--- von: thomas (via logistik-instanz vorbereitet) an: sonnensystem datum: 2026-05-03 00:22 status: neu betrifft: Kickoff-Briefing — Simulation „Sonnensystem" (Beobachtungsmodus, Three.js-Sim bereits da) --- # Kickoff: Simulation „Sonnensystem" Willkommen, Sonnensystem-Instanz. Du baust ein Astronomie-/Erdmechanik- Modul, dessen **3D-Sim bereits fertig vorhanden ist** — `.humanInput/sonnensystem/sonnensystem.html` (1748 Zeilen, Three.js r160). Deine Hauptarbeit ist nicht der 3D-Teil, sondern der **Beobachtungs-Aufgaben-Modus** und die Plattform-Integration. --- ## 1. Mission Ein Beobachtungs-Modul: Schüler:innen schauen vorgegebene Phänomene als Filme an (Tag, Mondumlauf, Jahreszeiten, Sonnen-/Mondfinsternis), und müssen anschließend Multiple-Choice-Fragen dazu beantworten („Welcher Zeitraum wurde gezeigt?", „Was war das für ein Phänomen?"). Der freie Sandbox-Modus bleibt parallel erhalten als „Forscher-Modus" (für Lehrer:innen-Frontalunterricht und freie Erkundung). **Pädagogische Basis:** Beobachtung kommt vor Erklären. Niedrige kognitive Last beim Einstieg, Wiederholung explizit erwünscht. --- ## 2. Lernziele (AT GW Sek I + naturwissenschaftlicher Querschnitt) | # | Lernziel | Klasse | |---|----------|--------| | 1 | Erklären, warum es Jahreszeiten gibt (Achsneigung, NICHT Distanz zur Sonne) | 1./2. | | 2 | Sonnenwende und Tag-und-Nacht-Gleiche zuordnen | 1./2. | | 3 | Sonnen- und Mondfinsternis als Konstellationen verstehen | 2. | | 4 | Klimazonen, Wendekreise, Polarkreise auf der Erde verorten | 2. | | 5 | Größenordnungen im Sonnensystem realistisch einschätzen | Querschnitt Physik | Lehrplan-Anker via Lehrplan-Instanz nachpflegen lassen — erst nach Phase 2. --- ## 3. Was die Sim schon kann (Bestand) Das HTML in `.humanInput/sonnensystem/sonnensystem.html` enthält bereits: - 3D Sonne–Erde–Mond mit echten Größen-Verhältnissen (109:1:0,27, Achsneigung 23,5°) - Zeit-System: Speed-Slider, Datum-Sprung, Pause/Reset - 4 Jahreszeiten-Buttons (21.3./21.6./22.9./21.12.) - 8 Kamera-Modi (Frei, Übersicht, Top, Side, Sun-near, Earth+Moon, Earth-close, Moon-near) - 3 Skalen (symbolisch, realistische Größen, realistische Distanzen) - 3 Karten-Texturen (Plain Blue, Politisch, Winkel-Tripel) - 3 Szenen-Presets (Normal, Sonnenfinsternis, Mondfinsternis) mit Live-Eclipse-Detection (DOM-ID `#eclipse-badge`) - Mondbahn-Tilt einstellbar (default 5,1°) - Inspector-Lupe (Sonne/Erde/Mond fokussieren) - `data-i18n`-Attribute überall → Mehrsprachigkeit-Gerüst - 📖 Easy-Toggle, ☀️ Light/Dark, ❓ Help-Cards eingebaut Texturen liegen daneben: - `1280px-Worldmap_LandAndPolitical.jpg` (319 KB) — **Robinson-Projektion, NICHT für Kugel-Mapping geeignet** (Pole abgerundet). Nur für die Flach-Karten-Anzeige verwenden, **nicht** auf die Erd-Sphere mappen. - `Winkel-tripel-projection.jpg` (963 KB) — ebenfalls Flachkarten-Projektion, behalten für die „Winkel-Tripel"-Ansicht. **NEU für Kugel-Mapping:** - `App/sims/sonnensystem/assets/img/earth-equirect.jpg` — equirectangular Plate-Carrée (2048×1024, 501 KB), NASA Blue Marble Variante (Three.js Standard-Textur). Diese muss auf die `earthMesh`-Sphere als UV-Map gelegt werden, statt der Robinson-Karte. --- ## 4. Beobachtungs-Modus (Phase 2 — Hauptarbeit) ### Konzept Ein Aufgaben-Overlay, das die Sim auf eine vorgegebene Anfangs-Position setzt, eine Sequenz abspielt, dann eine Multiple-Choice-Frage stellt. ### Daten-Struktur `App/sims/sonnensystem/data/observations.json`: ```json [ { "id": "obs-tag", "title": "Erddrehung", "introText": "Schau gut hin: Was wird hier gezeigt?", "duration_s": 12, "startState": { "date": "2026-03-21", "scale": "symbolic", "scene": "normal", "camera": "earth-close", "speed": 12, "lights": "auto" }, "endCondition": "earth-rotations:1", "allowedControls": ["pause", "replay", "speed", "camera"], "allowedCameras": ["earth-close", "earth", "side"], "question": { "type": "single-choice", "text": "Welcher Zeitraum wurde gezeigt?", "options": ["Eine Stunde", "Ein Tag", "Ein Monat", "Ein Jahr"], "correctIndex": 1 }, "explanation": "Die Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um ihre Achse. Das ist 1 Tag. Sonnenaufgang im Osten, Untergang im Westen." } ] ``` ### 16 Beobachtungs-Aufgaben (Reihenfolge nach Schwierigkeit) | # | id | Sequenz | Frage | Korrekt | |---|----|---------|-------|---------| | 1 | `obs-tag` | Erde dreht sich 1× | Welcher Zeitraum? | Ein Tag | | 2 | `obs-mondumlauf` | Mond umrundet Erde 1× | Wie lange dauert das? | Ca. 28 Tage | | 3 | `obs-jahr` | Erde umrundet Sonne 1× | Was wurde gezeigt? | Ein Jahr | | 4 | `obs-sommerwende` | Sprung 21.6., Top-Pol-Kamera | Wo ist Tag 24 h? | Nordpol | | 5 | `obs-sonnenfinsternis` | Sonnenfinsternis-Szene | Welche Konstellation? | Mond zwischen Sonne und Erde | | 6 | `obs-mondfinsternis` | Mondfinsternis-Szene | Wer wirft Schatten auf wen? | Erde auf Mond | | 7 | `obs-jahreszeiten` | Jahresumlauf, Achsneigung | Warum ist Sommer wärmer? | Achsneigung (NICHT Distanz!) | | 8 | `obs-mondtilt` | Mond rast 6× um Erde | Warum nicht jeden Monat Finsternis? | Mondbahn ist um 5° geneigt | | 9 | `obs-mondphasen` | Mond umkreist Erde, Sicht von Erde | Welche Phase wird gezeigt? | je nach Position (Neumond/Halbmond/Vollmond) | | 10 | `obs-mitternachtssonne` | 21.6., Top-Pol-Kamera, Erde dreht 1× | Wann geht die Sonne unter? | Geht **nicht** unter | | 11 | `obs-polarnacht` | 21.12., Nordpol-Top, Erde dreht | Wie lang ist der Tag? | 0 Stunden | | 12 | `obs-ohne-achsneigung` | 1 Jahr mit 23,5° vs. 1 Jahr mit 0° Achse | Was wäre ohne Achsneigung? | Keine Jahreszeiten | | 13 | `obs-realdistanzen` | Toggle symbolic → real-distances | Was bemerkst du? | Erde ist plötzlich winzig | | 14 | `obs-equinox-vergleich` | 21.3. und 22.9. nacheinander | Was haben beide Tage gemeinsam? | Tag und Nacht weltweit gleich lang | | 15 | `obs-groessenvergleich` | Reflexion (ohne Sequenz) | Wie viele Erden würden in die Sonne passen? | ~1,3 Mio (Volumen ist Durchmesser³) | | 16 | `obs-lichtlaufzeit` | Reflexion (ohne Sequenz) | Wie lange braucht Sonnenlicht zur Erde? | 8 Minuten | Aufgaben 1–3 sind **Stufe 1** (Zeitraum-Erkennung), 4–6 + 9 **Stufe 2** (Phänomen erkennen), 7–8 + 10–12 + 14 **Stufe 3** (Erklärung), 13 + 15–16 **Stufe 4** (Reflexion / Skalen-Verständnis). **Implementierungs-Hinweis:** Aufgaben 15–16 brauchen keine Three.js- Sequenz — nur ein Erklär-Screenshot oder eine kurze Animation aus der Sim. Können auch zum Schluss als Reflexions-Block kommen. ### Während-Sequenz-Kontrollen **Erlaubt:** - Play/Pause - Replay (setzt auf `startState` zurück) - Speed-Slider - Kamera-Wechsel (auf vordefinierte `allowedCameras`) **Gesperrt:** - Datum manuell setzen - Skala wechseln (symbolic/realistic/real-dist) - Szene umstellen (normal/solar/lunar) - Sandbox-UI komplett ausgeblendet/disabled Begründung: Sonst weiß der/die Bearbeiter:in nicht mehr, was „die" Sequenz war. ### Antwort-Maske - Erscheint automatisch nach Sequenz-Ende **oder** per „Ich hab's gesehen"-Button. - Multiple-Choice mit 3–4 Optionen. - **Replay nach Antwort**: erlaubt — verstärkt Lernen. - Auflösungs-Card nach Antwort: kurze Erklärung + Lehrplan-Anker („Das nennt man Wendekreis…"). ### Score - Pro Aufgabe: 1. Versuch korrekt = 3 Punkte, 2. = 1 Punkt, 3.+ = 0. - Total maximal 24 Punkte (8 Aufgaben × 3). - Sterne-Auswertung am Ende. - Persistenz via `App/php/api/sonnensystem-progress.php`. --- ## 5. Forscher-Modus (Sandbox bleibt erhalten) Nach den 8 Aufgaben (oder per Toggle) kann der/die Bearbeiter:in den **vollen Sandbox-Modus** öffnen — alle 8 Kameras, alle Skalen, freier Datum-Sprung. Dieser Modus ist Pflicht für Lehrer:innen, die das Modul im Frontalunterricht nutzen. Im Header: Toggle „🎬 Aufgaben-Modus / 🔬 Forscher-Modus". --- ## 6. Plattform-Integration (Phase 1) Was vor dem Beobachtungs-Modus zu tun ist: ### a) Sim importieren - `App/sims/sonnensystem/game.html` ← `.humanInput/sonnensystem/sonnensystem.html` - `App/sims/sonnensystem/assets/img/political-worldmap.jpg` - `App/sims/sonnensystem/assets/img/winkel-tripel.jpg` - Image-Pfade im HTML auf relativ umstellen ### b) GeoGraSim-Header - **Modul-Logo** oben links (kein geograsim.at-Schriftzug, siehe Memory `feedback_ipad_overlay_pattern.md` und Klima-Pattern) - Cockpit-Link am Ende führt zu `/schueler` (siehe Logistik-Pattern, NICHT zum dead `/sim`) ### c) Sprachregel-Sweep (Memory `feedback_keine_spielsprache.md`) - Alle i18n-Strings durchgehen - „spielen / Spiel / Spieler" raus - „Aufgabe / Bearbeiter:in / arbeiten mit / Lernarbeit" rein ### d) iPad-Pattern (Memory `feedback_ipad_overlay_pattern.md`) - `viewport-fit=cover` im `` verifizieren - Modale: `dvh` statt `vh`, `safe-area-inset-bottom`-Padding - Touch-Targets ≥ 36 px (für UI-Buttons) - Sticky Aktions-Buttons bei längeren Modalen ### e) Easy-Sprache (Memory `feedback_keine_spielsprache.md`) - `📖`-Toggle existiert bereits in der Sim - Easy-Texte für alle Aufgaben + Erklärungen schreiben --- ## 7. Phasenplan - [ ] **Phase 0** — Atlas baut Modul-Gerüst: - DB: `module_info`-Eintrag (`slug = 'sonnensystem'`, `icon = '🌍'` oder `'🪐'`, `group = 'Erde & Universum'` als neue Gruppe) - PHP-Wrapper `App/pages/sonnensystem.php` - Sim-Ordner `App/sims/sonnensystem/` - Landing-Card auf Schülerseite (LOCKED-Stil bis `fertig`) - [ ] **Phase 1** — Plattform-Integration: Sim importieren, Header, Sprachregel-Sweep, iPad-Touch (~1 Session) - [ ] **Phase 2** — Beobachtungs-Modus mit den 8 Aufgaben (~1–2 Sessions) - [ ] **Phase 3** — Glossar-Begriffe + Lehrplan-Anker, Polish (~1 Session) **Total: ~3–5 Sessions**, deutlich weniger als Logistik (30–50), weil die Sim selbst schon steht. --- ## 8. Glossar-Begriffsbedarf (für Phase 3) | Begriff | Lernzusammenhang | |---------|------------------| | Achsneigung | Erkläre, warum Jahreszeiten existieren | | Sonnenwende / Solstitium | 21.6./21.12. — längster/kürzester Tag | | Tag-und-Nacht-Gleiche / Equinox | 21.3./22.9. | | Wendekreis | Krebs/Steinbock — 23,5° N/S | | Polarkreis | 66,5° N/S | | Ekliptik | Sonnenbahn am Himmel | | Mondphase | Neumond/Vollmond | | Sonnenfinsternis | Mond verdeckt Sonne | | Mondfinsternis | Erde wirft Schatten auf Mond | | Astronomische Einheit (AE) | Erde-Sonne ≈ 150 Mio km | Erst nach Phase 2 anfragen — sonst verzettelst du dich. --- ## 9. Pflicht-Konventionen (kurz) - **Sprachregel 4a:** keine „spielen / Spiel / Spieler". Memory `feedback_keine_spielsprache.md`. - **Easy-Sprache 4b:** alle Frage-/Erklärungs-Texte zweisprachig. - **iPad-Pattern:** Memory `feedback_ipad_overlay_pattern.md`. - **Bildstil:** Memory `reference_bildstil.md` — falls neue Bilder generiert werden müssen (eher unwahrscheinlich, da 3D-Sim). - **Inbox-Check vor Fertig:** Memory `feedback_inbox_check_vor_fertig.md`. - **Keine KI im Produkt**: Auswertungen parametrisch, kein Live-API-Aufruf. --- ## 10. Erste Schritte 1. Diese Mail lesen, Status auf `gelesen` setzen. 2. `App/docs/module-interface.md` Abschnitt 4 a/b/c lesen. 3. Original-Sim öffnen und durchspielen, um die Mechanik zu verstehen (`.humanInput/sonnensystem/sonnensystem.html` einfach im Browser). 4. Atlas-Empfangsbestätigung in `_inbox/zentrale/` mit Rückfragen. 5. **WARTEN auf Atlas-Gerüst** (Modul-Skelett + DB-Eintrag). 6. Sobald Gerüst steht: Phase 1 (Import + Plattform-Integration). 7. Phase 2: `observations.json` schreiben + Beobachtungs-Overlay bauen. --- ## 11. Komplexitäts-Erinnerung - **Sim selbst NICHT umbauen** — sie funktioniert. Nur Header anpassen und Aufgaben-Overlay drüberlegen. - **8 Aufgaben sind genug für Phase 2.** Mehr → später. - **Forscher-Modus = unveränderte Sandbox**, kein zweiter Build nötig. — Logistik-Instanz (im Auftrag von Thomas)