermitteln.

Die Algenblüte-App ist Teil der Columbus-Eye-App. Erhältlich kostenlos bei Google Play (Part “Algenblüte”)

Ziele: Die Schüler*innen lernen…

• Hyperspektrale Bilder zu beschreiben, zu analysieren und zu interpretieren,
• spektrale Signaturen und Indizes zur Identifikation von Schwebstoffen zu nutzen,
• natürliche und anthropogene Veränderungen von Ökosystemen zu unterscheiden,
• Ökosystem-Veränderungen im Klimawandel zu diskutieren

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AR-Apps Fach Geographie Klasse 10 Klasse 7 Klasse 8 Klasse 9 Material Physik

Vulkane unterm Radar

Mit dem Radar-Satelliten Sentinel-1 werden aktive Vulkane beobachtet.

Rund um den Erdball gibt es zahlreiche aktive Vulkane, an deren Hängen – oder sogar in deren Kratern – Menschen siedeln. Um Frühwarnprogramme zu verbessern, müssen diese Vulkane ständig beobachtet werden. Neben verschiedensten
Bodenmessungen kommen dabei auch Satelliten zum Einsatz, zum Beispiel Sentinel-1.
Mit seinem Radar-Sensor kann Sentinel-1 nicht nur durch die Wolken blicken, sondern auch kleinste Veränderungen des Bodens aufspüren. So können Bewegungen der aktiven Vulkane, die auf baldige Ausbrüche hindeuten, beobachtet werden. Die Campi Flegrei, oder Phlegräischen Felder, bei Neapel sind noch immer aktiv. Neueste Forschung zeigt, dass sie sich eine Magmakammer mit dem Vesuv teilen – und, dass sich in ihrer Mitte der Boden hebt. Das Arbeitsblatt vermittelt mit der anschaulichen Augmented-Reality-App, wie Sentinel-1-Radar-Daten benutzt werden, um diese Hebung zu verfolgen, und diskutieren die Abwägungen der Bewohner dieser möglicherweise hochexplosiven Region am Beispiel der Geothermie.

Die “Vulkane unterm Radar”-App ist Teil der ColumbusEye-App

App “Columbus Eye” kostenlos im Google Play Store

Ziele:

Die Schüler*innen sollen…
• die Entstehung eines Vulkans beschreiben und verschiedene Vulkantypen darstellen,
• die Funktionsweise von Radarfernerkundung als Wissenschaft einordnen und anwenden,
• Interferometrie-Abbildungen erklären und analysieren,
• Geothermie als erneuerbare Energiequelle erörtern und in einer Diskussion beurteilen.

Bearbeitungszeit: 2-4 Stunden (Modulauswahl) Themen: Geländemodelle, Geothermie, Naturgefahren, Radar, Radar Niveau: fortgeschritten

Autoren: Claudia Lindner, Frederike Krahn

 
 
 
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AR-Apps Material

Satellitensysteme

Diese App ist eine interaktive Einführung in die spannende Welt der Satelliten: Mikrowellen im Weltraum? Ein Tandem umkreist die Erde? Pflanzen werden hyperspektral beobachtet? Die Internationale Raumstation ISS ist auch noch der größte Erdbeobachtungssatellit im Weltraum?
Die App behandelt eine ganze Reihe sehr unterschiedlicher Satelliten und ihre Einsatzmöglichkeiten. Sie reichen von der Wetterbeobachtung bis hin zum Katastrophenschutz. Jeder hat hier die Möglichkeit, selbst die Erde zu umkreisen und auf seinem Flug die Satelliten zu beobachten, die die Erde ins Visier nehmen. Während sich unter Namen Terra-SAR-X, RapidEye oder den Sentinels nicht jeder sofort etwas vorstellen kann, wird einem anhand von Hurrikanen und Ölteppichen schnell klar, wozu Satellitenaugen gut sein können!
In der App umkreisen die Satelliten die Erde in 3D, aber ihre Bahnen lassen sich auch auf der Weltkarte verfolgen. Beim Antippen der Satelliten oder der Untersuchungsgebiete werden zusätzliche Informationen gezeigt.
Die App ist nicht in ein Arbeitsblatt integriert und benötigt lediglich einen Ausdruck des Markers im Download. Sie kann als Ergänzung zu den anderen Arbeitsblättern verwendet werden, um sich näher über die Satelliten zu informieren, als Einstieg in die Erdbeobachtung im Allgemeinen, oder auch als 3D-/2D-Visualisierung von Orbitalmechaniken von Satelliten.

Die App kostenlos im Google Play Store

FIS_SatellitensystemeDownload
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10-13 AR-Apps Fach Informatik Material

Bildverarbeitung

Bilder lassen sich im RGB-Farbraum leicht manipulieren, in dem Helligkeit, Sättigung und Kontrast geändert werden. Bei Satellitenbildern geht dies sogar über RGB hinaus. In der App lässt sich ein Bild des Ätna, geschossen vom ISS-gebundenen DESIS-Sensor, nicht nur in seinem Aussehen verändern, sondern auch in seiner Kanalkombination – denn Satelliten sehen mehr!

Im Arbeitsblatt wird u.a. mit Pseudocode und Programmierung in Java die funktionale und objektorientierte Programmierung geübt, die Manipulation eines RGB-Bildes implementiert und im Kontext der Data Literary analysiert.

Die App kostenlos bei Google Play (Part “Bildverarbeitung”)

Die Schüler*innen…

  • beschreiben digitale Bilder im RGB-Farbraum,
  • implementieren Veränderungen in Bezug auf den Kontrast, die Sättigung und die Helligkeit erklären und dazugehörige Funktionen,
  • vertauschen Kanäle,
  • nehmen Bildverarbeitungen von Hyperspektralbildern in Form des NDVIs vor,
  • bewerten Daten im Rahmen von Data Literacy kritisch.

Jahrgangsstufe 10-13

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AR-Apps Fach Geographie Klasse Klasse 5 Klasse 6 Material

Daten-
kompression

Auf der ISS befinden sich zahlreiche Bildsensoren, also Kameras, die die Erde auf verschiedene Arten aufnehmen. Diese Bilddaten müssen aber auch zur Erde gesendet, dort empfangen und gespeichert werden. Um Speicherplatz zu sparen, können die Bilddaten auf verschiedene Weisen komprimiert werden.

In diesem Arbeitsblatt, App und Programmieraufgabe geht es beispielhaft um die Kompressionsverfahren Farbreduktion, Redundanz-/Ähnlichkeitssuche, und Farbunterabtastung, die auf DESIS-Hyperspektralbilder angewendet werden. Somit werden verlustfreie und verlustbehaftete Bildkompression diskutiert und verglichen. Ein Beispiel wird als rekursiver Algorithmus in einer Python-Programmieraufgabe implementiert und mit seiner iterativen Alternative verglichen.

Die App kostenlos bei Google Play (Part “Datenkompression”)

Ziele: Die Schüler*innen…

  • beschreiben die Übertragung eines Satellitenbildes zur Erde,
  • erklären verschiedene Kompressionsverfahren,
  • beurteilen die Eignung der verschiedenen Kompressionsverfahren vor dem Hintergrund des Anwendungsbereichs und nehmen Stellung,
  • implementieren den Median-Cut als rekursive Möglichkeit zur Farbreduktion in Python,
  • und vergleichen ihn mit einem iterativen Verfahren.
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