geograsim/App/sims/_inbox/sonnensystem/2026-05-03-0022-kickoff-briefing.md

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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)
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# 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.

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## 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.

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## 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.

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## 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.

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## 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`.

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## 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".

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## 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 `<meta>` 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

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## 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.

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## 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.

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## 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.

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## 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.

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## 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)