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Klimadetektive Übersicht

Über Climate Detectives

Climate Detectives ist ein Schulprojekt für Schülerinnen und Schüler zwischen 8 und 15 Jahren, das von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) in Zusammenarbeit mit den nationalen European Space Education Resource Offices (ESEROs) in ganz Europa durchgeführt wird. Ab 2022-2023 ist Climate Detectives auch für SchülerInnen bis zu 19 Jahren zugänglich.

In diesem Projekt schlüpfen die SchülerInnen in die Rolle von Klimadetektiven und lernen dabei etwas über die Umwelt der Erde. Dazu werden sie ein lokales Klimaproblem identifizieren (Phase 1), untersuchen sie anhand von echten Satellitenbildern oder eigenen Bodenmessungen (Phase 2) und schlagen schließlich Maßnahmen vor, die zur Verringerung oder Überwachung des Problems beitragen. Am Ende werden die Schüler ihre Ergebnisse mit der ESA Climate Detectives Community auf der Projektplattform (Phase 3). Auf diese Weise können alle von ihrer Arbeit lernen und die Schüler können auch das Bewusstsein für das von ihnen untersuchte Problem schärfen.

Warum teilnehmen?

Durch die Teilnahme am Projekt Climate Detectives werden die Schüler das Klima der Erde als komplexes und sich veränderndes System verstehen und lernen, wie wichtig es ist, unsere Umwelt zu respektieren. Die SchülerInnen werden die Möglichkeit haben, sich mit WissenschaftlerInnen und KlimaexpertInnen über organisierte Webinare auszutauschen und selbst solche Gelegenheiten mit lokalen Hochschulen, Universitäten und anderen Organisationen zu initiieren und zu organisieren.

Die Projektziele sind:

- Förderung des Lehrens und Lernens von MINT-Kompetenzen und -Fähigkeiten, einschließlich wissenschaftlicher Methodik, Datenerfassung, Visualisierung und Analyse.

- Verbesserung des Bewusstseins und der Kenntnisse der jüngeren Generation über das Klima der Erde, sowohl als globales Problem als auch im lokalen Umfeld, und Vorbereitung auf die klimatischen Herausforderungen dieses Jahrhunderts.

Zeitplan

Das Projekt besteht aus drei Phasen und findet jedes Schuljahr von Mitte September bis Ende Mai statt. Um an dem Projekt teilnehmen zu können, müssen sich die Teams in Phase 1 anmelden und einen Untersuchungsplan einreichen. Siehe den vollständigen Zeitplan hier.

Einführung in die verschiedenen Phasen

Phase 1 - Identifizierung eines Klimaproblems

In dieser Phase werden die Schüler aufgefordert identifizieren. ein Klimaproblem, dem sie als "Klimadetektive" nachgehen möchten. Die SchülerInnen sollten das Problem auf der Grundlage von Fragen definieren, die sich aus ihrem Schulunterricht und aus Beobachtungen in ihrem lokalen Umfeld ergeben. Die SchülerInnen müssen ihre Untersuchung des Problems planen, einschließlich ihrer Forschungsfrage und welche Erdbeobachtungsdaten sie sammeln müssen und welche Feld-/Laborstudien sie zur Beantwortung der Frage benötigen. Die Planung ist ein wichtiger Schritt bei jeder Untersuchung!

Wissenschaftler aus dem Bereich der Erdbeobachtung und des Klimas werden dann die Untersuchungspläne überprüfen und allen am Projekt beteiligten Teams ihr schriftliches Feedback geben.

Die Schritte in Phase 1:

Identifizieren Sie die Forschungsfrage

Eine Forschungsfrage ist eine der wichtigsten Komponenten jeder Untersuchung. Um eine Forschungsfrage zu identifizieren, können die Schüler.

Werfen Sie einen Blick auf frühere Climate Detectives-Beiträge in der Projektgalerie und einige der vorgestellten Projekte.
Recherchieren Sie die lokalen Medien und suchen Sie nach Artikeln, die lokale Klimaprobleme in Ihrer Gemeinde aufzeigen.
Prüfen Sie, ob es Berichte über jüngste Klimaereignisse gibt, die bei der Ermittlung geeigneter Fragen helfen könnten.
Wenden Sie sich an die örtlichen Umweltbehörden, um zu erfahren, ob sie Bedenken hinsichtlich lokaler Klimaprobleme wie Überschwemmungen, Stürme oder Veränderungen der biologischen Vielfalt haben.
Identifizieren Sie geografische Merkmale und Lebensräume, die sich für Untersuchungen in Ihrer Umgebung eignen, z. B. Schulgelände, Parks, Wälder, Flüsse, Gebirgszüge, Sandstrände usw.

Die Schüler können angeleitet werden, eine gute Forschungsfrage anhand der folgenden Kriterien oder des Forschungsfragenplaners zu formulieren:

Passt die Frage zum Thema Klima?
Konzentriert sich die Frage auf ein einzelnes Problem oder Thema?
Ist die Frage zu weit oder zu eng gefasst?
Ist die Frage klar und prägnant?
Ist die Antwort auf diese Frage zu leicht verfügbar?
Ist die Frage durchführbar (Zeitrahmen, Zugang zu Ressourcen, Fähigkeiten der SchülerInnen berücksichtigen)?

Den Planer für die Forschungsfrage und weitere Informationen über die Planung der Untersuchung finden Sie auf der Website Lehrerhandbuch.

Identifizieren Sie die zu untersuchenden Daten

Sobald die Forschungsfrage feststeht, müssen die Teams planen, welche Erdbeobachtungsdaten sie sammeln müssen.

Bei den für die Untersuchung zu sammelnden Daten kann es sich entweder um satelliten- oder bodengestützte Daten handeln, die aus professionellen Quellen stammen, oder um Daten, die durch Messungen von Schülern gewonnen wurden, oder um eine Kombination aus beidem. Die Teams können zum Beispiel Wetterbeobachtungen machen und diese mit historischen Klimadaten vergleichen.

Wie können lokale Bodendaten gesammelt werden?

Beobachtungen
Messungen
Zählen
Erhebungen
Laborversuche
Feldversuche

Wie kann auf Satellitendaten zugegriffen werden?

Mit Hilfe von Satellitendaten können Sie die Veränderungen auf unserem Planeten überwachen, die Entwaldung kartieren, die Eismenge, die von den Gletschern schmilzt, quantifizieren oder die Temperatur der Erde messen. Climate from Space und EO Browser sind zwei Online-Tools, die einen einfachen und kostenlosen Zugang zu Satellitendaten von verschiedenen EO ESA-Missionen bieten. Besuchen Sie den Abschnitt Satellitendaten, um weitere Informationen über diese Tools zu erhalten.

Einreichung des Untersuchungsplans

Der letzte Schritt in Phase 1 ist die Einreichung des Untersuchungsplans. Die wichtigsten erforderlichen Informationen sind.

Titel des Projekts
Wie lautet Ihre Forschungsfrage?
Beschreiben Sie das lokale Klimaproblem bzw. die Frage, die Sie untersuchen möchten.
Welche Art von Erdbeobachtungsdaten werden Sie verwenden?
Beschreiben Sie, wie Sie das Klimaproblem untersuchen wollen und welche Daten Sie zu analysieren gedenken. Beschreiben Sie auch, wie Sie auf die Daten zugreifen bzw. sie erheben wollen.

Wissenschaftler auf dem Gebiet der Erdbeobachtung und des Klimas werden Rückmeldungen und Empfehlungen zum eingereichten Untersuchungsplan geben.

Weitere Informationen zu Phase 1 und den einzelnen Schritten finden Sie in der Lehrerhandbuch

Phase 2 - Untersuchung des Klimaproblems

In dieser Phase untersuchen die Schüler das Klimaproblem, das sie in Phase 1 ermittelt haben. Dazu werden die Schüler sammeln geeignete Daten, kompilieren diese Daten, analysieren. ihre Erkenntnisse und Schlussfolgerungen ziehen.

Während der Phase 2 organisiert die ESA oder gegebenenfalls der nationale Koordinator Online-Veranstaltungen, bei denen die Teams "Fragen Sie einen Wissenschaftler" und erhalten Hintergrundinformationen und Tipps.

Die Schritte in Phase 2:

Daten sammeln

In Phase 2 wird damit begonnen, die Daten zu sammeln, um die in Phase 1 gestellte Forschungsfrage zu beantworten. Die von den Schülern für das Klimadetektive-Projekt verwendeten Erdbeobachtungsdaten können sein Bodenmessungen ODER Satellitendaten. Die Schüler können auch beide Arten von Daten in ihren Untersuchungen verwenden.

Es ist wichtig, dass alle gesammelten Daten aufgezeichnet werden. Zu diesem Zweck könnten die Schüler ein Logbuch oder Aufzeichnungsblätter führen, in denen die relevanten Informationen festgehalten werden.

Nachweise über die Arbeit von Studierenden können auch durch folgende Mittel erbracht werden.
Fotos des Ortes, an dem die Daten gesammelt werden
Videos
Fotos von Teammitgliedern bei der Arbeit (stellen Sie sicher, dass Sie die GDPR-Regeln für Ihre Schule einhalten)
Screenshots der gesammelten Daten
Beschriftete Skizzen von Experimenten im Feld oder im Labor

Dies kann nützlich sein, um die von den Schülern in Phase 3 des Projekts geleistete Arbeit zu vermitteln.

Wenn die Schülerinnen und Schüler Satellitendaten und -bilder verwenden, um ihr Klimaproblem zu untersuchen, sollten sie ausführliche Notizen machen:
Nennen Sie den Link zu den verwendeten Anwendungen
Datum, an dem sie die Daten gesucht haben
Gesuchtes Gebiet
Aufzeichnen, ob es sich um aktuelle Daten oder historische Daten handelt
Abrufen und Speichern der Daten
Herunterladen und Speichern von Satellitenbildern, die sie verwenden möchten

Weitere Informationen über den Zugang zu den EO-Daten finden Sie in der Satellitendaten Abschnitt.

Organisieren und Verwalten von Daten

Der erste Schritt zur Organisation der Daten besteht darin, sie in einer Form zusammenzustellen, die leicht zu interpretieren ist und bei der die Beziehungen zwischen den Variablen leicht zu erkennen sind.

Die Schüler können klar beschriftete Datentabellen erstellen. Diese können dann verwendet werden, um verschiedene Arten von Diagrammen zu erstellen, die ihre Daten darstellen und es ermöglichen, Muster, Trends und Ähnlichkeiten/Unterschiede deutlicher zu erkennen, zum Beispiel.

Liniendiagramme
Punktediagramme
Trendgrafiken
Balkendiagramme
Tortendiagramme

Bei der Erstellung von Diagrammen sollten die Schüler Folgendes berücksichtigen:
Titel der Grafik
eindeutig beschriftete Achsen
Maßeinheiten
geeignete Skalierung

Die Schüler können einfache statistische/mathematische Berechnungen wie Stichprobengröße, Mittelwert (Durchschnitt), Median und Spannweite durchführen.

Diese Tabellen und Diagramme werden in Phase 3 des Projekts nützlich sein, wenn die Schüler ihre Ergebnisse mitteilen und ihre Erkenntnisse kommunizieren.

Daten analysieren und Schlussfolgerungen ziehen

Die gesammelten und zusammengestellten Daten bilden die Grundlage für die Diskussion, Argumentation und Reflexion über das Teamprojekt. Die Schüler können die folgenden Fragen verwenden, um zu bewerten, ob ihre Ergebnisse ihre Forschungsfrage beantworten:
Gibt es offensichtliche Trends/Muster?
Was könnten die Trends/Muster bedeuten?
Gibt es irgendwelche Unstimmigkeiten oder etwas, das nicht korrekt aussieht? Können sie erklärt werden?
Können aus den Ergebnissen irgendwelche Schlussfolgerungen gezogen werden?
Gibt es irgendwelche Einschränkungen bei den Schlussfolgerungen?
Ist die Forschungsfrage ausreichend beantwortet?
Ist weitere Forschung erforderlich?

Die Schlussfolgerung ist ein schwieriger Teil des Forschungsprozesses und die Unterscheidung zwischen Ergebnissen und Schlussfolgerungen ist nicht immer klar. Die Schlussfolgerung sollte versuchen, die Forschungsfrage zu beantworten, und die Ergebnisse können gegebenenfalls in einem Diagramm, einer Tabelle oder einem Kuchendiagramm dargestellt werden, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben.

Weitere Informationen zu Phase 2 und den einzelnen Schritten finden Sie in der Lehrerhandbuch

Phase 3 - Ergebnisse teilen und etwas bewirken

Phase 3 ist die letzte Phase des Klimadetektive-Projekts. Sie ist eine Feier der von den Schülern geleisteten Arbeit. Sie haben die Rolle der Klimadetektive angenommen. Wie bei jeder Detektivarbeit ging es auch hier darum, ein lokales Klimaproblem zu identifizieren, es zu untersuchen und schließlich eine mögliche Lösung zu finden. Ihre detektivische Arbeit ist abgeschlossen, und sie sind bereit, einen Weg zur Überwachung oder Abschwächung des Problems vorzuschlagen. Sie sind bereit EINEN UNTERSCHIED MACHEN!Am Ende des Projekts erhalten alle Teams, die ihr Projekt vorstellen, per E-Mail eine Teilnahmebescheinigung.

Die Schritte in Phase 3:

Entscheiden Sie über die zu ergreifenden Maßnahmen

Auf der Grundlage der Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus Phase 2 sollten die Teams über Maßnahmen entscheiden zur Lösung des von ihnen untersuchten Klimaproblems zu ergreifen. Sie schlagen vor, wie sie als Einzelpersonen und als Gemeinschaft etwas bewirken können, und beziehen sich dabei auf ihre ursprüngliche Forschungsfrage. Die Aktionen müssen sich nicht auf die Schulzeit beschränken; die SchülerInnen könnten zum Beispiel Ideen mit nach Hause nehmen und ihre Familien einbeziehen, um sie in ihrem Alltag umzusetzen, oder eine Präsentation halten oder eine Kampagne in ihrer Schule oder lokalen Gemeinde veranstalten, um das Bewusstsein zu schärfen. Einige Aktionen, die von Teams, die an früheren Ausgaben der Klimadetektive teilgenommen haben, identifiziert wurden, sind Entwicklung einer App um den Nutzern zu helfen, ihren CO2-Fußabdruck zu verfolgen und zu verringern, und um das Bewusstsein für die Energieverbrauch des Schulgebäudes oder Gebäude Gärten für Bestäuberinsekten.

Präsentieren Sie das Projekt

Kommunikation ist eine wertvolle wissenschaftliche Fähigkeit, und Phase 3 des Klimadetektive-Projekts bietet den Schülern die Möglichkeit, diese Fähigkeit zu fördern. Die Schüler teilen ihre Arbeit mit ihrer Schule, der ESA Gemeinschaft der Klimadetektive und vielleicht auch die weitere Gemeinschaft. Auf diese Weise können alle von ihrer Arbeit profitieren und lernen, während die Schüler das Bewusstsein für das von ihnen untersuchte Problem schärfen können!

Die Teams können ihre Arbeit auf verschiedene Weise präsentieren und so ihr Klimadetektiv-Projekt klar und prägnant erklären. Die SchülerInnen können eine Posterpräsentation der durchgeführten Arbeiten, eine Folienpräsentationerstellen Sie eine Website die Projektergebnisse zu organisieren und die Projektbotschaft zu vermitteln oder eine kurze Film ihrer Studie.

Das Projekt teilen

Die Teams können ihre wichtigsten Ergebnisse und Aktionen mit der Climate Detectives Community teilen. Die SchülerInnen müssen eine einfache, fokussierte Zusammenfassung des Projekts schreiben, die Folgendes enthalten sollte.

Titel des Projekts
Forschungsfrage
Zusammenfassung des Projekts
Wichtigste Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Aktionen, die etwas bewirken
Optional: ein Link zu einer Website/Video über das Projekt

Die Zusammenfassung sollte auf Notizen und Arbeiten basieren, die während des gesamten Untersuchungszeitraums durchgeführt wurden. Dazu gehören auch Informationen, die während der Planungs-, Datenerhebungs- und Analysephase gesammelt wurden.