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Die Fernerkundung zählt zu den geographischen Arbeitsmitteln die in den vergangenen Jahrzehnten einen markanten Entwicklungsschub erfahren hat (LÖFFLER, HONECKER, STABEL 2005). Dadurch hat die Fernerkundung auch die geographische Forschung in starkem Maße beeinflusst und insbesondere der Einsatz von Satellitenbildern hat ihr neue Möglichkeiten eröffnet. Dieser Einsatz wurde treffenderweise als „dritte Entdeckung der Erde“ (BODECHELT, GIERLOFF-EMDEN 1974) bezeichnet. Fernerkundung findet beispielsweise in der Werbung, in Nachrichtensendungen oder im Wetterbericht einen immer größeren Einzug in die Alltagswelt der Schülerinnen und Schüler, aber auch in Form von virtuellen Globen. Virtuelle Globen wie „Google Earth“ oder „NASA Worldwind“ ermöglichen es, jeden Ort der Erde aus der Vogelperspektive zu betrachten. Die Firma Google berichtetet, dass alleine im Jahre 2006 „Google Earth“ mehr als 100 Millionen Mal herunter ge-laden wurde. Satellitenbildern kommt nicht nur in Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit eine große Bedeutung zu – inzwischen wird der Einsatz von Fernerkundungsdaten auch in den Bildungsplänen und den nationalen Bildungsstandards des Faches Geographie gefordert. Die konkrete Umsetzung dieses theoretischen Anspruchs im Schulalltag stellt sich bis heute allerdings nur sehr zögerlich ein. Dabei weisen Fernerkundungsdaten durch ihre hohe Anschaulichkeit und Aktualität neben ihrer fachlichen Relevanz vor allem auch ein großes didaktisches Potenzial auf (WOLF & SIEGMUND 2007). Der Einsatz von Satellitenbildern als Arbeitsinstrument im Erdkunde- und fächerübergreifenden Unterricht ermöglicht die Förderung der Medien- und Methodenkompetenz (Bildverständnis, Bildinterpretation), der Lesekompetenz von Bildern sowie die Kompetenzen der räumlichen Orientierung der Schüler als wichtige Basiskompetenzen in einem visuellen Zeitalter (HIEBER & LENZ 2007). Die vorliegende Arbeit analysiert, in welchem Maß die Fernerkundung dazu bei-tragen kann, einem Hauptanspruch von Schule, der Bildung für ein kompetentes Verhalten im täglichen Leben, oder wie es Porritt bezeichnet: „Education for Life on Earth“ (Porritt 1988), gerecht zu werden. Dazu wird eine internationale Be-standsaufnahme zum Einsatz von Satellitenbildern im Unterricht durchgeführt mit dem Ziel, durch die Analyseergebnisse fernerkundungsdidaktische Grundsätze ableiten zu können.
Most of the existing predictive malaria risks models use very broad spatial scales. They are usually built for continental or national outlines. These models do not account for the complexity of socio-economic variables intervening in the malaria transmission process. Most of them are driven by weather data. However, it is difficult to make antimalarial interventions at a continental or national level and to act on climate variables alone. Consequently, the suitability of these models for real malaria prevention strategies is not high. Moreover, the existing informational-based prevention strategies are not suitable, since they are usually limited to the occasional usage of large public mass media to transfer bits of information. This study proposes new paths in malaria modelling and prevention. It is dedicated to the building of a thematically extended model integrating both environmental and social variables. The proposed prevention strategy is based on an educational philosophy integrating the actual malaria modelling results. The study starts with the implementation of a methodology dedicated to data creation and data analysis. The protocol of data creation is based on an urban malaria paradigm. It encompasses the epidemiological, environmental, and social components of malaria risk. The epidemiological component is elaborated through retrospective, self-reported, malaria febrile and clinical episodes of individuals at the household level. In addition to climate data, key ecological variables are created from remote sensing sources with a very high spatial resolution. New social indexes and coefficients measuring economic status, crowding conditions and prevention capacity of the population are created. A morphospatial structure of Yaoundé, which assumes the presence of distinct population aggregates, representing similar socio-economic profiles, is established using an object-oriented classification of QuickBird images. A spatial based index of urbanity (IU), quantitatively marking the difference between “urban” and “rural” patterns, is also built. A knowledge-base expressing the social, ecological and malarial significance of both population aggregates and index of urbanity is established and used in a Fuzzy Logic simulation approach to predict urban malaria in Yaoundé. The yearly malaria prevalence based on individuals in households in Yaoundé is 9% while the malaria prevalence based on households as an entity is 27%. Malaria prevalence is higher during the small rainy season. It is much more marked in peri-urban areas during this season, while people in central areas are more exposed during the big rainy season. A statistical multinomial model identified socio-economic and socio-ecologic variables, notably those related to the physical condition of houses, as being highly associated with frequent episodes of malaria in households. Variables related to prevention capacity perform very well in predicting the absence of malaria in households. Among the ecological variables, only elevation and the distance to urban agriculture (UA) areas are associated with malaria. The statistically (from multinomial models), overall-predicted household prevalence of malaria is lower than the observed one. The morphospatial structure of the city shows a clear distinction between very dense, centralized and “urbanized” population aggregates (PA) and very isolated, mostly peri-urban, “rural” population aggregates. The morphological model suggests that the intensity and sustainability of the malaria transmission are both dependant on demographical gradients. The less urbanized population aggregates, although being in proximity of urban agriculture areas, are demographically not suitable for a sustainable malaria transmission. The most urbanized population aggregates are too dense and too far from urban agriculture areas. This does not favour local malaria transmission. This rigid ecological pattern is somewhat biased by the identified social patterns. The densest population aggregates mostly host very poor people. This allows a part of this population to be at a high risk of malaria through localized urban farming activities. The other parts of dense population aggregates are located in centrally situated planned zones. They have better socio-economic and socio-ecologic conditions which significantly reduces their vulnerability to malaria. Population aggregates with suitable demographic conditions (not too dense or too isolated), in addition to a higher environmental and social vulnerability, are the most exposed. Although the Fuzzy Logic simulation procedure produces a predicted prevalence which is lower than that of the overall multinomial model, it also identifies these intermediate population aggregates as being the most exposed. Results of interviews show that, in general, the knowledge and perception of people of basic key factors associated with malaria transmission is bad. Moreover, this knowledge follows a social stratification with the richest people having the best background. An association between knowledge and prevention behaviour is also established. In order to use the model for malaria prevention, three educational game-based tools have been created. The tools are designed for different target audiences with regard to required support and cognitive capacities. A follow-up method based on a pre- and post-test, before- and after-, play sessions is used to measure the information transfer capacity of each game to players who had various social profiles. Until now, official antimalarial campaigns in Cameroon used other media such as posters, television, and paper journals. Games had been not used at all before. From the point of view of players, the proposed games are highly attractive. Among them, the computer-based one, mixing visual and audio cognitive aspects in the information transfer, shows a good information transfer capacity. Furthermore, the degree of progress in the acquisition of malaria relevant information is highly dependent on the frequency of play.
Satellitenbilder sind inzwischen fester Bestandteil unseres Alltags geworden: ob in der Wettervorhersage, in den Nachrichten oder der Erkundung des nächsten Urlaubsziels mit Google Earth. Auch in den Geo- und Umweltwissenschaften spielen Satelliten- und Luftbilder längst eine zentrale Rolle zur Analyse und Bewertung von globalen Umweltveränderungen. Die Nutzung von Satellitenbildern im Geographieunterricht wird daher inzwischen auch in den nationalen Bildungsstandards und vielen Lehr- und Bildungsplänen explizit vorgeschrieben, in der Praxis aber noch nicht flächendeckend umgesetzt. Es stellt sich somit die Frage, wie kompetent Schülerinnen und Schüler im Umgang mit Satellitenbildern sind, was sie aus ihnen „herauslesen“ können. Dieser Frage nach einer „Satellitenbild-Lesekompetenz“ widmet sich die vorliegende Arbeit. Basierend auf theoretischen Überlegungen zu Bildungsstandards und Kompetenzen, allgemeinen Ansätzen zum Lernen mit Bildern und zur Arbeiten mit Satellitenbildern wird ein theoriebasiertes Modell der Satellitenbild-Lesekompetenz entwickelt. Die Kompetenz Satellitenbilder zu analysieren, ist dabei in Anlehnung an die Kompetenzdefinition von Weinert (2001) und nur bezogen auf die kognitiven Anforderungen wie folgt definiert: durch die beim Individuum verfügbaren oder erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, wesentliche Elemente in Satellitenbildern der Erdoberfläche (Echt- und Falschfarben- Satellitenbilder) zu erkennen, ihre Beziehungen zueinander zu beschreiben sowie den Aussagewert (Potenziale und Grenzen) von Satellitenbildern zu erkennen und zu beurteilen. Das normative Kompetenzstrukturmodell setzt sich aus den zwei Dimensionen „Natürliches und indikatorisches Bildverstehen“ und „Darstellen und Beurteilen des Aussagewertes“ mit jeweils vier aufeinander aufbauenden Niveaustufen zusammen. In einem zweiten Schritt wird dieses Modell mithilfe eines Onlinefragebogens am Ende der Sekundarstufe I an Gymnasien in Baden-Württemberg empirisch überprüft. Weitere Forschungsfragen beziehen sich auf die bisherige Beschäftigung mit Satellitenbildern im schulischen wie privaten Kontext. Des weiteren wird der Zusammenhang zwischen bisheriger Satellitenbildnutzung und einer Satellitenbild-Lesekompetenz untersucht, ebenso wie Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen in Bezug auf ihre bisherige Nutzung von Satellitenbildern und ihre Kompetenz, Satellitenbilder zu analysieren. Die statistische Auswertung der Kompetenzmodellierung erfolgt mithilfe der probabilistischen Item-Response-Theorie, die Beantwortung der Forschungsfragen auf Basis der klassischen Testtheorie.
Im Zeitalter von „Google Earth“ und Co ist es inzwischen annähernd jedem möglich, einen fesselnden Blick auf die Erde "von oben" zu werfen. Eingebunden in den Unterricht ermöglicht es die aktivierende Auseinandersetzung mit Satellitenbildern, vielfältige geographische Fragestellungen zu untersuchen. Das vielfach attestierte Lernpotential im Umgang mit dem Geomedium "Satellitenbild" differenziert zu untersuchen, ist eines der zentralen Anliegen dieser Studie. Im Rahmen der Treatments bearbeiteten die Untersuchungsteilnehmer mit Hilfe der webbasierten Fernerkundungssoftware „BLIF“ auf Grundlage von LANDSAT-Daten selbständig eine bildungsrelevante Fragestellung und führten die Satellitenbild-Analysen teilweise im Anschluss im regulären Geographieunterricht ihrer Schule fort. Die begleitende Untersuchung, welche primär die Testung kurz- und mittelfristiger Effekte der Auseinandersetzung mit digitalen Satellitenbildern intendierte, wurde als Fragebogenstudie mit Messwiederholung konzipiert. Um Aussagen über den didaktischen Mehrwert des Einsatzes von Satellitenbildern im Rahmen der Treatments zu tätigen, wurden bei 322 Schülern im Alter von 12-17 Jahren neben der Lernmotivation und dem akademischen Selbstkonzept als die zentralen Prädiktoren der Erhebung auch die Computer und Satellitenbild bezogenen Selbstwirksamkeitserwartungen zu verschiedenen Messzeitpunkten erfasst und deren Veränderung im Laufe der Erhebungsphase untersucht. Dabei zeigt sich, dass die handlungsorientierte Auseinandersetzung mit Satellitenbildern als motivationssteigernd und lernfördernd sowohl für Realschüler als auch für Gymnasiasten zu bewerten ist. Die Studie belegt, neben deutlichen Gendereffekten, u.a. eine hoch signifikante Zunahme des Selbstbestimmungsindex (SDI) im Rahmen der Treatments. Mit der Steigerung des SDI als bedeutsamer Prädiktor für die Qualität von Bildungsprozessen kann ein positiver Ausblick auf die Lernleistung der Schüler prognostiziert werden. Methodisch validiert wird dies u.a. durch die clusteranalytische Untersuchung der Nutzer- und Veränderungstypen hinsichtlich des Selbstkonzeptes und der Motivationsstruktur. Die Ergebnisse der Studie bestätigen, dass über die aktive Auseinandersetzung mit Satellitenbilddaten es möglich erscheint, bildende Lernprozesse zu initiieren. Diese werden dabei zu einem hohen Maß durch den selbstbestimmt motivierten Antrieb der Lernenden gesteuert.