Geographie-Physik

Das neue MINT-Fach „Geographie-Physik“

Ab dem Schuljahr 20015/16 besteht am Gymnasium Siegburg Alleestraße in den Jahrgangsstufen 8 und 9 die Möglichkeit, das Differenzierungsfach Geographie-Physik mit dem Teilbereich Fernerkundung zu wählen.

Da das per se interdisziplinäre Fach Geographie eine enge Verbindung zur Physik – vor allem durch die Themen der Physischen Geographie – eingeht, werden im Rahmen dieses neuen Wahlpflichtfaches die fächerverbindenden Themen vor dem Hintergrund der Kerncurricula in NRW vertieft und erweitert.

Warum „Geographie-Physik“?

Seit Oktober 2009 kooperiert das Gymnasium Siegburg Alleestraße (GSA) mit der Arbeitsgruppe Fernerkundung des Geographischen Instituts der Universität Bonn (RSRG) im Rahmen der Projekte “Fernerkundung in Schulen (FIS)” (FKZ 50EE0932) und „Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht“ (FKZ 50JR1307). Die Projekte werden vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Ziel der Projekte ist es, Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufen I und II die Grundlagen der satellitengestützen Fernerkundung sowie die Auswertung dieser Daten in Hinblick auf fachspezifische Fragestellungen zu vermitteln. Unser Gymnasium als Partnerschule mit FIS-Zertifikat setzt die entwickelten digitalen Unterrichtsmodule seit Beginn der Kooperation regelmäßig im Geographieunterricht ein. Zudem realisierte das GSA in Zusammenarbeit mit „Columbus Eye“ und Partnern beim DLR, der NASA und des Deutschen Amateur- und Radioclubs (DARC) e.V. am 1. September 2014 am GSA einen erfolgreichen Live-Call zwischen zwanzig Schülerinnen und Schülern zum ESA-Astronauten Dr. Alexander Gerst auf der Internationalen Raumstation (ISS).

Unterzeichnung des Kooperationsvertrages mit der AG Fernerkundung des Geographischen Instituts der Universität Bonn im Juli 2016 (Foto: Chronz)

Lernen an Stationen am Geographischen Institut der Uni Bonn. Wissenschaftlerin Annette Ortwein erklärt den Schülern die neue Lern-APP „Im Auge des Sturms“ (Foto: Müller)

 

Um die Synergieeffekte der gemeinsamen Kooperation auf der Grundlage einer umfassenden Bildungs- und Erziehungsarbeit in der Schulpraxis sowie in der universitären Lehre und Forschung zu nutzen, wird seit dem Schuljahr 2016/17 das neue Differenzierungsfach „Geographie-Physik“ mit dem Teilbereich Fernerkundung für die Jahrgangsstufen 8 und 9 am GSA angeboten. Das neue fächerverbindende Differenzierungsfach integriert die durch die RSRG entwickelten Unterrichtsmaterialien der Projekte „FIS“ und „Columbus Eye“ in Anlehnung an die Kernlehrpläne Geographie und Physik. Ab Juni 2017 werden ebenfalls die Unterrichtsmaterialien der Nachfolgeprojekte „KEPLER ISS – Kompetenzorientiertes, erfahrungsbasiertes und praktisches Lernen mit Erdbeobachtung von der ISS“ (FKZ 50JR1701) und „FIS III“ (FKZ 50EE1703) der AG Geomatik des Geographischen Instituts der Ruhr-Universität Bochum (GRG) im Unterricht erprobt und angewendet.

Geocaching der Schüler mit den Wissenschaftlern der AG Fernerkundung (RSRG) am Geographischen Institut der Uni Bonn. (Foto: Müller)

Unterzeichnung des Kooperationsvertrages mit der AG Geomatik der Ruhr-Universität Bochum im September 2017 (Foto: Klein)

Der Teilbereich der Fernerkundung bietet vor dem Hintergrund der Kooperation mit der RSRG des Geographischen Instituts der Universität Bonn als auch der GRG ein zentrales Element in der fächerverbindenden Verknüpfung der Fachbereiche Geographie und Physik. Dabei steht die Anwendung von Fernerkundungsmethoden im Blickwinkel der Geographie, während die Grundlagen der Fernerkundung das Fach Physik bildet.

Im Teilbereich der Geographie werden die Themen der Physischen Geographie wie beispielweise der Klimageographie (Wie entstehen Wolken?) oder Themen an der Schnittstelle zwischen Physischer Geographie und Humangeographie wie zum Beispiel der Erforschung von Naturgefahren (Wieso gibt es Erdbeben oder Vulkanausbrüche?) untersucht. Dabei werden die Arbeitsmethoden der Geographie am Beispiel der Satellitenfernerkundung für geographisch relevante Fragestellungen angewendet: Wie und wofür können Fernerkundungsmethoden bei Naturgefahren angewendet werden?

Schüler testen im Unterricht im Rahmen einer WDR5 Leonardo-Radioreportage die neue Lern-APP „Aralkum“ der AG Geomatik der Uni Bochum (Foto: Klein)

Schüler experimentieren im Unterricht: Wie kann man einen Vulkanausbruch konstruieren? (Foto: Müller)

Im Teilbereich der Physik werden die Grundlagen der Fernerkundung wie beispielsweise das elektromagnetische Spektrum (Was ist das sichtbare Licht?) vertieft und die fächerverbindenden Unterrichtsinhalte zur Geographie wie zum Beispiel der Klimageographie (Wie ist die Atmosphäre aufgebaut?) untersucht.

Der Teilbereich Geographie beginnt im ersten Halbjahr der Jahrgangsstufe 8 und schließt mit dem zweiten Halbjahr der Jahrgangsstufe 9 ab, während der Teilbereich Physik im zweiten Halbjahr der Jahrgangsstufe 8 und im ersten Halbjahr der Jahrgangsstufe 9 das fächerverbindende MINT-Fach bildet. Der Teilbereich der Geographie wird von einer Geographielehrkraft, der Teilbereich Physik von einer Physiklehrkraft im Team unterrichtet. Die Wissenschaftler der Uni Bonn und der Uni Bochum begleiten – u.a. durch Expertentreffen und außerschulische Exkursionen – den fächerverbindenden Unterricht (s. Ziele der universitären Kooperation).

Ziele der universitären Kooperation durch das MINT-Fach „Geographie-Physik“

  • Übergeordnetes Ziel der Kooperationen zwischen der RSRG/GRG und dem GSA ist eine Intensivierung des Austausches zwischen schulischer Praxis und universitärer Lehre und Forschung. Dadurch soll eine Stärkung von Theoriewissen und Praxiserfahrung im Bereich der bildungswissenschaftlichen Forschung und Anwendung ermöglicht werden.
  • Grundlage des neuen Differenzierungsfaches „Geographie-Physik“ am GSA ab dem Schuljahr 2016/17 ist die Integration der digitalen Lernmodule und die Recherche- und Analysetools der Projekte „FIS“ sowie „Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht“. Ab dem Schuljahr 2017/18 wird diese Grundlage durch das Projekt „KEPLER ISS“ und „FIS III“ der GRG erweitert. Darüber hinaus sollen die universitären Unterrichtsmaterialien für die Fächer Geographie und Physik der Sekundarstufen I und II in Anlehnung an die Kerncurricula eingesetzt werden.
  • Ziel der partnerschaftlichen Zusammenarbeit ist die nachhaltige Integration des Themas Fernerkundung in den Schulunterricht der Sekundarstufen I und II. Durch den Einsatz der digitalen und fächerverbindenden Lernmodule der Projekte „FIS“, „Columbus Eye“ sowie „KEPLER ISS“ soll die Methodenkompetenz, die Medienkompetenz und das aktive und eigenständige Arbeiten der Schülerinnen und Schüler gefördert werden.
  • Das Geographische Institut der Universität Bonn sowie der Ruhr-Universität Bochum kann als außerschulischer Lern- und Bildungsort für Schülerinnen und Schüler sowie für Lehrkräfte der Fachschaften Geographie und Physik den Austausch zwischen Schulpraxis und universitärer Lehre und Forschung ergänzen.
  • Ein aktiver Informationsaustausch zwischen den Lehrkräften des GSA und den Wissenschaftlern der RSRG und der GRG wird durch benannte Kontaktpersonen regelmäßig vorgenommen, um die Praxiserprobung der Unterrichtsmaterialien evaluieren zu können.

 

   
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