Zur Arbeit mit Klimadiagrammen

(zur Anwendung: 2 Klimadiagramme, Karte und Klimadiagramm, Klima im Bild
die Datensätze sind auf der CD-ROM "Unterricht digital" verfügbar)

oder Online: http://satgeo.zum.de/satgeo/beispiele/klima/klima.htm

Quelle: Auszüge aus: B.Kloß und R.Roseeu in Computer und Fachdidaktik, Erdkunde, Kapitel 7, Zentralstelle für Computer im Unterricht, 1995
1. Ein Unterrichtsmodell zur Einführung in das Klimadiagramm
Bei der Einführung in die graphische Umsetzung von Zahlenmaterial kommt dem Erdkundeunterricht in der Unterstufe eine besondere Rolle zu. Zum einen ist die Erdkunde neben der Mathematik ein wichtiges Fach, in dem diese Arbeitstechnik eingesetzt wird, zum anderen wird hier z.T. bereits mit recht anspruchsvollen Diagrammen gearbeitet. Um sicherzustellen, dass diese Diagramme von den Schülern dann auch richtig verstanden werden, muss deren Einführung gut überlegt erfolgen. Am besten geschieht dies , indem mit den Schülern gemeinsam an der Tafel und im Heft die ersten Diagramme erstellt und ausgewertet werden. Mit dem Klimadiagramm wird eine grundlegend andere Diagrammform eingeführt. So ist die Zeitachse in Monatsintervallen skaliert und nicht durch Zeitmarken unterteilt. Es werden zwei Größen - Temperatur und Niederschlag - auf zwei Hochwertachsen dargestellt, die zusätzlich einer besonderen Skalierungsvorschift genügen müssen. Darüber werden zumeist weitere Informationen wie Meereshöhe und Jahreswerte von Temperatur und Niederschlag eingetragen. Bei der Einführung in das Klimadiagramm sollten deshalb das eigenständige Zeichnen und Auswerten im Vordergrund stehen.
Zeichnen und Auswerten eines Klimadiagramms:
Vorkenntnisse der Schüler:
- Überblick über die einzelnen Wetterelemente und ihre Bedeutung
- Kenntnis der Einheiten, in denen Temperatur und Niederschlag gemessen werden
- Kenntnis der Berechnung der Tages- und Monatsmittelwerte der Temperatur
- Kenntnis der Berechnung der täglichen und monatlichen Niederschlagssumme
- Fertigkeit, eine Zeitreihe als Linienzugdiagramm darstellen zu können

Bei der Einführung in das Klimadiagramm werden die für das Klima eines Ortes wichtigen Elemente wiederholt. Im Unterrichtsgespräch werden Temperatur und Niederschlag als die wichtigsten herausgestellt. Dabei dienen folgende Vergleiche dem besseren Verständnis:
- Temperatur im Innern eines Kühlschranks ca. 8 °C
- 1 mm Niederschlag auf einem Quadratmeter entspricht einem Liter
- Wassermenge für ein Duschbad ca. 40 l, Füllung einer Badewanne ca. 200 l

Mit den Schülern werden dann Erfahrungen über das Klima des Schulorts gesammelt und notiert:
- Temperatur des kältesten und wärmsten Monats
- Temperatur in einer kalten Winternacht
- Temperatur an einem heißen Sommertag
- wärmster und kältester Monat
- Jahresdurchschnittstemperatur und Temperatur des Leitungswassers
- Jahresniederschlag
- niederschlagreichster und -ärmster Monat

Nun werden die Vermutungen mit den tatsächlichen Daten des Schulorts verglichen und falsche Vorstellungen korrigiert.
Anhand dieser Daten wird das Klimadiagramm mit den Schülern gezeichnet.

Zur Vollständigkeit gehören Name und Höhenlage der Station, sowie die korrekte Beschriftung der Achsen. Die Wertepaare von Temperatur und Niederschlag werden monatsmittig eingetragen. Die Niederschläge werden am besten als Treppenkurve, die Temperatur als kontinuierlichen Kurvenzug eingetragen. Die Temperaturkurve wird am Jahresanfang und -ende passend weiter zur rechten und linken Hochwertachse verlängert, damit sich ein kontinuierlicher Klimaablauf auch über den Jahreswechsel hinaus ergibt. Jahresdurchschnittstemperatur (links) und Jahresniederschlagssumme (rechts) können den Eintrag ergänzen.

 

Beim rechts dargestellten Diagramm sind zusätzlich auch die innerhalb von 30 Jahren gemessenen maximalen Niederschläge innerhalb von 24 Stunden (Treppe mit oberem grauen Rand) eingetragen. Hohe Werte signalisieren ein großes Risiko von Gewitterregen mit hoher Erosionsgefahr.

Bei der Auswertung in der Einführungsphase sollte der 24-Stunden-Niederschlag weggelassen werden. Es ist aber wichtig, folgende Punkte anzusprechen und im Hefteintrag festzuhalten:
- Jahreswerte
- Minima und Maxima (Menge und Monat)
- Kontinentalität und Maritimität
- Aridität und Humidität
Vegetationsperiode (Anzahl der Monate über 6°C)

Übungsphase:
Schritt 1: Das Erkennen und Beschreiben von Strukturen eines Diagramms
Der Wechsel der Station zeigt auf, in welchen Grenzen sich die Monatswerte bewegen können.

Schritt 2: Die Bedeutung der Temperaturkurve
Aus Temperaturverlauf (und Niederschlagsverteilung) ist die Breitenlage einer Station grob abzuschätzen und mündlich kurz zu begründen. Günstig ist hierbei, dass das Klimadiagramm eines bekannten Ortes (z.B. Schulort) links angezeigt wird. Verbalisieren des Kurvenverlaufs und Vergleichen mit einer bekannten Situation im parallel dargestellten Vergleichsdiagramm ist die Aufgabe. Hier sollen Schüler kognitiv und affektiv qualitative und quantitative Bewertungsmaßstäbe entwickeln.

feucht - trocken, kalt - warm, maritim - kontinental

Ohne diese Fähigkeit des Bewertens ist eine spätere Transferleistung kaum denkbar.

Schritt 3: Das Klimadiagramm als Interpretationshilfe für Landschaftsbilder
Der abstrakte Inhalt eines Klimadiagramms muss mit landschaftsbezogenen Vorstellungen in den Köpfen der Schüler "angereichert" werden. Dias, Videofilm oder Bilder im Schulbuch, ggf. Reiseprospekte sollen Bezüge zwischen Diagramm und Realität schaffen:

Landschaft - Geomorphologie - Vegetation - Landnutzung - Tourismus - Ökologie

 

Insbesondere die Formulierung von kausalen Bezügen steht hier im Mittelpunkt des Unterrichts. Der Computer ist hierbei vorwiegend Informationsquelle zur Auswertung von Bildern. Diagramm und eine Skizze zu einem geeigneten, d.h. aussagekräftigen Landschaftsbild sollten von den Schülern ins Heft eingetragen werden.

Schritt 4: Vertiefung grundlegender klimatischer Phänomene

Niederschlag im Luv oder Lee von Gebirgen

Zuerst werden die Vorgänge der Niederschlagsbildung vor einem Gebirge besprochen: Aufstieg und Abkühlung vor einem Hindernis führt zur Kondensation. Der Föhneffekt im Lee kann als umgekehrter Vorgang beschrieben werden: Fallende Luft erwärmt sich und Wolken lösen sich auf. Zur Abschätzung des Ausmaßes der Wirkung eines Gebirges kann dann das Klimadiagramm eingesetzt werden.

Der Temperaturgang in Abhängigkeit von der Nähe zum Meer
- maritimes und kontinentales Klima

Zuerst wird die ausgleichende Wirkung eines Meeres auf die angrenzende Küste, evtl. auch die verzögernde Wirkung von Eis bei der Erwärmung im Frühjahr besprochen. An Gegensatzbeispielen wird das Ausmaß der Unterschiede zwischen maritim und kontinental bewusst gemacht. Die ausgewählten Klimastationen liegen nach Möglichkeit auf annähernd gleicher geographischer Breite. Der Einfluss des Golfstroms und die winterliche Eisbildung auf der Ostsee wegen des geringen Salzgehaltes sollten in den Vergleich eingebunden werden.
2. Ideen für handlungsorientierte Computeranwendungen im Erdkundeunterricht
Im Zusammenhang mit Klimadiagrammen lassen sich vier wesentliche didaktisch-methodische Lernziele ausmachen:

- Erkennen und Beschreiben von Strukturen eines Diagrammes
- Entwickeln von Bewertungsmaßstäben zu Diagramminhalten
- Erkennen und Formulieren von Zuammenhängen zwischen Diagrammaussagen und der die Klimastation umgebende Landschaft
- Charakterisieren geographischer Räume über Diagrammaussagen, d.h. Generalisierung von Einzelaussagen und ganzheitliches Erfassen einer Landschaft

Diese Ziele müssen über viele Jahre hinweg permanent verfolgt werden. Der Computer kann hierzu vielfältiges Spielmaterial beisteuern, das die Schüler entweder im Rahmen konvergenten Handelns zielgerichtet auswerten müssen oder das sie als Stütze für die Interpretation im Rahmen divergenten Handelns benutzen können. Beim konvergenten Ansatz erhalten die Schüler präzise Aufgabenstelungen (z.B. in Form eines Arbeitsblattes), die sie auf das Thema hinlenken. Beim divergenten Verfahren handelt es sich um eine Unterrichtsform, die den Schülern individuelle Freiheit zur Entwicklung ihrer gestalterischen Fähigkeiten gibt. Aufgabenstellungen haben hier nur Rahmencharakter, Ergebnisse dürfen und sollen sich von Schüler zu Schüler unterscheiden.

In der 7. Jahrgangsstufe:
Besprechung wesentlicher Begriffe, die im Zusammenhang mit gemäßigter und subtropischer Klimazone gebraucht werden:
- humid: Verdunstung ist geringer als Niederschlag
- vollhumid: Alle Monate des Jahres humid, ständig wasserführende Flüsse
- arid: Verdunstung ist größer als Niederschlag
- Dürre: Trockenperiode mit sehr geringem Niederschlag bei gleichzeitig hoher Temperatur mit der Folge großer Verdunstung
- kontinental: Große Schwankungen in Tages- und Jahresgang der Temperatur, kalte Winter und warme Sommer, niedrige Luftfeuchte, geringe Bewölkung, kurze Übergangsjahreszeiten.
- maritim: Ausgeglichener Jahresgang der Temperatur mit mildem Herbst und Winter, kühlem Frühjahr und mäßig warmem Sommer wegen hoher Wärmespeicherfähigkeit des Meeres
- Vegetationsdauer: (Klimatische) Vegetationsdauer ist die Zeitdauer, während der pflanzliches Wachstum möglich ist, d.h. in der Pflanzen blühen, fruchten und reifen können (Anzahl der Tage mit Mitteltemperaturen über 6 Grad Celsius bei Kulturpflanzen)
In der 8. Jahrgangsstufe:
Themen: Die Andersartigkeit einer Klimazone im Vergleich zu unserem Klima
Ein Vergleich von Subtropen und Tropen - der Nil als Fremdlingsfluss
Der Beispielraum Indien: Monsun
In der 9. Jahrgangsstufe:
Thema: Naturrisiken in der Landwirtschaft
Klimaprofile durch Asien (GUS) oder/und Nordamerika

 

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