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Der gekrümmte Raum: vom Lokalen zum Globalen

1 Sich auf einem Plan orientieren 2 Der gekrümmte Raum: vom Lokalen zum Globalen
Publikation: 27.10.2007
Lernstufe: 3
Herkunft: La main à la pâte, Paris. Originalversion: www.fondation-lamap.org/eratos

In Gruppen

Arbeiten Sie in dieser zweiten Phase auf die Erstellung des Netzes von Längen- und Breitengraden hin, welche die geographischen Koordinaten bilden, mit deren Hilfe man sich auf der Erde orientieren kann.

Wie lässt sich das, was wir gerade konstruiert haben, auf die Erdkugel anwenden? Verteilen Sie Fotokopien eines Gitternetzes, das Sie vorbereitet haben, und kugelförmige Gegenstände (Tennisbälle, Boule-Kugeln, Apfelsinen...) und fordern Sie die Schüler/innen auf, das Gitternetz um diese Gegenstände zu legen: Welche Schwierigkeiten tun sich auf?

Wie kann man ein für eine Kugelform passendes Gitternetz erfinden? Welche Formen nehmen die Linien des flachen Gitternetzes an, wenn Letzteres um eine Kugel gewickelt wird?

Hin zu einem neuen Koordinatensystem

Jede Gruppe wickelt das Blatt mit dem Gitternetz um eine Kugel, und zwar wird dabei zuerst ein Zylinder gebildet. Dabei bemerken die Schüler/innen, dass die (quer zur Zylinderachse) parallelen Geraden zu Kreisen werden. Um das ganze Gitternetz um die Kugel wickeln zu können, müssen sie den Zylinder an den beiden Enden wie das Papier eines Bonbons zusammendrehen, wobei die vorher senkrechten Linien sich verengen und in zwei einander entgegengesetzten Punkten zusammenlaufen.

Da es unmöglich ist, das ganze Blatt faltenlos um die Kugel zu wickeln, nehmen sie eine andere Kugel und üben sich darin, mit dem Filzstift dieses eigenartige Liniennetz auf die Kugel zu zeichnen. Sie erhalten auf diese Weise ein ganz neues Gitter, das sie so gleichmäßig wie möglich zu zeichnen versuchen.

Das vorher plane Maschennetz schließt sich um die Kugel. Alle auf dem Papier "waagerechten" Linien werden zu Kreisen, die unterschiedliche Durchmesser haben und zueinander parallel sind. Die vertikalen Linien werden ebenfalls zu Kreisen, die alle den gleichen Durchmesser wie die Kugel haben, aber nicht parallel sind, sondern sich alle in zwei Punkten schneiden. Sie können mit den Schüler/inne/n dieses neue Liniennetz näher untersuchen, indem Sie z.B. eine der Kugeln aufschneiden (eine Apfelsine ist hierfür besonders gut geeignet). Für die Kreise mit gleichem Durchmesser (also die "Längengrade") schneidet man sie in Viertel oder Achtel, für die parallelen Kreise (die "Breitengrade") in Scheiben.

Wenn Sie jetzt noch wie beim planen Gitternetz eine Nummerierung der Scheiben und Ringe festlegen, können die Schüler/innen eine weltumspannende "Schiffe versenken"-Schlacht veranstalten.

Nachdem die Schüler/innen das Gitternetz auf einer Kugel begriffen haben, können Sie das für die Erde verwendete Netz an einem Globus erläutern und sie darauf hinweisen, dass die beiden Schnittpunkte der senkrechten Linien (Längengrade) dem Nord- bzw. Südpol entsprechen und dass die Nummerierung der Planquadrate durch eine Einteilung der Kreise in Grade (wie bei einem Winkelmesser) ersetzt worden ist. Machen Sie sie auch auf die "Nullpunkte" aufmerksam: Die Null in der "Vertikalen" ist der Äquator. Für Orte, die nördlich des Äquators liegen, werden als geographische Breite positive Zahlen verwendet, für südlich gelegene negative. Die Null in der "Horizontalen" liegt auf dem Meridian, der durch die englische Stadt Greenwich führt (heute ein Stadtteil im Osten von London, dort befindet sich die königliche Sternwarte); er wird Nullmeridian genannt. Für Orte, die östlich dieser Linie liegen, wird eine positive Zahl als geographische Länge verwendet, während für Orte weiter westlich eine negative Zahl angegeben wird.

Sie können die mit diesem neuen Gitternetz verbundene Terminologie einführen, sobald den Schüler/inne/n Begriffe wie Meridian, Längen- und Breitengrad, Parallele, Äquator usw. hinreichend klar sind. Um sie noch vertrauter damit zu machen, lassen Sie sie auf einer Karte ihre eigene Schule und diejenigen Schulen orten, mit denen Sie zusammen ihre Messungen anstellen. Sie sollen dafür die geographischen Längen und Breiten aus der Tabelle im Internet verwenden.

Sie sind jetzt hinreichend gewappnet, um den Vergleich der Messwerte mit denen der Partnerschulen vorzunehmen und endlich den Durchmesser der Erde zu bestimmen. Wenn Sie noch etwas Zeit haben, könnten Sie noch näher auf die Begriffe Breite und Länge eingehen und mit Ihren Schüler/inne/n über die Zeitzonen auf unserem Planeten sprechen.

Letzte Aktualisierung: 6.7.2013

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