Informatikmodule

Die Integration der Arbeit mit Geoinformation in den Informatikunterricht an Schulen wird gerade im Rahmen einer Examensarbeit untersucht. Sobald uns die Ergebnisse vorliegen, werden wir sie in diese Seite integrieren. Einige Module für den Mathe-/ Informatikunterricht können wir Ihnen aber schon anbieten.

Viele weitere Module zu Google Earth, WebGIS und GIS gibt es im Bereich "Erdkunde" (Klicken Sie hier).

Geoinformationssysteme "easyGIS"

Die Unterrichtseinheit „Geoinformationssysteme“ behandelt die grundlegenden Komponenten eines Geoinformationssystems. Die SchülerInnen arbeiten mit „easyGIS“, einem in Java programmierten GIS.

  • Im ersten Teil der Stunde lernen die Schüler anhand einer kurzen PowerPoint-Präsentation die fundamentalen Elemente eines GIS kennen: Geodaten, strukturelle Komponenten eines GIS, Objekt- und Feldkonzept (Verktor- und Rasterdaten), Grundfunktionen/Steuerungselemente und Analysefunktionen.
  • Im zweiten, praktischen Teil beschäftigen die SchülerInnen sich mit dem Quelltext von easyGIS. Sie bekommen verschiedene Aufgaben, an Hand derer sie die Programmstruktur nachvollziehen können. Die Ergebnisse stellen die einzelnen Teams den anderen Teilnehmern des Kurses vor.
  • Abschließend wird ein Einblick in die Geoinformatik im Allgemeinen und ihre spezillen Teilgebiete gegeben und Fragen zur Thematik oder zum Studium der Geoinformatik in Münster beantwortet.

Für fortgeschrittene Informatik (Leistungs-)Kurse sind verschiedene Erweiterungen des Moduls möglich. Je nach Kenntnisstand der SchülerInnen können die Rahmenbedingungen (Datenstrukturen, Hilfsmethoden) individuell angepasst werden (mehr Informationen im unten verlinkten pdf-Dokument).

  • Kennenlernen des Dijkstra-Algorithmus für die Bestimmung des kürzesten Weges
  • Selbstständiges Programmieren des Dijkstra-Algorithmus (nur in Form von Projekttagen möglich, Dauer mindestens 4 Schulstunden)
  • XML als Datenstruktur für Vektordaten, XML in Java
  • Effektive Entwicklung mit der IDE Eclipse
  • Kennenlernen und einbinden eines WMS (Web Map Service)

"easyGIS" wurde vom GI@School-Team unter GPL 2+ lizensiert und kann gerne im Kurs weiterverwendet oder -entwickelt werden.

Voraussetzungen

Raum mit Beamer, Breitband-Internetzugang für WMS, ein Rechner für 2 SchülerInnen, Java Entwicklungsumgebung (ideal: Eclipse) mit Java 1.5, gute Kenntnis der jeweiligen Entwicklungsumgebung durch die SchülerInnen.

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Referenzsysteme / GPS

In dieser Unterrichtseinheit wird auf die mathematischen Aspekte des Global Positioning Systems und geodätische und geographische Referenzsysteme eingegangen.

  • Die SchülerInnen erhalten anhand einer kurzen PowerPoint-Präsentation und Tafelbildern eine Einführung in die Thematik. Wichtige Aspekte stellen das Begreifen von sogenannten Referenzsystemen - von Systemen, mit Hilfe derer eine geographische Position eindeutig referenziert werden kann - und von Koordinaten i. A. dar. Stichworte hier sind: Geodätisches Datum, Gauß-Krüger, WGS84 etc.
  • Im zweiten, praktischen Teil, sollen die SchülerInnen außerdem grundlegende mathematische Berechnungen zur Positonsbestimmung in der Ebene (2D) und im Raum (3D) durchführen oder zur Transformation zwischen kartesischen und geographischen Koordianten. Abschließend gehen die SchülerInnen mit den ifgi-Mitarbeitern auf den Schulhof und versuchen in Kleingruppen (3-5 Schüler), mit Hilfe von GPS-Empfängern, einen auf dem Schulhof versteckten Schatz finden.
  • Wir versuchen außerdem einen Einblick in die Geoinformatik i. A. und ihre speziellen Teilgebiete zu geben und Fragen rund um das Studium der Geoinformatik in Münster zu beantworten.

Die Stunde wird von Tutoren des ifgi durchgeführt.

Technische Voraussetzungen

Raum mit Beamer, mathematische Grundlagen (Kugelgleichung etc.), gutes Wetter ;)

Literatur

Mansfeld, W. 2004 Satellitenortung und Navigation: Grundlagen und Anwendung globaler Satellitennavigationssysteme, Vieweg Verlag,
ISBN 3528168862

Bauer, M. 2003 Vermessung und Ortung mit Satelliten: GPS und andere satellitengestützte Navigationssysteme, Wichmann Verlag,
ISBN 3879073600

Links


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  • Stundenentwurf (ist in Bearbeitung; wir verweisen noch auf den Geocaching / GPS Entwurf):