Die weltweite Energienutzung hat sich in den letzten 30 Jahren um 90 Prozent erhöht und zeigt bei wachsender Weltbevölkerung weiterhin eine steigende Tendenz. Die Pflanze Miscanthus könnte einen Ausweg aus einer bevorstehenden Ressourcenverknappung bieten. Nachwachsende Rohstoffe sind eine der Grundvoraussetzungen für das menschliche Leben. Besonders in einer Zeit, in der die Expansion der Weltbevölkerung zu einem stetig steigenden Bedarf an Nahrung und Energie führt, ist es von essenzieller Bedeutung, diese Ressourcen nachhaltig und umweltgerecht zu nutzen. Um realistische Ernährungskonzepte für die künftigen Generationen zu erstellen und umsetzen zu können, benötigen wir eine weltweite, nachhaltige Produktion von Energie. Ziel der Unterrichtseinheit ist es, eine allgemeine Übersicht über Nachwachsende Rohstoffe zu geben und anhand des ausgewählten Beispiels von Miscanthus auf einen speziellen Vertreter dieser Pflanzenklasse einzugehen. Forscherinnen und Forscher entwickeln zurzeit immer neue Ideen, wie nachwachsende Rohstoffe im Alltag genutzt werden können. Dank der raschen Entwicklung und der zukünftigen Bedeutung Nachwachsender Rohstoffe kann die Unterrichtseinheit beispielsweise im Fach Biologe im Kontext C3-und C4-Pflanzen eingebettet werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen: Nachwachsende Rohstoffe als alternative Energiequellen kennen lernen. einen typischen Pflanzenvertreter der Gruppe Nachwachsender Rohstoffe kennen lernen. die Charakteristika von C4-Pflanzen kennen lernen. Zu den Kernaufgaben der Landwirtschaft gehört neben der Nahrungsmittelproduktion der Anbau nachwachsender Rohstoffe. Bevor die Menschenheit beispielsweise Kohle, Erdöl oder Erdgas als Energielieferanten entdeckt hatten, wurden Pflanzen zur Energiegewinnung und Materialherstellung genutzt. Brennholz, Bauholz, Wolle, Faser-und Färberpflanzen für Textilien, Futtermittel für Zugtiere oder Arzneipflanzen sind nur einige Anwendungsbeispiele. Falls die gesamte globale Bevölkerung auf diese Methoden und Pflanzen wieder ausweichen müsste, stehen uns jedoch heutzutage innovative technische Verfahren zur Verfügung, die viele neue Produkte und Anwendungen bei wesentlich effizienterer Umwandlung ermöglichen. Energetische Nutzung von Miscanthus Miscanthus dient als Häckselgut oder in gepresster Form der Strom- und Hochtemperaturwärmerzeugung, der Kraftstofferzeugung, der Biogaserzeugung und der Niedertemperaturwärmeerzeugung. Hierunter wird die Erzeugung von Warmwasser bis 100 Grad Celsius verstanden. Eine C4-Pflanze erobert den Energiemarkt Das Chinagras, dessen botanischer Name Miscanthus lautet, ist eine C4-Pflanze mit hoher Biomasseleistung. Miscanthus ist spätestens seit der Veröffentlichung des Buches "Schilfgras statt Atom" von Franz Alt als Biomasse-Lieferant in aller Munde. Viele kennen das Gras als Zierpflanze im Garten. Miscanthus ist mehrjährig und zeichnet sich durch eine sehr effektive Photosyntheserate und hohe Biomasseproduktion aus. Das Gras kann an einem einzigen Tag bis zu fünf Zentimeter wachsen. Die Pflanze ist ein ausgesprochenes Multitalent, welches einerseits hohe Erträge liefert und gleichzeitig das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid bindet. Systematik und Verbreitung Miscanthus gehört zur großen Familie der Süßgräser (Poaceae). Die Gattung umfasst rund 20 Arten, die vorrangig in China, Japan, Nepal und Tibet beheimatet sind.

Mit diesem Unterrichtsmaterial zum Thema Savanne lernen die Schülerinnen und Schüler mit der Dornstrauchsavanne, der Trockensavanne und der Feuchtsavanne unterschiedliche Savannentypen kennen. Die Lernenden verstehen, warum sich Pflanzen an die klimatischen Bedingungen anpassen müssen und erläutern, warum sich Savannen auf der Erde weiter ausbreiten.In Zusammenhang mit den verschiedenen Klima- und Vegetationsformen der Erde beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I im Unterricht in Geographie beziehungsweise Erdkunde intensiv mit dem Tropischen Regenwald und seinem Artenreichtum. Die Savannen – auch als Grasländer der wechselfeuchten Tropen bezeichnet – sind eine Art Übergangszone vom Tropischen Regenwald zur Wüste. Da die Savanne eine der am meisten genutzten Zonen innerhalb der Tropen ist, lohnt sich ein genauerer Blick dorthin. Mit diesem aktivierenden Unterrichtsmaterial erarbeiten die Lernenden deshalb mit der Dornstrauchsavanne, der Trockensavanne und der Feuchtsavanne unterschiedliche Savannentypen. Sie verstehen die Anpassung von Pflanzen an die Bedingungen in unterschiedlichen Klimazonen sowie die Ausbreitung von Savannen auf der Erde. Das Thema "Ökosystem Savanne: von der Dornsavanne zur Feuchtsavanne" im Unterricht Die Savanne ist eine Vegetationszone der wechselfeuchten Tropen, die zwischen dem Tropischen Regenwald und der Wüste beziehungsweise Halbwüste liegt. Sie ist charakterisiert durch ausgeprägte Trocken- und Regenzeiten mit einer hierfür angepassten Vegetation. Direkt an den Regenwald schließt sich die Feuchtsavanne an mit ihren typischen Galeriewäldern und hohen Bäumen sowie mit dem meterhohen Elefantengras. In der Feuchtsavanne findet man ein ausgeprägtes Tageszeitenklima und sie ist die tierreichste Region der Erde. Daran schließt sich die etwas trockenere Zone, die sogenannte Trockensavanne an, die mit Schirmakazie und Affenbrotbaum über besondere Pflanzen mit Adaptionsmechanismen verfügt. Die Dornstrauchsavanne ist die trockenste Zone der Savanne. Hier wachsen dornartige Pflanzen, um sich vor zu viel Verdunstung, aber auch vor Fressfeinden zu schützen. An diese Zone grenzt als noch lebensfeindlichere Zone die Wüste beziehungsweise Halbwüste an. Savannen stellen ein Beispiel für das Leben und Wirtschaften im tropischen Afrika dar. Die Schülerinnen und Schüler lernen mit diesem Material für den Unterricht in Geographie beziehungsweise Erdkunde, wie sich die Menschen an die Savannentypen angepasst haben und wie sie mit den klimatischen Bedingungen zurechtkommen und dennoch ihre Familie versorgen können. Die weitere Ausbreitung der Savannen und Wüsten (Desertifikation) ist vor allem anthropogen bedingt. Der Klimawandel spielt hier ebenso eine Rolle, was die gesellschaftspolitische Bedeutung unterstreicht. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler sollten grob die Klima- und Vegetationszonen der Erde kennen sowie auch deren Gründe verstehen: polare Zone, gemäßigte Zone, subtropische und tropische Zone mit ihren Vegetationsformen: Tundra, Nördlicher Nadel-/Mischwald, Hartlaubgewächse/Mittelmeervegetation, Savanne und Tropischer Regenwald. Didaktische Analyse Das Wort Savanne stammt aus dem Spanischen "sabana" und bedeutet trockene Graslandschaft. Die Savanne ist durch einen Wechsel zwischen Regen- und Trockenzeit charakterisiert und nimmt circa eine Fläche von 15% der Gesamtfläche der Erde ein und befindet sich im wechselfeuchten Bereich der Tropen beidseits des Äquators. Der Boden ist meist mit Pflanzen bedeckt und typisch für diese Landschaft sind Gräser und Sträucher. Die Niederschlagsmenge ist das entscheidende Kriterium für die Einteilung der verschiedenen Savannentypen. Methodische Analyse Die drei Bilder der Savannentypen mit ihrer unterschiedlichen Wuchshöhe der Pflanzen in diesem Unterrichtsmaterial lassen Rückschlüsse über den räumlichen Standort der Savanne zu, das heißt je heißer und trockener das Klima ist, um so niedriger wachsen die Pflanzen, um Wasser zu sparen. Je näher man sich am am Äquator befindet, um so feuchter und heißer ist es, um so üppiger und höher ist die Pflanzenwelt. Die genauen Zusammenhänge erkennen ist nur mit einem Basis-Vorwissen möglich. Deshalb kann eine Wiederholung der Klimazonen der Erde je nach Wissensstand der Lernenden vorab notwendig sein oder ein Video über die Klimazonen mit in den Unterricht eingebaut werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die verschiedenen Savannentypen kennen und können die Vegetationsform Savanne in einen räumlichen und klimatischen Gesamtzusammenhang bringen. treffen anhand von Niederschlagsmengen und Vegetationsform über den jeweiligen Savannentyp eine Aussage über die Nutzung. erkennen die natürlichen und anthropogenen Ursachen und Folgen für die weitere Ausbreitung der Savannen beziehungsweise der Wüsten auf der Erde. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stärken ihre Lesekompetenz und können fachliche Inhalte grafisch in Schemata umsetzen. werten verschiedenartige Medien wie Texte, Tabellen, Grafiken und Bilder hinsichtlich relevanter Informationen aus. hinterfragen die Informationen aus verschiedenen Medien kritisch. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konzentriert in Kleingruppen und nehmen die Vorschläge der anderen auf. beziehen zum Thema Ausbreitung der Savannen kritisch Stellung. erarbeiten Lösungsvorschläge in Kleingruppen, um die weitere Ausbreitung der Savannen zu verhindern.

Nach einer Internetrecherche zu verschiedenen Treibstoffen sollen die Schülerinnen und Schüler eine Vision zum Thema "Tankstelle der Zukunft" entwerfen. Die Ergebnissicherung erfolgt sowohl in Plakatform als auch in Form eines Flyers, in dem die Lernenden ihre Visionen vorstellen.Die Schülerinnen und Schüler setzen sich in dem hier vorgestellten WebQuest zunächst in Kleingruppen theoretisch mit den Eigenschaften verschiedener Treibstoffe auseinander. Sie sollen sich über Vor- und Nachteile informieren und herausfinden, welche Konsequenzen der Einsatz der Treibstoffe für die Umwelt haben kann. Innerhalb der Gruppen sollen die Lernenden im Anschluss begründet überlegen, welcher Treibstoff ihrer Meinung nach am besten für eine bevorzugte Nutzung geeignet ist. Ihre Wahl sollen sie in Form einer eigenen Vision von der "Tankstelle der Zukunft" mithilfe eines Plakats vorstellen.Der Auftrag ist so offen gestellt, dass die Schülerinnen und Schüler sich eine eigene Meinung zu der Thematik bilden können. Die Lehrperson bietet lediglich Hilfestellungen und gibt Anregungen, mischt sich aber nicht in die eigentliche Diskussion ein. Durch die Übertragung der fachchemischen Behandlung von Treibstoffen auf einen schülernahen Alltagsbezug wird die lebensnahe Relevanz des Themas verdeutlicht und eine Diskussion zur aktuellen Entwicklung von Treibstoffen angeregt. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Internetrecherche, die Arbeit in Kleingruppen, die Entwicklung und Präsentation eines Plakats sowie die Hausaufgabe zur Erstellung eines Flyers werden hier kurz skizziert. Algensprit aus der Retorte Als Alternative zu höheren Pflanzen bieten sich Algen aus Aquakulturen zur Erzeugung von (nicht nur) Biosprit an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sich mit dem Basiskonzept Energie am Beispiel der Verbrennung von Treibstoffen unter Nutzung der Verbrennungsenergie auseinandersetzen. wirtschaftliche Aspekte der Treibstoffnutzung hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit bewerten. die gesellschaftliche Relevanz von Treibstoffen erkennen. sich kritisch mit verschiedenen Energieträgern auseinandersetzen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Computer gezielt zur Informationsbeschaffung verwenden, indem sie wichtige Inhalte aus Online-Dokumenten erarbeiten und diese auf ihre Aufgabenstellung beziehen. Darstellungen in den Medien kritisch hinterfragen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Vor- und Nachteile der Nutzung unterschiedlicher Treibstoffe arbeitsteilig recherchieren und die anderen Gruppenmitglieder über ihre Rechercheergebnisse informieren. auf Basis der Recherchen die Vor- und Nachteile verschiedener Treibstoffe in Kleingruppen vergleichend diskutieren. zu ihren Diskussionsergebnissen gemeinsam ein Plakat entwerfen und präsentieren. die Vorstellungen und Ideen der anderen Gruppen aufmerksam verfolgen und miteinander vergleichen. Thema WebQuest "Tankstelle der Zukunft" Autorinnen Julia Elsen, Prof. Dr. Julia Michaelis Fach Chemie Zielgruppe Sekundarstufe II Zeitraum 6 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetanschluss pro Arbeitsgruppe (4 Personen) Prof. Dr. Julia Michaelis von der Didaktik der Chemie der Universität Oldenburg betreute Julia Elsen bei der Bachelorarbeit "Warum WebQuest? - Erstellung von WebQuest-Materialien mit unterschiedlichen Kompetenzschwerpunkten". Gesellschaftliche und ökologische Fragen Der WebQuest thematisiert die Nutzung der Treibstoffe Benzin, Wasserstoff, Biodiesel und Autogas im Rahmen des Chemieunterrichts in der Oberstufe. Neben den fachlichen Grundlagen organischer und alternativer Treibstoffe bietet sich bei diesem Thema auch die bewertende Betrachtung der Auswahl und Nutzung einzelner Treibstoffe an, um damit die Gegenwarts- und Zukunftsbedeutung des Themas vor dem Hintergrund gesellschaftlicher und ökologischer Fragestellungen zu reflektieren. Alltagsbezug für "werdende Autofahrerinnen und -fahrer" Da der WebQuest für die Oberstufe konzipiert wurde, wird hier eine Zielgruppe angesprochen, die gerade die Fahrschule besucht oder bald besuchen wird. Die meisten Schülerinnen und Schüler in diesem Alter träumen von einem eigenen Auto und sind sich im Klaren, dass hiermit Kosten auf sie zukommen. Dabei sind sie abhängig von den Entwicklungen am Treibstoffmarkt. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich in dem WebQuest in Kleingruppen mit fossilen und alternativen Brennstoffen auseinander. Dabei soll jedes Gruppenmitglied zu einem anderen Energieträger recherchieren und die Resultate der Gruppe vorstellen. Eine tabellarische Übersicht der Ergebnisse, die folgende Punkte berücksichtigt, wird dabei fixiert: Chemische Zusammensetzung Darstellung/Gewinnung Vor- und Nachteile der Verwendung (Kosten, Konsequenzen für die Umwelt) Diskussion und Entwicklung eines Plakats Auf Basis der Einzelrecherchen sind die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, die Teilergebnisse vergleichend zu diskutieren und die Zukunftsbedeutung der einzelnen Treibstoffe gegeneinander abzuwägen. Ihre Diskussionsergebnisse sollen sie nutzen, um die Vorstellung einer "Tankstelle der Zukunft" zu entwerfen. Im Rahmen der Gruppenarbeit ist ein Plakat über diese Zukunftsvision anzufertigen. Die von dem Kurs angefertigten Plakate werden im Anschluss an die Gruppenarbeiten den Mitschülerinnen und Mitschülern präsentiert und im Plenum diskutiert. Wer ist aus welchen Gründen zu welchem Ergebnis gekommen? Welche Lösung erscheint besonders schlüssig? Entwicklung eines Flyers in Einzelarbeit Als Hausaufgabe sollen die Jugendlichen einen Flyer zur "Tankstelle der Zukunft" erstellen. Dies fordert von jeder Schülerin und jedem Schüler die Reflektion der Ergebnisse der Plenumsdiskussion und der Gruppenvorstellungen, um sich abschließend eine eigene Meinung bilden und eine persönliche Zukunftsvision entwickeln zu können. Durch diese Aufgabe werden die Jugendlichen auch aufgefordert, sich erneut mit allen Treibstoffen auseinandersetzen, da sie sich während der Internetrecherche ja nur mit einem Treibstoff intensiv beschäftigt haben. Bildung der eigenen Meinung Die Möglichkeit zur eigenen Meinungsbildung wird im Rahmen von Gruppenarbeiten meist nicht ausgeschöpft. Den Schülerinnen und Schülern muss bei Vergabe der Hausaufgabe klar verdeutlicht werden, dass es keine reine Wiederholungsarbeit ist, sondern dass sie ihre eigenen Gedanken einbringen sollen. Gerade durch eine solche Arbeit wird der Kompetenzbereich "Bewerten" gefördert. Exkursionen - Unterrichtsbesuche - Informationen aus erster Hand Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bietet im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2010 eine Webseite an, die Schulen und Wissenschaft unmittelbar zusammenbringen soll. Dort können Sie Kontakt zu Personen aus der Forschung aufnehmen, um sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern an ihren Forschungseinrichtungen zu besuchen, in Ihren Unterricht einzuladen oder einfach zu ihrem Forschungsgebiet "auszufragen". Ihre Ansprechpartnerin zum Thema Algenbiotechnologie Prof. Dr. Carola Griehl ist Themenbotschafterin des Wissenschaftsjahres 2010 - Die Zukunft der Energie und Vizepräsidentin sowie "Algenforscherin" an der Hochschule Anhalt in Köthen. Sie forscht mit ihrer Arbeitsgruppe an der Entwicklung von Biodiesel aus Mikroalgen und aus Algen gewonnenen Medikamenten. Prof. Dr. Carola Griehl Auf der Webseite der Forschungsbörse zum Wissenschaftsjahr 2010 finden Sie ein Portrait von Prof. Dr. Carola Griehl und einen Link für die Kontaktaufnahme. Algen lösen Getreide als Rohstoffquelle ab Bislang wurden Biokraftstoffe vorwiegend aus Getreide hergestellt. Für die Erzeugung sind jedoch erhebliche Mengen an Ackerland, Wasser und Energie nötig, weshalb sich die alternativen Kraftstoffe bislang noch nicht durchsetzen konnten. Algen werden in offenen Aquakulturen oder in geschlossenen Photobioreaktoren gezüchtet, verbrauchen also keine Agrarfläche, zeichnen sich durch schnelles Wachstum und die Bindung des Emissionsgases Kohlenstoffdioxid per Fotosynthese aus. Bei der Vergärung erzeugtes Methan liefert Strom Die Arbeitsgruppe von Frau Prof. Griehl an der Hochschule Anhalt hat ein viel versprechendes Kreislaufsystem entwickelt, um das Potenzial der Algen noch besser auszuschöpfen: In einem Algenreaktor vergären die Algen. Das dabei entstehende Biogas besteht zu zwei Dritteln aus dem energiereichen Methan, das zur Stromerzeugung verbrannt wird. Ein Drittel des entstehenden Gases ist das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid, das für die Produktion von Strom nicht zu gebrauchen ist. Kohlenstoffdioxid ermöglicht das Wachstum der nächsten Algengenerationen Die Anhalter Arbeitsgruppe leitet - ganz nach dem Motto "Die Guten ins Töpfchen, die Schlechten ins Kröpfchen" - das anfallende Kohlenstoffdioxid in ein Brutbehältnis für neue Algen um. Diese verwerten das klimaschädliche Gas für ihr Wachstum, indem sie es durch Fotosynthese in Biomasse umwandeln. Die neu entstandene Biomasse wird wieder in den ersten Reaktor gefüllt, um dort zu Biogas zu vergären. Mit Essensabfällen aus der Mensa reichert Prof. Griehl die Algenreste in dem Reaktor an: "Das ergibt eine gute Ausbeute." Jedenfalls im Labor. Treibstoff, Futter- und Nahrungsergänzungsmittel Aus der entstehenden Biomasse werden Öle für Biodiesel, Tierfutter und Nahrungsergänzungsmittel gewonnen. Der Bau einer Pilotanlage zur Optimierung der gesamten Prozesskette - von der Algenproduktion bis zum Endprodukt - ist in Planung. Auch die Luftfahrtindustrie hat bereits ihr Interesse an dem potenziellen Algentreibstoff signalisiert. Bevor diese Art von Treibstoff preislich mit Kerosin konkurrieren kann, ist allerdings noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit nötig. Wirkstoffe gegen Alzheimer, Schnupfen- und Grippeinfektionen Es gibt noch zusätzliche medizinische Anwendungsbereiche der Algenbiotechnologie, an denen geforscht wird. So fungieren die Algen auch als Antioxidantien für Medikamente. Forschungsarbeiten der Anhalter Arbeitsgruppe zeigen die Vielfalt der Möglichkeiten, die das "grüne Gold" bietet: So konnte aus den Organismen ein potenzieller Wirkstoff gegen die Alzheimer-Krankheit extrahiert werden. Diese Substanz soll die Alzheimer-Plaques auflösen. Auch andere Krankheiten können - laut dem Pharmaunternehmen Marinomed - mithilfe von Algenwirkstoffen bekämpft werden. Auf der Suche nach Wirkstoffen, die besonders effektiv vor Schnupfen- und Grippeviren schützen, stießen die Marinomed-Gründer Eva Prieschl-Grassauer und Andreas Grassauer auf die Carragelose, eine Substanz, die in Rotalgen vorkommt. Wird sie auf die Nasenschleimhäute gesprüht, kann sie dort sehr effektiv Viren abfangen, bevor sie in den Körper eindringen. Kostensenkung durch Kreisläufe und clevere Erntemethoden Die Kreislaufsysteme der Arbeitsgruppe von Frau Prof. Griehl könnten die Kosten für die "Marinen Arzneien" senken. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beim Technologiekonzern Siemens entwickeln gerade eine Methode, die die Algenproduktion noch günstiger machen könnte: Sie wollen bei der Ernte Kosten einsparen. Die Trennung der Algen vom Medium verbraucht sehr viel Wasser und Strom. Durch einen Trick kann dies auch effizienter und kostengünstiger umgesetzt werden: Magneten in den Algenbehältern sorgen dafür, dass die Algen zum Magneten wandern und in einem Verbund an der Glaswand "kleben" bleiben. Magnetische Algen? Nicht ganz: Es werden zuvor winzige Eisenteilchen ins Wasser gemischt. Da Algen nicht wählerisch sind und sich auf jeder Fläche ansiedeln, die sich ihnen bietet, nehmen sie die Eisenteilchen sofort in Beschlag. Der Magnet zieht das Metall an und mit ihm die Algen. Wie viel Einsparung letztendlich durch diese Technik zu erwarten ist, ist noch nicht vorhersehbar.

Diese Unterrichtseinheit zum Thema "Die Biologie der Zecken und Krankheiten durch den Zeckenbiss" bringt den Schülerinnen und Schülern die Biologie der Zecke näher und klärt über Krankheiten – wie Borreliose und Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) – auf, die durch Zeckenbisse übertragen werden. In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Biologie der Zecke sowie über durch sie übertragbare Krankheiten . Dabei stehen ihnen zwei Arbeitsblätter mit Recherche-Aufträgen und Linkvorschlägen zur Verfügung. Für diese Internetrecherche mit anschließender Präsentationsmöglichkeit werden Smartphones, Laptops oder Computer sowie – je nach Präsentationsform – Plakate benötigt. Diese Unterrichtseinheit bietet sich sowohl für den Präsenz- als auch den Distanzunterricht an. Nach einem assoziativen Einstieg (der natürlich auch mit Bildern oder Realien erfolgen kann), werden die Lernenden in passende Arbeitsformen eingeteilt – hier ist Binnendifferenzierung nach Sozialform und Arbeitsauftrag möglich. Sie bearbeiten dann den entsprechenden Arbeitsauftrag auf dem Arbeitsblatt und können die dort angegeben Links für ihre Recherche nutzen. Die Recherche-Ergebnisse werden schriftlich in PowerPoint-Präsentationen oder aber klassisch auf Plakaten festgehalten. Die Präsentationen können dann in der Klasse oder aber per Galerie-Rundgang oder in Gruppen-Puzzeln gehalten werden. Sinnvoll ist es hier, dass die präsentierenden Lernenden circa drei Quiz-Fragen am Ende ihrer Ergebnis-Vorstellung an ihre Zuhörerinnen und Zuhörer richten, um die Aufmerksamkeit während der Präsentation zu sichern. Auch sollten ihre Ergebnisse auf den Arbeitsblättern mitgeschrieben werden. Hintergrundinformationen: Die kleinen Blutsauger können problemlos durch Auftragen von Öl oder Klebstoff wieder entfernt werden? Halt! Ist Ihnen der Fehler aufgefallen? Für ein Wissens-Update zu Zecken existieren interessante Quellen im Internet, die Sie auch Ihren Schülerinnen und Schülern zur Erkundung des Themas zugänglich machen sollten. Aber hier zunächst die Richtigstellung: Zecken sind keine Insekten, sie gehören zur Familie der Milben, also zu den Spinnentieren. Sie leben am Boden, im Unterholz, an Gräsern und Sträuchern in bis zu 1,5 Metern Höhe. Von dort lassen sie sich von ihren Wirten abstreifen und suchen sich dann eine geeignete Stelle zum Stechen und Blutsaugen. Beim Entfernen von Zecken sollte man Manipulationen wie das Auftragen von Substanzen (Öl, Klebstoff) oder Drehen und Quetschen des Parasiten vermeiden. Dadurch vergrößert sich nur die Infektionsgefahr. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich Grundlagen der Biologie der Zecke (Lebensraum, Entwicklungszyklus, Verhalten). lernen die mit einem Zeckenstich übertragbaren Krankheiten kennen (Erreger, Symptomatik). lernen Risiken einer Infektion einzuschätzen (Endemiegebiete, richtiges Verhalten nach einem Stich, Schutzmöglichkeiten). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler informieren sich und recherchieren zu dem Thema im Internet. nutzen eine Webseite aufgabenorientiert und werten eigenständig Informationen aus. nutzen ihr Smartphone, Tablet oder ihren Computer. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erstellen sich eigenständig eine Übersicht. arbeiten kooperativ.

In dieser Unterrichtseinheit befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit einer Dilemma-Situation anhand des Beispiels des Allmende-Dramas.Die Problemlagen der Welt sind mannigfaltig und komplex. Wer mit Wirkungsdiagrammen arbeitet und dadurch Einblicke in die Vielzahl an Zusammenhängen erhält, die auch das eigene Handeln betreffen, sieht sich schnell mit Zielkonflikten und Dilemma-Situationen konfrontiert. Um sich von diesen nicht erdrücken zu lassen, ist eine vorwärtsgerichtete Haltung gefragt, dass heißt eine starke Lösungsorientierung sowie ein konstruktiver Umgang mit Problemen und Dilemmata. Dafür braucht es manchmal Mut und vor allem das Gefühl, auf dem "richtigen" Weg zu sein. Die Unterrichtseinheit "Dilemma-Kompetenz vermitteln" widmet sich dem Umgang mit Dilemma-Situationen und will eine lösungsorientierte Herangehensweise für Probleme fördern. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler spielerisch mit Dilemmatasituationen umzugehen: "Das Drama der Allmende". Hierbei geht es um Gemeinschaftsgut, beschrieben am Beispiel von einer Weidefläche, die von mehreren Hirten einer Dorfgemeinschaft genutzt wird. Jeder Hirte der Gemeinde darf seine Tiere auf der Weide fressen lassen. Die Herden werden jährlich größer und die steigende Anzahl an Tieren frisst so viel, dass das Gras nicht mehr ausreichend nachwachsen kann. Nach und nach kommt es zu Problemen, weil die Tiere nicht mehr genügend Futter finden. Das kann so weit gehen, dass die Fläche durch Übernutzung so ausgelaugt wurde, dass sie als Weide nicht mehr geeignet ist und die Hirten eine neue Weide finden müssen. Diese Unterrichtseinheit ist ein Teil der Einheit "Dilemmata bearbeiten – Dilemma-Kompetenz vermitteln". Diese finden Sie über den untenstehenden Link. Das Thema Dilemmata im Unterricht Sich seiner Werte und Haltungen bewusst zu werden und sich selbst in Dilemma-Situationen zu erleben, hilft, zukünftig entspannter und emotional gefestigt mit neuen Herausforderungen und Zielkonflikten umzugehen. Vorkenntnisse Die Lehrkräfte und die Lernenden benötigen keine Vorkenntnisse. Zur Bearbeitung der Einheit empfiehlt es sich vorab über das Thema Dilemmata und seine Wirkung zu sprechen, damit die Schülerinnen und Schüler die Thematik einordnen können. Didaktische Analyse Mit der Einheit wird eine kreative Bearbeitung von einem Thema angeregt, welches den Schülerinnen und Schülern in allen Lebensbereichen begegnet und übertragen werden kann. Methodische Analyse Das Material liefert die Möglichkeit auf kreative Weise ein ernstes und hemmendes Thema mit aktuellen Umwelt- und Nachhaltigkeitsthemen zu verknüpfen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen den Dilemma-Begriff kennen und verstehen, was dieser aussagt. erkennen Dilemmata, verstehen sie und können sie aushalten. erfahren, wie sich Dilemmata auf verschiedene Lebenssituationen auswirken können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler haben Mut, Fehler zu machen und auch ihnen zu lernen. treffen persönliche und wertebasierte Entscheidungen. benennen eigene Werte, konsistentes Verhalten zu zeigen. entwickeln Verständnis für moralisches Handeln. machen erste Erfahrungen in moralischen Dilemma-Diskussionen. sind sich der eigenen Rolle und Identität bewusst.

In dieser Unterrichtseinheit zum Nil und seinem Delta lernen die Schülerinnen und Schüler die Flussoase, die Nilschwelle und moderne Bewässerungsprojekte Ägyptens kennen.Der Nil und sein Delta sind fester Bestandteil des Geographieunterrichts der Sekundarstufe I. In dieser Unterrichtseinheit spielt die Auswertung von Satellitenbildern eine zentrale Rolle. Durch die Auswertung eines Satellitenbildes bekommen die Schülerinnen und Schüler Einblick in eine für sie neue Fachmethode. Zudem erhalten sie einen sehr anschaulichen Gesamteindruck über die Gliederung des Lebensraumes Ägypten (Wüste, "Lebensader" Nil , Niltal, Oasen, Delta, Rotes Meer, Mittelmeer). Die Schülerinnen und Schüler bearbeiteten die Aufgaben auf dem Arbeitsblatt in Partnerarbeit oder in Kleingruppen und präsentierten der Klasse zum Abschluss der Unterrichtseinheit ihre Ergebnisse. Erarbeitung Um Bilder "vom Boden" zu erhalten, suchen die Schülerinnen und Schüler selbstständig nach entsprechenden Internetseiten mit Bildern vom Nil und seinen Oasen, wie sie sich zum Beispiel auf einer Flussfahrt zeigen. Bei der Bearbeitung der Fragen nach der Entstehung eines Deltas und den verschiedenen Oasenwirtschaftsformen erhalten die Schülerinnen und Schüler keine vorgegebenen Internetseiten. Als besonders beeindruckend wird von den Lernenden häufig die neben dem Satellitenbild auf dem Arbeitsblatt verlinkte Animation zu einem Projekt der Bewässerungswirtschaft empfunden, die das Entstehen und Vergehen der Vegetation in Abhängigkeit von der Bewässerung im Zeitraffer und aus der Astronautenperspektive zeigt. Projekte dieser Art sind an den Grenzen des Deltas zur Wüste auch auf dem Satellitenbild auszumachen. Diese Vegetationskreise werden von den Schülerinnen und Schülern mit Begriffen wie "Graskreise in Ägypten" oder "Signs in Egypt" umschrieben. Auch der Link mit Informationen zu dem ehrgeizigen Toshka-Projekt wird vorgegeben. Diskussion und Ergebnispräsentation Die Diskussion über die Erfolgschancen der Bewässerung und des Toshka-Projektes verläuft in der Regel einhellig: Diese Form der Bewässerungswirtschaft wird langfristig nicht funktionieren. Als Gründe können zum Beispiel angeführt werden, dass die Temperaturen viel zu hoch sind, dass der Grad der Versalzung viel zu hoch ist, dass dort wo bewässert wird, auch entwässert werden müsste, dass niemand freiwillig in die Wüste zieht und schließlich dass die Desertifikation stetig fortschreitet. Ein wichtiger Kritikpunkt ist, dass das Projekt enorme Geldmengen verschlingt und Ägypten das Geld besser investieren könnte. Bei dem Vortrag der Ergebnisse können sich die Arbeitsgruppen auf stichwortartige Ausführungen stützen und dafür Folien oder Plakate benutzen, um die Ergebnisse anschaulich zu präsentieren. Dabei können auch Bilder vom Nil und Karten von Ägypten aus dem Internet verwendet werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben ein Satellitenbild und werten es aus. erklären die Entstehung eines Deltas. lernen das Prinzip einer Flussoase kennen und erläutern es. lernen das Toshka-Projekt im Süden von Ägypten kennen und diskutieren kritisch dessen Erfolgsaussichten. kennen und erklären den Begriff der Nilschwelle. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler finden selbständig im Internet nach passenden Inhalten. beschreiben und bewerten Inhalte anhand von Satellitenbildern und einer Animation. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten Inhalte in Partnerarbeit oder in Kleingruppen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Themenbereich Lagebeziehungen wird beschrieben, wie Grundschullehrkräfte die App "Winkel-Farm" nutzen können, um den Begriff des Winkelfeldes schrittweise einzuführen. Die App und ihr möglicher Unterrichtseinsatz wurden im Rahmen einer Dissertation entwickelt und in einer Grundschulklasse der vierten Klassenstufe erprobt. Der Beitrag entstand im Kontext des von der Deutschen Telekom Stiftung geförderten Programms "Digitales Lernen Grundschule".Mit der App "Winkel-Farm" können Winkelfelder auf anschauliche Weise eingeführt werden. Auf Basis der Betrachtung von Sichtfeldern werden Bestandteile von Winkelfeldern erarbeitet und schrittweise zur dahinter liegenden Mathematik abstrahiert. Ziel dieser Unterrichtseinheit für den Grundschulunterricht ist es, Schülerinnen und Schüler dazu zu befähigen, Winkelfelder zu beschreiben und mit diesen mathematisch zu operieren. Durch konkrete Aufgabenstellungen werden die Schülerinnen und Schüler angeregt, in der App verschiedene Handlungen auszuführen. Anschließend werden diese Handlungen diskutiert und verallgemeinert. Zur App "Winkel-Farm" In der App "Winkel-Farm" ist eine Farm mit Tieren und Menschen dargestellt, die die User ein- und ausschalten können. Je nachdem, ob diese ihre Augen offen oder geschlossen halten, wird ihr Sichtfeld farbig dargestellt. Sowohl die Lebewesen als auch der Hintergrund können verschoben und gedreht werden. Außerdem ist es möglich, über die Tabelle die Reihenfolge der Tiere zu verändern. Des Weiteren können Nutzerinnen und Nutzer in den Winkelfeld-Modus umschalten. Dann werden die Tiere und Menschen nur noch blass dargestellt und ihre Sichtfelder werden deutlich erkennbar als Winkelfelder aufgeführt. Auch diese kann man über ihren Scheitelpunkt verschieben und um den Scheitelpunkt drehen. Abhängig vom Modus kann man Scheitelpunkt und Schenkel an- oder ausschalten und die Sichtbarkeit der Tiere und Menschen beziehungsweise der Gestaltungselemente (wie Grasbüschel, Teich und so weiter) verändern. Didaktisch-methodische Analyse In den im Unterrichtsablauf dargestellten Phasen 1 ("Sichtfelder beschreiben") und 3 ("Sichtfelder vergleichen") führen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Handlungen aus. In der ersten Phase geschieht dies noch vorwiegend im Modus der Tiere und Menschen, in der dritten Phase vermehrt im Winkelfeld-Modus. Die App führt die Schülerinnen und Schüler also schrittweise durch den Abstraktionsprozess und ermöglicht dabei stets eine Interaktion mit der realen Winkelsituation. Anschließend werden diese Handlungen diskutiert und verallgemeinert: Was zeichnet sie aus? Wie kann damit die Situation besonders gut beschrieben werden? Dies führt zu einer abstrakteren Sichtweise und ein mathematischer Begriff wird aufgebaut (Phase 2 "Bestandteile von Winkelfeldern") beziehungsweise es wird mit ihm mathematisch operiert (Phase 4 "Operieren mit Winkelfeldern"). Dabei wird auch darauf eingegangen, inwiefern die App die Handlungen der Schülerinnen und Schüler beeinflusst hat und wie dies mit dem mathematischen Begriff in Zusammenhang steht. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Sichtfelder von realen Lebenwesen und vergleichen diese miteinander. lernen, reale Winkelsituationen zu analysieren sowie in einem weiteren Schritt zu kontextualisieren und abstrahieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Tablets zur Bearbeitung von Aufgaben in einer App. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler halten sich an die Regeln, die für den Umgang mit Tablets im Unterricht von der Lehrkraft vorgegeben wurden. diskutieren und reflektieren ihre Handlungsergebnisse in der Gruppe.