GIS in der Geoinformatik - GIS in der Schule

Norbert de Lange

Zusammenfassung In diesem Beitrag wird die Begriffsunschärfe von GIS im Kontext von Schule diskutiert. Herausgestellt wird, dass Auskunftssysteme von Geodaten und weniger Geoinfor-mationssysteme im strengen Sinne der Geoinformatik im Geographieunterricht eingesetzt werden. Gefordert wird eine klare Begriffstrennung zwischen GIS und Auskunftssystemen für Geodaten bzw. Geodatenportalen. Zudem wird ein Katalog an GIS-Funktionen zusammengestellt, der verpflichtend für alle Schüler im Geographieunterricht sein muss.

1 GIS im Schulunterricht NEUER TITEL gis für den …

GIS ist in der Schule kein Fremdwort! Dies ist nicht länger ein hoffnungsfroher Wunsch, sondern spätestens seit 2006 Realität. Auf dem Schulgeographentag 2006 in Bremen widmeten sich 4 von 12 Workshops diesem Thema. Parallel zu der seit Jahren etablierten Fachtagung der Geoinformatik im deutschsprachigen Raum, der AGIT in Salzburg, fand eine Fachtagung zu Lernen mit Geoinformation statt. Diese Tagung wird im Jahr 2007 fortgesetzt und begründet vielleicht eine dauerhafte Reihe. Zu GIS an Schulen besteht bereits auch eine umfangreiche Fachliteratur. Vor allem finden sich in den jüngeren Schulbüchern auch erste Anwendungsbeispiele von GIS. Gerade diese Schulbuchbeispiele zeigen, dass inzwischen GIS an den Schulen und bei den Schülern angekommen ist. Insbesondere ist „GIS“ in die Lehrpläne der Bundesländer aufgenommen worden. In einigen Bundesländern wie z.B. in Baden-Württemberg ist „GIS“ sogar verpflichtender Bestandteil für die Jahrgangsstufen 8 und 10 sowie für die Kursstufe (so z.B. im Bildungsplan Baden-Württemberg für Gymnasien, vgl. MINISTERIUM FÜR KULTUS, JUGEND UND SPORT BADEN-WÜRTTEMBERG 2004). Sicherlich bestehen nach wie vor Akzeptanzprobleme. Die Argumente können letztlich aber nicht überzeugen (vgl. eingehender DE LANGE 2006a u. 2006b). Inzwischen ist freudig feststellen, dass eine neue Entwicklung angeschoben worden ist. Hierzu hat die stärkere Verbreitung webbasierter Informationssysteme von Geodaten entscheidend beigetragen. So besteht eine große und weiter wachsende Vielfalt an Geodatenportalen, die Geodaten für eine breite Öffentlichkeit bereitstellen (vgl. z.B. auch den Aufbau von Geodateninfra-strukturen in den Bundesländern) und die auch im Geographieunterricht problemlos und sehr treffend eingesetzt werden können. Als Beleg für diese Aussage sollen hier zwei Beispiele und deren Verankerung im Geographieunterricht angeführt werden. Hier wird die These vertreten, dass sich diese Beispiele fast beliebig erweitern und auf ähnliche Fragestellungen auch im jeweiligen Nahraum der Schule übertragen lassen

N. de Lange

Abb. 1: Agrar- und Umweltatlas Schleswig-Holstein: Verteilung von Waldflächen und

Landschaftsschutzgebieten am westlichen Stadtrand von Kiel (13.1.2007)

Abb. 2: Geodatenserver Rhein-Ruhr: Nutzungswandel am Rhein-Herne-Kanal an der

nördlichen Stadtgrenze von Herne zu Recklinghausen (13.1.2007)

GIS in der Geoinformatik – GIS in der Schule

Die erste Aufgabe kann Unterrichtsreihen mit den Themen „Stadt“, „Urbanisierung“, „Sub-urbanisierung“ und „Nutzungskonflikte im urbanen Raum“ zugeordnet werden (vgl. Abb. 1): In der Gemeinde Kronshagen (westlicher Stadtrand von Kiel) soll das Siedlungsgebiet erweitert werden. Wo liegen im Großraum Kiel (bzw. in der Gemeinde Kronshagen) Naturschutzgebiete, Landschaftsschutzgebiete oder Wald- und Forstflächen, auf denen eine Siedlungserweiterung nicht möglich ist? Heranzuziehen ist der digitale Agrar- und Umweltatlas Schleswig-Holsteins (Einstieg über: http://www.umweltdaten.landsh.de). Die zweite Aufgabe kann Unterrichtsreihen mit den Themen „Ruhrgebiet“, „Strukturwandel in Altindustrieräumen“, „Standortfaktoren“ und „Wirtschaftsförderung“ zugeordnet werden: Das Ruhrgebiet hat einen tief greifenden Strukturwandel erfahren. Welche Nutzungen finden sich heute im Kern des Ruhrgebiets (vgl. Abb. 2)? Zu benutzen ist der Geodatenserver des Regionalverbandes Ruhr, mit dem u.a. der Atlas „Gewerbe- und Industriestandorte“ zu veranschaulichen ist (http://www.rvr-online.de/daten/geodaten server. shtml). Neben diesen Informationssystemen, die eine breite Öffentlichkeit ansprechen, bestehen Web-Angebote, die direkt für den Einsatz im Geographieunterricht mit konkreten Arbeitsanleitungen konzipiert sind (vgl. Diercke web-GIS, Klett-GIS und vor allem das Internetportal Web-GIS auf dem Bildungsserver Rheinland-Pfalz). Besonders ist auf das sog. WebGIS des sächsischen Bildungsservers hinzuweisen (vgl. Abb. 3, Einstieg über: http://www.sn.schule.de/~gis). Mit dem Ziel „Informieren-Navigieren-Analysieren-Kreie-ren-Präsentieren“ erlaubt dieses Informationssystem neben Datenabfragen auch das Verändern von Thematischen Karten (d.h. Modifizieren einer Klasseneinteilung). Diese Angebote können von den Lehrern aufgegriffen und genutzt werden. Diese webbasierten Dienste werden zunehmend im Geographieunterricht eingesetzt. Aber: Die im Internet angebotenen Informationssysteme von Geodaten oder Geodatenportale sind keine Geoinformationssysteme. Diese eindeutige Aussage gilt auch dann, wenn diese Informationssysteme sich selbst als Geoinformationssystem oder GIS bezeichnen. Im Internet finden sich (derzeit) nur reine Auskunftssysteme von Geodaten. Sie stehen dadurch auf einer Stufe z.B. mit einem Informationssystem, das auf Anfrage Daten zu Bahn- oder Flugverbindungen bereitstellt und sie in Form von Tabellen präsentiert. Die webbasierten Dienste, die sich zwar GIS nennen, sind daher aber nur Auskunftssysteme, da sie die Informationen lediglich präsentieren, d.h. datentypisch in graphischer Form, d.h. durch kartenähnliche Darstellungen. Hingegen ist in der Geoinformatik der Begriff „Geoinformationssystem“ oder „GIS“ eindeutig definiert. Leider gehen aber die breite Öffentlichkeit, Erdkundelehrer und auch Bildungspolitiker bei der Erarbeitung von Lehrplänen sowie von Beiträgen in Schulbüchern recht sorglos und oberflächlich mit dem Begriff Geoinformationssystem oder GIS um. Sie haben einen für sie anscheinend intuitiv klaren Begriff genutzt und verbreitet. Diese diffuse Verwendung des Namens Geoinformationssystem oder GIS ist aber sehr kritisch. Letztlich ist nicht geklärt, was in der Schule umzusetzen ist, wenn „GIS“ im Lehr-

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oder Bildungsplan verbindlich verankert ist oder wenn ein GIS-Einsatz auf allen Schulstufen gewünscht wird?

Abb. 3: webGIS des sächsischen Bildungsservers: Regionale Disparitäten auf der Erde

(13.1.2007)

2 GIS in der Geoinformatik

In einer ersten und noch anschaulich klaren Begriffsnäherung ist ein Geoinformationssystem als Modell der realen Welt zu verstehen, das verschiedene graphische wie auch fachliche Sichten auf einen Datenbestand ermöglicht. In der Abbildung 4, die einen Ausschnitt aus einem Umweltinformationssystem zeigt, werden mehrere Datenebenen sichtbar. So sind die schützenswerten Biotope nach § 28a NNatG, die Flächen der tatsächlichen Nutzung (Folie 21 der Automatisierten Liegenschaftskarte) und die Altlastenverdachtsflächen dargestellt, wobei letztere hier nicht aktiviert sind. Die verschiedenen thematischen Schichten liegen übereinander und überdecken sich teilweise. Ferner sind für zwei thematische Schichten die Attributtabellen dargestellt. Hierdurch werden verschiedene fachliche Sichten auf den Datenbestand möglich (z.B. Naturschutz und Altlasten). Diese Systeme besitzen vielfältige Funktionen zur graphischen Darstellung der Geoobjekte: Ein leistungsfähiges Geoinformationssystem auf einem Desktop-PC besitzt über die Standardwerkzeuge wie z.B. Zoomen oder Verschieben hinaus weitergehende Präsentationsfunktionen, die aber auch (datenabhängig) perspektivische, pseudo-dreidimensionale Ansichten wie z.B. Blockbilder (u.a. mit

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Veränderung der Beleuchtungs- bzw. Besonnungsrichtung) ermöglichen und Drehungen des Gesamtbildes gestatten.

Abb. 4: Ansicht eines Desktop-Geoinformationssystems

Hinsichtlich der Präsentation der Geodaten bestehen zwischen einem Auskunftssystem von Geodaten und einem Geoinformationssystem keine prinzipiellen Unterschiede, was auch für die Auswertungsmöglichkeiten der Sachdaten gilt. Durch das Anklicken der Darstellungen mit der Maus werden zugehörige Sachdaten angezeigt. Über logische Bedingungen sind Abfragen und Auswertungen des Datenbestands möglich (vgl. Abb. 3). Natürlich besitzt ein Geoinformationssystem auf einem Desktop-PC weitaus mehr Auswertungsmöglichkeiten. Ein großer Unterschied zu einem Auskunftssystem und Geodatenportal, die lediglich auf vorhandene Geodaten zurückgreifen, besteht aber darin, dass ein Geoinformationssystem in der Lage ist, die Geoobjekte der realen Welt zu modellieren und in ein digitales Informationssystem abzubilden. Hierbei bedeutet „abbilden“, dass mit einem Geoinformationssystem neue Geometriedaten (d.h. vor allem Punkte, Linien und Flächen) sowie dazugehörige Sachdaten erfasst werden können. Ein leistungsstarkes Geoinformationssystem besitzt sehr vielfältige Funktionen zur Erfassung der Geometrien (z.B. Standardfunktionen wie Erzeugen, Löschen oder Verändern von Geometrien, aber auch spezielle Funktionen wie z.B. Erzeugen einer parallelen oder lotrechten Linie zu einer vorhandenen Linie). Zu den Werkzeugen zum Editieren von Geometrien gehören vor allem das Entfernen überflüssiger oder das Hinzufügen neuer Punkte, Linien oder Flächen sowie das Ausdünnen und Glätten von Linien oder das Auftrennen von Linien und Flächen.

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Neben den Editierwerkzeugen gehören zu einem Geoinformationssysteme z.B. auch Funktionen zur Koordinatentransformation (z.B. von geographischen Koordinaten zu UTM oder Kartenprojektionen). Ein identisches Koordinatensystem ist die Grundvoraussetzung, dass verschiedene Datenbestände für einen Raumausschnitt auch tatsächlich „übereinander“ gelegt werden können. Ein Geoinformationssystem ist in der Lage, den aufgenommenen Geometrien (z.B. Lage von Bäumen als Punkte) auch Merkmale (z.B. Baumart) und Merkmalswerte (z.B. Eiche) zuzuordnen. Die wichtigsten Funktionen bei der Sachdatenerfassung sind das Löschen und Hinzufügen, das Kopieren und das Umbenennen von Attributen wie auch von einzelnen Attributwerten. Der weitere große Unterschied zwischen einem Geoinformationssystem und einem Auskunftssystem oder Geodatenportal sind die Analysewerkzeuge. So ist in der Geoinformatik unstrittig, dass gerade diese Analysewerkzeuge, d.h. Art und Funktionsumfang, bestimmen, ob ein Geoinformationssystem im Gegensatz zu einem CAD- oder einem Kartographiesystem vorliegt. Hier sollen die räumlichen Analysefunktionen anhand einer angewandt-planerischen Fragestellung verdeutlicht werden. Die Gemeinde Bad Essen im Landkreis Osnabrück sucht mit einer GIS-gestützten Analyse Flächen, die für die Ansiedlung von großflächigem Einzelhandel überhaupt infrage kommen. Bei dieser Planungsaufgabe müssen verschiedene Vorschriften und Gesetze (insbesondere BauGB, BauNVO, RROP und BNatSchG) berücksichtigt werden, die zu einem Ausschluss von Flächen führen. In einem ersten, hier vereinfachten Analyseschritt werden nur die Flächen gesucht, die außerhalb von Vorrang- oder Vorsorgegebieten für Natur und Landschaft nach dem Regionalen Raumordnungsprogramm des Landkreises Osnabrück liegen. Ferner müssen die vorhandenen Wohnbau- und Gewerbeflächen sowie die vorhandenen gemischten Bauflächen ausgeschlossen werden, die bebaut sind und die keine Flächenreserven besitzen. Dazu werden in einem Geoinformationssystem diese Flächen „zusammengelegt“ und dann von der Gesamtfläche Bad Essens „abgezogen“. Die Abbildung 5 zeigt das Ergebnis der Analyseschritte, die (ausgedrückt durch Begriffe der Mengenlehre) dem Bilden der Vereinigungsmenge und dann dem Bilden der Komplementmenge entsprechen. Nachdem die sog. Restriktionsflächen ausgeschlossen sind, werden in einem zweiten Analyseschritt die verbleibenden Restflächen im Hinblick auf ihre Eignung analysiert. In diesem Beispiel wird hierzu das Kriterium Erreichbarkeit herangezogen und dadurch operationalisiert, dass die potentiellen Ansiedlungsflächen in einer Pufferzone mit dem Radius 500m um die regionalen und überregionalen Hauptstraßen liegen müssen (vgl. Abb. 6). In einem dritten Analyseschritt wird der räumliche oder mengentheoretische Durchschnitt der Positivflächen aus dem ersten und zweiten Analyseschritt gebildet (vgl. Abb. 7). Anzumerken ist, dass hier die Analyseschritte nur prinzipiell dargestellt wurden. So sind bei der realen Planungsaufgabe weitere Kriterien heranzuziehen, die zum Ausschluss von Flächen führen. Ferner sind differenziertere Indikatoren zur Operationalisierung von Eignungsflächen zu definieren. In der derzeitigen Planung besitzt die sog. städtebaulich integrierte Lage, d.h. die Einbindung in einen bestehenden Siedlungszusammenhang, große

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Relevanz. Obschon hier nur wenige Analysefunktionen zum Einsatz kamen, zeigt gerade dieses Beispiel, dass ein Geoinformationssystem viel mehr als ein Auskunftssystem ist.

Abb. 5: GIS: nach Vereinigung der Daten und Bilden des räumlichen Komplements

Abb. 6: GIS: Bilden von Pufferzonen

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Abb. 7: GIS: Errechnen des räumlichen Durchschnitts der Daten aus Abb. 6 und 7

Vor dem Hintergrund der angeführten Erläuterungen und Beispiele wird jetzt die strenge Definition aus der Geoinformatik für ein Geoinformationssystem verständlich (DE LANGE 2005 S. 320):

Ein Geoinformationssystem ist ein rechnergestütztes System, das aus Hardware, Software, Daten und den Anwendungen besteht. Mit ihm können raumbezogene Daten digital erfasst, gespeichert, verwaltet, aktualisiert, analysiert und modelliert sowie alphanumerisch und graphisch präsentiert werden.

Hier wird die These gewagt, dass weder Bildungspolitiker noch Lehrer tatsächlich beabsichtigt haben, GIS im Geographieunterricht nur in diesem eindeutig definierten Sinn einzusetzen. Das Wort „GIS“ hat vielmehr sehr unreflektiert Eingang in Bildungs- und Lehrpläne sowie in Schulen gefunden.

3 GIS-Funktionen im Geographieunterricht

Für die erheblichen Begriffsunschärfen, was „GIS“ bedeutet, sind im Wesentlichen zwei Ursachen anzuführen. Zum einen sind das äußere Erscheinungsbild von Geoinformationssystemen, von Auskunftssystemen von Geodaten oder von Geodatenportalen im Internet und somit die Darstellungsformen der Daten in Form von digitalen Graphiken und Karten am Monitor sehr ähnlich. Die verschiedenen Präsentationen können sämtlich als Modelle der realen Welt verstanden werden. Zum anderen werden einerseits Software und Funktionen und andererseits Daten und Informationen nicht immer als Einheit verstanden, stattdessen wird häufig nur die

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Datenseite betrachtet. Während ein Geoinformationssystem diese Modellierung und Abbildung der Geoobjekte und das Schaffen neuer Datenbestände ermöglicht, bietet ein Auskunftssystem von Geodaten oder ein Geodatenportal (nur) verschiedene Sichten auf einen vorhandenen Datenbestand. Hier stehen sich datenproduzierende Systeme, die die Erstellung eigener, individueller Datenbestände ermöglichen, und datenabrufende Systeme gegenüber, mit denen nur vorgefertigte Daten ausgewertet werden können. Genau dieses Vorgehen der Auswertung vorhandener Materialien ist typisch für den Geographieunterricht. Die Schüler haben vor allem in den unteren Jahrgangsstufen nur die Möglichkeit, aus vorgegebenen Materialien auszuwählen. Manchmal hat die Lerngruppe allerdings auch die Gelegenheit, z.B. im Internet eigene Recherchen durchzuführen. Die Materialauswertung, insbesondere wenn sie mit Originaldaten und nicht mit didaktisch reduzierten Materialien erfolgt, kann sehr vielschichtig und anspruchsvoll sein. Sie erfordert die aktive Beteiligung und Auseinandersetzung der Schüler z.B. in Gruppenarbeit. Ein Auskunftssystem von Geodaten oder ein Geodatenportal setzt dieses Arbeiten mit modernen Mitteln fort. Hieraus ergibt sich fast unmittelbar die Forderung, dass Auskunftssysteme von Geodaten und Geodatenportale (aber keine Geoinformationssysteme!) für den Schulalltag einzusetzen sind. Nur in sehr seltenen Fällen wie z.B. während der Projektarbeit kommen Schüler im Geographieunterricht dazu, eigene Daten und Materialien zu erheben (z.B. eigene Befra-gungen, Sammeln von Wasser- oder Bodenproben, Erfassen von klimatologischen Messdaten). In den Schulbüchern finden sich auch methodische Anleitungen, wie z.B. anhand einer Geschäftskartierung eigene raumbezogene Daten zu erheben und wie sie in Form von Karten aufzubereiten sind (vgl. „TerraMethode Kartierung“ in Terra Erdkunde Sekundarstufe II. Ausgabe NRW (2006) oder „Wir kartieren eine Geschäftsstraße“ in Mensch und Raum Geographie 9, Gymnasium Nordrhein-Westfalen (2006)). Die Bear-beitung weiterer, vielfältiger Fragestellungen, die die Erfassung eigener Daten (d.h. eigener Geometrie- und Sachdaten) erfordern, sind im Geographieunterricht denkbar und auch durch Lehrpläne abgesichert. Hier kann ein Geoinformationssystem (im eindeutigen Sinn der Geoinformatik) hervorragend eingesetzt werden. Die Bildungspolitik hat sicher nicht an diese Fragestellungen gedacht, wenn sie den GIS-Einsatz fordert. Die bisherige Diskussion soll zeigen:

• Der Begriff Geoinformationssystem (GIS) ist in der Geoinformatik eindeutig definiert. • Geoinformationssystem (GIS) ist weitaus mehr als das, was in Lehrplänen oder in der

fachdidaktischen Literatur mit Geoinformationssystem (GIS) gemeint ist. • Im Schulalltag werden im Geographieunterricht nur sehr selten eigene Daten

produziert. Somit bestehen im Geographieunterricht nicht sehr häufig oder kaum Möglichkeiten, ein Geoinformationssystem (im engeren Sinn der Geoinformatik) einzusetzen. So muss die einfache Forderung aufgegeben werden, ein Geoinformationssystem (GIS) (im eindeutig definierten Sinn der Geoinformatik) im Geographieunterricht zu nutzen.

Diese Schlussfolgerung mag überraschend sein, sie basiert wesentlich auf einer sehr strengen Auslegung des Begriffs Geoinformationssystem (GIS). Diese Diskussion, die zur Standortbestimmung von Geoinformationssystem (GIS) im Schulunterricht prinzipiell

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notwendig ist, darf aber nicht dazu führen, das Wort GIS im Geographieunterricht gänzlich zu vermeiden oder nur den (komplexen) Einsatz von Geoinformationssystemen im strengen Sinn der Geoinformatik zu fordern. Die Kernfrage darf nicht sein, ob „GIS“ in einer strengen oder in einer weniger eng gefassten Begriffsdefinition zum Tragen kommt. Wichtiger ist die Frage, welche GIS-Funktionen eingesetzt werden sollen. Aus der Sicht der Geoinformatik sind in der Tabelle 1 die zu beherrschenden GIS-Kenntnisse und GIS-Funktionen zusammengestellt. In diesem Sinn, d.h. in Konkretisierung auf die Funktionalitäten, ist die Forderung nach dem „GIS“-Einsatz zu präzisieren und deutlich zu erheben.

Tab. 1: Im Geographieunterricht allen Schülern zu vermittelnde GIS-Kenntnisse und GIS-Funktionen

Grundlagen Begriffe wie Vierkomponentenmodell GIS als Modell der realen Welt Ebenenaufbau Raster- und Vektordaten Visualisierungswerkzeuge Vergrößern, Verkleinern, Verschieben des dargestellten Ausschnittes Hinzufügen und Aktivieren von Datenebenen Veränderungen der Darstellungsreihenfolge der Datenebenen Gestaltungsmöglichkeiten Gestaltung von Signaturen Veränderung von Klassengrößen und Farbzuordnungen Erstellen eigener thematischer Karten

Räumliche Bezugssysteme großmaßstäbige Koordinatensysteme wie UTM- oder Gauß-Krüger-Koordinaten geograph. Länge und Breite und Kartenprojektion Auswertemöglichkeiten allgemeine Suchfunktion Abfragen der hinterlegten Sachdaten durch Anklicken der Geoobjekte Erstellen komplexerer logischer Abfragen der Attributdaten Messung von Entfernungen und Flächengrößen Hotlink Ausgabemöglichkeiten Drucken Export z.B. als PDF-Dokument

Die Zusammenstellung soll eine Diskussion anregen oder intensivieren, die diese GIS-Funktionen und die dadurch zu erzielenden Kompetenzen begründet. Hier sollen nur wenige, auf den ersten Blick nicht eindeutige Inhalte erläutert werden. So müssen aus Sicht der Geoinformatik Grundlagen thematisiert werden, was ein GIS ist. Hierzu gehören Begriffsklärungen wie Ebenenaufbau oder die Unterscheidung von Raster- und Vektordaten. Die Behandlung von räumlichen Bezugssystemen ist notwendig, da am Monitor die Erdkugel in ein rechtwinkliges Koordinatensystem dargestellt wird. Diese Standardaufgabe kann sehr gut mit GIS-Funktionen veranschaulicht werden, da hierdurch schnell verschiedene Projektionen vorgestellt und diskutiert werden können. Dies ist im Übrigen auch eine Aufgabe, die sich in ähnlicher Form auch bei der Arbeit mit Atlanten und allgemein bei Karten stellt und deren Behandlung traditionell in Lehrplänen verankert ist. Man kann aber davon ausgehen, dass dieses Thema mit GIS-Funktionen anschaulicher zu vermitteln ist.

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NEU: Begründung für diese Funktionalitäten ergibt sich beinahe zwangsläufig aus dem Alltag. Schule hat Nachhol- und Aufklärungsbedarf, GIS im Internet, Navigationssysteme, GoogleEarth, Begründung für GIS „Schüler können erwarten, dass das schon im Alltag bekannte Instrument auch in der Schule eingesetzt wird. Schülern kann basierend auf den Vorkenntnissen schnell vermittelt werden, dass GIS eine hohe Bedeutung in der Praxis hat. Schüler können auch aus diesem Grund erwarten, mehr über GIS zu erfahren und GIS in der Schule zu nutzen.“ de Lange 2006. NEU: GIS im Schulunterricht nicht absolut formulieren „DAS IST GIS“. Vielfalt, aber bewusst sein, was GIS bedeutet! „Hier soll für eine schulstufenabhängige Mehrdeutigkeit von GIS plädiert werden, um nicht von vorneherein den GIS-Einsatz nur auf die oberen Klassen zu beschränken.“ de Lange 2006 NEU: die derzeitigen GIS-Systeme erfüllen die in Tab. 1 genannten Anforderungen nur zum Teil. Proprietäre Systeme sind zu komplex und letztlich für den Schulalltag nicht taglich, Geoportale haben einige Funktionen nicht, web-gestützte Systeme sind noch nicht so weit.

4 NEUER TITEL GIS und DATEN??? Oder WEGLASSEN

Die bisherige Diskussion betraf ein Geoinformationssystem primär als Werkzeug. In Zeiten, als GIS aus der Geoinformatik in die Schulen diffundierte, hatte die Technik einen gewissen Vorrang. Unterrichtsbeispiele, aufbereitete Materialien oder Daten, also alles, was „hinter“ dem Werkzeugkasten steckt, waren noch nicht in ausreichendem Maße für Schüler verfügbar. Die in Schulen eingesetzten Systeme wie DierckeGIS oder SchulGIS waren im Funktionsumfang reduzierte Originalsoftware aus der Geoinformatik. In dieser Anfangsphase bedeutete „GIS an Schulen“ fast direkt, eigene Datenbestände aufzubauen. So wurde GIS durchaus in der strengen Definition benutzt. Die komplexe Software hat allerdings verhindert, dass GIS zu einem Standardwerkzeug wurde. In der jetzigen Entwicklungsphase, in der Informationssysteme von Geodaten dank der Internettechnologie auf breiter Front eingesetzt werden können, tritt die Software bzw. der Funktionsumfang der Software in den Hintergrund, die Inhalte und die Daten rücken gleichzeitig sehr viel stärker in den Vordergrund. Die Informationspflicht (vgl. z.B. das Umweltinformationsgesetz) gegenüber den Bürgern, die größere Kommunikation und insbesondere die höhere Partizipation der Bürger an Prozessen der Stadt- und Regionalentwicklung haben das Angebot von Geodaten im Internet erhöht und haben zum Aufbau von sog. Geodateninfrastrukturen geführt. Die leichten und effizienten Zugriffsmöglichkeiten im Internet, die auch die Nachfrage nach Geodaten mit sich zog, haben diesen Prozess beschleunigt.

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Hierdurch bekommt die Diskussion um GIS an Schulen eine besondere Wendung: Der Einsatz von webbasierten Informationssystemen von Geodaten oder von Geodatenportalen ist auf allen Schulstufen aufgrund ihrer Inhalte zu fordern. Webbasierte Informationssysteme ermöglichen, ein selbstständiges, exploratives Erarbeiten von Materialien. Hierdurch ergeben sich erhebliche Mehrwerte z.B. gegenüber der üblichen Atlasarbeit oder dem Auswerten von Statistiken. Für einen derartigen Einsatz von „GIS“ bestehen keine Gegenargumente wie vor allem fehlende oder zu kostenintensive oder zu komplexe Software. Zur Auswertung der Inhalte eines webgestützten Informationssystems von Geodaten sind nur wenige Grundfunktionen eines Geoinformationssystems notwendig (vgl. Tab. 1). In den oberen Jahrgangsstufen kann und soll auch mit eigenen raumbezogenen Daten gearbeitet werden und ein Geoinformationssystem (im engeren Sinn der Geoinformatik) eingesetzt werden. Aufgrund der an webbasierten Informationssystemen erarbeiteten Vorkenntnisse ist ein komplexes Geoinformationssystem, d.h. ein Desktop-GIS, leichter im Schulunterricht einzuführen und gewinnbringend einzusetzen.

5 Fazit

Schüler, Lehrer und Bildungspolitiker müssen sich bewusst sein, dass eine eindeutige Begriffsbestimmung von GIS in der Geoinformatik besteht. Daher ist ein exakter Umgang mit dem Begriff GIS auch an Schulen zu fordern. Insbesondere darf nicht plakativ ein Einsatz von „GIS“ gefordert werden. Vielmehr müssen allen Schülern methodische Kernkompetenzen vermittelt werden, grundlegende GIS-Funktionen handhaben zu können.

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