„Smart Farming. Digitalisierung in der Landwirtschaft“: Schüler*innen anhand eines aktuellen Themas für digitale Geomedien begeistern

Abstract

Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung hat sich auch das Berufsbild von Geographinnen und Geographen grundlegend verändert. Daher ist es von besonderer Bedeutung, Schüler*innen bereits frühzeitig die Chance zu geben, die Arbeit mit digitalen Geomedien kennenzulernen. In dem Smart Farming Kurs des GeoIT Schüler*innenlabors lernen Schüler*innen ab der 8. Klasse den Einsatz neuester Digitaltechnik in der Landwirtschaft kennen. Ziel ist es, sie vor dem Hintergrund relevanter gesellschaftlicher Fragestellungen und im Kontext einer Bildung für nachhaltige Entwicklung für MINT-Themen zu begeistern. Indem die Schüler*innen praktisch erfahren, wie geographische Informationssysteme (GIS) und Programmierung eingesetzt werden können, um die aktuellen Herausforderungen der Landwirtschaft anzugehen, können sie ihre eigenen Interessen und Fähigkeiten im Hinblick auf geographische Arbeitsfelder entdecken. Auch wenn der Kurs für das GeoIT Schüler*innenlabor konzipiert wurde, so können Elemente des Kurses auch problemlos in einen schulischen Kontext übertragen werden.

Um die Chancen aber auch Grenzen des Smart Farmings kennenzulernen, ist der Kurs in zwei größere thematische Abschnitte unterteilt. Zunächst beschäftigen sich die Teilnehmenden mit einer ArcGIS Storymap, welche die Einsatzmöglichkeiten von Fernerkundungsdaten, also Satellitenbildern sowie Drohnen und Multispektralkameras, zur Bestimmung der Bodenfeuchte und Pflanzenvitalität behandelt. Während viele GIS die Schüler*innen bei der ersten Anwendung oft überfordern können, so ermöglicht es die ArcGIS Storymap von ESRI den Teilnehmenden, sich selbstständig das Arbeiten mit einem GIS und Fernerkundungsdaten anzueignen.

Im zweiten Teil des Kurses geht es um den Bau einer Pflanzenüberwachungsstation. Dazu lernen die Schüler*innen zunächst, ihr eigenes Programm für einen Mikrocontroller – die senseBox – zu schreiben. Die Programmierumgebung von Blockly ist sehr anwenderfreundlich und intuitiv zu bedienen, sodass keine Vorerfahrungen nötig sind. Neben den Grundlagen zur Programmierung von Mikrocontrollern erhalten die Schüler*innen außerdem einen Einblick in die Funktionsweise von Sensoren zur Überwachung unserer Umwelt. So können sie auch die Hardware für ihre Pflanzenüberwachungsstation selbst zusammenbauen. Hierbei sollen Parameter wie beispielsweise Bodenfeuchte, Temperatur und Luftfeuchte einer zuvor an die Teilnehmenden ausgeteilten Pflanze überwacht werden. Nachdem die Teilnehmenden eine geeignete Umgebung für ihre Pflanze gefunden haben, können die Schüler*innen die Pflanze mit nach Hause nehmen.

Durch die Arbeit mit einem GIS und den Bau einer eigenen Pflanzenüberwachungsstation werden die Schüler*innen dazu ermutigt, sich selbstständig und praxisnah mit digitalen Technologien auseinanderzusetzen. Zugleich lernen sie, wie diese Technologien genutzt werden können, um gesellschaftliche Fragestellungen anzugehen und nachhaltige Entwicklung zu fördern.