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Meeresströmungen und Klima

Unterrichtseinheit

Meeresströmungen haben einen entscheidenden Einfluss auf das Klima. Mithilfe einer Software, die eine Datenbank von Klimastationen enthält, sowie einer Animation, die die Oberflächenwassertemperaturen der Meere im Jahresverlauf darstellt, erarbeiten Schülerinnen und Schüler die Zusammenhänge.Warme und kalte Meeresströmungen sorgen dafür, dass Klimastationen in Meeresnähe trotz gleicher Breitenlage völlig unterschiedliche Temperaturverläufe aufzeichnen. Die Software Klimagramm der Westermann Verlags GmbH bietet eine Datenbank von 2.000 Klimastationen aus 171 Ländern. Einzelne Stationen können nach Ländern, Kontinenten (oder selbst gewählten Ausschnitten aus diesen) sowie über Klima- oder Landschaftszonen selektiert werden. Mithilfe der Klimagramm-Software oder vergleichbarer Produkte, zum Beispiel Klimaglobal (Klett-Perthes), suchen Schülerinnen und Schüler - je nach Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung - selbstständig nach Klimastationen, die den Einfluss bestimmter Meeresströmungen dokumentieren, oder führen die Klimagramme von Stationen, die durch die Lehrkraft vorgegeben werden, auf den Einfluss bestimmter Meeresströmungen zurück. Neben einer Animation der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), die weltweit den jahreszeitlichen Verlauf der Oberflächenwassertemperaturen der Meere darstellt, kommt als weitere Informationsquelle der Atlas zum Einsatz.Für die Arbeit am Computer sollten die Schülerinnen und Schüler im Umgang mit der eingesetzten Klimasoftware geübt sein. Die Nutzung des Media Players stellt keine große Herausforderung dar. Inhaltlich werden Kenntnisse zu den physikalischen Eigenschaften von Meeresströmungen benötigt. Auf dieser Grundlage geht es in der hier vorgestellten Unterrichtseinheit um die Veranschaulichung einzelner Strömungen sowie deren Auswirkungen auf das Klima. Die NOAA-Animation ermöglicht dabei eine sehr anschauliche Darstellung der Oberflächentemperaturen der Meere im Jahresverlauf. Die Animation kann jederzeit angehalten werden, um für einzelne Jahreszeiten die Situation global oder regional genau zu betrachten und zu beschreiben. Mit der Unterstützung durch die Klimasoftware lernen die Schülerinnen und Schüler das Meer als einen entscheidenden Klimafaktor kennen. Erweiterungen der Fragestellung zu klimatischen Konsequenzen des Golfstroms sind durchaus denkbar und - je nach Zielgruppe und Unterrichtssituation - angebracht. Unterrichtsverlauf und Arbeitsmaterialien Die Behandlung des Themas gliedert sich in zwei Abschnitte: Das Erkennen und Beschreiben des Verlaufes von kalten und warmen Meeresströmungen und die Untersuchung des Einflusses von Meeresströmungen auf das Klima. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Verlauf von Meeresströmungen in einer Animation erkennen und benennen. Klimastationen auf gleicher Breitenlage an unterschiedlichen Küsten identifizieren. den Einfluss der Wassertemperaturen auf den Temperaturverlauf an den verschiedenen Stationen nachweisen und begründen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Arbeit am Computer als kommunikative und interaktive Gruppenarbeit verstehen und erleben. den MediaPlayer nutzen. dynamische Karten lesen und auswerten können. mit einer Klimasoftware umgehen und die Funktionalitäten zielgerichtet einsetzen. das Internet als Informationsquelle nutzen. Im ersten Abschnitt der Unterrichtseinheit erkennen die Schülerinnen und Schüler anhand der NOAA-Animation die Meeresströmungen und ordnen diesen mithilfe der Legende Temperaturwerte zu. Hier kann bereits auf jahreszeitliche Varianzen am Beispiel des Golfstromes im Bereich der Nord- und Ostsee eingegangen werden. Während im Sommer die Temperaturen annähernd gleich sind, ändert sich das Bild im Winter dramatisch. Die Ostsee weist bei gleicher Breitenlage deutlich niedrigere Temperaturen auf, als die vom Golfstrom beeinflusste Nordsee. Verfolgt man diesen Effekt noch weiter in den Norden, wird der Unterschied noch deutlicher. Unter Verwendung des Atlas werden vorgegebene Meeresströmungen in ein Arbeitsblatt eingezeichnet und benannt. Durchaus denkbar, aber wesentlich schwieriger, wäre die Aufgabe, ohne Atlas und nur mithilfe der Animation warme und kalte Strömungen in die Karte einzutragen, diese dann nachträglich mit den Angaben im Atlas zu vergleichen und zu benennen. Im zweiten Abschnitt der Unterrichtseinheit werden die Erkenntnisse zum Verlauf warmer und kalter Meeresströmungen auf das Klima übertragen. Dazu wird die Möglichkeit der Klimasoftware, gleichzeitig die Klimagramme zweier Stationen darzustellen, genutzt. Mit den so recherchierten Informationen (Lage im Gradnetz, wärmster und kältester Monat, Jahrestemperatur, Klimazone, Meeresströmung) werden die Tabellen weiterer Arbeitsblätter vervollständigt und anschließend ausgewertet. Die für die Arbeitsblätter gewählten Beispiele (Rio de Janeiro/Swakopmund, Jakobshaven/Tromsö) lassen sich natürlich ergänzen. Mithilfe einer PowerPoint-Präsentation, in die die Animation der Meeresströmungen eingebettet ist, werden die gewonnenen Erkenntnisse zusammengefasst. Die Präsentation kann alternativ auch am Anfang der Behandlung des Klimaeinflusses gezeigt werden (Beamer), um den Schülerinnen und Schülern Aufgaben und Zielsetzung zu illustrieren. In diesem Fall sollten die Lernenden in ihrer Gruppenarbeit aber die Daten anderer Klimastationen auswerten.

  • Geographie / Jahreszeiten
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Meer-Strom

Unterrichtseinheit

In diesem Lernmodul lernen die Schülerinnen und Schüler einige Möglichkeiten zur Stromerzeugung aus dem Meer kennen und lösen dazu verschiedene Aufgabenstellungen.Alle, die schon einmal mit den Füßen in der Meeresbrandung standen, konnten die Kraft der Wellen spüren. Obwohl ein Großteil der Erdoberfläche von Meer bedeckt ist, wird diese Energiequelle bisher nur in geringem Umfang zur Stromerzeugung genutzt. Viele Ideen befinden sich noch im Forschungs- und Entwicklungsstadium. In diesem interaktiven Lernmodul können sich die Schülerinnen und Schüler anhand verschiedener Beispiele kritisch mit dem Meer als regenerative Energiequelle auseinander setzen. Selbstgesteuertes Lernen Das didaktische Konzept fokussiert eine weitgehend selbstständige Erarbeitung der Inhalte. Der hohe Grad an Interaktivität und die multimediale Aufbereitung der Themen regen zum Nachforschen an. Grafische Elemente können per Drag & Drop so positioniert werden, dass dadurch inhaltliche Aussagen entstehen, zum Beispiel bei der Positionierung von Meereskraftwerken auf einer Weltkarte. Arbeitsergebnisse können in einem virtuellen Rucksack verstaut und später an geeigneter Stelle wieder ausgepackt werden. So werden Inhalte wiederholt und vertieft. Bei Bedarf können eigene Inhalte (Texte und Bilder) einfach eingefügt werden. Anpassung an individuelle Anforderungen Beim Beenden der Lerneinheit bietet das Modul die Möglichkeit, die Arbeitsergebnisse zu speichern. So kann zu einem späteren Zeitpunkt die Beschäftigung an der gleichen Stelle wieder aufgenommen werden. Dies ist nicht nur für Lernende, sondern auch für Lehrkräfte interessant: Die Option, eigene Aufgabentexte und andere digitale Materialien einzufügen, abzuspeichern und den Lernenden zur Verfügung zu stellen, ermöglicht die Erstellung individualisierter Lernmodule. Inhalte des Lernmoduls Auf dieser Seite finden Sie detaillierte Informationen zu den Inhalten des Lernmoduls. Screenshots geben einen Eindruck von der grafischen Oberfläche. Nutzung im Unterricht Hier finden Sie Hinweise zur Nutzung des Lernmoduls. Was muss an Vorbereitung stattfinden? Wie kann die Beschäftigung mit dem Lernmodul organisiert werden? Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Möglichkeiten zur Energiegewinnung aus dem Meer kennen. werden sich über das Funktionsprinzip eines Osmosekraftwerks klar. betrachten Meeresströmungskraftwerke im Vergleich zu Windkraftanlagen. setzen sich mit der Problematik von Gezeitenkraftwerken auseinander. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bedienen eine interaktive Lernumgebung. entnehmen Informationen zur Thematik aus einem Text, verstehen wesentliche Aussagen und geben sie in eigenen Texten wieder. Zu Beginn des Lernmoduls werden bildliche Impressionen angeboten, die die Nutzer auf sich wirken lassen sollen (Abb. 1, zur Vergrößerung anklicken). Insgesamt stehen sieben Bilder zur Verfügung. Durch Anklicken der kleinen Bilder am unteren Ende der Seite können diese vergrößert werden. Themen sind beispielsweise Tidenhub, Wasserpegel, globale Meeresströmungen und Stauwerke. In einer Textbox sollen die Gedanken, die beim Betrachten in den Sinn kommen, festgehalten werden. Diese Textbox kann durch Klick auf die rechte Maustaste im virtuellen Rucksack gespeichert und zum Abschluss des Lernmoduls erneut aufgerufen werden. Diese Seite stellt mithilfe von Infotexten und Abbildungen verschiedene Typen von Meereskraftwerken vor (Abb. 2). Zum Überprüfen des Textverständnisses sollen die Lernenden anschließend per Mausklick entscheiden, ob die Aussagen in einer Textbox richtig oder falsch sind. Als Auswertung werden zu den jeweiligen Antworten Kommentare als Feedback eingeblendet. Den unterschiedlichen Salzgradienten zwischen Süß- und Salzwasser nutzen Osmosekraftwerke, um damit eine Turbine anzutreiben (Abb. 3). In einer Grafik wird die Funktionsweise eines Osmosekraftwerkes vereinfacht dargestellt. Der Arbeitsauftrag dazu lautet, die Beschriftung dieser Grafik per Drag & Drop richtig zuzuordnen. Ein Infotext hilft dabei. Das "Oyster" genannte Wellenkraftwerk vor der Küste Schottlands hat seinen Namen aufgrund des Klappmechanismus erhalten, der an eine Muschelschale erinnert (Abb. 4). Die Schülerinnen und Schüler sollen sich mit möglichen Vor- und Nachteilen dieser Form der Energiegewinnung auseinander setzen und ihre Antworten in eine Texbox eintragen. Die nächsten beiden Kapitel des Lernmoduls thematisieren zwei schwimmende Konstruktionen: einmal das Wellenkraftwerk "Pelamis", nach dem griechischen Wort für Seeschlange, und der Wellendrache, englisch "Wave Dragon" genannt (Abb. 5). Mit ihrem eigenen Worten sollen die Lernenden jeweils die Funktionsweise dieser beiden Wellenkraftwerke in einer Textbox erläutern. Abbildungen und Fotos dienen zur Illustration. Manche Meeresströmungskraftwerke sind mit ihren Rotoren denen von Windkraftanlagen gar nicht unähnlich. Im Beispiel wird das Kraftwerk "Seaflow" vorgestellt, das vor der Küste von Südengland steht (Abb. 6). Der Arbeitsauftrag fordert die Lernenden dazu auf, Wind- und Meeresströmungskraftwerke im Vergleich zu betrachten. Ein weiteres Beispiel für Energiegewinnung aus dem Meer sind Gezeitenkraftwerke. Diese nutzen die Änderung der Strömungsrichtung des Wassers bei Ebbe und Flut an Flussmündungen (Abb. 7). In dem Arbeitsauftrag sollen sich die Lernenden mit den Umweltauswirkungen dieser Staudamm-Bauwerke auseinandersetzen. Im letzten Kapitel können die Schülerinnen und Schüler noch einmal die verschiedenen Kraftwerkstypen der vorangegangenen Kapitel aufgreifen und ihr erworbenes Wissen anwenden (Abb. 8). Sie sollen auf einer Weltkarte verschiedene Meereskraftwerke positionieren und ihre Wahl anschließend begründen können. Ausführbares Programm Zur Nutzung des Lernmoduls müssen Sie die Datei "zukunft-der-energie.exe" (siehe Startseite dieser Unterrichtseinheit) kostenlos heruntergeladen und installieren. Bei der Installation wird ein neues Icon auf Ihrem Desktop angelegt: Wissenschaftsjahr 2010 - Die Zukunft der Energie. Durch Doppelklick auf dieses Icon erscheint eine Auswahl mehrerer Lernmodule. Zum Starten des entsprechenden Lernmoduls klicken Sie bitte auf die zugehörige Grafik. Internetzugang notwendig Die installierte Software bietet Ihnen den Zugang zu verschiedenen Lernmodulen. Zum Starten eines Lernmoduls benötigt diese Software allerdings Daten aus dem Internet. Das Programm "kennt" die Adresse, Sie müssen nur sicherstellen, dass Ihr Computer Internetzugang hat. Vorteil dieser Methode ist, dass Sie immer auf die aktuellste Version des Lernmoduls zugreifen. Überblick verschaffen Zunächst sollten Sie sich selbst mit dem Lernmodul vertraut machen. Dazu bietet Ihnen das Lernmodul eine integrierte Hilfe-Funktion. Ein sogenannter "Schnelleinstieg" (siehe Abb. 9) zeigt alle zur Verfügung stehenden Funktionen. Da alle Lernmaterialien und Aufgabenstellungen in dem Lernmodul integriert sind, wird Ihr Einstieg voraussichtlich nicht viel Zeit benötigen. Mögliche Individualisierung Bitte beachten Sie, dass Sie eigene Texte und Bilder einbinden können. Damit bietet Ihnen das Lernmodul die Möglichkeit, individuelle Aufgabenstellungen zu integrieren. Unter dem Menüpunkt "Funktionen" oder über einen Klick auf die rechte Maustaste können Sie eine Notiz (in Textform), eine Tabelle oder ein Medienelement (in der Regel ein Bild) einfügen. Interessant ist in diesem Zusammenhang die Möglichkeit, die individualisierte Version der Lernumgebung abzuspeichern. Die zugehörige Datei mit der Endung ".wj2010" kann auf einem beliebigen Datenträger gespeichert, kopiert und verteilt werden. Ihre Schülerinnen und Schüler können nach dem Starten des Lernmoduls über die Funktion "Öffnen" die spezielle Version der Lernumgebung einlesen. Präsentieren oder Entdecken Natürlich sollten Sie den Lernenden zunächst die Möglichkeit geben, sich mit der Bedienung der Plattform vertraut zu machen. Es bietet sich an, anhand einer Beamer-Präsentation die wichtigsten Funktionen zu erläutern. Sie können aber auch Ihren Schülerinnen und Schülern den Auftrag geben, sich mit dem "Schnelleinstieg" zu beschäftigen und ihnen etwas Zeit geben, sich selbst mit der Umgebung vertraut zu machen. Zahlreiche Hilfestellungen Bei der Erarbeitung neuer Inhalte tauchen immer wieder Begriffe auf, die für viele Lernende erklärungsbedürftig sind. Daher sind viele Begriffe mit Zusatzinformationen hinterlegt, die beim Anklicken erscheinen. Zusätzlich bietet ein integriertes Lexikon Erläuterungen zu zahlreichen Themen. Das Lernmodul ist so konzipiert, dass Ihre Schülerinnen und Schüler selbstständig die Seiten bearbeiten können. Auf jeder Seite gibt es spezifische Aufgaben und gegebenenfalls zugehörige Hilfestellungen. Bei Bedarf kann im Internet recherchiert werden. Abspeichern Das bearbeitete Lernmodul kann jederzeit gespeichert werden. Dabei bietet es sich an, dass die Schülerinnen und Schüler eine für sie oder ihre Gruppe individuelle Datei-Bezeichnung auswählen, zum Beispiel "michael_schmidt_meerstrom.wj2010". Dadurch wird einerseits gewährleistet, dass nicht durch versehentliches Vertauschen von Dateien Inhalte verloren gehen. Andererseits haben Sie dadurch die Möglichkeit, detaillierte Einsicht in die Arbeitsergebnisse zu erhalten. Präsentieren Insbesondere wenn das Lernmodul in Gruppen bearbeitet wurde, bietet es sich an, dass jede Gruppe ihre Arbeitsergebnisse vorstellt. Dazu kann entweder per Beamer die relevante Seite projiziert werden. Die Lernumgebung bietet aber auch die Möglichkeit, den Bildschirminhalt auszudrucken.

  • Physik / Astronomie / Geographie / Jahreszeiten
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Erneuerbare Energien – Windkraftanlagen

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit wird Schülerinnen und Schülern gezeigt, wie durch Windkraftanlagen die kinetische Energie des Windes in mechanische Arbeit umgewandelt wird, bevor daraus mithilfe von Generatoren elektrischer Strom erzeugt wird. Sie sollen dabei verstehen lernen, dass aus physikalischen Gründen maximal bis zu 59 Prozent der kinetischen Energie des Windes nutzbar sind, wodurch Windenergie einen sehr bedeutenden Beitrag zur klimafreundlichen Nutzung erneuerbarer Energien leisten kann. Windkraftanlagen können in allen Klimazonen genutzt werden – an Land (Onshore) und in Offshore-Windparks im Küstenbereich der Meere.Anhand von anschaulichen Abbildungen oder Animationen, beispielsweise aus dem Info-Artikel "Wie funktioniert eine Windkraftanlage?" , oder mithilfe zusätzlicher Videos werden die Lernenden in Bau- und Funktionsweise der heute gebräuchlichen Windkraftanlagen eingeführt. Ganz wesentlich für das Verständnis solcher Anlagen ist dabei das Auftriebsprinzip, mit dem die an den Rotorblättern vorbeiströmende Luft dafür sorgt, dass sich die Rotorblätter drehen können. Angelehnt an dieselben Gesetzmäßigkeiten wie bei einem Flugzeugflügel erkennen die Schülerinnen und Schüler, dass dafür eine spezielle Form der Rotorblätter nötig ist – nämlich eine gewölbte Bauform, bei der sich durch die unterschiedlich schnell vorbeiströmende Luft oberhalb und unterhalb des Rotorblattes ein Unter- beziehungsweise Überdruck ergibt, der zum Auftrieb führt. Einordnung Windenergie wurde früher in Form von Windmühlen zum Mahlen von Getreide, Pressen von Oliven oder zum Sägen von Holz benutzt. Heute dient die Windenergie nahezu ausschließlich zur Erzeugung von Strom und hat als klimafreundliche Energiequelle bereits einen Anteil von rund 25 Prozent am Stromverbrauch Deutschlands erreicht. Ihr großer Vorteil liegt darin, dass Windkraftanlagen unabhängig sind von Klimazonen und sowohl an Land als sogenannte Onshore-Anlagen als auch auf dem küstennahen Meer als Offshore-Anlagen Tag und Nacht – bei entsprechendem Wind – betrieben werden können. Vorkenntnisse Windkraftanlagen kennt heute jedes Kind – die Funktionsweise der Übertragung der Windenergie auf die Rotorblätter und die physikalischen Gegebenheiten zur optimalen Ausnutzung dieser Energieform dürften allerdings bei Schülerinnen und Schülern als Vorkenntnisse kaum vorhanden sein. Didaktische Analyse Allein die Bedeutung der Windenergie für die dringend notwendige Verbesserung des Weltklimas sollte bei der Behandlung des Themas auf großes Interesse der Lernenden stoßen – hängt davon doch ganz wesentlich die Lebensqualität von künftigen Generationen ab. Deshalb sollte man zusammen mit der physikalischen Bearbeitung des Themas auch Zeit für Diskussion einplanen. Methodische Analyse Die Herleitung der physikalischen Formeln, die das Umwandeln der kinetischen Energie des Windes in elektrischen Strom beschreiben, sollte mit den mathematischen Kenntnissen der Sekundarstufe I gut machbar sein. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei – einmal mehr – physikalische Inhalte zu verstehen, die bei der Meinungsbildung in Hinblick auf die Energieerzeugung im 21. Jahrhundert von großer Wichtigkeit sind. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Bau und Funktion von Windkraftanlagen beschreiben und erläutern. kennen die Gesetzmäßigkeiten bei der Umwandlung von Wind in Strom. wissen um die Bedeutung der Windenergie als erneuerbare Energieform für das Weltklima. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten und Hintergründe im Internet. können die Sachinhalte von Videos, Clips und Applets auf ihre Richtigkeit überprüfen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. müssen sich mit den Ergebnissen anderer Gruppen auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben eine gewisse Fachkompetenz, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden diskutieren zu können.

  • Physik / Astronomie / Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I

Windenergie

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit will den Blick auf die Möglichkeit richten, den Wind als kostengünstigen und umweltfreundlichen Energiespender zu nutzen. Auf kindgerechten Webseiten mit Arbeitsaufträgen und interaktiven Übungen wird das Wissen für Kinder verständlich vermittelt.Den Wind beziehungsweise bewegte Luft als Energiespender zu nutzen, ist den Kindern nicht unbekannt, wenngleich sie sich diese Tatsache nicht immer bewusst machen: Schon als Kleinkinder laufen sie gerne mit Windrädchen herum oder sie beobachten mit leuchtenden Augen, wie sich die Weihnachtspyramide dreht. Die Niederlande und Windmühlen gehören zusammen, auch das weiß jedes Kind. Neuer ist die moderne und umfangreiche Möglichkeit, den Wind als kostengünstigen und umweltfreundlichen Energiespender zu nutzen. Die Unterrichtseinheit will eben darauf die Aufmerksamkeit lenken und das Bewusstsein schärfen für das immense Potenzial der Windenergie. Die interaktive Lerneinheit dient als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt kindgemäße Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge angeklickt werden können. Verschiedene interaktive Übungen und herkömmliche Arbeitsblätter runden die Arbeit ab.Jedes Kind hat schon einmal, bewusst oder unbewusst, die Kraft des Windes genutzt oder seine Auswirkungen gespürt: Drachensteigen im Herbst, die Weihnachtspyramide zum Christfest, das Windrädchen in den Händen lachender Kleinkinder. Der Wind bläst einem ins Gesicht, wenn man sich mit einem Karussell dreht oder mit dem Fahrrad fährt. Die Nutzung von Windenergie gehört also eigentlich zu ihrem Alltag. Die vorliegende Unterrichtseinheit will in einem multimedialen Ansatz den Blick auf diese Dinge richten, und außerdem zeigen, wie Windenergie erzeugt wird und wie die Kraft des Windes genutzt werden kann. Neben der Recherche im Internet arbeiten die Kinder mit herkömmlichen Medien wie Arbeitsblätter, Wörterbuch und Lexikon. Vorbereitung und Inhalte der Lernumgebung Diese Seite bietet einige Hintergrundinformationen zum Thema Windenergie und führt in die Nutzung der interaktiven Lernumgebung ein. Arbeitsmaterial zur interaktiven Lernumgebung Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu den einzelnen Arbeitsblättern und Hinweise, wie sie im Unterricht eingesetzt werden können. Links zum Thema Internetadressen mit Informationen und weiterführenden Materialien zum Thema "Windenergie" und zu den Inhalten dieser Unterrichtseinheit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Sachunterricht, Deutsch, Englisch und Kunst Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen gezielte Recherchen im Internet durchführen und das World Wide Web als Informationsquelle nutzen. eine interaktive Lerneinheit am PC bearbeiten und dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung machen. interaktive Übungen durchführen (Hot Potatoes-Zuordnung, Kreuzworträtsel). ein interaktives Puzzle durchführen und Erfahrungen mit Drag & Drop machen. eine Videodatei anschauen und Audiodateien anhören. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler sollen Absprachen zur Benutzung der PC-Arbeitsplätze treffen. sich als Partner über die Reihenfolge der Aufgaben einigen. sich gegenseitig helfen. Thema Windenergie Autorin Margret Datz, Agentur für erneuerbare Energien Fächer Sachunterricht, Deutsch, Englisch, Kunst Zielgruppe Klasse 3-4 Zeitraum Circa eine Woche Technische Voraussetzungen Computerraum / Medienecke mit Internetanschluss, Soundkarte, RealPlayer oder Windows Media Player, Kopfhörer Erforderliche Vorkenntnisse Genereller Umgang mit dem PC, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Windenergie" Die Schülerinnen und Schüler sollen einen Überblick über erneuerbare Energien erhalten. erfahren, was Wind ist und wie er entsteht. erfahren, dass Wind Kraft hat. überlegen, wie man diese Kraft nutzen kann. die Teile einer Windanlage erkennen. erfahren, wie eine Windanlage funktioniert. überlegen, welche Vorteile und Nachteile die Nutzung von Windenergie hat. erfahren, was ein Offshore-Windpark ist. Experimente zum Wind durchführen und beschreiben. Die Schülerinnen und Schüler sollen Lückentexte ergänzen. Rätselschriften entziffern. eine Tabelle vervollständigen. Abbildungen beschriften. Abbildungen vervollständigen. Worträtsel lösen. Redensarten vom Wind und ihre Bedeutung kennen lernen. ein Gedicht vom Wind lesen und abschreiben. biografische Daten von Heinrich Heine kennen lernen. zusammengesetzte Nomen mit "Wind" bilden. Lernwörter für ein Diktat üben. Verben zum Wind in Sätzen benutzen. Die Schülerinnen und Schüler sollen einen englischen Kinderreim kennen lernen. englische Wörter zu dem Reim kennen lernen und die Aussprache am Computer üben. Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Windrad basteln. Ursachen für den Wind Wind ist nichts anderes als bewegte Luft. Hauptursachen für den Wind ist der unterschiedliche Luftdruck zwischen Luftmassen. Dabei fließt Luft aus dem Hochdruckgebiet so lange in das Tiefdruckgebiet, bis der Luftdruck wieder ausgeglichen ist. Je größer dabei der Unterschied zwischen den Luftdrücken ist, desto heftiger fließt die Luftmasse in das Tiefdruckgebiet nach und desto höher sind die messbaren Windstärken. Entstehung der Luftdruckunterschiede Die Sonne erwärmt die Erde und die Luft. Warme Luft hat eine geringere Dichte, ist also leichter und steigt auf. Aufgrund des entstehenden Unterdrucks strömt kalte Luft von der Seite nach: Die Luft bewegt sich und es ist Wind entstanden. Einteilung in Windstärken Wind wird gemessen in Windstärken von 0 bis 12. Bei Windstärken zwischen zwei und fünf spricht man von Böen. Bei Windstärke 6 spricht man von starkem, bei Windstärke 7 von steifem und Windstärke 8 von stürmischem Wind. Ab Windstärke 9 bezeichnet man den Wind als Sturm und bei Windstärke 12 als Orkan. Kraft des Windes Dass Wind ungeheure Kraft haben kann, wird spätestens nach einem Unwetter klar. Aber auch bei mäßigem Wind kann man seine Wirkung sehen: Er bewegt Blätter, Äste und Zweige oder dreht Wetterhähne auf Kirchtürmen. Diese Kraft des Windes wurde schon vor Jahrhunderten in Form von Windmühlen und Windräder nutzbar gemacht. Windenergie als Stromerzeuger Mittlerweile setzt man auch bei der Stromerzeugung auf Windenergie. Windkraftanlagen können in allen Klimazonen eingesetzt werden. Zudem ist er kostenlos, nicht schädlich und somit umwelt- und klimafreundlich. Da er weltweit zur Verfügung steht, gibt es keine Abhängigkeiten der Nationen untereinander. Sein großer Nachteil ist, dass er nicht jederzeit und in gleicher Stärke zur Verfügung steht und man ihn nicht speichern kann. Deshalb braucht man bei seinem Einsatz andere Energieformen, die gut speicherbar sind, als Partner. Wasser, das in Stauseen aufgefangen werden kann oder Biogas aus nachwachsenden Pflanzen sind die ideale Ergänzung und können zu so genannten Kombikraftwerken zusammengelegt werden. Umwandlung der Energien Eine Windkraftanlage wandelt die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie um und führt sie dem Stromnetz zu. Die Windströmung trifft auf die Rotorblätter und versetzt den Rotor in eine Drehbewegung. Diese Rotationsenergie wird an einen Generator weitergeleitet, der sie in Strom verwandelt. Dieser wird durch den Turm in den Transformator geleitet und gelangt von dort aus in das öffentliche Stromnetz. Windparks Ein Windpark ist eine Ansammlung von Windkraftanlagen in besonders windreichen Regionen auf dem flachen Land oder an sanften Hügeln. In Deutschland wurde am 27. April 2010 der erste deutsche Offshore-Windpark 45 Kilometer nördlich der Insel Borkum in der Nordsee eröffnet. Die zwölf Windenergieanlagen stehen in 30 Meter tiefem Wasser und sind bis zu 180 Meter hoch. Strom aus einer solchen Anlage leistet einen wichtigen Beitrag zur deutschen Energie- und Klimapolitik, denn die hohen Windgeschwindigkeiten auf dem Meer versprechen einen hohen Energiegewinn und damit nicht nur eine Entlastung der Umwelt, sondern auch einen wirtschaftlichen Betrieb. Inhalte Die interaktive Lernumgebung besteht neben der Eingangsseite aus sechs weiteren Hauptseiten (Eine windige Sache/Windige Sprache/Windy Things/Windige Experimente/Impressum), einer Unterseite, fünf intern verlinkten interaktiven Übungen (Hot Potatoes-Übungen/Puzzle, Memo), einer Audio-Datei, zwei intern verlinkten Dateien der Agentur für Erneuerbare Energien und 41 externen Links. Die Arbeitsanweisungen auf den meisten (bis auf Nummer 13 und 14) Arbeitsblättern beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt, oder auf interne Links. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet (durch einen Computer), auch auf dem Deckblatt. Die internen Links dagegen können auch offline bearbeitet werden. Zeitlicher Ablauf Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen PC-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen, da sich zum einen so die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die Partner sich gegenseitig unterstützen können. Im Bedarfsfall können als zusätzliches Angebot weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Aufgaben zu zusammengesetzten Nomen, weitere Verben zum Thema Wind aus Wörterbüchern suchen, Schleichdiktat der Lernwörter schreiben. Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt, als Fachlehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und die Fächer Deutsch, Englisch und Kunst auszuklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Organisation des Ablaufs Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll. Anschließend muss eine entsprechende Einteilung vorgenommen werden (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder vom Lehrer bestimmt). Es hat sich zudem bewährt, "Computer -Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium als erste Ansprechpartner fungieren sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrkraft überprüft werden kann. Für den Einstieg in das Thema können Sie diese Abbildung (zum Vergrößern anklicken, Download siehe wikipedia.org ) möglichst großformatig ausdrucken oder per Beamer an die Wand projizieren und die Schülerinnen und Schüler fragen, was da wohl abgebildet ist. Hier befindet sich eine kurze Einführung in die Arbeit mit der Lernumgebung. Die Kinder können auch zwischendurch davon Gebrauch machen, um sich Dinge ins Gedächtnis zu rufen. Lösung der Rätselschrift auf dem Arbeitsblatt: außerdem, denn, ihr, überall. (Zur Erleichterung dürfen die Kinder einen Spiegel benutzen.) Diktattext: Windenergie Die Vorräte an Öl, Gas und Kohle schrumpfen und werden eines Tages ganz erschöpft sein. Deshalb sollten wir vermehrt andere Energiearten nutzen. Wind ist dabei eine umweltfreundliche Möglichkeit, weil keine Abgase entstehen, die die Luft verschmutzen. Außerdem sind Windkraftwerke ungefährlich, denn bei ihrem Betrieb können keine größeren Unfälle passieren und sie erzeugen keinen schädlichen Müll. Die Nutzung von Windstrom verringert den Verbrauch an Öl, Gas oder Kohle, die meist teuer in anderen Ländern eingekauft und transportiert werden müssen. Wir werden also unabhängiger und sparen Kosten, weil es den Wind überall und umsonst gibt und wir unsern Strom selbst erzeugen. (100 Wörter) Windiger Spaß Beim interaktiven Rätsel können die Kinder ihr Wissen über Wind und erneuerbare Energien testen. Falls Sie keinen Drucker an die Computer angeschlossen haben, sollten Sie die Bastelanleitung und die Vorlage für das Windrad vorab ausdrucken. Ein Spiel (Zündholzschachtel pusten), ein interaktives Puzzle, ein interaktives Memo und ein Ausmalbild runden das Projekt ab.

  • Chemie / Natur & Umwelt / Technik / Sache & Technik
  • Spezieller Förderbedarf

Erdöl: schwarzes Gold auf dem globalisierten Markt

Unterrichtseinheit

Dieser Basisartikel zum Thema Erdöl bietet Informationen und Links zur Bedeutung des Erdöls für die Weltwirtschaft.Allgemeines Entsetzen herrscht derzeit an den Zapfsäulen. Die Fahrt zur Tankstelle ist für die Autofahrer wahrlich keine Freude: Praktisch jede Woche steigen die Treibstoff-Preise. Im August haben die Ölpreise an den internationalen Märkten neue Rekordstände erreicht: In den USA überstieg des Preis für ein Barrel Öl die bisherige Rekordgrenze von 45 Dollar. Die Gründe für den drastischen Anstieg sind vielfältig. Die wirtschaftlichen Konsequenzen gehen weit über den ärgerlichen Spritpreis hinaus.Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über die Produktion und den Verbrauch von Erdöl in der Welt. erkennen die Bedeutung des Rohstoffs Erdöl für die globalisierte Wirtschaft. werden sich möglicher Konflikte und Gefahren durch die Bedeutung des Erdöls bewusst. informieren sich über alternative und regenerative Energien. diskutieren Lösungswege aus der Öl-Abhängigkeit. nutzen das Internet als Informations- und Recherchemedium. Saudi-Arabien ist Nummer 1 Das meiste Öl wird im Nahen Osten gefördert. Länder wie Saudi-Arabien, Kuwait oder der Iran haben ihre Wirtschaft ganz auf den Handel mit dem lukrativen Rohstoff ausgerichtet. Aufgrund ihrer gigantischen Vorräte werden sie noch auf Jahrzehnte hinaus den Ölmarkt bestimmen; Saudi-Arabien besitzt allein ein Viertel der weltweiten Erdöl-Reserven. Nach Saudi-Arabien und noch vor den USA ist Russland der zweitgrößte Öl-Förderer. Stattliche Reserven des schwarzen Goldes liegen ferner im lateinamerikanischen Venezuela, in einigen Staaten Westafrikas (zum Beispiel in Nigeria) sowie in Ostasien. Öl-Vorkommen in der Nordsee schwinden Aber auch europäische Länder gehören zu den Erdöl-Exporteuren. Norwegen und Großbritannien zählen zu den zehn größten Produzenten der Welt; sie fördern das Öl meist auf Bohrinseln im Meer. Nach Ansicht von Forschern sind die Vorräte in der Nordsee jedoch in absehbarer Zeit aufgebraucht. Einfluss der OPEC Einige Länder, die Erdöl produzieren und ins Ausland verkaufen, haben sich zu einer Art Kartell zusammengeschlossen, der "Organisation erdölexportierender Länder" (OPEC). Sie kontrollieren etwa ein Drittel des weltweiten Ölmarktes. Damit können die elf Mitgliedsstaaten (Algerien, Indonesien, Iran, Irak, Kuwait, Libyen, Nigeria, Qatar, Saudi-Arabien, die Vereinigten Arabischen Emirate und Venezuela) den Preis gezielt beeinflussen. Erdölverbrauch in Industrienationen übersteigt Produktion Vergleicht man auf einer Weltkarte die Produktion und den Verbrauch von Erdöl, stellt man fest, dass die Industrienationen deutlich mehr Öl verbrauchen als sie selbst produzieren. Allein die USA müssen fast dreimal so viel Öl importieren wie sie selbst produzieren. Damit sind die Industriestaaten von ihren Handelspartnern abhängig. Die Bedeutung des Rohstoffs Öl ist so groß, dass das Wohl der gesamten Wirtschaft von seiner Verfügbarkeit abhängt. Für die Industriestaaten ist es insgesamt überlebensnotwendig, sich auf gesicherten Nachschub verlassen zu können. Für Autos, Kunststoffe und Medikamente 60 Prozent des Ölkonsums der Industrienationen sind durch den Verkehr bedingt. Aber das Öl dient bei Weitem nicht nur zum Autofahren. In über 90 Prozent aller Produkte ist der Rohstoff enthalten, besonders Kunststoffe basieren auf Öl. Die Tastatur des Computers enthält also ebenso Öl wie ein Joghurtbecher oder eine Wäscheklammer. Die Chemieindustrie verarbeitet den Rohstoff zu vielen anderen Stoffen, und auch in vielen Medikamenten ist Erdöl eine wichtige Komponente. Autofreie Sonntage in den siebziger Jahren Besonders drastisch zeigte der erste Ölpreisschock in den siebziger Jahren die allgemeine Abhängigkeit vom Erdöl. Die arabischen Länder boykottierten den Ölmarkt, um politische Zugeständnisse zu erreichen. Prompt stieg der Preis für den Rohstoff um das Dreifache, und die Industriestaaten gerieten in eine schwere Wirtschaftskrise: Allein in Deutschland sank das Wirtschaftswachstum damals zum ersten Mal seit Kriegsende in den negativen Bereich. Um Energie zu sparen, rief die Bundesregierung autofreie Sonntage aus, an denen Fahrradfahrer über gespenstisch leere Autobahnen radelten. Auch heute sind die Industriestaaten vom Wohlwollen der Ölproduzenten abhängig. Jede Steigerung des Ölpreises wirkt sich auf die Wirtschaftslage eines Landes aus. Energiepreise beeinflussen Wirtschaftswachstum Das wurde auch vor ein paar Wochen deutlich. Anfang August stieg der Preis für Rohöl an der New Yorker Börse auf über 45 Dollar pro Barrel (1 Barrel = 159 Liter), in London auf über 42 Dollar. Wirtschaftsexperten warnten angesichts dieses drastischen Anstiegs vor der Gefahr einer Wirtschaftskrise: Der steigende Energiepreis führt zu einer allgemeinen Verteuerung - so wächst die Inflation, denn die Bürger haben wegen höherer Energiepreise weniger Geld zum Kauf anderer Güter, und auch die Wirtschaft hat geringere Erträge, weil sie ebenfalls mehr Geld für Energie ausgeben muss. Anstieg der Inflationsrate in Deutschland Die hohen Benzin- und Ölpreise haben die Inflation in Deutschland im Juli nach oben getrieben. Wie das Statistische Bundesamt in Wiesbaden mitteilte, erhöhten sich die Lebenshaltungskosten um 1,8 Prozent gegenüber dem Vorjahresmonat. Im Juni hatte die Preissteigerung 1,7 Prozent betragen. Und bereits im Mai hat der Anstieg des Ölpreises die Inflationsrate in Deutschland mit zwei Prozent auf den höchsten Stand seit zwei Jahren getrieben. Eine Tankfüllung kostet derzeit über zehn Prozent mehr als 2003. Chinesischer Wirtschaftsboom schafft Bedarf Die Rekordpreise der letzten Wochen sind dabei nur das vorläufige Ende einer kontinuierlichen Entwicklung. Die weltweit stetig steigende Nachfrage sorgt automatisch für höhere Preise. In Nationen wie Indien und besonders in China sorgt die rasante Industrialisierung für eine bisher ungeahnte Nachfrage nach Erdöl. Allein in China stieg der Ölverbrauch im letzten Jahr um 13 Prozent. Nach den Vereinigten Staaten und vor Japan verbraucht die Volksrepublik China die zweitgrößte Erdölmenge in der Welt. Auch in Asien allgemein und in den USA gewinnt die Wirtschaft wieder an Kraft, und der Aufschwung macht sich in einer höheren Nachfrage nach Brennstoff bemerkbar. Instabile Lage im Nahen Osten In den traditionellen Förderländern sorgt gleichzeitig die politische Unsicherheit für Preisturbulenzen auf dem Ölmarkt. Im Nahen Osten sind die Zustände nach dem Irak-Krieg immer noch unübersichtlich. Fundamentalistische Terroristen verübten im Irak und in Saudi-Arabien gezielt Anschläge auf Beschäftigte der Ölindustrie, und sie drohen mit weiteren Attentaten. Das Land, das knapp zehn Prozent des weltweiten Erdöls fördert und in dem etwa ein Viertel der weltweiten Ölreserven vermutet werden, ist besonders bedroht: Saudi-Arabien kooperiert eng mit den USA als bestem Erdölkunden. Gleichzeitig sind fundamentalistische Extremisten dort besonders stark, und die örtlichen Behörden verfolgten sie in den letzten Jahren kaum. Ein Ziel der Terroristen ist es, die saudische Regierung zu stürzen, um anschließend auch den Ölmarkt zu kontrollieren. Auch die anhaltende Krise um den russischen Ölkonzern Yukos trägt zum Preisanstieg an den Börsen bei. Reale Ölknappheit Die Folge: Die Förderländer kommen mit der Produktion kaum nach. Während die OPEC bei früheren Gelegenheiten absichtlich die Produktion einschränkte, um Preise zu erhöhen, gibt es diesmal keine solche Absprache - im Gegenteil: Anfang Juni beschloss die OPEC, die Förderquote ab Juli zunächst um zwei Millionen Barrel auf dann täglich 25,5 Millionen Barrel zu steigern. Im August soll eine weitere Anhebung um 500.000 Barrel folgen, um den Preis nicht allzu hoch steigen zu lassen. Das Öl ist tatsächlich knapp, und es wird auch in Zukunft knapp bleiben. Die Umweltschutzorganisation Greenpeace schätzt, dass der Bedarf bis 2020 auf über 100 Millionen Barrel pro Tag ansteigen wird, während es 2000 nur 75 Millionen Barrel täglich waren. Angesichts schrumpfender Vorräte dürfte der Preis also künftig überdurchschnittlich steigen. Sparsame Autos wenig gefragt Ein wichtiger Schritt zur Lösung der erwarteten Öl-Knappheit ist das Energiesparen. Bislang tut sich die Industrie jedoch schwer damit, benzin- und ölsparende Autos zu verkaufen. So genannte Drei-Liter-Autos, die auf 100 Kilometer nur drei Liter Benzin verbrauchen, sind zwar seit einigen Jahren bei einigen Herstellern im Handel - doch die Käufer scheinen sich kaum um den Verbrauch zu kümmern. Die Autohersteller melden eher enttäuschende Verkaufszahlen für die sparsamen Wagen, während Geländewagen und Luxuskarossen - allen Benzinpreisschocks zum Trotz - größeren Absatz finden. Tempolimit nicht in Sicht Entsprechend schwierig ist es in Deutschland, ein Tempolimit durchzusetzen, obwohl einige Politiker dies während der jüngsten Ölpreissteigerungen forderten. Die wenigsten Autofahrerinnen und Autofahrer würden eine Spitzengeschwindigkeit von 130 km/h oder gar 100 km/h begrüßen - auch wenn die niedrigeren Geschwindigkeiten nachweislich den Treibstoffkonsum deutlich senken helfen. In den Europäischen Nachbarländern sind Tempolimits dagegen schon lange eingeführt: In Frankreich, Österreich und Polen gilt beispielsweise eine Spitzengeschwindigkeit von 130 Stundenkilometern auf Autobahnen, in den Benelux-Ländern von 120, in Großbritannien von 112 Stundenkilometern (70 miles). Sparen kann aber auch deshalb nicht die einzige Lösung sein, weil die fossilen Brennstoffe nicht unendlich zur Verfügung stehen. Die Forschung sucht nach Alternativen zum bisherigen Benzin- oder Diesel-Treibstoff, um auch künftig die Mobilität der Menschen zu garantieren. Staatliche Förderung der Windkraft Ein Vorbild ist der Elektrizitätsmarkt. Bei der Stromerzeugung steigt in den letzten Jahren der Anteil erneuerbarer Energien. Immer mehr Strom wird aus der Kraft der Sonne gewonnen und immer mehr Windräder speisen Strom in die Netze ein. Zwar ist der Anteil solcher alternativer Energiequellen am gesamten Stromverbrauch noch sehr gering, doch spezielle Förderprogramme der Regierung helfen mit, die erneuerbaren Energien zu verbreiten: Die Betreiber von Windrädern erhalten Steuervorteile und einen besonders hohen, festgelegten Preis für ihren Strom. Autos mit Erdgas Auch die Autoindustrie arbeitet an Alternativen zum Erdöl. Technisch bereits ausgereift sind beispielsweise Gas-Autos. Als Treibstoff dient ihnen Erdgas, ein Rohstoff, der deutlich billiger ist als Öl, von dem riesige Vorräte verfügbar sind und der für das Klima zudem weniger schädlich ist als Benzin. Noch bieten nicht alle Tankstellen Erdgas an, doch breiten sich gasbetriebene Autos immer weiter aus: Etwa 20.000 Autos, darunter auch Busse und Lastwagen, fahren bei uns bereits mit dem Treibstoff; weltweit sind es über drei Millionen. Auch Erdgas-Reserven sind begrenzt Doch gibt es auch hier mahnende Stimmen. Erdgas müssen wir ebenfalls importieren, und die größten Vorräte lagern in der politisch unruhigen Region südlich von Russland. Die Gefahr besteht also, dass wir uns zwar aus der Öl-Abhängigkeit befreien, mit dem Umstieg auf das Gas aber gleich in die nächste Abhängigkeit begeben. Wie Erdöl ist auch Erdgas nur eine begrenzte vorhandene Ressource - irgendwann sind die Vorräte erschöpft; Experten rechnen damit in etwa 65 Jahren. Biodiesel aus Biomasse Eine zukunftsträchtigere Variante scheint daher die Entwicklung von Treibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen zu sein, zum Beispiel Treibstoff aus Biomasse. Er wird aus ölhaltigen Pflanzen wie etwa Raps hergestellt, und bereits heute fahren bei uns Autos oder ganze Eisenbahnen mit dem nachwachsenden Biodiesel. Experten bezweifeln jedoch, dass der biologische Treibstoff das herkömmliche Benzin vollständig ersetzen kann. Es sei nicht möglich, die notwendigen Mengen zu produzieren. Wasserstoff-Technik noch in Kinderschuhen Die Industrie forscht darüber hinaus noch weiter: Das Ziel ist die Entwicklung eines Wasserstoff-Autos. Wasserstoff könnte regenerativ erzeugt werden, und die mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellen-Fahrzeuge würden kaum noch klimafeindliche Stoffe ausstoßen. Doch diese Technik steckt bislang in den Kinderschuhen; erste brauchbare Fahrzeuge werden wohl erst in den nächsten fünf bis zehn Jahren auf den Markt kommen. Ein Problem hierbei ist, dass die Herstellung von Wasserstoff selbst höchst energieaufwändig ist. Forschung mit Zukunft Dennoch zeigt die Entwicklung auf dem Strommarkt, dass innovative Energiequellen bei entsprechender Förderung durchaus eine Zukunft haben. Da alle Experten ein starkes Ansteigen des Ölpreises in den nächsten Jahren vorhersagen, wird die Nachfrage nach alternativen Energiequellen weiterhin ansteigen. Das dürfte auch die Forschung und die Entwicklung neuer Technologien beflügeln.

  • Wirtschaft
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Fische: Grundwissen und Lebensweisen

Unterrichtseinheit

Das Thema Fische gehört zum Standardrepertoire im Biologieunterricht der Sek I. Mithilfe dieser Unterrichtsmaterialien werden einige grundlegende Kenntnisse zum Verständnis der Lebensweise von Fischen unter Zuhilfenahme des Internets erarbeitet und einige spezielle Themen wie Fischzucht, Rote Liste, Aquarium und Vorurteile gegenüber Haien und Piranhas behandelt.Die ersten drei Themen behandeln die grundlegenden Aspekte und sind als Einheit konzipiert, die weiteren vier Themen behandeln jeweils einen einzelnen Aspekt und können auch einzeln hinzugefügt werden. Noch eine Anmerkung: Natürlich ersetzt die Behandlung unter Zuhilfenahme der Neuen Medien keine originäre Begegnung und den Einsatz von realen Objekten. Nicht umsonst ist die Präparation eines Fisches ein "Highlight" in der Sek I. Im Arbeitsblatt 3 finden Sie eine Internetadresse mit einer detaillierten Beschreibung und vielen Fotos zur Präparation. Trotzdem bietet das Internet eine Möglichkeit, die ansonsten nur schwer realisierbar ist: Den virtuellen Besuch der großen Aquarien. Unter den Internet-Adressen sind viele der Aquarien mit einer Webcam aufgelistet und können von den Schülerinnen und Schülern "besucht" werden. Unter dem Thema finden Sie jeweils Erläuterungen und ein Arbeitsblatt im pdf-Format zum Download. Fische sind eben Fische, oder? Doch wenn wir versuchen, einen Fisch genauer zu beschreiben, kommen wir doch in so manche Schwierigkeit, denn zum Beispiel ihre "Fisch-Form" oder das Leben im Wasser haben die Fische nicht alleinig und exklusiv im Tierreich. Im Tierreich unterscheiden die Biologen fünf "Klassen" von Wirbeltieren: 1. Fische mit etwa 25.500 Arten 2. Lurche (Amphibien) mit etwa 3.000 Arten 3. Kriechtiere (Reptilien) mit etwa 6.500 Arten 4. Vögel mit etwa 8.500 Arten 5. Säugetiere mit etwa 4.200 Arten Im Folgenden möchte wir versuchen, die Unterschiede der Wirbeltierklassen mithilfe unseres Vorwissens und des Internets zu sammeln und somit auch eindeutig sagen zu können: Das ist ein Fisch! Na klar leben Fische im Wasser, das wissen wir ganz genau! Aber warum? Oder besser: Wieso können die Fische sich im Wasser wie ein "Fisch im Wasser" fühlen, während wir Menschen mühsam ein paar hundert Meter schwimmen können. Von den Tiefen der Meere mal ganz zu schweigen! Fortbewegung und Schuppen Um diese Frage zu beantworten, schauen wir uns die Form eines Fisches und seine Fortbewegung einmal genauer an! Fische haben zumeist eine langgestreckte (von vorne nach hinten) und flache (seitlich) Form, die man "stromlinienförmig" nennt. Diese Form eignet sich besonders gut zur Fortbewegung im Wasser, wo der Wasserwiderstand eine große Rolle spielt. Der Körper ist mit Schuppen bedeckt: diese Knochenblättchen sind wie Dachziegel geschichtet und oft von einer schleimigen Hülle umgeben, die den Fischen beim Anfassen ihr glitschiges Äußeres geben. Auch diese Hülle verringert den Wasserwiderstand. Flossen und Seitenlinienorgan Die Fortbewegung geschieht über Flossen, die wiederum aus den harten Bestandteilen, den Flossenstrahlen und einer sie umgebenden Haut bestehen. Die Flossen sind durch Muskeln beweglich. Nach der Lage am Fisch unterscheidet man: Brustflossen, Rückenflosse, Afterflosse und Schwanzflosse (die zusammen Bauchflossen genannt werden). Ein sehr wichtiges Organ des Fisches ist nur bei genauem Hinsehen sichtbar: Die sogenannte Seitenlinie zieht sich ungefähr mittig an der Seite des Fisches vom Ende des Kopfes bis zur Schwanzflosse. Schwimmblase und Schwimmbewegungen Fische besitzen außerdem eine Schwimmblase, die Luft enthält. Die Luftmenge in der Schwimmblase kann vergrößert oder verringert werden. Die Schwimmbewegungen eines Fisches sind charakteristisch. Auf der unten angebenen Internet-Adresse siehst Du zwei kleine Schema-Zeichnungen in Bewegung (sogenannte "animated gifs", also bewegte Bilder im gif-Format). Na klar leben Fische im Wasser, das wissen wir ganz genau! Aber warum? Oder besser: Wieso können die Fische sich im Wasser wie ein "Fisch im Wasser" fühlen, während wir Menschen mühsam zwei Minuten unter Wasser bleiben können? Um diese Frage zu beantworten, schauen wir uns die Atmung der Fische einmal genauer an! Anders als wir Menschen, können Fische unter Wasser atmen. Die Atmung funktioniert im Prinzip wie die des Menschen, nämlich über den Sauerstoff, der einem Medium entzogen wird und nach dem "Verbrauch" mit Kohlenstoff als Kohlenstoffdioxid wieder abgegeben wird. Aber das Medium ist bei Fischen ein anderes: Während die Menschen der Luft den Sauerstoff entnehmen, können Fische ihren Sauerstoffbedarf aus dem Wasser bestreiten. Dazu benötigen sie spezielle Atmungsorgane, die Kiemen. Fische sind ein beliebtes beliebtes Nahrungsmittel und die essbaren Fische werden als Speisefische bezeichnet. Neben dem Fischfang, der vor allem in den Meeren große Bedeutung hat, wird auch in Deutschland vielfach Fischzucht betrieben. Dort kann man nicht nur einzelne Fische zum Verzehr kaufen, sondern - in Kilo gemessen - sogenannte "Besatzfische" kaufen, die zum Beispiel in speziellen Angelteichen ausgesetzt werden. Dort können die Hobbyangler sich "ihren" Fisch selber fangen. Mithilfe der Internet-Adressen kannst Du einen virtuellen Besuch in einigen Fischzuchtanstalten machen und dich ein wenig "umschauen". Wenn man von den gefährdeten Tierarten hört, denkt man oft nicht an Fischarten, die vom Aussterben bedroht sind. Aber auch viele Fischarten sind durch die Veränderung der Gewässer bedroht. Alle bedrohten Tierarten sind in einer sogenannte "Rote Liste" aufgelistet, die ständig aktualisiert wird. Mit Hilfe der Internet-Adressen kannst Du Dich über die "Rote Liste" auch für Fische informieren. Das Hobby heißt Aquaristik und bezeichnet die Unterhaltung eines Aquariums. Wer schon einmal mit dem Gedanken gespielt hat, ein eigenes Aquarium einzurichten, sollte dies genau planen und daran denken, dass auch ein Aquarium regelmäßige Pflege und viel Arbeit bedeutet. Auch in der Schule ist ein Aquarium ein schönes Anschauungsobjekt, wenn die Pflege auch während der Schulferien gewährleistet ist. Prinzipiell solltest Du folgende Überlegungen anstellen: Wie groß soll das Aquarium sein? Die Größe richtet sich nach der Anzahl und der Art der Fische. Wo soll das Aquarium stehen? Es muss ein Platz sein, der weder im Sonnenlicht noch an einer Heizung steht. Wie teuer darf das Aquarium werden? Die Fische sind meist nicht der größte Kostenfaktor, sondern das Aquarium selbst und die technische Ausstattung wie eine Pumpe, Heizung, Beleuchtung ... Welche Pflanzen sollen eingesetzt werden? Für die Sauerstoffzufuhr sind die Wasserpflanzen unabdingbar. Welche Fische sollen in das Aquarium? Denke daran, dass nicht alle Fische zueinander passen. Für die Größe des Aquariums gilt die Faustregel: Pro Zentimeter Fisch ein Liter Wasser! (Aber denke auch daran, dass die Fische wachsen und sich vermehren). Keine weiteren Fischarten sind mit solchen Vorurteilen belegt wie der Hai und der Piranya (der in portugiesischer Schreibweise als Piranha geschrieben wird). Angeblich soll der Hai ein Menschenfresser sein und Piranha-Schwärme sollen auch große Tiere in Sekundenschnelle bis auf das Skelett "abnagen". Doch worauf begründen sich diese Vorurteile? Entspricht dieses Bild der Wirklichkeit? Versuche dies mit Hilfe der Internet-Adressen zu bestätigen oder zu widerlegen!

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
  • Sekundarstufe I

Zukunft der Erde: Nachhaltigkeit (be)greifen

Unterrichtseinheit

Die Kinder widmen sich in dieser Unterrichtseinheit der Frage "Wie funktioniert eigentlich unsere Erde?". Die Erkenntnisse und Erfahrungen, die sie beim Erforschen dieser facettenreichen Thematik machen, sollen ihr Bewusstsein dafür stärken, dass sie ihre Umwelt aktiv erkunden, beeinflussen und mitgestalten können.Erde, Feuer, Wasser und Luft sind Grundbausteine der Vielfalt des Lebens auf unserem Planeten. Die vier Elemente wirken in der Natur aufeinander ein: Gemeinsam treiben sie den Wasserkreislauf an, bestimmen unser Wetter und unser Klima. Sie spenden Energie, lassen Pflanzen wachsen und erhalten die Produktion von Sauerstoff aufrecht. Jedes Lebewesen und jedes Element spielt eine bestimmte Rolle. Alles ist vernetzt und verwoben. Die Natur befindet sich dabei im Gleichgewicht: Pflanzen produzieren energiereiche Stoffe, Tiere und Menschen konsumieren diese als Nahrung. Reste werden von Pilzen und Bakterien abgebaut und wieder in Nährstoffe umgewandelt - ein perfekter Stoffkreislauf, angetrieben von der Energie der Sonne, gespeist vom Lebensquell Wasser und geschützt von einer mit Luft gefüllten Atmosphäre. Durch das gemeinsame Erforschen und Erleben der Elemente bauen die Mädchen und Jungen Naturwissen auf und entwickeln ein Wertebewusstsein und Verantwortungsgefühl für ihre Umwelt. Die Kinder lernen zu verstehen, dass alles, was sie tun, eine Auswirkung hat. Jeder kann so die Zukunft mitgestalten.Kinder streben unentwegt danach, ihre Welt zu entdecken. Sie ordnen neue Erfahrungen in ihr bisheriges Weltbild ein und verknüpfen aktuelles mit schon vorhandenem Wissen. Gelingt dieses Einpassen nicht, müssen Vorstellungen überprüft, Wissens- und Denkstrukturen neu angepasst werden. Der Prozess bewusster Erkenntnis beginnt daher stets mit einer Frage, auf die die Kinder in ihrem bisherigen Wissens- und Erfahrungsschatz keine befriedigende Antwort finden. In der alltäglichen Begegnung mit Naturphänomenen entstehen bei den Kindern viele Fragen. Den Erwachsenen fällt eine Antwort oft gar nicht so leicht. Sie können sich selbst mit den Kindern auf einen gemeinsamen Weg des Erforschens und Entdeckens begeben und die Mädchen und Jungen bei der Suche nach eigenen Antworten unterstützen. Versuche zu den vier Elementen Hier finden Sie zahlreiche Vorschläge zum Ausprobieren und Experimentieren, mit denen die Kinder die Bedeutung und die Funktion der vier Elemente erforschen können. Wir retten die Welt Auch Kinder können die Welt retten. Zeigen Sie ihnen, welchen Beitrag sie zur Erhaltung unserer Erde leisten können. Die Schülerinnen und Schüler werden für das Thema Umwelt- und Klimaschutz sensibilisiert. lernen das Thema Nachhaltigkeit und seine Bedeutung anhand konkreter Alltagsfragen kennen. lernen die Bezüge des Klimaschutzes und des Konzepts der Nachhaltigkeit zu ihrer eigenen Lebenswelt kennen. entwickeln eine persönliche Motivation, für den Klimaschutz aktiv zu werden. Die Stiftung "Haus der kleinen Forscher" Die gemeinnützige Stiftung "Haus der kleinen Forscher" engagiert sich mit einer bundesweiten Initiative für die Bildung von Kindern im Kita- und Grundschulalter in den Bereichen Naturwissenschaften, Mathematik und Technik. Sie unterstützt mit ihren Angeboten pädagogische Fachkräfte dabei, Mädchen und Jungen bei ihrer Entdeckungsreise durch den Alltag zu begleiten. Partner der Stiftung sind die Helmholtz-Gemeinschaft, die Siemens Stiftung, die Dietmar Hopp Stiftung und die Deutsche Telekom Stiftung. Gefördert wird sie vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Die "Tage der kleinen Forscher" Jedes Jahr richtet die Stiftung "Haus der kleinen Forscher" einen "Tag der kleinen Forscher" aus. An diesem Tag geben deutschlandweit Kinder in Kitas, Horten und Grundschulen naturwissenschaftlichen Phänomenen und Fragestellungen nach: Was hält mich gesund? Woher kommt der Strom? Bei dieser Unterrichtseinheit geht es darum, die Natur unmittelbar zu fühlen und zu erkunden. Kinder und Erwachsene sind hier Lernpartner, die mit gegenseitiger Wertschätzung in einen lebendigen Austausch treten - so erschließen sie sich gemeinsam Wissen. Die Lehrkräfte und pädagogischen Fachkräfte geben den Kindern Anregungen und bieten Hilfestellungen an, ohne den Fragen der Mädchen und Jungen vorzugreifen. In einem Lernumfeld, in dem auch Erwachsene bereit sind, offen Fragen zu stellen, Ungewohntes auszuprobieren und Fehler zuzulassen, können alle Beteiligten kreative Entdeckungen machen. Entscheidend ist der direkte Austausch zwischen pädagogischer Fachkraft und dem Kind: Pädagoginnen und Pädagogen reflektieren mit den Mädchen und Jungen, ermuntern sie, ihre Beobachtungen zu formulieren und festzuhalten. In der gemeinsamen Erörterung der individuellen Entdeckungen entstehen neues Wissen und bewusste Erkenntnis. Zudem werden im Gespräch die Motivation und Selbstwirksamkeit der Kinder gestärkt. Weil sie als Lernpartner ernst genommen werden, fühlen sich die Kinder kompetent, verschiedene Wege auszuprobieren und sich darüber zu äußern. Die Kinder erleben Vertrauen und Zutrauen durch Erwachsene und erfahren beim gemeinsamen Forschen einen Zugewinn an Selbstbewusstsein und innerer Stärke. Überlegen Sie mit den Kindern, was sie zum Leben brauchen und was eher stört. Die Mädchen und Jungen können konkrete Grundmaterialien wie Steine, Erde, Essen und Wasser sammeln oder Dinge wie die Sonne, Häuser, Freunde, Spielzeug etcetera benennen. Untersuchen Sie die Materialien und Äußerungen der Kinder gemeinsam etwas genauer. Welche davon braucht man wirklich, um eine Welt zu gestalten? Wie hängen sie zusammen? Welche stören das Gleichgewicht? Gibt es Alternativen? Schreiben oder zeichnen Sie mit den Kindern alles auf ein großes Blatt Papier und malen Sie Linien, wenn Dinge miteinander in Verbindung stehen. Die Bedeutung der Erde Erde, so wird der Planet genannt, auf dem wir Menschen leben. Erde ist aber auch der Boden, auf dem wir stehen. Diesem Boden verdanken wir eine einzigartige Vielfalt an Pflanzen und Tieren. Der Boden versorgt uns mit Nahrungsmitteln, filtert und speichert Grundwasser, ist Grundlage für Wälder, Wiesen, Wüsten und andere Lebensräume. Er liefert Baumaterial für Häuser, Straßen und Fabriken. Wir nutzen Bodenschätze als Rohstoffe für die Energieversorgung und die Industrie. Experiment 1: Die "Kleintierfalle" Die Kinder entdecken, wieviele verschiedene Tiere in der Erde leben. Dafür werden ein Küchensieb, ein großer Trichter, ein Karton und ein paar Papiertaschentücher benötigt. Damit der Karton für die Tierchen gemütlich wird, muss er zunächst mit schwarzem Papier ausgekleidet werden. In den Deckel bohren die Kinder ein Loch, durch das der Trichter gesteckt werden kann. Legen Sie angefeuchtete Papiertaschentücher an die Stelle im Karton, über der die Trichteröffnung von oben einmündet. Auf den Trichter wird anschließend das Sieb gelegt und eine Schaufel voll Erde hineingefüllt. Die Erde muss nun mit Licht beschienen werden. Das kann gemäßigtes Tageslicht oder auch eine künstliche Lichtquelle sein. Licht und Wärme treiben die Bodenlebewesen nach unten, wo sie schließlich durch das Sieb auf das feuchte Papier fallen. Nach einem Tag sind sie auf dem weißen Papier gut zu entdecken. Experiment 2: Boden für unser tägliches Brot Das meiste, was wir essen, hat seinen Ursprung im Erdreich. Boden ist aber nicht gleich Boden. Manche Böden können zum Beispiel nur wenig Wasser speichern. Nicht jeder Boden stellt Nährstoffe in ausreichender Menge zur Verfügung. Die Kinder füllen ein paar Blumentöpfe mit jeweils unterschiedlichen Bodenarten (Waldboden, Ackerboden, Kies, Sand, Lehm oder Komposterde) und stecken in jede Bodenprobe einen Keimling, beispielsweise von einer Bohnenpflanze. Kann der Keimling in allen Bodenarten gleich gut gedeihen? Was brauchen Pflanzen noch, um optimal zu wachsen? Die Bedeutung des Feuers Feuer gibt es schon sehr lange auf der Erde: Blitze zuckten über den Himmel und ließen trockene Bäume in Flammen aufgehen. Die Menschen hüteten das Feuer als wertvollen Schatz, der Energie in Form von Wärme und Licht spendete. Heute sehen unsere "Feuer" anders aus - moderne Heizsysteme und Lichttechniken wärmen uns und erhellen unseren Alltag. Dahinter steckt wertvolle Energie, die wir auch für viele andere Dinge nutzen. Experiment 1: Der Feuerball im Weltall Entdecken Sie zusammen mit den Mädchen und Jungen die Kraft der Sonne: Fangen Sie an einer brandgeschützten Stelle mit einer Lupe die Sonnenstrahlen ein, zeichnen Sie Brandmuster in eine Holzplatte oder entfachen Sie ein kleines Feuer. Am besten eignet sich dafür eine Fresnel-Lupe mit flacher Linse, die in Ringe unterteilt ist. Achtung: Feuerexperimente dürfen immer nur gemeinsam mit Erwachsenen durchgeführt werden! Die Lupe als Brennglas darf keinesfalls auf sich selbst, andere Personen oder auf leicht entflammbare Kleidung gerichtet werden. Um die Augen zu schützen, setzen die Kinder Sonnenbrillen auf. Experiment 2: Licht für die Pflanzen Säen Sie mit den Kindern in drei Schälchen Kresse aus: Eine Schale stellen Sie offen auf die Fensterbank, die zweite decken Sie mit einem Karton ab, so dass kein Sonnenlicht an die Samen kommt, und über die dritte Schale stülpen Sie eine Glasschale als "Glashaus". Bitte das Gießen nicht vergessen. Was können die Mädchen und Jungen in den nächsten Tagen beobachten? Die Bedeutung des Wassers Wasser ist farblos, geruchlos, geschmacklos - und doch die wichtigste Flüssigkeit der Erde, denn ohne Wasser gäbe es kein Leben. Drei Viertel unseres Planeten sind mit Wasser bedeckt, und trotzdem ist es nicht im Überfluss vorhanden, da die für uns nutzbaren Wasservorräte begrenzt sind. Sauberes Wasser ist besonders lebenswichtig und als Trinkwasser ein kostbares Gut, mit dem bewusst und sorgsam umgegangen werden muss. Unser Körper besteht zu etwa 65 Prozent aus Wasser, viele Pflanzen haben sogar einen Wassergehalt von über 75 Prozent. Maximal vier Tage kann ein Mensch ohne Flüssigkeit überleben. Experiment 1: Die Wassergüte bestimmen Mithilfe kleiner Wassertiere lässt sich die Qualität von Wasser feststellen. Denn manche Tiere mögen nur sehr sauberes Wasser, andere lieber verschmutztes. Mit einem Kescher (einem feinen Küchensieb am längeren Stock) holen die Kinder den Schlamm vom Grund eines kleinen Gewässers nach oben. Vorsichtig spülen sie den überschüssigen Schlamm aus dem Sieb. Die Wassertierchen kommen in eine Schüssel mit Wasser. So lassen sie sich unter der Lupe genauer betrachten und die Wassergüte kann bestimmt werden. In sauberem Wasser findet man Strudelwurm, Larven von Eintags-, Stein- und Köcherfliegen. In leicht verschmutztem Wasser leben Schneckenegel, Flohkrebse, Fischegel und die Spitzschlammschnecke. In stark verschmutztem Wasser findet man Rollegel, Wasserasseln und Larven von Waffelfliegen. In sehr stark verschmutztem Wasser sind der Schlammröhrenwurm, die Rattenschwanzlarve und die Zuckermückenlarve zu Hause. Im Internet können Sie nach Bildern der Wassertierchen recherchieren. Experiment 2: Der Wasserkreislauf Die Wassermenge auf der Erde bleibt immer dieselbe. Kein Wassertropfen geht verloren, keiner kommt hinzu. Gestalten Sie zusammen mit den Kindern eine kleine Klimastation, an der Sie über einen langen Zeitraum den Kreislauf des Wassers beobachten: Schichten Sie Holzkohle (gegen Schimmel), Kieselsteine und ungedüngte Erde der Reihe nach in ein großes Einweckglas, bis dieses zu einem Drittel gefüllt ist. Nun pflanzen Sie Moos oder den Ableger einer Zimmerpflanze ein und lassen die Mädchen und Jungen die kleine Landschaft mit Tannenzapfen, Schneckenhäusern oder Steinen gestalten. Gießen Sie einmal kräftig mit destilliertem Wasser (das verhindert Kalkränder am Glas), verschließen Sie das Glas mit einem Deckel oder einer Frischhaltefolie mit Gummi und stellen es an einen hellen Platz. Was passiert im Glas, was mit dem Wasser? Beobachten Sie mit den Kindern das Klimaglas über einen längeren Zeitraum und dokumentieren Sie Ihre "Wetterbeobachtungen" mittels Fotos oder Zeichnungen. Tun Sie das zu Beginn, nach einer Woche, nach drei Wochen, nach zwei Monaten. Gestalten Sie mehrere Klimagläser für unterschiedliche Orte: Was passiert mit dem Glas, wenn es im dunklen Schrank oder im Sommer im Garten steht? Die Bedeutung der Luft Luft ist nicht nichts - das wissen alle kleinen Forscherinnen und Forscher. Doch was ist Luft, was kann und macht sie? Für uns Menschen ist Luft lebensnotwendig: Wir können vier Wochen ohne Nahrung auskommen, maximal vier Tage ohne Wasser, aber nur knapp zwei Minuten ohne Luft. Die Erde schwimmt in einem Meer von Luft. Sie wird von einer Luftschicht, der so genannten Atmosphäre, umgeben. Diese Luft besteht aus Stickstoff (78 Prozent), Sauerstoff (21 Prozent) sowie Spuren von Edelgasen (1 Prozent) und macht in dieser speziellen Mischung ein Leben auf der Erde erst möglich. Experiment 1: Sauerstoff-Produktion Pflanzen produzieren Sauerstoff, den wir Menschen zum Leben brauchen. Mit der Wasserpflanze Wasserpest, die es in der Zoohandlung gibt, lässt sich die Sauerstoff-Aktivität einer Grünpflanze sichtbar machen. Geben Sie die Pflanze in einen transparenten Glasbehälter und fügen Sie Wasser hinzu. Jetzt können die Kinder kleine Luftbläschen aufsteigen sehen - dabei handelt es sich um Sauerstoff. Experiment 2: Treibhauseffekt Der sogenannte Treibhauseffekt hat großen Einfluss auf die Temperatur auf der Erde. Seit der industriellen Revolution hat der Treibhauseffekt durch CO2 Emissionen stark zugenommen. Deshalb spricht man vom Klimawandel. Doch wie lässt er sich erklären? Legen Sie zwei Thermometer an einen sonnigen Platz. Nach einer Stunde lesen Sie mit den Kindern die Temperaturen ab. Dann stülpen Sie über eines der beiden Thermometer eine Schüssel aus Glas. Nach einer weiteren Stunde messen Sie wieder und vergleichen die Temperaturen. Suchen Sie mit den Mädchen und Jungen nach anderen Beispielen, an denen man den Treibhauseffekt beobachten kann. Hintergrund Einige Lebensmittel wirken indirekt stärker auf das Klima ein als andere - zum Beispiel tierische Produkte wie Rindfleisch und Milchprodukte. Hinter einem Kilo Rindfleisch stehen etwa 13,5 Kilogramm CO2. Im Vergleich dazu verursacht saisonales, regionales Freilandgemüse nur etwa 150 Gramm pro Kilo. Aktion Gemeinsam mit den Kindern wird die Klimabilanz der Lebensmittel unter die Lupe genommen und bewusst eine Auswahl an Leckerbissen zusammengestellt, die auch dem Klima "schmecken". Welche Obst- und Gemüsesorten haben gerade Saison? Welche Produkte stammen aus der Region? Daraus wird ein leckeres und nahrhaftes Frühstück. Hintergrund "Von der Wiege zur Wiege" lautet die Formel für zukunftsfähige Produkte: Sie bestehen zum Beispiel aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais, der zu Verpackungsmaterial verarbeitet wird. Sie sind leicht zu zerlegen und aus ihren Altstoffen können restlos neue Produkte entstehen. Alte Produkte sind die Wiege für neue. Und sobald diese alt geworden sind und ausgedient haben, sind sie wiederum die Wiege für neue Produkte. Aktion Die Kinder nehmen den eigenen Abfall unter die Lupe: Was könnte man wie vermeiden? Können die Kinder Müll trennen - vor allem Altpapier, Verpackungen, Kompost, Glas und Sondermüll wie Batterien? Suchen Sie mit den Kindern auf Papierprodukten nach Zertifizierungen oder Zeichen, die für 100 Prozent Altpapier stehen. Stellen Sie einmal selbst Papier aus Altpapier her. Anleitungen hierzu gibt es im Internet. Die kleinen Forscherinnen und Forscher gehen auf die Suche nach Strom- und Energieverbrauchern. Sie messen den unterschiedlichen Stromverbrauch von elektrischen Geräten mit einem einfachen Strommessgerät. Vielleicht können die Kinder von zu Hause eines mitbringen. Oder der örtliche Stromversorger oder die Verbraucherzentrale stellen ein Leihgerät zur Verfügung. Überprüfen Sie die Raumtemperaturen, achten Sie auf Lichtquellen und Stand-by-Lämpchen. Legen Sie gemeinsam ein "Energie-Tagebuch" an und dokumentieren Sie mit den Mädchen und Jungen hier alle Ergebnisse und Ideen zum Stromsparen mit Fotos, Zeichnungen und Tabellen. Entwickeln Sie für die anderen Kinder und Eltern eine Mitmach-Ausstellung zum Thema "Energie sparen".

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Geographie / Jahreszeiten / Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Akteure der internationalen Klimapolitik

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die entscheidenden Akteure der internationalen Klimapolitik und ihre oft gegensätzlichen Interessen kennen. Zudem gewinnen sie Einblicke in die grundlegenden Interessenskonflikte. Bei den jährlichen UN-Klimakonferenzen ringen fast 200 Staaten mit unterschiedlichsten Interessen um wirksame Klimaschutzmaßnahmen. Um ihre Ziele besser durchsetzen zu können, treten die Nationalstaaten mit gemeinsamen Verhandlungspositionen oft in Länderallianzen auf. Die internationale Klimapolitik wird außerdem von zahlreichen weiteren Interessensgruppen, darunter Nichtregierungsorganisationen (NGOs), zwischenstaatlichen Organisationen und Wirtschaftsverbänden beeinflusst. Was sind ihre Ziele und Rollen? Durch diese Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die entscheidenden Akteure der internationalen Klimapolitik und ihre oft gegensätzlichen Interessen kennen. Zudem gewinnen sie einen Einblick in die grundlegenden Interessenskonflikte. Diese Unterrichtseinheit ermöglicht die selbstständige Auseinandersetzung der Schülerinnen und Schüler mit den entscheidenden Akteuren der Internationalen Klimapolitik und ihren grundlegenden Verhandlungspositionen. Außerdem lernen sie die Länderallianzen mit ihren gemeinsam vereinbarten Zielen kennen. Um sich selbstständig und detailliert mit den jeweiligen Positionen auseinanderzusetzen, schlüpfen die Jugendlichen in die Rollen der unterschiedlichen Akteure. Sie analysieren Verhandlungspositionen, arbeiten Kernforderungen heraus und präsentieren diese im Plenum. Nach den Präsentationen sollten die einzelnen Standpunkte gemeinsam zusammengetragen werden und in der Lerngruppe eine Reflexion und Diskussion stattfinden. Es sollte gelingen, die grundlegenden klimapolitischen Interessenskonflikte zwischen Staaten und anderen in der Klimapolitik involvierten Akteuren herauszuarbeiten. Im Anschluss erarbeiten die Lernenden gemeinsam (oder in Kleingruppen) Lösungsansätze und Kompromisse für erfolgreiche und kooperative Klimaverhandlungen. Themen der Unterrichtseinheit Internationale Klimapolitik: Akteure und Meilensteine Die im Jahr 1992 in Rio de Janeiro verabschiedete Klimarahmenkonvention (UNFCCC) wurde von 195 Staaten ratifiziert mit dem Ziel, den globalen Klimawandel aufzuhalten. Jährlich treffen sich die Länder im Rahmen des UNFCCC-Prozesses, um konkrete internationale Vereinbarungen zum Klimaschutz auszuhandeln. Akteure der Klimapolitik und ihre gegensätzlichen Interessen Die Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rollen von politischen Entscheidern und Vertretern von Interessengruppen. Sie diskutieren dabei über die zentralen Interessenskonflikte zwischen den Staaten und anderen Akteuren. Länderallianzen Um den Verhandlungsprozess besser beeinflussen zu können, schließen sich Nationalstaaten in Staatengruppen mit gemeinsamen Interessen und Positionen zusammen. Diese werden hier aufgelistet. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen die grundlegenden Regeln des UN-Klimaprozesses. gewinnen einen Überblick über die Geschichte der internationalen Klimapolitik. lernen unterschiedliche Akteure der internationalen Klimapolitik sowie ihre Interessen kennen. lernen typische Länderallianzen und ihre Verhandlungspositionen kennen. setzen sich mit den grundlegenden Interessenkonflikten in der Klimapolitik auseinander. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet. bereiten Präsentationen vor. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Teams zusammen. nehmen die Perspektive eines Akteurs/einer Länderallianz ein. diskutieren gemeinsam und lernen, andere Meinungen einzubeziehen. präsentieren ihre Standpunkte. befragen verschiedene Akteure der Klimapolitik und analysieren deren Positionen. Die Geburtsstunde der internationalen Klimapolitik in ihrer derzeitigen Form erfolgte 1992 während des großen ersten Erdgipfels der Vereinten Nationen im brasilianischen Rio de Janeiro. Dabei verabschiedeten 154 Staats- und Regierungschefs die Rahmenkonvention der Vereinten Nationen über den Klimawandel (Englisch: United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC). Die Klimarahmenkonvention ist 1994 in Kraft getreten, nachdem 50 Staaten sie ratifiziert hatten. Das höchste Gremium der UNFCCC ist die Vertragsstaatenkonferenz (Englisch: Conference of the Parties, oder COP), die seit 2005 jährlich stattfindet. Auf den COPs werden konkrete gemeinsame Klimaschutzvereinbarungen ausgehandelt mit dem Ziel, die globale Erwärmung zu begrenzen. Administrativ wird die Klimarahmenkonvention von einem Sekretariat mit 500 Mitarbeitern in Bonn unterstützt. Mitgliedstaaten Die Klimarahmenkonvention ist mittlerweile von 195 Vertragsstaaten plus der Europäischen Union unterzeichnet und ratifiziert worden. Die Vertragsstaaten wurden zur Gründung der Rahmenkonvention in zwei verschiedene Gruppen untergliedert: Annex-I-Staaten (die alten Industrienationen) und Non-Annex-I-Staaten (werdende Industrie- oder Schwellenländer wie China, Indien oder Brasilien und ökonomisch ärmere sogenannte Entwicklungsländer). Einstimmigkeitsprinzip Wie in allen UN-Gremien müssen die Beschlüsse der Klimakonferenzen einstimmig gefasst werden. Jedes Land – egal ob China oder Tuvalu – hat also eine Stimme. Das bedeutet, dass sich diejenigen Länder, die am meisten vom Klimawandel betroffen sind und oft am wenigsten zum Problem beigetragen haben, mit den Hauptverursachern der Erwärmung einigen müssen. Die sehr gegensätzlichen Interessen sind zusammen mit dem Einstimmigkeitsprinzip das große Problem der Klimaverhandlungen. Zwar wurden bei mehreren der letzten Klimakonferenzen einzelne Blockiererländer „überhört“ und damit die Einstimmigkeitsregel ausgehebelt, aber dieses Vorgehen erhöht nur den Unmut derer, die eine Minderheitsmeinung vertreten. Der erste weltweite Klimavertrag mit verbindlichen Zielen, das Kyoto-Protokoll, wurde 1997 abgeschlossen. Dabei haben sich ausschließlich die für den Klimawandel bis dahin hauptverantwortlichen Industriestaaten verpflichtet, ihre Emissionen um fünf Prozent gegenüber 1990 zu senken. 2005 trat das Protokoll in Kraft, ohne die Vereinigten Staaten, die 2001 die Ratifikation nach dem Regierungswechsel zu George W. Bush ablehnten. Das Kyoto Protokoll II (Laufzeit 2013-2020) haben nur noch die EU und zehn weitere Industrieländer (insgesamt 15 Prozent der Weltemissionen) unterzeichnet, und zwar mit dem Ziel, ihre Emissionen um 18 Prozent zu reduzieren. Weitere Informationen: „ Diese fünf Punkte sollen die Welt retten “, Süddeutsche Zeitung, 12.12.2015 Quellen: Klimadiplomatie.de; UN-Basis-Informationen „Klimaschutz und die Vereinten Nationen“; Politische Bildung – Klimakonferenz 2015 in Paris. Innerhalb des UNFCCC-Prozesses sind es die Regierungsdelegationen der Nationalstaaten, die die Verhandlungen um die Ausgestaltung der Klimapolitik führen. Die nichtstaatlichen Akteure spielen jedoch ebenso eine große Rolle, auch wenn sie während den Klimaverhandlungen nicht mitentscheiden dürfen. Sie können die Regierungen lobbyieren (Wirtschaft, Gewerkschaften, NGOs), beraten (Wissenschaft, NGOs), die Verhandlungen kommentieren und transparent machen (NGOs, Wissenschaft) und einzelne Regierungen für ihr Engagement auf den Verhandlungen und im eigenen Land kritisieren oder loben (NGOs). Nationalstaaten und Staatengemeinschaften (zum Beispiel die EU) Nichtregierungsorganisationen (Non-Governmental Organisations, NGOs) Beispiele: Greenpeace, World Wide Fund (WWF), Climate Action Network, Germanwatch, BUND, Brot für die Welt, Oxfam Zwischenstaatliche Organisationen (Intergovernmental Organisations, IGOs) Beispiele: Internationale Energieagentur (IEA), Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO), Weltgesundheitsorganisation (World Health Organization – WHO) Lobbyverbände der Wirtschaft und große Einzelunternehmen, die von den klimapolitischen Entscheidungen besonders betroffen sind (Business and Industry Non-Governmental Organizations, kurz BINGOs) Beispiele: Internationale Handelskammer (ICC - International Chamber of Commerce), Bund der deutschen Industrie (BDI) Wissenschaft Beispiele: Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCCC), Potsdam-Institut für Klimaforschung (PIK) Gewerkschaften Europäische Union Die Europäische Union spricht in den internationalen Klimaverhandlungen mit einer Stimme. Lange Zeit galt die EU als treibende Kraft im globalen Klimaschutz und als Mediator zwischen den USA und China. Die EU ist weltweit der größte Geldgeber der Klimafinanzierung für die vom Klimawandel am meisten betroffenen Länder. Grundposition der EU ist es, die Klimaerwärmung durch ein wirksames und rechtlich bindendes Abkommen auf unter 2 Grad Celsius zu begrenzen. Der frühere Klimavorreiter wird aber aufgrund mangelnder Klimaambition zunehmend kritisiert. So ist inzwischen klar, dass sich die EU für 2020 ein sehr niedriges Emissionsminderungsziel gesetzt hat. Das Ziel von 20 Prozent gegenüber 1990 hat sie bereits 2014 erreicht. Auch ihre neuen Emissions- und Energieziele für 2030 gelten als nicht ausreichend, um das eigene Ziel, die Erderwärmung auf unter 2 Grad zu begrenzen, erreichen zu können. Die EU hat damit in den Klimaverhandlungen an Glaubwürdigkeit und Einfluss verloren. Das liegt vor allem daran, dass die 28 Mitgliedstaaten zum Teil äußerst unterschiedliche nationale Voraussetzungen in der Energiegewinnung (z.B. Strom aus Kernenergie in Frankreich, Kohle in Polen) haben, was immer wieder zu erheblichen internen Konflikten zwischen Vorreiter- und Blockiererländern in Fragen der Klimaambition führt. Die USA und die Umbrella Group Die Umbrella Group (Englisch: Dachverband) ist ein informelles Staatenbündnis, das die USA, Kanada, Japan, Norwegen, Russland, die Ukraine, Neuseeland, Island und Australien umfasst. Die westlichen Industriestaaten, die nicht zur EU gehören, haben in der Regel ähnlich gelagerte Interessen. Bei Klimaverhandlungen treten die Angehörigen der Gruppe häufig als Bremser auf. Die USA gehören formal der Umbrella Group an, verhandeln aber meist alleine. Als der bis 2007 weltweit größte Klimasünder mit hoher Abhängigkeit von Öl, Gas und Kohle agierte die USA lange Zeit als Bremser bei den Klimaverhandlungen. Das Kyoto-Protokoll hat die USA zwar unterschrieben, aber nicht ratifiziert. Beim neuen Pariser Abkommen war es für die USA entscheidend, die Gleichbehandlung von Industrie- und Schwellenländern (vor allem China) zu erreichen. Ein weiteres heikles Thema für die USA sind die so genannten "Verluste und Schäden", ein Mechanismus für Schadensersatzzahlungen an die Länder, die unter dem Klimawandel besonders leiden. In letzter Zeit haben sich die USA jedoch aus Sicht von mehr und mehr Experten zu einem Antreiber bei den Klimaverhandlungen entwickelt. Vor allem der Clean Power Plan, den US-Präsident Obama im August 2015 präsentierte, bekam viele positive Bewertungen von Experten. China und G77 Die 134 Mitglieder der Gruppe 77 und China ist die größte Staatengruppe der Klimaverhandlungen. Zu ihr gehören viele sogenannte Entwicklungs- und Schwellenländer, wie z.B. Indien, Saudi-Arabien, Brasilien und Südafrika. Mit den inzwischen sehr hohen Klimagasemissionen von China und anderen Mitgliedsländern und den immer stärker spürbaren Schäden durch den Klimawandel für die ökonomisch ärmeren Länder der G77 gehen die Interessen innerhalb der Gruppe inzwischen sehr weit auseinander. Die G77 kann sich darum inzwischen nicht mehr so leicht auf gemeinsame Positionen einigen und hat als Gruppe an Einfluss in den Verhandlungen verloren. Die Schwellenländer wollen bei den Verhandlungen vor allem ihr hohes Wirtschaftswachstum absichern und haben Sorgen, dass Emissionsreduktionsziele schädlich für ihre Wirtschaft sind. Der Anführer der Gruppe, China, ist 2008 zum größten Klimasünder aufgestiegen, auch wenn seine Emissionen pro Kopf noch unter denen der USA und vieler Länder der EU liegen. Die Verantwortung für den Klimawandel sah China lange Zeit allein bei den Industriestaaten. 2014 erfolgte ein Durchbruch. Die USA und China schlossen einen Klimadeal, wobei sich beide Klimaziele setzten. Ein bedeutender Schritt: Denn die beiden größten Volkswirtschaften produzieren zusammen fast so viel CO 2 wie der Rest der Welt. Indien ist der viertgrößte CO 2 -Emittent, trotz sehr geringer Pro-Kopf-Emissionen. 300 Millionen Inder haben keinen Stromanschluss und die indische Industrie leidet unter Stromabschaltungen. Aus indischer Sicht sind die Industriestaaten für den Schutz des Klimas verantwortlich, während sich Indien zunächst um die Bekämpfung der Armut kümmern muss. Indien besteht zudem aus prinzipiellen Gründen auf der Brandmauer zwischen Industrie- und sogenannten Entwicklungsländern – den "gemeinsamen, aber unterschiedlichen Verantwortlichkeiten". Für seine "freiwilligen" Klimaschutzanstrengungen will Indien finanzielle und technische Unterstützung von den Industrieländern. Alliance of Small Island States (AOSIS) In der Alliance of Small Island States (AOSIS) oder Allianz der kleinen Inselstaaten haben sich kleine Insel- und Küstenstaaten zusammengeschlossen, die befürchten müssen, im Zuge des Klimawandels und seiner Folgen ihre Lebensgrundlagen zu verlieren. Denn viele Inseln und Küsten drohen bei steigendem Meeresspiegel überschwemmt zu werden. Die AOSIS gelten auch als „das Gewissen der Klimaverhandlungen“. Das neue Ziel von 1,5 Grad im Pariser Abkommen ist der Gruppe zu verdanken, da zwei Grad Erwärmung für viele Inseln und ganze Staaten bereits den Untergang bedeuten würde. Die AOSIS setzen sich dafür ein, dass das Thema "Verluste und Schäden" prominent in den Klimaverhandlungen vorkommt. Insgesamt repräsentieren die 42 Mitgliedsstaaten knapp ein Drittel der sogenannten Entwicklungsländer und rund fünf Prozent der Weltbevölkerung. Least Developed Countries (LDCs) Die ökonomisch ärmsten Länder der Welt (Least Developed Countries, LDCs) zählten 2013 48 Länder, davon 34 in Afrika, aber auch Afghanistan, Bangladesch, Nepal, Haiti oder die Salomonen. Wichtigstes Verhandlungsziel für die LDCs ist eine möglichst hohe und verbindliche Klimafinanzierung durch die ökonomisch reichen Länder. Die erdölexportierenden Staaten (OPEC) Die Organisation erdölexportierender Länder (Organization of the Petroleum Exporting Countries, OPEC) ist ein Ölkartell, dass die fünf wichtigsten Ölfördernationen Iran, Irak, Kuwait, Saudi-Arabien und Venezuela 1960 gründeten, um die Preise abzusprechen. Heute sind zwölf Länder Mitglied der OPEC, inkl. Nigeria, Algerien, Libyen, Angola, Katar, die Vereinigten Arabischen Emirate und Ecuador aber ohne Russland. Damit steht die OPEC für mehr als 40 Prozent der weltweiten Ölförderung und verfügt wohl über 75 Prozent der weltweiten Ölreserven, ohne Einbeziehung der weltweiten Teersandreserven. Bei den Klimaverhandlungen zeichnen sie sich durch ihre ablehnende Haltung aus. Grundposition ist die generelle Ablehnung des Klimaregimes aus wirtschaftlichen (Export)Interessen heraus. Hauptorganisator der OPEC und stärkster Bremser auf den Klimaverhandlungen ist Saudi-Arabien.

  • Politik / WiSo / SoWi
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Bluecaching: Einsatz fürs Wasser mit Geocaches

Unterrichtseinheit

WASsERLEBNIS, das neue gemeinsame Bildungsprojekt der BUNDjugend und DLRG-Jugend, bietet die Möglichkeit, mithilfe von GPS-Geräten interaktive und moderne Geocaching-Routen zum Thema Wasser in der Natur anzulegen oder zu lösen. Legen Sie mit Ihrer Schulklasse selbst einen "Blue Cache" an oder heben Sie den Schatz.Um das Thema Nachhaltigkeit zu vermitteln, wird mit WASsERLEBNIS Geocaching zu Bluecaching. Geocaching ist kurz gesagt eine Schnitzeljagd mit einem GPS-Gerät. Beim Bluecaching wird Geocaching als Methode genutzt, um auf moderne Art und Weise über die Verbindung von Naturerlebnis und Technik Bildungsprozesse für eine nachhaltige Entwicklung anzubahnen. Blue Caches enthalten spannende Informationen rund um das Thema Nachhaltigkeit am Beispiel Wasser. Blue Cache-Routen überraschen mit einfallsreichen Verstecken an ganz unterschiedlichen Wasserplätzen, mit kniffligen Rätseln, Aufgaben und Experimenten, die Mitmach-Bereitschaft und Teamgeist entfachen. Thema Nachhaltigkeit Das Thema Nachhaltigkeit ist heute in aller Munde. Eine nachhaltige Lebensweise aller Menschen muss gesellschaftliches Ziel sein. Das Wissen um die Begrenztheit der Naturressourcen, die Ungleichheit der Verfügbarkeit und die absolute Schieflage der Nutzung stellt für alle Lebewesen eine Überlebensfrage dar. Es ist wichtig, dass alle Menschen erkennen, dass sie selbst etwas damit zu tun haben und sie mit ihrem Verhalten eine Menge Positives auf dieser Erde bewirken können. Auch die nachfolgenden Generationen müssen verstehen, was sich hinter dem Begriff der Nachhaltigkeit verbirgt, um sich kraftvoll und mit Perspektive für eine gerechtere und bessere Welt einzusetzen. Wissen - Team - Aktion durch informative Rätsel an Wasserthemen herangeführt, die spannend aus verschiedener Perspektive beleuchtet werden und Nachhaltigkeitsbezüge herstellen zu Teamwork animiert, das den Gemeinsinn anspricht und unmittelbar erlebbar werden lässt, wie durch Ziehen an einem Strang Lösungen gefunden, Herausforderungen bewältigt und Hürden überwunden werden und zu eigenen WASsERRETTUNGs-Aktionen motiviert, indem sie die neu gewonnenen Erkenntnisse und Gestaltungsideen vor Ort in die Praxis umsetzen, Verhaltensalternativen ausprobieren können und feststellen, dass bereits kleine Verhaltensveränderungen in ihrem eigenen Alltag von großem Wert sind. Persönlichkeitsentwicklung Die Kompetenzen, Gestaltungsfähigkeiten und sozialen Fertigkeiten, die beim Bluecaching trainiert werden, tragen insbesondere aufgrund ihrer starken Alltagsbezogenheit zur Persönlichkeitsentwicklung der Heranwachsenden bei und kommen ihnen auf ihrem Lebens- und Ausbildungsweg zu Gute. Gerade der partizipative Ansatz des Projekts, der eine aktive Beteiligung und die Ermunterung zur Eigeninitiative in einem starken Team vorsieht, ist von hohem Stellenwert, da sich so anhaltende Selbstbildungsprozesse in Gang setzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben Wissen über aktuelle Fragen der nachhaltigen Entwicklung und können dieses Wissen anwenden. stellen eine Verbindung zwischen dem erlangten Wissen und ihrem Alltag her und hinterfragen diese kritisch. lernen die Verbindung zwischen den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit Ökologie, Ökonomie und Soziales kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren mithilfe verschiedener Medien rund um das Thema Wasser. lernen, wie eine GPS-Bildungsroute erstellt wird. lernen, wie GPS-Geräte funktionieren. Die BUNDjugend ist die Jugendorganisation des Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND). Als ökologischer Jugendverband setzt sich die BUNDjugend für den Schutz von Natur und Umwelt sowie die Förderung der Kinder- und Jugendarbeit ein. Gegründet wurde sie 1984 und hat aktuell etwa 43.000 Mitglieder unter 27 Jahren. Es bestehen 14 Landesverbände in verschiedenen Bundesländern. Die DLRG-Jugend ist die Jugendorganisation der Deutschen Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG). Mitglieder der DLRG-Jugend sind alle DLRG-Mitglieder unter 26 Jahren. Ziel des Verbandes sind die Lebensrettung, die Stärkung der Rechte von Kindern und Jugendlichen sowie die Entwicklung ihrer Mitglieder zu verantwortlichen und selbstbestimmten Individuen. Wasserpingpong Das Thema Nachhaltigkeit lässt sich den Jugendlichen sehr gut spielerisch näher bringen. Finden Sie in einem "Wasserpingpong" heraus, was ihnen zu Nachhaltigkeit und Wasser in den Sinn kommt. Notieren Sie vor Spielbeginn auf zwei Papierbannern oder Plakaten diese beiden Fragen: Warum ist Wasser wichtig? Warum brauchen wir auf der Erde WASsERRETTERINNEN und WASsERRETTER? Legen Sie die Fragen für alle sichtbar als Tischtennisnetz auf den Boden. Zwei bis drei Teilnehmende fungieren als Linienrichter, die übrigen, auch die Lehrkräfte, verteilen sich gleichmäßig auf beide Seiten. Ziel des Spiels In Runde 1 spielen sich die Gruppen nach dem Rundlaufprinzip oder in zwei Teams über das Netz hin und her mit jedem Ballwechsel eine Idee zu Frage 1 zu und im zweiten Spielsatz eine Idee zu Frage 2. Die Linienrichterinnen und -richter sammeln alle Ideen auf Moderationskärtchen, die hinterher gemeinsam auf die Plakate geklebt werden. Ziel ist, dass am Ende beide Plakate voller Wasserthemen und Nachhaltigkeitspotential stecken. Interessant wäre auch, die Ideen den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit (Ökologie, Ökonomie, Soziales) zuzuordnen. Bedenken Sie hier das Alter und die Vorkenntnisse Ihrer Schülerinnen und Schüler. Die Spielregeln Nach den Geocaching-Spielregeln werden kleine Gegenstände, die in den Cache-Dosen liegen, gegen andere im gleichen Wert getauscht, beispielsweise ein Aufnäher gegen eine Überraschungseifigur. Manche Geocacherinnen und Geocacher hinterlegen eine individuell geprägte Münze, andere schicken einen Schlüsselanhänger oder eine Metallmarke, die mit einer einmaligen Nummer versehen ist, einen sogenannten "Traveller", auf Weltreise. Wer einen Schatz hebt, trägt sich als Finderin oder Finder in ein kleines Logbuch vor Ort oder online ein. Die GPS-Geräte Die GPS-Geräte, die sich für die Blue Cache-Aktion mit Kindern und Jugendlichen eignen, zeichnen sich durch eine einfache Handhabung aus und verfügen über die vier elementaren Grundfunktionen: Positionsbestimmung, Richtungsbestimmung, Geschwindigkeitsbestimmung und Entfernungsbestimmung. Machen Sie sich vorher mit den Geräten, die Sie benutzen möchten, vertraut, damit Sie Ihren Schülerinnen und Schülern die Funktionsweise gut erklären können. Wissen sollten Sie auf jeden Fall, wie Sie Koordinaten eingeben, wie Sie Wegpunkte anlegen und wie Sie die Navigation starten. Unbedingt zu beachten! Verstecke gehören nicht an Plätze, die die Geocacherinnen und Geocacher gefährden. Zu vermeiden sind daher ungesicherte oder stark befahrene Straßen und steile, rutschige Abhänge. Verstecke gehören außerdem nicht an Bahngleise, Stromanlagen, Schleusen oder einsturzgefährdete Gebäude. Alle nicht-öffentlichen Gelände, wie Privatgrundstücke, kommen für eine GPS-Bildungsroute nicht in Frage. GPS-Bildungsrouten gehören nicht in Naturschutzgebiete, Naturschutzdenkmäler und Nationalparks. Baum- und Felshöhlen sind Wohnungen von wildlebenden Tieren. Schilf- und Ufergebiete sind sehr sensibel und deshalb als Verstecke ausgeschlossen. Zielsetzung Bluecaching, die Suche nach dem "blauen Schatz", ist darauf ausgerichtet, Denk- und Verhaltensweisen für eine nachhaltige Entwicklung anzustoßen. Beim Bluecaching wird die Nachhaltigkeitstheorie am Beispiel Wasser spielerisch in die Praxis übertragen und das, was nachhaltige Entwicklung meint, in einer interaktiven Schatzsuche erlebbar. Blue Caches liegen in der Natur, steigern Abenteuerlust und erwecken Umwelt- und Umfeldbewusstsein. Blue Caches zeigen Wünsche, Sorgen und Hoffnungen auf, und inspirieren mit Ideen und konkreten Handlungsempfehlungen für eine nachhaltige Lebensweise. Formen Mögliche Blue Cache-Formen sind beispielsweise: die klassische Schnitzeljagd zu Fuß oder mit dem Fahrrad eine Kanu- oder Bootstour eine Unterwasser-Route eine Bachwanderung eine Wattwanderung eine konsumkritische Stadtralley Themen Es gibt Blue Cache-Routen zu ganz unterschiedlichen Wasserthemen. Auf der WASsERLEBNIS-Projekthomepage wurden zahlreiche Routen veröffentlicht. Vielleicht gibt es ja in Ihrer Nähe eine Strecke zum Testen. Klimawandel Hochwasserschutz Trinkwasser und Wasserverschmutzung Schutz der Meere Flüsse und Auen Tiere im und am Wasser Wassersport sowie Ferien und Tourismus Wasserkonsum und Wassermangel Für die erste Praxiseinheit müssen Sie eine Blue Cache-Route ausgelegt haben. Wenn möglich sollte diese Route vor der Blue Cache-Aktion auch schon von einer Kollegin oder einem Kollegen getestet worden sein. So ist sichergestellt, dass die Koordinaten korrekt vermessen worden sind. Auf www.wasserlebnis.de finden Sie unter der Rubrik "Downloads" Vorlagen, sogenannte Roadbooks, zu unterschiedlichen mobilen Blue Cache-Routen. Diese Routen bearbeiten verschiedene Wasserthemen wie Hochwasser, nachhaltigen Fischfang, Wasserverfügbarkeit auf der Welt oder virtuelles Wasser. Suchen Sie, eventuell mit Ihrer Klasse zusammen, ein Thema aus, das Sie interessiert und das gut zur Umgebung passt. Einfach ausdrucken, ergänzen und loscachen! Vermessen Sie die Versteck-Koordinaten, die ja ortsabhängig sind, und tragen Sie sie an der richtigen Stelle ein. Bestücken Sie dann die Dosen und Stationen mit dem Material. Wenn die Bluecacherinnen und Bluecacher von ihrer ersten blauen Schatzsuche zurückkehren, erwartet sie noch eine Überraschung: Sie selbst werden im zweiten Schritt für ihre Freundinnen und Freunde zur WASsERRETTERIN und zum WASsERRETTER. Sie können entweder an das Wasserthema ihres gerade bearbeiteten Blue Caches anknüpfen und diesen mit einer weiteren Station ausbauen. Oder sie finden sich für eine "Aktion Lieblingsplatz" in kleinen Teams zusammen, suchen zu zweit oder zu dritt nach einem für sie besonderen Ort in Wassernähe oder mit Wasserbezug und verstecken dort eine Dose beispielsweise mit einem Hinweis, wieso sie gerade diesen Wasserplatz gewählt haben. Nachdem die Kinder und Jugendlichen eine Blue Cache-Route durchlaufen und vielleicht auch noch eine Dose versteckt haben, sollte der Projekttag mit einer kurzen Reflexionsrunde abschließen. Ratsam ist es im Allgemeinen immer in einem Kreis zu sitzen, sodass sich alle ansehen können. Darin, dass die Teilnehmenden einander von ihrem Erlebnis und ihren Gedanken berichten, liegt die Chance, dass sich das Erlebte multipliziert. Gerade durch das Teilen von Inspirationen und positiven Eindrücken bleibt die gemeinsame Zeit als besonders schön und mit Wiederholungswert in Erinnerung. Außerdem trägt eine Diskussion zur kritischen Analyse der Inhalte und der Methoden bei. Leitfragen hierbei können sein: Welche Station hat euch besonders gut gefallen? An welcher Station habt ihr etwas Neues kennengelernt? Wer einen eigenen Blue Cache für Wasser und nachhaltige Entwicklung plant, sollte vor der eigentlichen Erstellung Ideen und Inspiration sammeln und sich über einige wesentliche Punkte klar werden: Zur Inspiration und Übung sollte man Multicaches heben und Blue Caches erleben. Zum Finden eines Wasserthemas sollte man seine Umgebung erkunden und "Wasserstoff" sammeln. Für Versteckideen sollte man in der Umgebung nach geeigneten Verstecken suchen. Für Ideen zu Rätseln und Inhalten sollte man die Zielgruppe des Caches festlegen. Temporär oder permanent Wer einen eigenen Blue Cache anlegt, muss sich überlegen, ob die Route temporär, beispielsweise für eine bestimmte Veranstaltung, oder permanent sein soll. Ausschlaggebend für die Entscheidung ist dabei vor allem der Ort und der mit der Instandhaltung verbundene Zeitaufwand. Eine permanent ausgelegte Route muss regelmäßig gewartet werden um sicherzustellen, dass alle Stationen an ihrem Platz und vollständig sind. Linear, sternförmig oder gegenläufig Es gibt ganz verschieden GPS-Bildungsrouten- Konzepte: Eine lineare Route hat einen Anfang und ein Ende und eine vorgegebene Richtung, in der die Route gelöst werden muss. Es gibt aber auch lineare Routen mit Abzweigungen, zum Beispiel Bonusverstecke für besonders schnelle Cacherinnen und Cacher. Bei sternförmigen Routen suchen Kinder und Jugendliche ausgehend von einem Zentrum in verschiedenen Richtungen nach einzelnen Stationen. Ist eine Station gelöst, kehren sie zum Zentrum zurück und tauschen die Ergebnisse aus. Diese Methode eignet sich vor allem für größere Gruppen. Für sie bietet sich außerdem sie gegenläufige Route an: Man teilt sich in zwei Gruppen auf, die von beiden Enden die Route verfolgen. In der Mitte trifft man sich und kann nur gemeinsam den finalen Schatz heben. Ein weiteres Modell ist der "Markt der Möglichkeiten", bei dem viele Verstecke auf einem fetgelegten Bereich verteilt sind. Hier teilen sich die Kinder und Jugendlichen in kleine Teams auf, die alle gleichzeitig auf Schatzsuche gehen. Wer am Ende die meisten Schätze gehoben hat, gewinnt das Rennen. Da Blue Cache-Routen an der frischen Luft ausgelegt werden, muss darauf geachtet werden, dass alle verwendeten Gegenstände aus witterungsbeständigem Material sind. Geeignete Versteckbehälter sind beispielsweise: verschraubbare Kunststoff- oder Metalldosen mit Dichtungsring Vorratsdosen mit Clip & Close-Verschluss sogenannte PETlinge, Rohlinge für Kunststoffflaschen Filmdosen Verstecke Die Dosen müssen geschickt platziert werden. Schließlich sollen sie nicht auf Anhieb gefunden werden. Mit wenig Bastelaufwand lassen sich die meisten Behälter gut an die Umgebung anpassen. Metalldosen lassen sich einfach mit einem Knopfmagneten an einer Straßenlaterne oder Regenrinne befestigen. Wirkungsvoll sind auch Attrapen wie ein alter hohler Lichtschalter aus Plastik, eine Überwachungskamera oder ein ganzer Briefkasten. Rätseltypen und Aktionsideen Es gibt sehr viele unterschiedliche Rätseltypen, die mit Aufgaben oder Aktionen verbunden sind oder damit verknüpft werden können. Zur nächsten Station navigiert zum Beispiel die Lösung eines Bilderrätsels, eines Lückentextes oder eines Puzzles. Eine (Bilder-)Geschichte zum Weg des Trinkwassers von der Quelle bis in die Getränkeflasche kann das Bewusstsein auf den Mangel an sauberem Trinkwasser lenken. Sieben Kärtchen versehen mit den einzelnen Zahlen der neuen Koordinate, bilden bei richtiger Sortierung die Zielkoordinate ab. Mit einer eigenen Reportage über die Baumwollproduktion in Asien oder die Entstehung eines Apfels kann das Thema des versteckten Wasserverbrauchs (virtuelles Wasser) aufgegriffen werden. Auch Suchaufgaben wie das Recherchieren in Hinweisschildern vor Ort oder in einem Lexikon der Schulbücherei ist eine spannende Aktionsidee. Die Lösung kann zum Beispiel eine Jahreszahl sein, die verbunden mit einer Rechenaufgabe die letzten Ziffern der Ostkoordinate ergibt. Ein Experiment mit (Ja/Nein-)Fragen bringt die ersehnten Hinweise. Mit sogenannten QR-Codes, die mit Smartphones gelesen werden können, lassen sich Worte und Zahlen verschlüsseln. Stationsliste Eine Stationsliste ist eine hilfreiche Übersicht für die Planung einer Blue Cache-Route. Sichtbar werden die benötigten Materialien und die Nachhaltigkeitsinhalte. Ist ein Bildungsziel erst mal formuliert, lässt es sich viel gewandter verfolgen. Jede Stationsliste sollte folgende Informationen enthalten: Ort und Datum, Namen der Finderinnen und Finder, Name der Route und Anzahl der Stationen und Final. Dazu werden in einer Tabelle die Stationsnummern, die Koordinaten, der Inhalt des Verstecks, der Bildungsinhalt und die ungefähre Routen-Dauer vermerkt. Empfohlen wird außerdem, Fotos der Verstecke aufzunehmen, sodass kein Versteck in Vergessenheit gerät. Roadbook Das Roadbook ist die finale Routenbeschreibung mit Weginformationen und allen Hinweisen zu den einzelnen Stationen. Die Bluecacherinnen und Bluecacher bekommen es in die Hand, wenn die Suche losgeht. Es darf also keine Fehler mehr enthalten. Wie das Roadbook gestaltet ist, ist jedem selbst überlassen. Der Umfang hängt von der Länge der Route ab. Es kann also ein einzelnes DIN-A4-Blatt oder ein kleines Heft sein. Ist es auf dem Computer geschrieben, kann es ausgedruckt an die Interessierten verteilt werden oder per E-Mail zugeschickt werden. Möglich ist auch ein Audio-Roadbook. Hauptsache ist, dass es verständlich ist. Um die eigene Blue Cache-Route mit anderen zu teilen, laden Sie und Ihre Schülerinnen und Schüler die Route auf die Projekthomepage www.wasserlebnis.de hoch. Ist die Route permanent, kann sie zusätzlich auch auf www.opencaching.de oder www.geocaching.com veröffentlicht werden.

  • Geographie / Jahreszeiten
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
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