erstellt von:
Margit Hofinger
in der Übung "Computereinsatz im GW-Unterricht"
am Institut für Geographie der Universität Salzburg
im Wintersemester 1995/96

Layout:
Johannes Hainzl
im Wahlplichtgegenstand Informatik
am Kollegium Petrinum (Linz, Austria)
im Wintersemester 1996/97

Inhaltsverzeichnis

I. ANLEITUNGSBLÄTTER
I.1. Vorbemerkungen
I.2. Wie starte ich das Programm?
I.3. Wichtige Hinweise zur Bedienung
I.4. Wie beende ich das Programm?
I.5. Anweisungen zu den Grundfunktionen des Programms
I.5.1 "Erdumlauf"
I.5.2 "Labor"
I.5.3 "Datum eingeben"
I.5.4 "Geschwindigkeit"
I.5.5 "Lernprogramm"
I.5.6 "Test"
I.5.7 "Mit Ton "

II. STUNDENSKIZZE
II.1. Lehrplanbezug
II.2. Lernziele
II.3. Stundenablauf (Doppelstunde)
II.4. Hinweise

III. ARBEITSBLÄTTER
III.1.Arbeitsblatt
III.2. Lösungen zum Arbeitsblatt

IV. TECHNISCHE INFORMATION

V. BEZUGSQUELLE

VI. LITERATUR

I. Anleitungsblätter

I.1. Vorbemerkungen

"bp-Tellurium" ist ein Simulationsprogramm für den Sonnenstand. Es erlaubt einen Einblick in die unterschiedlichen Strahlungsverhältnisse auf der Erde wie Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und Zenitalstände und zeigt die Schrägstellung der Erdachse und ihre Konsequenzen. Dazu werden drei verschiedene Simulationen verwendet (vgl. 5.1):Die Erde in der Erdumlaufbahn um die Sonne.Die Zenitalstände der Sonne zwischen den beiden Wendekreisen.Die Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf allen Punkten der Erde.

I.2. Wie starte ich das Programm?

DOS: Ich gebe "cd bptell" ein, dann "bptell" und drücke die ENTER-Taste.

WINDOWS: Auf der WINDOWS-Oberfläche kann das Programm durch doppeltes Anklicken des Symbols "bp-Tellurium" gestartet werden oder durch einfaches Anklicken des Symbols "bp-Tellurium" und Drücken der ENTER-Taste.

Es erscheint eine Menüleiste: Erdumlauf - Parameter - Hilfe (DOS).

Unter dem Menüpunkt Erdumlauf sind folgende Unterpunkte zu finden:

Erdumlauf
Datum eingeben
Labor-Test
- --Ende--

Beim Menüpunkt Parameter stehen folgende Unterpunkte zur Verfügung:

Geschwindigkeit
Lernprogramm
Test
Mit Ton
< -ESC

Unter Hilfe findet man Menüpunkte, die für den Schüler nicht wichtig sind:

Sprache
Disk-Inhalt
U-Verzeichnis
lösche Daten
Pfad wechseln
Informationen
Name wechseln
Farbe
- zurück -

I.3. Wichtige Hinweise zur Bedienung

Alle diese Menüpunkte können durch Anklicken mit der Maus geöffnet werden oder durch Drücken der ALT-Taste und des unterstrichenen Zeichens oder durch Anwählen mit den Cursortasten und Drücken der ENTER-Taste.

Es sind zu jedem Zeitpunkt am unteren Bildschirmende jene Tasten angegeben, die man benutzen kann.

Wichtige Tasten:

I.4. Wie beende ich das Programm?

Ich klicke den Menüpunkt "- --Ende--" unter dem Menüpunkt "Erdumlauf" an oder drücke die ALT-Taste und tippe "-" ein oder drücke die ESC-Taste und dann die ENTER-Taste

I.5. Anweisungen zu den Grundfunktionen des Programms

5.1 "Erdumlauf"

Es erscheint eine Gesamtsimulation der Rotation der Erde um die Sonne mit drei verschiedenen Ansichten der Erde und wichtiger Information. Diese drei Ansichten sind identisch zu jenen im Lernprogramm (siehe 5.5):

  1. Bewegung der Erde um die Sonne:
    Es wird die jahreszeitliche Wanderung der Erde um die Sonne simuliert. Die Neigung der Erdachse ist dabei gut zu erkennen: Durch die Trägheit bleibt die Erdachse stets in die gleiche Richtung geneigt, d. h. je nach Jahreszeit ist die Achse zur Sonne hin oder von der Sonne weg gezeigt.
  2. Zenitalstände der Sonne zwischen den Wendekreisen:
    Hier sind sehr gut die Zenitalstände der Sonne je nach Jahreszeit zu beobachten. Es ist gut zu erkennen, wie die Sonnenstrahlen mittags jeweils auf einen anderen Breitenkreis senkrecht auftreffen.
  3. Erde mit Einfallswinkel der Sonnenstrahlen:
    Hier wird die Erde als ein fester Punkt betrachtet. Die jahrszeitliche Veränderung im Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ist schön zu beobachten, genauso das Auftreten von Polarnacht und -tag.

Kritik: Die Wende- und Polarkreise sind mit 23° bzw. 67° gerundet.

Mit den Zifferntasten 1, 2, 3, 4 können die einzelnen erscheinenden Fenster als Vollbild erzeugt werden. Mit 0 erhält man wieder die Gesamtansicht aller vier Bilder.

Die Laufrichtung der Simulation läßt sich über den Kennbuchstaben "w" umkehren, mit der LEERTASTE kann die Simulation unterbrochen bzw. wieder neu gestartet werden.

5.2 "Labor"

Im Labor soll und kann der Schüler das erlernte Wissen anwenden, indem er die korrekte Sonnenposition zu einem vorgegebenen Datum, das zufallsgesteuert ist, mit den Cursortasten einstellt und dann die ENTER-Taste drückt.

Bei einer zu großen Abweichung erfolgt eine Richtigstellung der Position. Dann kommt man automatisch aus dem Labor heraus, man muß es neu starten, wenn man weiter machen will. Eine neue Position wird angegeben.

Kritik: Es ist keine Pause möglich. Es ist daher sehr schwierig, die Richtigstellung genau zu studieren.

Bei einer korrekten Angabe und bei eingeschaltetem Ton (siehe 5.7) erklingt eine kurze Melodie.

5.3 "Datum eingeben"

Es ist möglich, die Gesamtsimulation an einem bestimmten Jahresdatum beginnen zu lassen.
Dazu muß das gewünschte Jahresdatum eingegeben werden:

Nach dem Anklicken von "Datum eingeben" erscheinen die zwölf Monate. Man sucht sich einen Monat (mit der Maus oder den Cursortasten) aus und drückt die ENTER-Taste. Dann werden noch 31 Tage vorgeschlagen, aus denen man sich analog zu den Monaten einen Tag auswählt. Man kommt dann automatisch auf das Erdumlauf-Fenster.

5.4 "Geschwindigkeit"

Folgende Optionen können eingestellt werden: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,14,30.
Dadurch kann man die Sprungweite zwischen zwei aufeinander folgenden Bildern einstellen:

5.5 "Lernprogramm"

Hier kann der Lernende selbständig arbeiten. Das Lernprogramm zeigt drei verschiedene Typen von ablaufenden Bildern (siehe 5.1), die durch Textinformation erläutert werden. Der Lernende erhält z.B. Informationen über die Sonnenstände eines bestimmten Zeitpunktes auf der N- und auf der S-Halbkugel. Es erscheint das Datum, die jeweilige Jahreszeit, das Verhältnis zwischen Tages- und Nachtlänge, auch die Situation am Pol (Polarnacht/-tag) wird beschrieben.

Das Blättern in der Textinformation erfolgt über die Cursortasten.
Mit der Pos1- (bzw. HOME-) Taste kommt man zum Anfang zurück.
Mit der LEERTASTE kann jederzeit eine Pause eingelegt werden.

Kritik: Die Textinformation ist sehr unübersichtlich und eintönig gestaltet.

Nach Beendigung des Lernprogramms empfiehlt sich die Abarbeitung des Tests.

5.6 "Test"

Der Lernende muß hintereinander zehn Fragen (Multiple Choice) beantworten. Die Reihenfolge der Fragen bleibt konstant. Der Lernende braucht nur die Ziffer der richtigen Antwort eingeben.

Die erreichte Punkteanzahl wird am Schluß angegeben.
Bei fehlerhaften Antworten wird wiederholt bzw. auf die entsprechenden Lernteile des Programms verwiesen.

5.7 "Mit Ton "

Hier kann man den Ton ein- bzw. ausschalten. Bei normaler Anwendung des Programms kann man hier den Ton gerne einschalten. In der Klasse wird es aber besser sein, den Ton abzuschalten, da sich dieser Ton eher konzentrationsstörend auswirkt.

II. Stundenskizze

II.1. Lehrplanbezug

5. Klasse AHS:

Vgl. HITZ et al., Raum Gesellschaft Wirtschaft im Wandel der Zeit 5, Ed. Hölzl-Verlag, 1989, S. 14

1. Klasse HAK/HASCH:

"Wetter und Klima"
Zusammenhang Temperatur und Einfallswinkel der Sonnenstrahlen
Einfluß auf die Klimafaktoren

Vgl. DERFLINGER et al., Vernetzungen, Geographie und Wirtschaftskunde 1 HAK, HAS, Trauner Verlag, 1990, S. 36

II.2. Lernziele

II.3. Stundenablauf (Doppelstunde)

II.4. Hinweise

III. Arbeitsblätter

III.1.Arbeitsblatt

Führe das Lernprogramm im Programm "bp-Tellurium" durch und vervollständige den folgenden Text:

1. Neben dem täglichen Lauf der Sonne erleben wir auf der Erde einen jahreszeitlichen. Die klimatischen Jahreszeiten der Erde werden bewirkt durch:

1.
2

2. Die Erdachse ist um ____° gegen die Bahnebene geneigt. Die Erde dreht sich in ____Tagen um die Sonne, in ____ Stunden um die eigene Achse.

3. Die Sonne steht dort im Zenit, wo die Sonnenstrahlen mittags auf einen Breitenkreis ___________auftreffen. Es sind deshalb alle Orte eines Breitenkreises betroffen, weil______________________________.

Die beiden Extrempositionen

(geograph. Breite)
1.__________________
2.__________________ werden am

(Tag)
1.__________
2.__________ erreicht.

4. Befindet sich der Zenitalstand auf der S-Halbkugel, so herrscht im S _________, im N________.
Steht die Sonne auf der N-Halbkugel im Zenit, haben wir im S________, im N________.
Tag- und Nachtgleiche herrschen am ____________. Hier steht die Sonne ______________________im Zenit.

5. Im N-Sommer bescheint die Sonne einen größeren Teil der _____-Halbkugel als im N-Winter. Der N-Pol bleibt während des ganzen Tages von der Sonne beleuchtet, es herrscht _____________. Gleichzeitig herrscht am
S-Pol ________________, da___________________________________________.

Die Gebiete, an denen Polartag und -nacht auftreten, werden durch die____________begrenzt. An den Polen herrschen Polartag oder -nacht rund_______________, an den Polarkreisen nur_____________, nämlich am_____________.

Simuliere den Erdumlauf für die folgenden Tage im Jahr und gib die jeweilige Jahreszeit im N und im S an, wo steht die Sonne im Zenit, welches Phänomen haben wir: Tag- und Nachtgleiche oder Sonnenwende?

21.3. / 21.6. / 23.9. / 21.12.

Jahreszeit im N:
Jahreszeit im S:
Zenitalstand:
Phänomen:

III.2.Lösungen zum Arbeitsblatt

Führe das Lernprogramm im Programm "bp-Tellurium" durch und ver-vollständige den folgenden Text:

1. Neben dem täglichen Lauf der Sonne erleben wir auf der Erde einen jahreszeitlichen. Die klimatischen Jahreszeiten der Erde werden bewirkt durch:

1. Schiefe der Ekliptik
2. Bewegung der Erde um die Sonne

2. Die Erdachse ist um 23,5° gegen die Bahnebene geneigt. Die Erde dreht sich in 365 Tagen um die Sonne, in 24 Stunden um die eigene Achse.

3. Die Sonne steht dort im Zenit, wo die Sonnenstrahlen mittags auf einen Breiten kreis senk-/lotrecht auftreffen. Es sind deshalb alle Orte eines Breiten kreises betroffen, weil sich die Erde um die eigene Achse dreht .

Die beiden Extrempositionen

(geograph. Breite)
1. im Norden: 23,5 ° n. Br.
2. im Süden: 23,5 ° s. Br. werden am

(Tag)
1. 21.6.
2. 21.12. erreicht.

4. Befindet sich der Zenitalstand auf der S-Halbkugel, so herrscht im S Sommer, im N Winter.
Steht die Sonne auf der N-Halbkugel im Zenit, haben wir im S Winter , im N Sommer.
Tag- und Nachtgleiche herrschen am 23.9. u. 21.3. Hier steht die Sonne am Äquator im Zenit.

5. Im N-Sommer bescheint die Sonne einen größeren Teil der N-Halbkugel als im N-Winter. Der N-Pol bleibt
während des ganzen Tages von der Sonne beleuchtet, es herrscht Polartag. Gleichzeitig herrscht am
S-Pol Polarnacht, da die Sonne das Gebiet nicht bescheinen kann.

Die Gebiete, an denen Polartag und -nacht auftreten, werden durch die Polarkreise begrenzt. An den Polen herrschen Polartag oder -nacht rund ein halbes Jahr, an den Polarkreisen nur einen Tag, nämlich am 21.6. und am 21.12. .

Simuliere den Erdumlauf für die folgenden Tage im Jahr und gib die jeweilige Jahreszeit im N und im S an, wo steht die Sonne im Zenit, welches Phänomen haben wir: Tag- und Nachtgleiche oder Sonnenwende?

21.3. / 21.6. / 23.9. / 21.12.

Jahreszeit im N: Frühling / Sommer / Herbst / Winter
Jahreszeit im S: Herbst / Winter / Frühling / Sommer
Zenitalstand: Äquator / nördlicher Wendekreis / Äquator / südlicher Wendekreis
Phänomen: Tag- und Nacht-gleiche / N-Sommer- S-Winter-Sonnenwende / Tag- und Nacht-gleiche / N-Winter- S-Sommer-Sonnenwende

IV. Technische Information

Das Programm "bp-Tellurium" wurde 1992 von Bruno Pohl für die DOS-Umgebung entwickelt. Es läuft aber auch unter Windows. Es kann sowohl auf einzelstehende PCs als auch auf Computernetzwerke kopiert werden. Es benötigt ca. 200 KB Speicherplatz.

V. Bezugsquelle

"bp-Tellurium" ist ein Lehrprogramm von Bruno Pohl und ist im

Verlag Jutta Pohl
Im Buckeberg 11a
D-76307 Karlsbad 3, Deutschland

erhältlich. Die Schullizenz kostet DM 298,- (Stand 1.4.95) - Aktuelle Preise.

Das didaktische Material zum Programm kann als WinWord-File gratis aus dem Internet bezogen werden.

Rückmeldungen zu den Didaktischen Materialien sowie eigene Arbeitsblätter bzw. Berichte über Unterrichtseinsätze richten Sie bitte an:

Projektgruppe GEOINFORMATIK
am Kollegium Petrinum
z.Hd. Alfons Koller
Petrinumstr. 12, A-4040 Linz, Österreich
Fax: (int: 0043) (nat: 0) 732 - 736581/23
Email: mailto:gwu@geu.sbg.ac.at

VI. Literatur

LIST Geographie 5/6 Mensch und Erde, Lehrerband, 1976.

Planquadrat Erde 1, Lehrerheft, Salzburger Jugend-Verlag, 1989.

Raum Gesellschaft Wirtschaft im Wandel der Zeit 5, Ed. Hölzl-Verlag, 1989

Vernetzungen Geographie und Wirtschaftskunde, 1 HAK, HAS, Trauner Verlag, 1990

Linz, im April 1997 (Version 3)