Diese Unterrichtseinheit zu Bevölkerungswachstum und Klimawandel sowie Zukunftsfragen der Menschheit, die sich daraus ergeben, konfrontiert die Schülerinnen und Schüler anhand eines Erklärvideos mit der existenziellen Frage des Überlebens der Menschheit auf dem Planeten Erde. Hintergrund sind die überaus kontroversen Diskussionen um Überbevölkerung und Klimakatastrophen. Die Schülerinnen und Schüler werden unmittelbar mit der Malthusischen Bevölkerungstheorie und dem raschen Wachstum der Weltbevölkerung konfrontiert und dabei anhand aktueller Nachrichten zu eigenen Werturteilen hierzu veranlasst, bevor die Unterrichtseinheit danach fragt, wie in der Zwickmühle von wachsender Weltbevölkerung und drohender Klimakatastrophe eine Energiepolitik der Zukunft aussehen könnte. Diese Unterrichtseinheit ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau entstanden, das mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Forschung Schülerinnen und Schülern, Studierenden sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs näherbringen möchte. Die Unterrichtseinheit ergänzt dabei das Materialangebot der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen um konkrete Umsetzungsvorschläge für die Unterrichtspraxis in den Sekundarstufen. Weitere Unterrichtseinheiten aus diesem Projekt finden Sie im Themendossier "Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht" . Bevölkerungswachstum und Klimawandel als Zukunftsfragen der Menschheit im Unterricht Aus den in dieser Unterrichtseinheit behandelten Themen des Bevölkerungswachstums und des Klimawandels ergeben sich – neben der wirtschaftlichen und politischen Ordnung der globalen Welt –Schicksalsfragen für das Leben zukünftiger Generationen. Bevölkerungswachstum, Welternährung, Stromgewinnung und Weltklima sind dabei als Alltagsthemen gleichsam so allgegenwärtig, dass sie auch in der Gedankenwelt von Schülerinnen und Schülern präsent sind. Bei einer Auseinandersetzung mit der Thematik kommt es vor allem darauf an, bloße Meinungen anhand von Fakten zu hinterfragen und zu bewerten, denn nur so kann man zu begründeten und realistischen Werthaltungen gelangen. Die Unterrichtseinheit stellt hierzu eine ganze Reihe von Texten und Schaubildern zur Verfügung. Hilfreich, aber für die Durchführung der Unterrichtseinheit nicht dringend erforderlich, sind Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler zum Thema Klimawandel – etwa zu Treibhausgasen. Didaktische Analyse Die Unterrichtseinheit will die Beliebigkeit der aktuellen Diskussionen über Bevölkerungswachstum und Klimaveränderungen in strukturierte Bahnen lenken. Erst dadurch können begründete Aussagen darüber gemacht werden, a) wie sich die Weltbevölkerung weiter entwickeln und ob sie dann noch zu ernähren sein wird, sowie b) aus welchen Quellen sich die aktuelle Energieversorgung speist, wie die Versorgung zukünftig sichergestellt werden kann und wie es möglich wäre, die Begleiterscheinung der Weltklimaveränderung umzusteuern. Damit sich die Auseinandersetzung mit diesen Zukunftsfragen der Menschheit nicht in beliebigen Meinungsäußerungen erschöpft, ist es zwingend erforderlich, sie mit Fakten zu unterlegen. Erst dann können begründete Aussagen über reale Entwicklungen und mögliche politische und individuelle Handlungsstrategien getroffen werden. Methodische Analyse Die postindustrielle Meinungsvielfalt und -beliebigkeit kann nur durch gut recherchierte Fakten und die strukturierte und systematische Untersuchung des jeweiligen Gegenstandes überwunden werden. So wichtig es ist, beim Lernenden individuelle Wertorientierungen zu erreichen, bedarf dies doch einer Faktenbasis und einer methodisch angeleiteten Entwicklung reflektierter Parteilichkeit. Die Gestaltung der Lernszenarien in dieser Unterrichtseinheit zielt daher darauf ab, Fakten zu prüfen und auf dieser Basis persönliche Werthaltungen zu entwickeln, um diese dann in der Diskussion mit anderen und im Abgleich mit Interviewäußerungen anderer nochmals zu reflektieren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stellen die Bevölkerungstheorie von Malthus dar und hinterfragen sie kritisch. erläutern die bisherige und voraussichtliche zukünftige Entwicklung der Weltbevölkerung und diskutieren sie in ihren Konsequenzen für die Welternährung. stellen den Ressourcenverbrauch der Weltbevölkerung dar, erläutern ihn in seinen klimapolitischen Konsequenzen und stellen diesbezügliche Überlebensstrategien vor, die sie im Diskurs argumentativ verteidigen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfassen den Informationsgehalt eines Erklärvideos und können diesen strukturiert und aufgabengenbezogen wiedergeben und anwenden. können Hintergrundinformationen im Internet gezielt recherchieren sowie Videoclips sequentiell abspielen. können Grafiken erfassen, erklären und interpretieren. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv in Teams zusammen, setzen sich mit den Arbeitsergebnissen anderer konstruktiv und respektvoll auseinander und vertreten Fachwissen und Werturteile im Diskurs. sprechen fremde Menschen an, interviewen sie und interpretieren ihre Aussagen richtig in ihrem jeweiligen Entstehungskontext. Hier können Sie sich das Video zur Unterrichtseinheit anschauen.

In dieser Unterrichtseinheit zur Einführung der Eulerschen Zahl bestimmen und begründen die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines Java-Applets und rechnerischer Umformungen die Ableitung der Exponentialfunktion analytisch und zugleich anschaulich.Die barometrische Höhenformel, das Bevölkerungswachstum und der Zerfall von Bierschaum: Als Einstieg in diese Unterrichtseinheit wurden Wachstums- und Zerfallsvorgänge durch die Behandlung von anwendungsorientierten und alltagsbezogenen Aufgaben aufgegriffen. Dies diente zum einen dazu, dass die Schülerinnen und Schüler lernten und übten, Funktionsterme für Exponentialfunktionen aufzustellen. Zum anderen sollten sie erkennen, welche Bedeutung der Wachstumsfaktor und der Streckfaktor für den Grafen einer Exponentialfunktion haben.Die Exponentialfunktion begegnet den Schülerinnen und Schülern in der Regel in der Sekundarstufe I, insbesondere in Klasse 10 im Zusammenhang mit der Behandlung von Wachstums- und Zerfallsvorgängen. In der Sekundarstufe II geht es nun darum, an dieses Vorwissen anzuknüpfen und im weiteren Verlauf des Unterrichts zur Analysis die Ableitung der Exponentialfunktion zu bestimmen. Die Schülerinnen und Schüler zeigten sich während dieser Unterrichtseinheit motiviert und engagiert, was unter anderem auf den anwendungsbezogenen Charakter der Aufgaben und den Einsatz des Java-Applets zurückzuführen ist. Das Applet machte anschaulich deutlich, was beim Bestimmen der Ableitung eigentlich genau rechnerisch bestimmt wird und was dem grafisch entspricht - eine echte Bereicherung der von den Lernenden als unverständlich empfundenen "üblichen rein theoretischen Rechnerei". "Geh weg oder ich differenzier dich!" Der Mathematikerwitz diente als stummer Impuls, zu dem die Schülerinnen und Schüler Vermutungen sammelten und hinterfragten. Das anspruchsvolle Java-Applet unterstützte das experimentelle Finden der Zahl "e". Die Schülerinnen und Schüler können für Exponentialfunktionen der Form f(x) = ca x anhand der gegebenen Informationen Funktionsterme bestimmen. können den Unterschied zwischen a > 1 und a < 1 anhand des Grafen und der gegebenen Informationen erläutern. können analytisch und geometrisch begründen, warum die Tangente an eine Exponentialfunktion an der Stelle x = 0 eine Steigung von 1 haben muss. können eine geeignete Basis a bestimmen, bei der die Ausgangsfunktion mit ihrer Ableitung übereinstimmt. kennen die Eigenschaften der Eulerschen e-Funktion und die Ableitungsregeln für die e-Funktion. Exponentialfunktionen sind in der Sekundarstufe II ein von den Schülerinnen und Schülern dankbar aufgenommenes Thema. Kommt man doch dabei nach der Behandlung der gebrochen-rationalen "Kurvendiskutiererei" endlich wieder zu Funktionen, die die Lehrkraft mit anschaulichen Anwendungsinhalten füllen kann. Man sollte dabei jedoch die Balance zwischen reinen Anwendungen und analytischen Begründungen bewahren. So ist es wichtig, die Bedeutung der einzelnen "Faktoren" einer Exponentialfunktion immer wieder mit grafischen Inhalten zu füllen. Zu diesem Zweck haben die Lernenden zunächst Exponentialfunktionen zu verschiedenen Inhalten aufstellen und lösen müssen (barometrische Höhenformel, Bevölkerungswachstum, Zerfall von Bierschaum - entnommen aus diversen Lehrbüchern). Als Einstieg in die Ableitung der Exponentialfunktion haben die Schülerinnen und Schüler eine Folie mit dem wohl ältesten Mathematikerwitz, "Geh weg oder ich differenzier dich!", zu sehen bekommen und sollten sich zu dieser Aussage äußern. Dabei wurden zum Beispiel folgende Vermutungen genannt: "Die Exponentialfunktion muss wohl eine besondere Funktion sein." "Die Funktion kann man nicht differenzieren." "Man kann die Funktion unendlich oft differenzieren." Die Schülerinnen und Schüler sollten zunächst der Vermutung nachgehen, dass man die Exponentialfunktion nicht ableiten könne. Mithilfe des TI-83-Taschenrechners leiteten sie verschiedene Exponentialfunktionen ab und erkannten, dass diese Vermutung nicht zutreffen kann (Arbeitsblatt, siehe Download auf der Startseite des Artikels). Dann sollte die Sekantensteigung für eine Exponentialfunktion der Form f(x) = a x aufgestellt werden, wobei die Sekante durch die Punkte P (x / a x ) und Q (x+h / a x+h ) verläuft. Nach einigen analytischen Umformungen, die wegen der Nichtpräsenz der Potenzgesetze immer wieder schwer fielen, stießen die Lernenden auf den Streckfaktor, der bei den bisher mit dem Taschenrechner bestimmten Ableitungen festlegt, welchen Schnittpunkt der Graf der jeweils abgeleiteten Exponentialfunktion mit der y-Achse hat und der dafür sorgt, dass manche Grafen abgeleiteter Exponentialfunktion oberhalb beziehungsweise unterhalb der Ausgangsfunktionen liegen. Den Lernenden war dann aber relativ schnell klar, dass hinter der Aussage "Geh weg oder ich differenzier dich!" noch mehr stecken muss. Schließlich konnte man die Ableitung einer Exponentialfunktion bestimmen. So ging man der Frage nach, ob es nicht vielleicht eine Funktion gäbe, die mit ihrer Ausgangsfunktion übereinstimmt. Wenn es eine solche Ableitung geben sollte, dann müsse der Streckfaktor gleich 1 sein beziehungsweise die Tangente an der Stelle x = 0 die Steigung 1 haben. Die Schülerinnen und Schüler sollten dann mit dem Taschenrechner experimentell eine geeignete Basis a finden, für die der Graf der Ableitungsfunktion mit dem Graf der Ausgangsfunktion übereinstimmt. Relativ schnell wurde dann die Zahl a = 2,71 entdeckt. Das Java-Applet hat das experimentelle Finden der Zahl e in jeder Hinsicht positiv unterstützt. Es muss aber ganz deutlich gesagt werden, dass das Applet von Franz Embacher und Petra Oberhuemer ein durchaus anspruchsvolles Tool ist! So wird von der Tangente f(x) = 1 + x (für die die Steigung an der Stelle x = 0 gleich 1 ist) ausgegangen. Die Veränderung der Sekanten bei veränderten Basen a wird dynamisch dargestellt. Dieser Sachverhalt ist manchen Schülerinnen und Schülern zunächst nicht klar gewesen. Eine gute und in jeder Hinsicht auch mathematisch eindeutige Vorbereitung ist hier erforderlich.

Im Rahmen der wirtschaftsgeographischen Untersuchung von Schwellen- und Entwicklungsländern werden die Hyperurbanisierung und weitere Probleme der Metropole Mexico-City mithilfe von Google Earth erarbeitet.Mexico wird häufig als Beispiel der wirtschaftlichen Zusammenarbeit von Schwellen- und Entwicklungsländern mit Industrieländern wie den USA und Kanada im Rahmen der Maquiladora-Industrie angeführt. Die Schülerinnen und Schüler haben zu Beginn der Unterrichtssequenz die Wirtschaftsstruktur und den Entwicklungsstand von Mexico kennen gelernt und sich dann mit der Entwicklung und Urbanisierung der Stadt Mexico-City beschäftigt. Die Entwicklung und der Urbanisierungsgrad sowie die Verteilung städtischer Bevölkerungsschichten wurden mithilfe von Textauszügen, Internetrecherchen, Atlaskarten und Satellitenbildern erarbeitet. Die Satellitenbilder wurden mit Google Earth recherchiert. Dieses Programm steht kostenlos im Internet zur Verfügung und ist weitgehend intuitiv bedienbar. Unterrichtsverlauf und Arbeitsmaterialien Auf dieser Seite finden Sie Arbeitsblätter mit Lösungsvorschlägen zur Unterrichtseinheit und außerdem Hinweise zum Unterrichtsverlauf. Die Schülerinnen und Schüler sollen wissen, wie die Stadt Mexico-City entstanden ist. die räumliche Entwicklung der Stadt von ihrer Gründung bis heute kennen. die Gründe für das Bevölkerungswachstum in Mexico-City angeben können. den Begriff Hyperurbanisierung und Primatstadt kennen und auf Mexico-City anwenden können. aus dem Bevölkerungswachstum resultierende Probleme erkennen und mögliche Lösungsstrategien nennen können. ökologische Probleme der Stadt Mexico-City nennen können. Satellitenbilder auswerten können. Zu Beginn des Unterrichts haben sich die Schülerinnen und Schüler zunächst anhand geeigneter Atlaskarten über den Entwicklungsstand und die Entwicklungsbedingungen Mexicos informiert. Nach eingehender Prüfung und einem Vergleich mit anderen Entwicklungs- und Schwellenländern kamen sie zu dem Schluss, dass Mexico zu den so genannten Schwellenländern gehöre. Danach haben sie sich mit der mexikanischen Wirtschaftsstruktur auseinander gesetzt. Dabei wurde schnell klar, dass sich Industrie und Dienstleistungsgewerbe hauptsächlich in der Metropole Mexico-City konzentrieren. Die daraus resultierenden Probleme wurden schnell erkannt: Ausbau der regionalen Disparitäten Sogwirkung der Hauptstadt auf das Umland und seine Bewohner Konzentration sämtlichen Wachstums auf Mexico-City In diesem Zusammenhang wurde der Begriff der Primatstadt eingeführt. Grund genug, sich einmal genauer mit der Stadt und ihren Strukturen zu befassen. Zunächst wurde mithilfe des Internets und anderer Quellen die Entwicklung der Stadt Mexico-City von der Zeit der Azteken bis heute erarbeitet (hyperurbanisierung_mexico_city_AB01). Die Schülerinnen und Schüler entwickelten in Einzel- oder Partnerarbeit ein Konzept zur Regionalentwicklung, das die Sogwirkung der Primatstadt heruntersetzen und Wachstumsimpulse auf das Hinterland freisetzen soll. Für Recherchezwecke standen ihnen Rechner mit Internetanschluss zur Verfügung. Außerdem konnten sie weitere Materialien wie Atlanten, Schulbücher und Lexika benutzen. Die Ergebnisse wurden im Unterrichtsgespräch vorgestellt und wesentliche Stichworte an der Tafel festgehalten. Die Ideen reichten von der Schaffung von Investitionsanreizen im Hinterland bis hin zur Sperrung der Stadt für neue Investoren. Intuitive Bedienbarkeit Nach der Bearbeitung des ersten Arbeitsblattes erhielten die Schülerinnen und Schüler zunächst eine kurze Einführung in das Programm Google Earth. Google Earth lässt sich weitgehend intuitiv bedienen. Der Vorteil gegenüber dem NASA-Programm World Wind besteht darin, dass Google Earth wesentlich schneller läuft und weniger Speicherplatz erfordert. Wichtige Funktionen im Überblick Man kann mit Google Earth neben Ländern, Städten und Orten auch Museen, Örtlichkeiten und Straßen suchen - zumindest in den USA. In anderen Regionen, wie zum Beispiel Europa, führen letztere Funktionen zu eher dürftigen Ergebnissen. Neben dem Abspeichern der Satellitenbilder und der Erstellung von Screenshots hat man die Möglichkeit, so genannte "Placemarks" zu erstellen. Die Placemarks werden unter der Kategorie "Places" abgelegt. (Informationen zur Nutzung der einzelnen Google-Earth-Werkzeuge finden Sie auf der Google Earth-Homepage, aber auch auf deutschsprachigen Webseiten; siehe unten.) Nach dem Anklicken eines Placemark zoomt Google Earth an diesen Ort heran. Die Placemarks können auch als so genannte KMZ-Dateien auf dem Desktop abgelegt, in Dateiablagen importiert oder mit Arbeitsblättern verknüpft werden. Skizzierung der Stadtstruktur und -lage in der Hochebene Bei dem zweiten Arbeitsblatt (mexico_city_ab2) geht es darum, die Stadtstruktur und die besondere Lage Mexico-Citys in der Hochebene zu skizzieren. In das Arbeitsblatt ist das Placemark "mexico.city.kmz" eingefügt. Um dieses nutzen zu können, muss Google Earth auf den Schülerrechnern installiert sein. Die Jugendlichen erstellten mithilfe des Satellitenbildes und ihrer Schulbücher Skizzen zum Aufriss und zum Grundriss von Mexico-City (siehe Lösungsvorschlag "mexico_city_aufriss_grundriss.pdf"). Ökologische Probleme Danach wurden die ökologischen Probleme der Stadt erarbeitet. Als Rückgriff und Anschauungshilfe diente dabei die zuvor selbst erstellte Aufriss-Skizze von Mexico-City. Die wesentlichen Probleme wurden aus dem Aufriss und dem Vorwissen der Schülerinnen und Schüler herausgearbeitet (Dunstglocke über der Stadt, hohe Schadstoffbelastung, Kessellage). Mithilfe der Google-Earth-Satellitenbilder konnte sehr schön gezeigt werden, dass das Hochtal von Mexico-City nur nach Norden geöffnet ist. Marginalsiedlungen Schließlich sollten im Stadtgebiet von Mexico-City die so genannten Marginalsiedlungen, eine Folge der stetig wachsenden Bevölkerung, untersucht werden. Auch hier wurde Google Earth als Werkzeug eingesetzt. Wohn- und Lebensbedingungen der Menschen in Mexico-City wurden den Schülerinnen und Schülern auch durch Schulbuchtexte verdeutlicht. Durch den Einsatz von Google Earth hatten Sie die Möglichkeit, diese Texte mit Leben zu füllen, indem sie sich von der Situation vor Ort ein reales Bild machen konnten.

Im südlichen Afrika ist AIDS ein wesentlicher Faktor der Bevölkerungsentwicklung. Dramatische Veränderungen in der Lebenserwartung sind eine Folge, die die Entwicklung der Länder auf viele Jahre hinaus beeinflussen wird. Mit dem Online-Dienst „WebGIS Sachsen“ stellen die Lernenden Zusammenhänge zwischen der Infizierung der Bevölkerung mit HIV und der Lebenserwartung her.Seit seiner Entdeckung 1981 hat sich das Human Immunodeficiency Virus (HIV) global sehr unterschiedlich verbreitet. Heute sind insbesondere die Länder des südlichen Afrikas betroffen. Jeder fünfte Einwohner Namibias, Botswanas und Zimbabwes trägt das Virus in sich. AIDS ist südlich des Äquators zur häufigsten Todesursache geworden, und eine Änderung ist vorerst nicht in Sicht. Mit ?WebGIS Sachsen? können die Zusammenhänge zwischen der HIV-Verbreitung, der Lebenserwartung und dem Bevölkerungswachstum herausgearbeitet werden. Online verfügbare Bevölkerungspyramiden bestätigen diese Zusammenhänge und führen zu erschreckenden Prognosen für die Bevölkerungsentwicklung. Hier darf der Unterricht aber nicht stehen bleiben: Welche Auswirkungen hat dies alles für die soziale und wirtschaftliche Entwicklung der betroffenen Länder? Mithilfe eines Wirkungsschemas erarbeiten Schülerinnen und Schüler Zusammenhänge der komplexen Problematik.Inhaltlich ordnet sich diese Unterrichtseinheit in die Behandlung Afrikas ein. Geht es um die Zukunftsperspektiven des Kontinents, wird man an AIDS und dessen Auswirkungen nicht vorbeikommen. Im Geographieunterricht geht es dabei nicht um die Erkrankung und deren Prävention an sich, sondern um die Folgen und Auswirkungen des massenhaften Auftretens der Krankheit. Möglichkeiten zum fächerverbindenden Arbeiten liegen beim Thema AIDS aber auf der Hand. Es empfiehlt sich daher, mit der Kollegin oder dem Kollegen aus der Biologie vorab zu klären, ob und wie das Thema AIDS schon behandelt wurde oder behandelt werden soll. Technische Voraussetzungen und Abfragemanager Hilfen zur Arbeit mit "WebGIS Sachsen" und ein Beispiel zum Einsatz des Abfragemanagers mit Screenshots. Materialien und Hinweise zum Einsatz im Unterricht Hier können Sie die Arbeitsblätter der Unterrichtseinheit sowie die entsprechenden Lösungsvorschläge einzeln herunterladen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die wesentlichen Einflüsse von AIDS auf die Bevölkerungsentwicklung eines Landes erkennen. mit Bevölkerungspyramiden Prognosen für die Alterstruktur beschreiben. Auswirkungen von AIDS auf die Entwicklung eines Landes in Form eines Wirkungsschemas erarbeiten. Möglichkeiten der Prävention am Beispiel konkreter Maßnahmen beschreiben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Arbeit am Computer als kommunikative und interaktive Gruppenarbeit verstehen. ein WebGIS als Analysewerkzeug einsetzen. Bevölkerungspyramiden auswerten. Informationen aus dem Internet recherchieren und aufbereiten. Thema AIDS und Bevölkerungsentwicklung Autor Jens Joachim Fach Geographie Zielgruppe ab Klasse 7 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen 1 Computer pro Arbeitsgruppe (2-3 Lernende), Beamer, Internetanschluss, Browser (Javascript und Popups müssen zugelassen sein) Die prinzipiellen Funktionalitäten des Onlinedienstes "WebGIS Sachsen" und damit auch die des Abfragemanagers (Tabellensymbol mit rotem Fragezeichen in der oberen Werkzeugleiste des WebGIS) werden in einer Kurzanleitung beschrieben, die als PDF-Datei zur Verfügung steht. Eine ausführlichere Anleitung bietet die Online-Hilfe zum "WebGIS Sachsen". Für das einwandfreie Funktionieren des Online-Dienstes müssen Popups und Javascript in den Browsereinstellungen zugelassen sein. WebGIS Sachsen Auf dem sächsischen Bildungsserver finden Sie den Online-Dienst zum Thema "Regionale Disparitäten auf der Erde". Klicken Sie dazu auf "direkt zum Dienst". Um die Übersicht unter den vielen Indikatoren nicht zu verlieren, sollten die Indikatoren mit dem Werkzeug "Indikatorauswahl" ausgewählt werden. Das Symbol für die Indikatorauswahl finden Sie in der oberen Werkzeugleiste: Die Arbeit mit dem Abfragemanager verläuft über folgende Schritte: Klicken Sie auf das Werkzeug "Abfragemanager" in WebGIS-Werkzeugleiste: Wählen Sie einen Indikator aus, legen Sie die Relation fest und tragen Sie den gewünschten Zahlenwert ein. Klicken Sie auf "Abfrage übernehmen". Klicken Sie zur Durchführung der Abfrage auf "Ausführen". Danach werden die betroffenen Länder in der Karte rot dargestellt und es erscheint ein Fenster mit einer "Treffertabelle". Abb. 2 zeigt die dem in Abb. 1 dargestelltem Abfrageergebnis zugrunde liegenden Eingaben in den Abfragemanager. Diese entsprechen auch der Aufgabenstellung von Arbeitsblatt 1 dieser Unterrichtseinheit (aids_webgis_ab1). Sollte das WebGIS-System keine Resultate anzeigen, liegt ein Eingabefehler vor. Im WebGIS-Fenster wird die zuletzt gestellte Abfrage links unterhalb der Karte in blauer Schrift dargestellt. Die häufigste Fehlerquelle bei der Arbeit mit dem Abfragemanager ist ein falsches Relationszeichen oder eine von Anführungszeichen eingeschlossene Zahl. Mit einem erneuten Aufrufen des Abfragemanagers kann nach dem Klicken auf den Butten "Letzte Abfrage" eine Korrektur der zuletzt gestellten Abfrage durchgeführt werden. Arbeit mit dem WebGIS Ausgangspunkt der Unterrichtseinheit ist die Frage nach den Auswirkungen von AIDS auf die Bevölkerungsentwicklung und darüber hinaus auf die wirtschaftliche und soziale Entwicklung eines Landes. Um die Dramatik der Ausbreitung von AIDS sichtbar zu machen, werden zunächst die Aufgaben 1 und 2 von Arbeitsblatt 1 (aids_webgis_ab1) bearbeitet. Das Ausfüllen einer Tabelle (HIV-Infizierte, Lebenserwartung, Wachstumsrate der Bevölkerung) verdeutlicht die Folgen von AIDS in Ländern wie Botswana, Lesotho oder Swaziland. Um die Zusammenhänge deutlich zu machen, kann mithilfe des Abfragemanagers zum Beispiel folgende kombinierte Abfrage gestellt werden: "In welchen Ländern liegt die Lebenserwartung höher als 50 Jahre und der Anteil der HIV-Infizierten zugleich über 20 Prozent ?". Als Ergebnis meldet das System "Nichts gefunden", was in diesem Fall bedeutet, dass es keine Treffer gibt. Damit bestätigt sich der Zusammenhang zwischen AIDS und dem Bevölkerungswachstum. Analyse von Bevölkerungspyramiden Mit der Untersuchung und dem Vergleich von Bevölkerungspyramiden und -prognosen für Botswana aus den Jahren 2000, 2025 und 2050 von der Website des US Census Bureau lernen die Schülerinnen und Schüler auf andere Weise die Auswirkungen von AIDS eindrucksvoll kennen (Arbeitsblatt 1, Aufgabe 3). Durch die Vorgabe des Links zur Website des US Census Bureau mit den Bevölkerungspyramiden wird die Recherchezeit eingespart beziehungsweise stark abgekürzt. Die Bearbeitung der Aufgaben von Arbeitsblatt 1 sollte direkt in dem entsprechenden Dokument am Rechner erfolgen, da so die Grafiken der Bevölkerungspyramiden sowie der Screenshot aus dem WebGIS in das Arbeitsblatt hineingezogen (Drag and Drop) beziehungsweise -kopiert werden können (siehe aids_webgis_ab1_lsg). Wir bieten Ihnen das Arbeitsblatt daher im Word-RTF-Format (editierbar, aber großer Dateiumfang), im Word-DOC-Format (editierbar und kleine Dateigröße) sowie als PDF-Datei an ( Adobe-Reader [kostenloser Download] zum Lesen und Adobe-Destiller zum Editieren erforderlich). Das zweite Arbeitsblatt (aids_webgis_ab2) widmet sich den wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen von AIDS sowie möglichen Gegenmaßnahmen. In ein Wirkungsschema sollen vorgegebene Wortgruppen eingetragen werden. Im Rahmen von Aufgabe 2 recherchieren die Schülerinnen und Schüler auf vorgegebenen Webseiten, auf denen Maßnahmen zur Verhinderung der weiteren Ausbreitung von AIDS beschrieben werden. Selbstständig und je nach Sprachkompetenz beschäftigen sie sich mit einer der angegeben Seiten (zum Teil englischsprachig). Daran sollte sich eine Diskussion über die dort dargestellten Maßnahmen anschließen.

In der Einheit "Wasser sparen: Tipps für einen verantwortungsvollen Wasserverbrauch" setzen sich die Lernenden mit der Bedeutung von Trinkwasser sowie der Wasserknappheit aufgrund von Klimawandel, steigendem Lebensstandard und Bevölkerungswachstum auseinander. Sie werden für einen bewussten Umgang mit Wasser zum Schutz der Umwelt sensibilisiert, indem sie begleitend ihren eigenen Konsum in einem Tagebuch festhalten und hinterfragen. Wasser und der richtige Umgang damit wird aufgrund von Klimawandel und der damit verbundenen Trockenheit immer wichtiger. Ein heißer Sommer führt dazu, dass die Wasserwerke in den Medien Alarm schlagen: Das Trinkwasser wird aufgrund der Hitzewelle knapp! Behörden fordern die Bürger dazu auf, aufgrund der Wasserknappheit sparsam mit Leitungswasser zu sein. Sie verbieten deshalb sogar in vielen Gebieten, den Rasen zu sprengen oder das Auto zu waschen. Derartige Verbote schränken den Verbrauch von Trinkwasser ein und zeigen die Bedeutung von Wasser als wichtige Ressource für Mensch und Umwelt auf. Hält sich die Bevölkerung nicht daran, drohen gar Kontrollen und Strafen, um die Trinkwasserversorgung sichern zu können. In dieser Unterrichtseinheit werden die Schülerinnen und Schüler im Sachunterricht der Grundschule oder auch in Geographie beziehungsweise Erdkunde der Sekundarstufe I deshalb für den verantwortungsvollen Umgang mit Wasser sensibilisiert. Die Kinder lernen zunächst die Gewinnung von Trinkwasser kennen, bevor sie in einem Tagebuch ihren eignen Wasserverbrauch festhalten. Im Anschluss entwickeln sie Ideen, wie sie Trinkwasser als kostbares Gut einsparen können. Zur Festigung führen die Lernenden Versuche durch, die aufzeigen, wie viel Wasser sie tatsächlich bei einzelnen Tätigkeiten sparen könnten. Sie erfahren, dass Trinkwasser nicht in jedem Land einfach aus dem Wasserhahn kommt und werden so sensibler im Umgang mit Wasser. Das Thema "Wasser sparen für einen verantwortungsvollen Wasserverbrauch" im Unterricht Um ein Verständnis dafür zu entwickeln, woher Wasser kommt und wie wir es nutzen, ist es sinnvoll, im Unterricht zunächst die theoretischen Grundlagen dafür zu klären. Fragen, die Kinder in diesem Zusammenhang beschäftigen sind beispielsweise: Wofür brauchen wir Wasser? Wieso müssen wir Wasser sparen? Wie wird Wasser zu Trinkwasser? Die Aspekte Trinkwassergewinnung, Wasser sparen und Wasser in anderen Ländern werden mit diesem Unterrichtsmaterial im Sachunterricht der Grundschule oder auch zu Beginn der Sekundarstufe I genauer beleuchtet. Dabei sollte im Sinne der Umwelterziehung verdeutlicht werden, dass der Süßwasservorrat begrenzt und für Menschen lebenswichtig ist. Vorkenntnisse Die Nutzung des Internets wird in dieser Unterrichtseinheit vorausgesetzt. Außerdem sollte die Maßeinheit Liter bereits bekannt sein und die Verwendung eines Litermaßes klar sein. Didaktisch-methodische Analyse Um einzelne Arbeitsblätter zu bearbeiten, können Hilfekarten zur Binnendifferenzierung im Sinne der individuellen Förderung ausgeteilt werden, sodass auch die Lernenden der unteren Klassenstufen sowie vermeintlich leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler den gleichen Wissensstand erreichen können. Es empfiehlt sich, diese Hilfestellungen als freiwilliges Angebot auszudrucken, zu laminieren und an einem Gruppentisch auszulegen. Die Lernenden können dann bei Bedarf eigenverantwortlich auf diese Form der Unterstützung zurückgreifen. Dadurch, dass auf einem Arbeitsblatt zudem Lösungen zur Selbstkontrolle zur Verfügung stehen, wird die Selbstständigkeit der Schülerinnen und Schüler in besonderer Weise gefördert. Durch die Führung des Tagebuchs als Selbstreflexion erkennen die Schülerinnen und Schüler ihre eigene Wassernutzung und begreifen, wo sie selbst sorgsamer sein könnten. Die Lernenden recherchieren in Gruppen, wobei sie sich im Sinne einer positiven Abhängigkeit gegenseitig unterstützen können. So ist die Beschaffung und Analyse von Informationen ein Schwerpunkt, der durch vorgegebene Videos entschärft wird. Das Experimentieren in Gruppen zum Thema Wasserknappheit soll die die Verschwendung von Trinkwasser nachhaltig aufzeigen. Zum Abschluss der Unterrichtseinheit können die Schülerinnen und Schüler ihr gelerntes Wissen auf Plakaten im Flur auch ihren Mitschülerinnen und Mitschülern zugänglich machen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, wie sie Wasser sparen können. lernen die Wasseraufbereitung kennen. erfahren, welche Rolle Wasser in anderen Ländern spielen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet und entnehmen Videos die wesentlichen Informationen. führen ein Tagebuch zur Selbstreflexion. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler experimentieren in der Gruppe. geben ihre Ergebnisse in Kurzvorträgen an ihre Mitschülerinnen und Mitschüler weiter. reflektieren gemeinsam über ihren persönlichen Wasserverbrauch.

Bevölkerungspyramiden sind zentrale Arbeitsmaterialien des Geographieunterrichts. Stehen nur die „nackten“ Daten zur Verfügung, können Schülerinnen und Schüler diese mit geeigneter Software grafisch aufbereiten, um sie besser interpretieren zu können.Tabellenkalkulationsprogramme werden viele Schülerinnen und Schüler über ihre Schulzeit hinaus verfolgen. Unter dem Motto "Entdecke die Möglichkeiten" sollten daher im Fachunterricht die sich bietenden Gelegenheiten zum Einsatz entsprechender Software bei Simulationen, Auswertungen und Visualisierungen genutzt werden. Im Rahmen der hier vorgestellten Unterrichtseinheit erstellen die Schülerinnen und Schüler mit Excel eine Bevölkerungspyramide für Deutschland und vergleichen diese mit denen anderer Länder. Die jeweiligen Daten und Diagramme werden der Website des U.S. Census Bureau entnommen. Obwohl das Erstellen eines eigenen Diagramms mit dem Tabellenkalkulationsprogramm nur "Nebensache" war, wurde das Engagement der Schülerinnen und Schüler bei der Interpretation von Bevölkerungspyramiden dadurch deutlich beflügelt. Gründe für die Erstellung "eigener" Diagramme Obwohl das Erstellen eines eigenen Diagramms im Rahmen der Unterrichtseinheit nur marginalen Charakter hatte, entwickelte sich daraus eine positive Schubkraft für den gesamten Themenkomplex. Die Schülerinnen und Schüler sollen vorgegebene demographische Werte in eine Excel-Tabelle sinnvoll einpflegen. eine Bevölkerungspyramide von Deutschland mit Excel erstellen. die selbstständig erstellte Bevölkerungspyramide mit den Bevölkerungspyramiden anderer Länder vergleichen und auswerten. Bevölkerungspyramiden den drei Grundtypen (pyramidenförmig, glockenförmig und urnenförmig) zuordnen können. Thema Erstellen von Bevölkerungspyramiden mit Excel Autorin Sandra Schmidtpott Fach Geographie Zielgruppe Klasse 10 Zeitraum 1-2 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Rechner in ausreichender Anzahl (Partnerarbeit) mit Internetanschluss, Beamer Software Excel (oder andere Tabellenkalkulationsprogramme) Keine Verankerung in den Lehrplänen Bevölkerungspyramiden sind beim Vergleich von Entwicklungs- und Industrieländern in der Sekundarstufe I und II wichtige Arbeitsmaterialien, um das ungleiche Bevölkerungswachstum auf der Erde zu dokumentieren. In der Regel werden die Schülerinnen und Schüler dabei mit dem "fertigen Material" konfrontiert, das selbstständige Erstellen von Bevölkerungspyramiden im Unterricht sehen die Lehrpläne nicht vor. Die korrekte Interpretation der Diagramme fällt den Lernenden oft sehr schwer. Bei der Behandlung des Themas in einer zehnten Klasse bin ich vom üblichen Weg abgewichen und habe eine Bevölkerungspyramide exemplarisch in Eigenarbeit erstellen lassen. Aus dem Internet wurden die entsprechenden Rohdaten von der Website des U.S. Census Bureau (siehe unten) recherchiert und mithilfe von Excel grafisch aufbereitet und interpretiert. Eigene Aufbereitung ist besser als "Fertigfutter" Die Option, eigene Diagramme zu erstellen, ist besonders dann hilfreich, wenn die Daten des untersuchten Landes lediglich in Tabellenform und nicht als Bevölkerungspyramide vorliegen. Der zusätzliche Arbeitsprozess "am Rande" erwies sich als spannende Bereicherung des Unterrichts und setzte bei den Schülerinnen und Schülern ungeahnten Arbeitseifer frei. Die Motivation, sich mit dem Thema auseinander zu setzen und die Aussagen der Bevölkerungspyramiden zu diskutieren, hat davon deutlich profitiert. Auf der Website des U.S. Census Bureau finden sich Bevölkerungsdaten von zahlreichen Ländern der Erde. Neben den Rohdaten stehen dort auch Bevölkerungspyramiden zur Verfügung. Man kann die Daten zu einzelnen Jahren abfragen, wobei auch die voraussichtlichen Entwicklungen (zurzeit bis 2050) berücksichtigt werden. Diese lassen sich auch dynamisch darstellen. Die Nutzung der englischsprachigen Website hat in Klasse 10 keine Schwierigkeiten bereitet. In unteren Klassenstufen sollte man die wichtigsten Begriffe jedoch übersetzten oder entsprechende Hilfen zur Verfügung stellen. Vorbereitung und Unterrichtsverlauf Da der Klasse der Umgang mit Excel bereits seit zwei Jahren auch aus anderen Fächern vertraut war, erfolgte keine allgemeine Vorstellung des Programms. Das Verfahren zum Erstellen eigener Bevölkerungspyramiden wurde jedoch zunächst mithilfe eines Beamers vorgestellt. Als weitere Hilfe stand den Schülerinnen und Schülern ein Arbeitsblatt mit der Aufgabenstellung sowie einer Anleitung zur Erstellung von Bevölkerungspyramiden mit Excel zur Verfügung. Das Diagramm der aktuellen Bevölkerungspyramide von Deutschland wurde in Partnerarbeit erstellt. Im weiteren Verlauf der Unterrichtseinheit haben die Schülerinnen und Schüler die voraussichtlichen Bevölkerungspyramiden von Bangladesch, den USA und Deutschland für das Jahr 2050 miteinander verglichen, die drei Grundtypen von Bevölkerungspyramiden und die Begriffe Geburtenrate, Sterberate und Fertilität sowie das Modell des demographischen Übergangs kennen gelernt. Dabei wurde auf die "einsatzbereiten" Bevölkerungspyramiden des U.S. Census Bureau zurückgegriffen.

In dieser Unterrichtseinheit zu weltweiten Disparitäten nähern die Schülerinnen und Schüler sich der Thematik am Beispiel von Satellitenbildern, die den Energieverbrauch von industrialisierten und nicht industrialisierten Staaten zeigen, denn auch im Energieverbrauch zeigt sich der relative "Entwicklungsstand" eines Landes.Zentrales Element dieser Unterrichtseinheit ist das Satellitenbild "Erde bei Nacht". Darauf ist deutlich zu erkennen, dass sich Anzahl und Dichte der abgebildeten Lichtpunkte in den verschiedenen Regionen unterscheiden. Die Schülerinnen und Schüler können davon Aussagen über den regional unterschiedlichen Energieverbrauch auf der Erde ableiten. Die dadurch angedeuteten Disparitäten werden durch ergänzende Materialien genauer untersucht. So kommen die Schülerinnen und Schüler dazu, den Begriff des "Entwicklungslandes" beziehungsweise dessen Indikatoren kritisch zu hinterfragen. Die Lerneinheit ist im Rahmen des Projektes "Fernerkundung in Schulen" (FIS) des Geographischen Institutes an der Universität Bonn entstanden. Es beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, den vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweig der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht einzubetten. Dabei entstehen neben klassischen gedruckten Materialien auch Anwendungen für den computergestützten Unterricht.Durch die zunehmende Globalisierung und Vernetzung der Welt entstehen Disparitäten. Diese Unterschiede zeigen sich vor allem in den so genannten "Entwicklungsländern", die oftmals kaum von der Globalisierung profitieren, sondern im Gegenteil verstärkt "abgehängt" werden. Beispielhaft soll der Energiebedarf eines Entwicklungs- und eines Industrielandes verglichen werden. Die Schülerinnen und Schüler nutzen dazu Satellitenbilder und Arbeitsblätter mit ergänzendem Material. Die beiden zu vergleichenden Länder sind Deutschland und die Philippinen. Ablauf der Unterrichtseinheit "Weltweite Disparitäten im Energieverbrauch" Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die Energiewirtschaft in einem Industrie- und einem Entwicklungsland anhand von Satellitenbildern, die die Erde bei Nacht zeigen. Die Schülerinnen und Schüler erkennen und benennen weltweite "Ungleichverteilungen", also Disparitäten, von Energie anhand des Bildes "Erde bei Nacht". stellen den Entwicklungsstand von Deutschland und den Philippinen anhand ausgewählter Faktoren vergleichend dar. erörtern die Mehrdimensionalität des Begriffs "Entwicklungsstand". Die "Earth by Night"-Bilder der NASA stellen die Erde bei Nacht dar und bilden die durch Elektrizität verursachte Lichtemission als helle Punkte auf der Erdoberfläche ab. Dabei fällt auf, dass die westlichen Industrienationen mehr Energie zu verbrauchen scheinen als Länder mit geringer Energieversorgung und geringerem -bedarf. "Reichere" Länder verbrauchen demnach mehr Energie, "ärmere" weniger. Aber ist eine solche Schlussfolgerung zulässig? Dieser Fragestellung soll die Unterrichtseinheit auf den Grund gehen. Um einen möglichen Zusammenhang zwischen Energieverbrauch und Reichtum eines Landes zu untersuchen, werden exemplarisch zwei Staaten mit ähnlicher Fläche und Bevölkerungszahl verglichen: Deutschland (als Industrieland mit 82,5 Millionen Einwohnern) und die Philippinen (als Entwicklungsland mit 81,5 Millionen Einwohnern). Im Zentrum der Analyse steht die Energiewirtschaft, wobei aufgrund der unterschiedlich guten Datenlage die Diskussion bezüglich Deutschlands mehr ins Detail gehen kann. Als Arbeitsgrundlage dienen den Schülerinnen und Schülern eine Folie, die Satellitenfotos von Deutschland und den Philippinen bei Nacht gegenüberstellt, und ein Arbeitsblatt mit zusätzlichem Zahlenmaterial. Die Lernenden vergleichen Tabellen, aus denen hervorgeht, dass Fläche und Einwohnerzahl von Deutschland und den Philippinen zwar ähnlich sind, jedoch Lebenserwartung, Zugang zu Trinkwasser und Bruttoinlandsprodukt pro Kopf deutlich auseinander gehen: Während die Philippinen landwirtschaftlich geprägt sind, dominieren in Deutschland Industrie und Dienstleistung. Sowohl der Gesamt- als auch der Prokopf-Energieverbrauch sind in Deutschland wesentlich höher. Einseitiger Faktor Die Schülerinnen und Schüler sollen nun beurteilen, ob der Energieverbrauch ein geeigneter Maßstab für den Entwicklungsstand eines Landes ist. In der Diskussion sollte sich zeigen, dass Entwicklungsländer in einigen Fällen auch einen hohen Energieverbrauch haben, der aber aus anderen Gründen resultiert: So können internationale Unternehmen die vorhandenen Ressourcen eines Landes nutzen, aber die Energie wird dabei weniger von der Bevölkerung des Landes selbst verbraucht. Oder es gibt, wie zum Beispiel in Nigeria, großen Reichtum an Energieträgern wie Öl, aus dem nur ein kleiner Teil der Bevölkerung durch Exporte Gewinn schöpft. Der Faktor Energieverbrauch ist also zu einseitig. Umgekehrt kann man ein Land mit geringem Energieverbrauch nicht automatisch als Entwicklungsland einstufen. Abgleich der eigenen Ergebnisse Die Schülerinnen und Schüler sollen weitere Faktoren eines Entwicklungslandes wie zum Beispiel Bevölkerungswachstum, Korruption, Armut und Unterernährung oder schlechte ärztliche Versorgung sammeln und ein Wirkungsgefüge erarbeiten. Als Hausaufgabe sollen die Lernenden die offizielle Definition von Entwicklungsländern recherchieren und mit den eigenen Ergebnissen der Unterrichtseinheit vergleichen.

Am Beispiel von Karten zur Bevölkerungsentwicklung wird gezeigt, wie man aus vorhandenen Datensätzen mithilfe des Onlinedienstes "WebGIS Sachsen" eigene thematische Karten erstellen und speichern kann. Damit kann das Themenfeld Bevölkerungsentwicklung der Erde deutlich lernerorientierter unterrichtet werden, als dies allein mit klassischen Arbeitsmaterialien möglich ist.Webgestützte GIS dienen im Allgemeinen aufgrund ihrer eingeschränkten Funktionalität als reine "Info-GIS". Dies gilt jedoch nicht für das frei zugängliche "WebGIS Sachsen". Diese Unterrichtseinheit verdeutlicht exemplarisch wichtige Aspekte des Mehrwerts der Nutzung von WebGIS im Unterricht. Mit der Möglichkeit zum Erstellen eigener thematischer Karten wird hier eine "ur"geographische Arbeitsmethode geschult. Skalierungen, Farbschemata, Zeichnen - was normalerweise nur unter hohem Zeitaufwand mit Papier und Buntstiften zu machen ist, können Schülerinnen und Schüler jetzt komfortabel und selbstständig am Computer erledigen. Die eingesparte Zeit kann für eine kritische Diskussion des eigenen Entwurfs, aber auch für das eigentliche Ziel des Unterrichts effektiv genutzt werden: die inhaltliche Beschäftigung mit regionalen Unterschieden im Bevölkerungswachstum. Mit der Möglichkeit von "WebGIS Sachsen", Kartenentwürfe zu speichern, bleiben die Ergebnisse erhalten und können somit von den Lernenden zu Hause vorbereitet oder weiterentwickelt werden.Die Unterrichtseinheit ordnet sich in die Diskussion um das Wachstum der Weltbevölkerung ein. Den Schülerinnen und Schülern ist dabei schon bewusst, dass die Bevölkerung wächst. Prognosen können im Rahmen der Unterrichtseinheit Bevölkerungsentwicklung in China und Indien mit Excel thematisiert werden. Die zentrale Frage der hier vorgestellten Unterrichtseinheit ist, ob das Bevölkerungswachstum global überall gleich erfolgt. Diese Frage wird mit dem Erstellen und Auswerten einer thematischen Karte zur Wachstumsrate mithilfe des Onlinedienstes "WebGIS-Sachsen" beantwortet. WebGIS als Werkzeug: Erstellung eigener Karten Technische Voraussetzungen und Hinweise zur Nutzung des "WebGIS Sachsen", insbesondere zur Arbeit mit dem Karteneditor. Hinweise zum Unterrichtsverlauf und Arbeitsblätter Nachdem die theoretischen Voraussetzungen geschaffen wurden, wird eine thematische Weltkarte zur Wachstumsrate erstellt und ausgewertet. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen wesentliche Einflüsse auf die Bevölkerungsentwicklung eines Landes erkennen. die Begrenztheit der Zuverlässigkeit von Prognosen erkennen. einen eigenen Kartenentwurf zur Wachstumsrate der Länder im globalen Maßstab anfertigen. die so gewonnene thematische Karte unter dem Gesichtspunkt der Bevölkerungsentwicklung auswerten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Arbeit am Computer als kommunikative und interaktive Gruppenarbeit verstehen. die Nutzung eines Karteneditors beherrschen. einen Einblick in die Manipulierbarkeit von Karten gewinnen. ihre Diskursfähigkeit stärken. Kritik an eigenen Kartenentwürfen üben. Thema Karten zur Bevölkerungsentwicklung mit WebGIS erstellen Autor Jens Joachim Fach Geographie Zielgruppe ab Jahrgangsstufe 11 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzung 1 Computer pro Arbeitsgruppe (2-3 Lernende), Beamer, Internetanschluss, Browser (Javascript und Popups müssen zugelassen sein) Mit den standardmäßigen Sicherheitseinstellungen des Browsers ist "WebGIS Sachsen" meist nicht vollständig nutzbar. Der Karteneditor läuft als Popup. Popups sind in den Browsereinstellungen jedoch meist gesperrt. Daher sollten bereits im Vorfeld des Unterrichts Popups in den Browsereinstellungen zugelassen werden. Damit die Lernenden im "WebGIS Sachsen" eine differenziertere Skalierung selbstständig durchführen können, müssen vorher wesentliche Eigenschaften des Karteneditors gemeinsam oder selbstständig mit der Online-Hilfe des WebGIS-Dienstes erarbeitet werden. Dies könnte auch zu Hause erfolgen. Nach erfolgter Registrierung bei "WebGIS Sachsen" können Karten auf dem sächsischen Bildungsserver gespeichert werden (über einen Klick auf das Diskettensymbol in der oberen Werkzeugleiste des WebGIS kommen Sie zum Anmeldeformular). Auch diese Funktion wird in der Online-Hilfe des WebGIS-Dienstes erläutert. Somit kann wertvolle Unterrichtszeit gespart werden. Die prinzipiellen Funktionalitäten des WebGIS sind auf den WebGIS-Sachsen-Seiten in Form einer Kurzanleitung als PDF-Datei abrufbar. WebGIS Sachsen Auf dem sächsischen Bildungsserver finden Sie den hier genutzten Online-Dienst zum Thema "Regionale Disparitäten auf der Erde". Anleitung zum WebGIS "Regionale Disparitäten der Erde" Hier werden die wichtigsten Funktionen und Angebote des Online-Dienstes kurz skizziert. 1. Karteneditor aufrufen Klicken Sie in der oberen Werkzeugleiste auf das Symbol des Karteneditors ("Ampel" aus rotem, gelbem und grünem Quadrat). Es erscheint ein "Blanko-Editor". 2. Indikator wählen Öffnen Sie das Pull-down-Menü zum Indikator und wählen Sie zum Beispiel den in dieser Unterrichtseinheit untersuchten Indikator "Wachstumsrate". Im Karteneditorfenster erscheint eine zu diesem Indikator vorgegebene Skalierung. 3. Festlegung der Skalierung und des Legendentextes Sie können in den entsprechenden Formularfenstern die Anzahl und die Art der Klassen verändern. Prinzipiell können Sie mit dem Karteneditor nach Festlegung der Klassenanzahl drei Skalierungsformen durchführen: Gleiche Menge Jeder Klasse wird die annähernd gleiche Anzahl von Elementen zugeordnet, im Fall der Wachstumsrate sind dies Staaten. Die Grenzen der Klassen sind daher nicht abstandsgleich, das heißt, die so gebildeten Klassen decken unterschiedlich große Wertebereiche ab. Gleiche Intervalle Die Werte werden entsprechend der angegebenen Klassenzahl arithmetisch aufgeteilt. Die Anzahl der Elemente, im Fall der Wachstumsrate also die Zahl der Länder pro Klasse, kann daher höchst unterschiedlich sein. Eigene Einteilung Nach der Wahl der entsprechenden Klassen können auch frei gewählte Einteilungen in die Formularfenster eingegeben werden. Dabei ist darauf zu achten, dass keine Lücken zwischen den Wertebereichen entstehen. Länder, die in diese Lücken fallen, werden in der neu generierten Karte nicht dargestellt. Um dies zu verhindern, sollte der Maximalwert (rechter Wert im Editorfenster) der unteren Klasse (mathematisch mit "kleiner als" definiert) der Minimalwert (linker Wert) der nächst höheren Klasse (mathematisch mit "größer/gleich als" definiert) sein. 4. Festlegung des Farbschemas Sie können über den entsprechenden Button einen Farbverlauf automatisch erzeugen oder die Farben einzeln bestimmen. Klicken Sie dazu in das jeweilige Farbfeld im Karteneditorfenster und dann auf die gewünschte Farbe in dem sich öffnenden Farbauswahlfenster. 5. Neue Karte erstellen, speichern und löschen Klicken Sie nun auf den Button "Neue Karte erstellen". Die neue Karte wird generiert und taucht im Ordner "Eigene Karten" auf. Veränderungen an der selbst erstellten und gespeicherten Karte lassen sich komfortabel durchführen. Nach dem erneuten Aufruf des Karteneditors können vorgenommene Veränderungen durch einen Klick auf den Button "Legende erneuern" abgeschlossen werden. Die veränderte Karte muss erneut auf dem Server gespeichert werden. Alle nicht gespeicherten Veränderungen der Legenden werden mit dem Schließen des Browsers gelöscht. Wenn die selbst erstellten Karten nicht mehr benötigt werden, können sie gelöscht werden. Klicken Sie dazu in der oberen Werkzeugleiste auf den Button "Karte entfernen": 6. Registrierung erforderlich! Nur die im Ordner "Eigene Karten" aufgeführten Karten lassen sich speichern. Um die eigene Karte dort speichern zu können, muss man sich bei "WebGIS Sachsen" registrieren. Die zeitliche Planung der Unterrichtseinheit hängt in erster Linie von den Fertigkeiten der Schülerinnen und Schüler im Umgang mit dem Computer und dem WebGIS sowie von dem geforderten Grad der Selbstständigkeit ab. Im Allgemeinen wird durch die Wochenstundenvorgabe der Schwerpunkt nicht auf die Erstellung der Karte gelegt werden können, so dass für die Erledigung dieser Aufgabe nicht mehr 30 Minuten in Anspruch genommen werden sollten. Zur Einsparung der kostbaren Unterrichtszeit kann die Karte von den Schülerinnen und Schülern auch bereits zu Hause vorbereitet werden. Die eigentliche Unterrichtszeit steht dann für die Interpretationen der Karte zur Verfügung. Vorüberlegungen Für die Erstellung und Auswertung einer Karte zur Bevölkerungsentwicklung sind theoretische Vorüberlegungen erforderlich. Diese werden mithilfe von Arbeitsblatt 1 angestellt (bevoelkerungsentwicklung_webgis_ab1.pdf). Die Bevölkerungsentwicklung eines Landes hängt in erster Linie von der natürlichen Bewegung und vom Migrationverhalten der Bevölkerung innerhalb und außerhalb des Landes ab. Während das Migrationsverhalten nur abgeschätzt werden kann, lassen sich durch den Vergleich von Geburten- und Sterbezahlen relativ genaue Aussagen zur natürlichen Bevölkerungsbewegung treffen. Die daraus gewonnene Wachstumsrate einer Bevölkerung lässt sich als Zusammenfassung visualisieren. Der im "WebGIS Sachsen" dafür verwendeten Datensatz beruht auf den von der Deutschen Stiftung Weltbevölkerung (DWS) herausgegeben Zahlen. Erstellen der Karte Die Erstellung der Karte erfolgt mithilfe von Arbeitsblatt 2 (bevoelkerungsentwicklung_webgis_ab2.pdf/.rtf). Da bei der Wachstumsrate der Abstand zwischen dem Minimal- und dem Maximalwert gering ist, sollte die Anzahl der Klassen nicht zu hoch gewählt werden. Auffällig ist, dass sich negative und positive Werte im Datensatz befinden. Der Rechner unterscheidet diese Feinheit in seinen automatischen Skalierungsmöglichkeiten nicht. Dieser Umstand gebietet hier, die Werte per Hand einzugeben und die Null als einen Grenzwert festzulegen. Diese wesentliche Grenze muss auch im gewählten Farbschema zum Ausdruck kommen. Ein Farbverlauf vom Minimum zum Maximum verbietet sich daher! "Manipulation" von Karten Mit der Wahl der Skalierung und der Farbschemata werden die Schülerinnen und Schüler schnell merken, dass man durch zu viele Klassen die Übersichtlichkeit verliert. Auch sollten im Farbschema für positive und negative Werte unterschiedliche Farben genutzt werden. Mehr als sieben Farbabstufungen sind nicht mehr unterscheidbar. Mit den Farben rot und grün setzt man bestimmte psychische Reaktionen in Kraft. Rot wird als Signalfarbe für Gefahr erkannt und zeigt in einer Karte etwas bedrohliches, die Farbe Grün dagegen steht für "gefahrlos". Insofern kann mit einer Karte trotz einer inhaltlich richtigen Darstellung der Zahlen mit dem verwendeten Farbschema ein Interpretationsansatz geliefert und der Betrachter der Karte somit manipuliert werden. Wenn genug Zeit zur Verfügung steht, können in diesem Zusammenhang auch andere "Verfälschungen" ausprobiert werden, wie zum Beispiel "geschickte" Skalierungen, die gewünschte Ländergruppen zusammenfassen. Karten aus dem Atlas oder der Tagespresse können in dieser Richtung hinterfragt werden. Diskussion Nach der Erstellung der eigenen Legenden erfolgt die inhaltliche Arbeit zu den globalen Entwicklungsunterschieden. Betrachtet man Teilräume der Erde, wie etwa Afrika, lassen sich in weiteren Stunden inhaltliche Vertiefungen vornehmen. Hier sei besonders auf die Ausnahme von Botswana verwiesen (siehe Unterrichtseinheit AIDS und Bevölkerungsentwicklung ).

Durch diese fachübergreifende Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die wichtigsten Entwicklungen und Herausforderungen der deutschen und weltweiten Energiewende sowie die großen Klimaschutz-Baustellen in Landwirtschaft und Verkehr kennen. Sie analysieren die damit verbundenen Interessenskonflikte und suchen gemeinsam nach sinnvollen Lösungen. Mit der Entscheidung, aus der Atomkraft auszusteigen und die Energieversorgung auf erneuerbare Energien und Energieeffizienz umzustellen, ist Deutschland international zu einem Vorbild geworden. Noch nie hat ein Industrieland eine solche Transformation vorgenommen. Schon heute wird bei uns mehr als ein Drittel des Stroms aus Sonnen- und Windenergie, Biomasse und Wasserkraft erzeugt. Auch weltweit sind die erneuerbaren Energien auf dem Vormarsch, da sie immer billiger werden und einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Oft rechnet sich der Bau eines großen Windparks für Stromproduzenten schon mehr als der eines Kraftwerks, das Strom mit fossilem Brennstoff produziert. Um einen ausufernden Klimawandel zu verhindern, reicht aber eine Stromwende nicht aus. Auch in anderen Sektoren wie Landwirtschaft und Verkehr müssen die CO 2 -Emissionen stark reduziert werden. Diese Unterrichtseinheit ermöglicht die selbstständige Auseinandersetzung der Schülerinnen und Schüler mit der Energiewende in Deutschland und weltweit, ihrer Vorteile und Herausforderungen. Dabei haben sie auch die Auswirkungen für Wirtschaft, Infrastruktur, Landwirtschaft und Umwelt im Blick. Außerdem analysieren sie die Auswirkungen der Landwirtschaft, insbesondere der industriellen Produktion von Lebensmittel und Fleisch sowie des Verkehrs auf die Erwärmung des Planeten und beschäftigen sich mit Strategien zu nachhaltiger Transformation in diesen Sektoren. Themen der Unterrichtseinheit Die Energiewende Hier geht es um die aktuelle Entwicklung und Verbreitung von erneuerbaren Energien in Deutschland und weltweit. Deutschland will bis 2050 mindestens 80 Prozent seines Stroms aus erneuerbaren Energien erzeugen. Doch das Land ist dabei nicht alleine. Mehr und mehr Länder entscheiden sich für erneuerbare Energien. Warum brauchen wir erneuerbare Energien? Welche Auswirkungen wird und soll die Energiewende auf Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft haben? Vor welchen Herausforderungen steht Deutschland? Mobilität und Verkehr Wie muss sich der Verkehr verändern, wenn Deutschland das während des Klimagipfels in Paris 2015 zugesagte Ziel einer Reduzierung seiner Treibhausgas-Reduktionen auf Null bis Mitte des Jahrhunderts erreichen will? Wie sieht die Energiewende im Verkehrssektor aus? Welche Auswirkungen hat der Flugverkehr? Können Elektroautos das Problem weitgehend lösen? Sollte Deutschland sein Autobahnnetz weiter verdichten? Welche Rolle spielt der internationale Warentransport? Welche Alternativen existieren und können stärker genutzt werden? Die Landwirtschaft und ihre Bedeutung für den Klimaschutz Welche Rolle spielt die Landwirtschaft für den Klimaschutz? Welche Auswirkungen hat die industrielle Produktion von Lebensmitteln und Fleisch für tropische Regenwälder in Brasilien und auf Indonesien und was hat das mit dem Klimawandel zu tun? Warum sind Palmöl und Soja ein Problem für den Klimaschutz und was kann ich in Deutschland tun? Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler… lernen die wichtigsten erneuerbaren Energieträger kennen. werden für die Herausforderungen der Energiewende in Deutschland und weltweit sensibilisiert. setzen sich mit den jüngsten Entwicklungen in der weltweiten Energieversorgung und mit dem Ausbau erneuerbarer Energien auseinander. können die Auswirkungen der Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion, inklusive Fleischproduktion, auf den Klimawandel nachvollziehen. setzen sich mit den Folgen von Flug- und Landverkehr für Erderwärmung und Klimawandel auseinander. entwerfen selbstständig Ansätze und tragen Ideen zusammen für zukunftsorientierte, klimaschützende und wirtschaftlich umsetzbare Energieversorgung. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler… recherchieren im Internet. analysieren und interpretieren Informationen, die sie im Internet recherchiert haben. bereiten digitale Präsentationen vor. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Teams zusammen. Fundamentale Wende in der Energieversorgung Der Energiesektor verursacht den größten Teil der weltweiten Treibhausgas-Emissionen, sein Anteil lag 2010 bei 35 Prozent. Durch das weltweite Wirtschafts- und Bevölkerungswachstum steigt die Nachfrage nach Energie und Strom weiter. Der Ausstoß von Treibhausgasemissionen hat sich jedoch in den vergangenen Jahren stabilisiert. Diese für viele überraschende Entwicklung deutet darauf hin, dass inzwischen nicht nur in Deutschland eine Energiewende stattfindet. Die Energiewende steht für eine fundamentale Wende in der Energieversorgung. Das bisherige Energiesystem, das auf fossilen Brennstoffen (Kohle, Öl und Gas) sowie Kernenergie beruht, wird abgelöst von einer neuen Energieversorgung durch erneuerbare Energien (Windkraft, Sonnenenergie, Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme) sowie einer verbesserten Energieeffizienz und Energieeinsparung. Energiewende in Deutschland Deutschland hat mit der Energiewende eine radikale Transformation seines Stromsektors beschlossen. Die übergeordneten energiepolitischen Ziele der Bundesregierung im Juni 2011 umfassen den Atomausstieg bis 31.12.2022 und den Ausbau der erneuerbaren Energien. Darüber hinaus sollen die Stromnetze zügig ausgebaut und modernisiert werden sowie die Energieeffizienz insbesondere im Gebäudesektor, bei der Mobilität und beim Stromverbrauch erhöht werden. Dabei müssen die Treibhausgasemissionen um 40 Prozent bis 2020 und um 80 bis 95 Prozent bis 2050 im Vergleich zum Basisjahr 1990 reduziert werden. Erneuerbare Energien weltweit 2015 war ein Rekordjahr für Erneuerbare Energien. Zu diesem Ergebnis kommt der Statusbericht "Renewables 2016" von REN21. (...) Die Erneuerbaren decken mittlerweile 19 Prozent der globalen Energienachfrage. Einen solchen Anstieg innerhalb eines Jahres hat es noch nie gegeben. Mit 330 Milliarden US-Dollar erreichten auch die Investitionen in erneuerbare Energien in den Bereichen Verkehr, Strom und Wärme einen neuen Rekordwert. Allein beim Strom wurde 2015 doppelt so viel in Solar-, Wind- und Wasserkraft investiert (etwa 265 Milliarden Dollar) wie in neue Kohle- und Gaskraftwerke zusammen (130 Milliarden). Auch auf dem Arbeitsmarkt zeigt sich eine positive Entwicklung. Mehr als acht Millionen Menschen arbeiten mittlerweile weltweit in der Erneuerbaren-Branche. Europa: Investitionen gesunken! Europa ist die einzige Weltregion, in der die Investitionen in Erneuerbare im vergangenen Jahr deutlich gesunken sind, bedingt durch die Wirtschaftskrise und mangelnde politische Ambition. Besonders drastisch ist der Einbruch um 46 Prozent in Deutschland, dem vormals größten Markt für erneuerbare Energien. In den USA war dafür ein kräftiges Wachstum zu verzeichnen und in Japan blieben die Investitionen immerhin stabil. Der globale Süden hingegen befindet sich auf der Überholspur. Zum ersten Mal waren die Investitionen in erneuerbare Energien dort höher als in den Industrieländern. Alleine China konnte rund 36 Prozent aller globalen Investitionen in erneuerbare Energien auf sich vereinen. Aus entwicklungspolitischer Perspektive dabei besonderes beindruckend: Finanzschwächere Länder wie Marokko, Jamaika, Honduras, Jordanien, Uruguay, Nicaragua, Mauretanien oder die Kapverden haben letztes Jahr ein Prozent oder mehr ihrer Wirtschaftsleistung in den Ausbau erneuerbarer Energien investiert. In Deutschland verursacht der Verkehrssektor rund 20 Prozent der Treibhausgasemissionen. Kein anderer Sektor hat in Deutschland so wenig zur Erreichung der gesetzten Klimaziele beigetragen, wie der Verkehr. Er ist damit das größte Problemkind der Klimapolitik. Um die deutschen Klimaschutzziele nach dem Klimaabkommen von Paris zu erreichen, muss der CO 2 -Ausstoß des Verkehrs vor 2050 auf nahezu Null gesenkt werden. Wie das passieren kann, dafür hat Deutschland noch keinen Plan. Weitgehender Konsens herrscht nur dabei, dass die Effizienz der Fahrzeuge weiter gesteigert werden muss und dass der gesamte Straßen- und Schienenverkehr langfristig auf erneuerbare Antriebe (Strom, Biosprit) umgestellt werden soll. Inwiefern auch die Vermeidung von Verkehr und die Verlagerung von der Straße auf die Schiene eine Rolle spielen muss, um die Treibhausgasreduktionsziele erreichen zu können, ist noch umstritten. Zwei Trends verantwortlich Vor allem zwei Trends sind für die problematische Entwicklung im Verkehr verantwortlich. Erster Hauptfaktor ist im Personenverkehr die Tendenz zu schweren, PS-starken Autos, wodurch die Effizienzgewinne durch sparsamere Motoren wieder aufgefressen werden. Heute werden etwa ebenso viele SUVs wie Kleinwagen verkauft, und die durchschnittliche Motorleistung der Neuwagen ist alleine zwischen 2007 und 2014 von 95 auf 140 PS gestiegen. Die aktuell niedrigen Spritpreise verstärken diese Entwicklung. Zweiter Hauptfaktor ist das hohe Wachstum im Güterverkehr. So hat der Warentransport auf der Straße seit Mitte der 1990er Jahre um mehr als 60 Prozent zugenommen, und das Bundesverkehrsministerium rechnet weiterhin mit deutlichen Zunahmen. Der kurze Einbruch der Frachtmengen während der Finanz- und Wirtschaftskrise 2008/2009 ist längst vergessen. Weitere Faktoren Viele Akteure in Politik und Wirtschaft setzen in Deutschland vor allem auf das Elektroauto, um die Emissionen des Verkehrssektors zu senken. Bis 2020 – so das Ziel der Bundesregierung – sollen eine Million E-Autos über Deutschlands Straßen rollen. Doch die Verkaufszahlen bei Elektroautos bleiben vorerst sehr niedrig und die Zahl von eine Million gilt inzwischen weithin als nicht erreichbar. Seit Sommer 2016 können Käufer eines E-Autos darum eine Prämie von mehreren tausend Euro beantragen, die sie zusätzlich mit dem Kauf des Autos erhalten. Doch auch dadurch konnte der Absatz bisher nur unwesentlich angekurbelt werden. Der Güterverkehr wächst noch schneller als der Personenverkehr. Daran hat auch die seit 2005 eingeführte Lkw-Maut nichts geändert. Die absoluten CO 2 -Emissionen im Lkw-Verkehr sind von 1995 bis 2013 um 13 Prozent gestiegen. Der Güterverkehr auf der Straße hat im gleichen Zeitraum um 31 Prozent zugenommen. Die Prognosen gehen alle von einem weiter wachsenden Straßengüterverkehr aus. Auch hier gibt es bisher keine Problemlösungsstrategie. Lösungsansätze wären ein starker Ausbau des Schienengüterverkehrs und Anreize dafür, dass Güter häufiger regional gehandelt und nicht mehr durch ganz Europa gefahren werden. Das Umweltbundesamt fordert deshalb eine Einbeziehung aller Fahrzeuge von 3,5 Tonnen in die Lkw-Maut. Außerdem schlägt das UBA vor, alle Straßen mautpflichtig zu machen. Bisher sind es nur Autobahnen und ein Teil der Bundesstraßen. Fliegen ist die mit Abstand klimaschädlichste Art der Fortbewegung. In Reiseflughöhe ist die Klimawirkung der Flugzeugemissionen nach aktuellem Stand der Wissenschaft um den Faktor 2- bis 4½-mal höher, als am Boden. Das ergibt derzeit einen Anteil von ca. 7 Prozent am gesamten menschengemachten Treibhauseffekt. Doch dieser Anteil nimmt schnell zu, denn der Flugverkehr wächst weiter, selbst in Deutschland. Das liegt auch daran, dass Fliegen vom Staat stark bezuschusst wird. Unter anderem ist Kerosin von der Energiesteuer befreit, internationale Flüge von der Mehrwertsteuer. Bis 2040, schätzt die internationale Luftverkehrsorganisation ICAO, könnten sich die weltweiten Emissionen im Flugverkehr vervierfachen. Das Überschießen der globalen 2-Grad-Erwärmungsrenze wäre damit unvermeidlich. Die Landwirtschaft ist einer der wichtigsten Verursacher des Klimawandels. 2010 trug sie 10 bis 12 Prozent zu den weltweiten Treibhausgasemissionen bei. Der Agrarsektor ist dabei die größte Quelle der Treibhausgase Methan (CH 4 ) und Lachgas (N 2 O), die zum Beispiel in der Viehhaltung entstehen. Gleichzeitig ist die Landwirtschaft das größte Opfer des Klimawandels. Dürre und Überschwemmungen, Stürme, die Versalzung des Grundwassers, Austrocknung und Landdegradierung wirken sich bereits heute negativ auf Ernteerträge und Lebensmittelproduktion aus. Obwohl in einigen nördlichen Regionen die landwirtschaftliche Produktivität auch steigen könnte, sind die negativen Folgen für die weltweite Nahrungsmittelproduktion und damit die ländliche und die ärmere städtische Bevölkerung insgesamt sehr negativ. Vor allem in Afrika und Asien ist es durch den Klimawandel mit drastischen Ernteverlusten zu rechnen.