Entwicklung einer interaktiven Lernsoftware zur Klimaklassifikation mit einer Bewertung ihrer Einsatzmöglichkeiten im Unterricht

Interaktive Lernsoftware wird zu einem immer bedeutenderen Bestandteil der alltäglichen Unterrichtspraxis. Die Konzepte für diese Art der Software sind z.T. mehr als 30 Jahre alt.
Im Rahmen dieser Publikation wird anhand der Fachlichkeit Klimaklassifikation die Konzeption und Umsetzung einer zeitgemäßen Lernsoftware beschrieben.

Als Basis für die Fachlichkeit werden Grundlagen der Klimatologie und Klimaklassifikation wie z.B. der Planetarische Zirkulationsgürtel behandelt sowie die unterschiedlichen Systematiken der Klimaklassifikationen erläutert. Hierzu zählen die genetischen Ansätze von H. Flohn und die effektiven Ansätze von Lauer & Frankenberg oder W. Köppen.
Die unterschiedlichen Klimasystematiken werden auf; fachdidaktische Eignung und hinsichtlich Realisierbarkeit in einer Lernsoftware untersucht, sowie die Vor und Nachteile diskutiert.
Bei der fachlichen Konzeption der Lernsoftware werden neben der Auswahl des geeigneten Lernsoftwaretyps auch die didaktischen Grundlagen entwickelt.
Die praktische Umsetzung eines Konzepts in eine nutzbare Lernsoftware wird im zweiten Teil beschrieben. Im Stil eines Kochbuchs werden alle Schritte erläutert, die notwendig sind um ein Softwarekonzept zu erstellen und zu implementieren. Hierzu gehören neben dem fachlichen und technischen Konzept das Design als auch das Mensch Maschine Interface sowie die Klimadatenaufbereitung.
Am praktischen Beispiel werden Vor- und Nachteile von Technologien, Methoden und deren Umsetzung diskutiert. Die auf Basis dieser Überlegungen entstandene Lernsoftware „Klimastation“ kann kostenlos unter www.klimastation.com herunter geladen werden.
Als Referenz für diese Anwendung werden alle Funktionalitäten ausführlich erläutert und deren unterrichtliche Einsatzmöglichkeiten praktisch beschrieben.

Inhaltsverzeichnis

• 1. Einführung in die Thematik
• 2. Rahmenbedingungen für den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie im Unterricht
• 2.1. Politische Rahmenbedingungen
• 2.2. Informations- und Kommunikationstechnologie im Geographieunterricht
• 2.3. Hemmfaktoren für den Fortschritt im Klassenzimmer
• 2.3.1. Hemmfaktor Hardwareausstattung
• 2.3.2. Hemmfaktor Lehrerausbildung
• 2.3.3. Hemmfaktor Softwareausstattung
• 3. Ziele der Arbeit
• 3.1. Entwicklung einer interaktiven Lernsoftware
• 3.2. Anforderungen an die Lernsoftware
• 4. Klimatologie und Klimasystematik
• 4.1. Historische Entwicklung der Klimasystematik
• 4.2. Neuere Versuche der Klimaklassifikation
• 4.3. Die unterschiedlichen Ansätze bei der Klimaklassifikation
• 4.4. Die effektive Klimaklassifikation von W. Köppen
• 4.4.1. Klimazonen
• 4.4.2. Klimatyp
• 4.4.3. Klimauntertyp
• 4.5. Die genetische Klimaklassifikation von H. Flohn
• 4.5.1. Planetarische Zirkulationsgürtel
• 4.5.2. Klimatische Ausprägungen und Genese der Klimazonen nach H. Flohn
• 4.6 Effektive versus genetische Klimasystematik
• 5. Konzeption der Software
• 5.1. Wahl einer geeigneten Klimaklassifikation unter Berücksichtigung fachdidaktischer Aspekte
• 5.1.1. Der genetische Ansatz von H. Flohn
• 5.1.2. Der effektive Ansatz von W. Köppen
• 5.1.3. Der effektive Ansatz von Lauer & Frankenberg
• 5.1.4. Abschließende Zusammenfassung
• 5.2. Verwendete Klimadaten
• 5.2.1. Klimadatenquelle GHCN V2
• 5.2.2. Datenkonvertierung und Klimadatenstruktur der Lernsoftware „Klimastation“
• 5.3. Lernsoftwaretypologie
• 5.3.1. Simulationsprogramme
• 5.3.2. Informations- und Datenbanksysteme
• 5.3.3. Internet
• 5.3.4. Tutor- und Lernprogramme
• 5.3.5. Auswahl eines geeigneten Lernsoftwaretyps
• 5.4. Kartographische Darstellung
• 5.4.1. Praktische Umsetzung
• 5.4.2. Datenreduktion
• 5.5. Entwicklungsumgebung
• 5.6. Grundstruktur und Basisfunktionalität der Lernsoftware
• 5.6.1 Programmtechnische Grundstruktur
• 5.6.2 Prozedur „koeppen“
• 5.7 Benutzeroberfläche - Mensch Maschine Interface
• 5.7.1. Fenstertechnik
• 5.7.2. Pull Down Menüs
• 5.7.3. Standardsteuerelemente
• 6. Funktionale Struktur, Installation und Bedienung
• 6.1. Funktionsübersicht
• 6.2. Programminstallation
• 6.2.1. Installation der Lernsoftware „Klimastation“
• 6.2.2. Installation des Programms „Klimastation“ innerhalb von Netzwerken
• 6.2.3. Programmstart
• 6.3. Hypermediales Kartensystem – Erdteilfenster
• 6.3.1. Toolbar Schaltfläche „Station wählen“
• 6.3.2. Toolbar Schaltfläche „Entfernung messen“
• 6.3.3. Toolbar Schaltfläche „Karte verschieben“
• 6.3.4. Toolbar Schaltfläche „nahe Stationen“
• 6.3.5. Visualisierungseffekte des Hypermedialen Kartensystems
• 6.4. Benutzerdialog „Klimadiagramm“
• 6.4.1. Klimadiagramm nach Walter und Lieth
• 6.4.2. Klimadiagramm mit Niederschlagsäulen
• 6.5. Menütitel „Datei“
• 6.5.1. Menüpunkt „Datei -> Exportieren“
• 6.5.2. Menüpunkt „Datei -> Drucken“
• 6.5.3. Menüpunkt „Datei -> Einstellungen“
• 6.5.4. Menüpunkt „Datei -> Beenden“
• 6.6. Menütitel „Stationen“
• 6.6.1. Menüpunkt „Stationen -> Station wählen“
• 6.6.2. Menüpunkt „Stationen -> Suchen“ und „Station -> Auswahl bearbeiten“
• 6.6.3. Menüpunkt „Stationen -> Suche nach Klassifizierung“
• 6.6.4. Menüpunkt „Stationen -> Benutzerdefinierte Stationen“
• 6.7. Menütitel „Ansicht“
• 6.7.1. Menüpunkt „Ansicht -> Erdteilkarte Visualisierungseffekte“
• 6.7.2. Menüpunkt „Ansicht -> Globus, Erdteil öffnen, Klimakarte, Legende“
• 6.8. Menütitel „Klimathemen“
• 6.9. Menütitel „Trainer“
• 6.9.1. Menüpunkt „Datei -> Programmeinstellungen -> Trainingsstationen festlegen“
• 6.9.2 Menüpunkte „Klimaklassifikation Üben und Testen“
• 6.9.3 Menüpunkte „KlassiQuiz und Highscore“
• 7. Zusammenfassende Bewertung der unterrichtlichen Einsatzmöglichkeiten der Lernsoftware „Klimastation“
• 7.1. Lehrplanbezug der Software
• 7.2. Mögliche Unterrichts- und Organisationsformen
• 7.3 Stellung der Lernsoftware im Unterrichtsverlauf

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer interaktiven Lernsoftware zur Klimaklassifikation. Das Ziel ist es, ein didaktisch hochwertiges Werkzeug zu schaffen, das den Schülerinnen und Schülern das Verständnis für die Klimasystematik und die verschiedenen Ansätze der Klimaklassifikation erleichtert. Die Software soll dabei den aktuellen Anforderungen des Geographieunterrichts entsprechen und gleichzeitig die Möglichkeiten der Informations- und Kommunikationstechnologie effektiv nutzen.

• Entwicklung einer interaktiven Lernsoftware zur Klimaklassifikation
• Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie im Geographieunterricht
• Didaktische Konzeption und Umsetzung einer Lernsoftware
• Evaluation und Bewertung der unterrichtlichen Einsatzmöglichkeiten
• Analyse der Klimasystematik und verschiedener Klassifikationsansätze

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Relevanz des Themas und die Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie im Kontext des Unterrichts beleuchtet. Anschließend werden die Rahmenbedingungen für den Einsatz von IuK im Unterricht untersucht, wobei politische Rahmenbedingungen, die Rolle von IuK im Geographieunterricht und Hemmfaktoren im Klassenzimmer betrachtet werden. Im Anschluss werden die Ziele der Arbeit, die Entwicklung einer interaktiven Lernsoftware und die Anforderungen an diese, erläutert.

Kapitel 4 befasst sich ausführlich mit der Klimatologie und Klimasystematik. Es wird auf die historische Entwicklung der Klimasystematik eingegangen, neuere Versuche der Klimaklassifikation vorgestellt und die unterschiedlichen Ansätze bei der Klimaklassifikation, insbesondere die effektive Klimaklassifikation von W. Köppen und die genetische Klimaklassifikation von H. Flohn, detailliert dargestellt.

Kapitel 5 widmet sich der Konzeption der Software und beleuchtet die Wahl einer geeigneten Klimaklassifikation unter Berücksichtigung fachdidaktischer Aspekte. Es werden die genutzten Klimadaten und die Lernsoftwaretypologie erläutert, wobei verschiedene Softwaretypen und die Auswahl eines geeigneten Lernsoftwaretyps diskutiert werden.

Das Kapitel endet mit der Beschreibung der kartographischen Darstellung der Software, der Entwicklungsumgebung und der Grundstruktur und Basisfunktionalität der Lernsoftware.

Kapitel 6 präsentiert die funktionale Struktur, Installation und Bedienung der Lernsoftware. Es werden die Funktionsübersicht, die Programminstallation und die Bedienung des hypermedialen Kartensystems, des Benutzerdialogs „Klimadiagramm“ und der verschiedenen Menütitel und Menüpunkte detailliert beschrieben.

Abschließend wird in Kapitel 7 eine zusammenfassende Bewertung der unterrichtlichen Einsatzmöglichkeiten der Lernsoftware „Klimastation“ gegeben. Es wird auf den Lehrplanbezug der Software, mögliche Unterrichts- und Organisationsformen und die Stellung der Lernsoftware im Unterrichtsverlauf eingegangen.

Schlüsselwörter

Interaktive Lernsoftware, Klimaklassifikation, Geographieunterricht, Informations- und Kommunikationstechnologie, Didaktik, Klimasystematik, effektive Klimaklassifikation, genetische Klimaklassifikation, W. Köppen, H. Flohn, Lernsoftwaretypologie, Benutzerinterface, Unterrichtsgestaltung.

Details

• College: University of Bonn (Geographisches Institut)
• Grade: sehr gut
• Author: Zvezdan Djekic (Author)
• Publication Year: 2001
• Pages: 136
• Catalog Number: V7480
• ISBN (eBook): 9783638147385
• ISBN (Book): 9783638734431
• Language: German
• Tags: Klima Klimaklassifikation Lernsoftware W.Köppen Klimadaten Klimadiagramme