In dieser Unterrichtseinheit setzen sich die Lernenden mit den schädlichen Folgen von UV-Strahlen auseinander. Sie diskutieren den Zusammenhang zwischen häufigem Sonnenbaden im Solarium und der Entstehung von Hautkrebs.Als Vorbereitung auf ihre Sommerferien legen sich viele Leute auf die Sonnenbank, um ihre Bräune zu verstärken. Um gesundheitliche Risiken machen sich nur wenige Gedanken. Könnte diese Unbedarftheit ihr Leben bedrohen? In dieser Unterrichtseinheit recherchieren die Schülerinnen und Schüler für eine Fernseh-Show, in der ein Bericht über die Behauptung, Solarien würden Hautkrebs verursachen, geplant ist. Die Lernenden suchen nach wissenschaftlichen Beweisen, die den unmittelbaren Zusammenhang zwischen UV-Strahlen und Hautkrebs untermauern. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten: Interpretation von Beobachtungen und Daten, einschließlich Identifizierung von Mustern und Anwendung von Beobachtungen, Messungen und Daten, um Rückschlüsse ziehen zu können. Physik: Licht und elektromagnetische Wellen: Angabe von Beispielen praktischer Nutzungsmöglichkeiten von elektromagnetischen Wellen im ultravioletten Bereich und Beschreibung gefährlicher Auswirkungen ultravioletter Wellen, insbesondere auf menschliches Gewebe. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Solarien" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Verbot von Solarien?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler wenden Kenntnisse über UV-Strahlung an, um die Verbindung zwischen Sonnenbänken und Hautkrebs herstellen zu können. entwickeln ein Verständnis dafür, wie wissenschaftliche Beweise Behauptungen unterstützen können. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Verbot von Solarien? Die Lehrkraft zeigt Folie 3 der PowerPoint-Präsentation. Dort wird eine Nachrichtenstory im Online-Tageszeitungsformat präsentiert. Die Schülerinnen und Schüler diskutieren paarweise darüber, ob Solarien verboten werden sollten und falls ja, warum. Anschließend teilen die Schülerinnen und Schüler ihre Gedanken der Klasse mit. Rollenspiel Die Lernenden übernehmen die Rolle einer Rechercheurin oder eines Rechercheurs bei der TV-Show "Health Watch" (Folie 4 der PowerPoint-Präsentation). Der Produzent der Sendung stellt ihnen die Aufgabe, eine Grafik (Folie 5 der PowerPoint-Präsentation) zu interpretieren und zu erarbeiten, was diese aussagt. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Grafik paarweise besprechen und hinterher der Klasse ihre Gedanken mitteilen. Faktor "Hautkrebs" Die Grafik bestätigt eine Verbindung zwischen dem Anstieg von Sonnenstudios und der Zahl der an Hautkrebs erkrankten Menschen, aber sie impliziert nicht, dass Solarien Hautkrebs verursachen: Hier könnten weitere Faktoren beteiligt sein! Wissenschaftliche Belege Der Produzent benötigt weitere wissenschaftliche Belege für die These "Solarien verursachen Hautkrebs" (Folie 6 der Präsentation). Die Schülerinnen und Schüler recherchieren unter Verwendung von Informationsblatt 2 (SI2) Fakten zum UV-Licht und beantworten die Fragen auf Folie 6 der Präsentation. Anschließend schreiben die Schülerinnen und Schüler die Einführung für den TV-Bericht und nehmen dazu das Informationsblatt 3 (SI3) zu Hilfe. Einige der Schülerinnen und Schüler stellen ihre Texte vor. Im Plenum sollen die wissenschaftlichen Gründe dafür, weshalb Solarien Hautkrebs verursachen könnten, resümiert und diskutiert werden (UV-Licht, DNA-Beschädigung ...). Grafiken analysieren Um die Behauptung noch glaubwürdiger darstellen zu können, braucht der Produzent weitere Belege (Folie 7 der PPT). In Gruppen analysieren die Schülerinnen und Schüler vier Beweisaussagen in Form von Grafiken (SI4). Sie sollen diskutieren, was jede Aussage beweist und anschließend die auswählen, die ihrer Meinung nach die Behauptung, Solarien würden Hautkrebs verursachen, am ehesten stützt. Aussage 1: Stützt die Behauptung nicht. Die Grafik zeigt auf, dass die Anzahl der an Hautkrebs erkrankten Menschen ansteigt. Aussage 2: Stützt die Behauptung. Die Grafik zeigt auf, dass Solarien stärkeres UVA-Licht abgeben als die Sonne. UVA-Licht verursacht Hautkrebs. Aussage 3: Stützt die Behauptung nicht. Die Grafik zeigt auf, dass die natürlichen UV-Levels der Sonne in den meisten europäischen Ländern ansteigen. Dies könnte die Ursache für den Anstieg an Hautkrebserkrankungen sein. Aussage 4: Stützt die Behauptung. Die Grafik zeigt auf, dass ein höherer Prozentsatz der Hautkrebspatienten im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe Solarien genutzt hat. Was sagen die Belege aus? Anschließend erarbeiten die Schülerinnen und Schüler selbstständig, was diese Beweise aussagen und inwiefern sie die Behauptung stützen, in dem sie das Informationsblatt 3 (SI3) vervollständigen. Im Klassenverband wird diskutiert, ob ausreichend Nachweise vorhanden sind, um die Behauptung "Solarien verursachen Hautkrebs" als korrekt zu belegen. Falls nicht, soll überlegt werden, welche weiteren wissenschaftlichen Nachweise notwendig wären. Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Moskitos nutzen die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen über wechselseitige Abhängigkeit und wenden ihre wissenschaftlichen Kenntnisse an, um zu entscheiden, ob die Ausrottung krankheitsübertragender Moskitos zum Schutz vor Krankheiten eine gute Idee ist. Moskitos sind die gefährlichsten Killer der Welt – sie verursachen jährlich über eine Millionen Todesfälle durch die Krankheiten, die sie übertragen, z.B. Malaria, den Zika-Virus oder das Dengue-Fieber. Aber es gibt eine mögliche Lösung: Warum nicht alle Spezies ausrotten, die Krankheiten übertragen? Eine Methode könnte es sein, genmodifizierte (GM) männliche Moskitos in die Umwelt freizusetzen, damit sie ein tödliches Gen an ihre Nachkommen weitergeben. Diese Unterrichtseinheit ist ein Beispiel für ein Projekt, das mehrere Unterrichtsstunden füllt. Es beginnt mit einer Planungssitzung, in der den Schülerinnen und Schülern ein Dilemma präsentiert wird und in der sie dann Leitfragen für ihr Forschungsvorhaben erarbeiten. Anschließend arbeiten sie für sich und wenden ihre Fähigkeiten an, Quellen zu analysieren und das Dilemma zu lösen. In der letzten Sitzung stellen sie ihre Entscheidung vor, ihre Leistung wird dabei bewertet. Bezug zum Lernplan Die Unterrichtseinheit ist thematisch in den Curricula des Faches Biologie verankert; sie fokussiert dabei den Themenkomplex "Ökosysteme". Die Schülerinnen und Schüler sollen die Bedeutung von wechselseitiger Abhängigkeit und Wettbewerb in einer Population nachvollziehen und reflektieren. Die Unterrichtseinheit schult das wissenschaftliche Arbeiten und die Entwicklung von wissenschaftlichem Denken. Im Sinne dieses wissenschaftspropädeutischen Lernens sollen die Schülerinnen und Schüler die Potenziale und Grenzen von Wissenschaft anerkennen und über ethische Fragen reflektieren, die bezüglich des fokussierten Dilemmas aufkommen können. Die Lernenden werden dabei an alltägliche und technologische Anwendungen von Wissenschaft herangeführt und dazu angeleitet, persönliche, soziale, ökonomische und ökologische Implikationen zu bewerten. So sollen sie dazu befähigt werden, Entscheidungen zu treffen, die auf der reflektierten Bewertung von Beweisen und Argumenten basieren. Durch den Alltagsbezug der Thematik sollen die Schülerinnen und Schüler lernen, sowohl in der praktischen Wissenschaft als auch im weiteren gesellschaftlichen Kontext, Risiken und Chancen abzuschätzen und zu bewerten - einschließlich der Wahrnehmung von Risiken in Bezug auf Daten und Konsequenzen. Mit der Methode des Peer-Review-Gutachtens üben die Schülerinnen und Schüler, ihre Ergebnisse einem breiten Publikum mitzuteilen und die Bedeutung eines wissenschaftlichen Gedankenaustauschs anzuerkennen. Lehrmaterialien Die Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben; außerdem werden ihre Inhalte durch CC-Lizenzverträge geregelt. Sie stehen frei zur Verfügung und dürfen in geänderter Form weiterveröffentlicht werden. Auf der Website www.engagingscience.eu finden Sie weitere Materialien zu aktuellen Themen der Wissenschaft. Ablauf der Unterrichtseinheit Ablauf der Unterrichtseinheit "Genmodifizierte Moskitos" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Genmodifizierte Moskitos: Ausrottung von Moskitos, die Krankheiten verbreiten?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben, wie sich die Population einer Spezies verändert, wenn sich die Population ihrer Jäger oder ihrer Beute verändert. befragen Quellen, schätzen Risiken und ethische Aspekte ab und präsentieren ihre Ergebnisse. Das Projekt planen Zeigen Sie die Präsentation und die Lernziele für dieses Projekt der Klasse (Folie 2). Führen Sie die Thematik über krankheitsverbreitende Moskitos ein (Folien 3-7) und zeigen Sie das Problem auf, das die Schülerinnen und Schüler untersuchen sollen (Folie 8). Führen Sie eine Umfrage durch: Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Hand heben, wenn sie glauben, dass Moskitos ausgerottet werden sollten. Diskutieren Sie darüber, dass sie mehr Informationen benötigen, wenn sie zu einem fundierten Ergebnis kommen möchten. Bitten Sie sie vorzuschlagen, welche Informationen sie noch brauchen könnten. Zeigen Sie Standpunkte von verschiedenen Personen (Folien 9-16). Diese Folien sollen die Schülerinnen und Schüler zum Nachdenken anregen, welche Recherche-Fragen sinnvoll sein könnten. Zum Beispiel könnte auf Folie 9 eine Frage sein: Wird es funktionieren, genmodifizierte Moskitos einzusetzen, um gefährliche Moskitos auszurotten? Geben Sie den Schülerinnen und Schülern eine Kopie des WWWL-Schemas und sprechen Sie darüber, wie es genutzt wird (Folie 17). Die Schülerinnen und Schüler sollten den "Was ich weiß"-Bereich alleine ausfüllen. Dann diskutieren sie paarweise über potentielle Fragen, die helfen können, ihre Anfrage zu leiten. Fragen Sie nach den Ergebnissen und entscheiden Sie mit der Klasse, welche Fragen am hilfreichsten sind. Vorschläge für passende Fragen sind: Wie sind die Organismen in einem Ökosystem miteinander verbunden? Wie kann das Ausrotten einer Spezies andere Arten beeinflussen? Wie vernichten genmodifizierte Moskitos die gefährlichen? Ist die Technologie zu 100 Prozent effektiv? Was sind Risiken und Vorteile dieser Technologie? Was sind ethische Argumente dafür und dagegen? Die Schülerinnen und Schüler notieren die Fragen in die "Was ich wissen will"-Spalte ihres Rasters. Diskutieren Sie, wie die "Wie ich es herausfinden werde"- und "Was ich gelernt habe"-Spalten später ausgefüllt werden sollen (Folie 18). Klicken Sie auf das Bild der ENGAGE-Website (http://www.engagingscience.eu/de/2016/11/03/ausrottung/), damit die Schülerinnen und Schüler zu den Quellen gelangen. Zeigen Sie ihnen die verschiedenen Quellen: direkte Quellen, bearbeitete Quellen und die Leitfäden. Erkunden Sie einige der Quellen, damit die Schülerinnen und Schüler die breite Auswahl sehen. Erklären Sie, dass die meisten Schülerinnen und Schüler die bearbeiteten Quellen nutzen sollen, aber einige können sich auch die direkten Quellen ansehen. Die Leitfäden sollen helfen, die Quellen zu analysieren. Stellen Sie die erste Aufgabe der Spiel des Lebens-Präsentation vor (Folie 2). Die Schülerinnen und Schüler nutzen die Hinweise, um Pfeile zu zeichnen, damit das Nahrungsnetz komplett wird, welches Moskitos enthält. Zeigen Sie die Beispiel-Antwort und erlauben Sie den Schülerinnen und Schülern, ihre Antwort selbst zu bewerten. Bereiten Sie die nächste Aufgabe vor: die Teilnahme am Spiel des Lebens (Folie 3). Nachdem das Spiel beendet ist, zeigen Sie einige Fragen, um eine Diskussion zu fördern, was das Spiel ihnen darüber gezeigt hat, wie die Veränderung der Moskito-Population andere Organismen im Nahrungsnetz beeinflusst (Folie 5). Analysieren und Lösen Dieser Abschnitt wird von den Schülerinnen und Schülern geleitet. Sie benötigen Zugang zur ENGAGE-Webseite, wo sie die Quellen herunterladen und nutzen können. Drucken Sie alternativ Kopien der Quellen aus. Die Schülerinnen und Schüler können recherchieren, wie die Genmodifizierungs-Technologie funktioniert, indem sie sich Videos des Unternehmens ansehen, das für diese Technologie verantwortlich ist, Oxitec. Wenn sie möchten, können sie sich auch andere Informationen auf der Webseite ansehen. Wenn die Schülerinnen und Schüler keinen eigenen Zugriff zum Internet haben, zeigen Sie der Klasse das erste Video. Sie lesen sich die Zeitungsartikel und Pressemitteilungen durch (oder die bearbeiteten Versionen, die sprachlich leichter sind). Der dazugehörige Leitfaden wird ihnen helfen zu entscheiden, ob die Technologie bei der Vernichtung der gefährlichen Moskitos erfolgreich sein wird und wie verlässlich die Information ist. Sie sollten beachten, dass die Pressemitteilung von Oxitec geschrieben wurde und daher tendenziös sein könnte. Der Zeitungsartikel wurde in einer begutachteten Zeitung veröffentlicht, aber einige der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die für die Recherche verantwortlich waren, wurden von Oxitec bezahlt. Sie sollten verstehen, dass Versuche gezeigt haben, dass die Technologie die Anzahl der gefährlichen Moskitos reduzieren kann. Jedoch muss eine große Anzahl von Moskitos über einen längeren Zeitraum hinweg freigelassen werden, was unpraktisch sein könnte. Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Risiken und Vorteile von genmodifizierten Moskitos. Die Lernenden nutzen die Links, um sich Meinungen von verschiedenen Leuten durchzulesen. Sie wählen zwei Risiken und zwei Vorteile aus, von denen sie glauben, dass sie besonders wichtig sind und nutzen den Leitfaden, um zu beurteilen, wie wichtig die Risiken und Vorteile sind. Sie können dann entscheiden, ob die Vorteile von genmodifizierten Moskitos gegenüber den Risiken überwiegen. Schülerinnen und Schüler, die mehr Unterstützung benötigen, sollten die Quelle über Risiken und Vorteile von genmodifizierten Moskitos nutzen. Das beinhaltet die Beurteilung von passenden Risiken und Vorteilen durch einen besser unterstützenden Leitfaden. Fähigere Schülerinnen und Schüler können den "Risiken einschätzen"-Leitfaden benutzen. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren auch über die ethischen Grundsätze. Das sollte in kleinen Gruppen geschehen. Sie sollten den dazugehörigen Leitfaden benutzen, welcher den ethischen Rahmen "Rechte und Pflichten" erklärt. Dann nutzen sie den "Rechte und Pflichten"-Rahmen, um zu überlegen, ob das Ausrotten von Moskitos ethisch vertretbar ist. Kommunizieren Dieser Abschnitt wird von den Schülerinnen und Schülern geleitet, mit einer Einführung durch die Lehrkraft. Die Schülerinnen und Schüler wenden ihre Kenntnisse über das Kommunizieren von gesammelten Informationen an. Dies wird ihnen dabei helfen, das Problem gemeinsam zu lösen. Teilen Sie die Klasse in zwei Hälften auf und bitten Sie eine Hälfte, über in der Diskussion die Haltung "Wir sollten Moskitos vernichten" zu vertreten, während die die Haltung "Wir sollten Moskitos nicht vernichten" einnimmt. Die Lehrkraft kann während der Diskussion das wissenschaftliche Verständnis der Schülerinnen und Schüler und die Anwendung der Fähigkeiten beurteilen. Die Präsentation "Genmodifizierte Moskitos_Kommunikation" leitet die Schülerinnen und Schüler an, wie sie ihr Publikum ansprechen und welche Kommunikationsformen sie benutzen sollen (Folie 2). Dies geschieht am besten in kleinen Gruppendiskussionen, um die Klassendiskussion anzuregen. Mehr Informationen über jede Kommunikationsform findet man im "Kommunikation"-Denkführer in der Präsentation. Beispiele zu jeder Form sind auch auf der ENGAGE-Webseite (http://www.engagingscience.eu/de/2016/11/03/ausrottung/) zu finden. Die Schülerinnen und Schüler sollten Zugriff auf die Präsentation haben, um den "Ideen kommunizieren"-Leitfaden für die Kommunikationsform herunterzuladen, die sie verwenden möchten. Um ihre Kommunikation zu planen, können die Schülerinnen und Schüler die Informationen nutzen, die sie auf dem WWWL-Schema gesammelt haben, um Ideen auf Post-Its zu notieren. Jede Idee sollte ihre Meinung unterstützen und durch Beweise gestützt werden. Die Schülerinnen und Schüler können das Schüler-Informationsblatt 1 nutzen, um ihre Ideen zu organisieren. Sie notieren all ihre Ideen außen und verschieben dann diejenigen, die am besten durch Beweise gestützt werden und die sie daher in ihrer Kommunikation nutzen sollten, in die Mitte. Die Schülerinnen und Schüler können beim Organisieren zudem durch den "Meinungen rechtfertigen"-Leitfaden unterstützt werden. Die Kommunikation sollte eine Info-Grafik enthalten, um mehr über die genmodifizierten Moskitos zu erklären. Die Lehrkraft kann hierfür Beispiele anderer Info-Grafiken zeigen, um den Schülerinnen und Schülern dabei zu helfen, ihre eigenen zu entwerfen. Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler schließlich, ihre Kommunikation dem Rest der Klasse vorzustellen. Jetzt, da die Schülerinnen und Schüler verschiedene Gesichtspunkte und Meinungen kennengelernt haben, bitten Sie sie darum, eine Entscheidung zur Leitfrage der Unterrichtseinheit zu treffen und abzustimmen: Sollten krankheitsübertragende Moskitos mithilfe von Gentechnologie ausgerottet werden?. Hier finden Sie detaillierte Informationen über das "Spiel des Lebens", das Sie mit ihren Schülerinnen und Schülern zur Veranschaulichung der Wechselbeziehungen zwischen den Organismen eines Ökosystems im Rahmen der Unterrichtseinheit "Genmodifizierte Moskitos - Ausrottung von Moskitos, die Krankheiten verbeiten?". Je größer die Klasse ist, desto besser funktioniert das Spiel. Wenn Sie eine Klasse mit weniger als 20 Schülerinnen und Schülern haben, könnten Sie die Überlegung anstellen, sich mit einer anderen Klasse für diese Aktivität zusammenzutun. Die Organismen sind in verschiedene Ebenen aufgeteilt, je nachdem, wo sie im Nahrungsnetz stehen: Level 1 (Produzenten): Alge, Baum, Orchidee Level 2: Moskito-Larve, Faultier, männliches Moskito Level 3: Fledermaus, Frosch, Wels Level 4: Adler, Mensch, Krokodil Der weibliche Moskito ist keiner bestimmten Ebene zugewiesen. Weisen Sie jedem Lernenden einen Organismus in den vier Ebenen zu, zwei in der Rolle des Organismus auf Ebene 3, zwei weibliche Moskitos und den Rest als Organismen der Ebene 2. Geben Sie den Schülerinnen und Schülern die entsprechenden Karten, welche sie auf ihren Tisch legen. Für eine Klasse mit 26 Schülerinnen und Schülern hätten Sie also: einen Adler, einen Menschen, ein Krokodil, zwei Fledermäuse, zwei Frösche, zwei Welse, zwei weibliche Moskitos, fünf Moskito-Larven, fünf Faultiere und fünf männliche Moskitos. Für jeden Produzenten gibt es fünf Karten. Platzieren Sie diese im Klassenzimmer und legen Sie eine Murmel auf jede Karte. Die Schülerinnen und Schüler werden auf ihr vollständiges Nahrungsnetz zurückgreifen müssen, um herauszufinden, welche Organismen sie essen und welche versuchen werden, sie zu essen. Erinnern Sie sie daran, dass das kein Wettstreit ist, weshalb sie nicht versuchen sollten, nicht gegessen zu werden. Um darzustellen, was tatsächlich passiert, müssen Sie die Regeln genau befolgen. Sagen Sie den Organismen von Ebene 2, sie sollen den Produzenten finden, der sie ernährt. Sie können eine Murmel nehmen und zu ihrem Platz zurückkehren, bevor sie sie auf ihrer Karte platzieren. Sie müssen insgesamt zwei Murmeln sammeln, bevor sie sich wieder setzen. Wenn sich die Mehrheit der Organismen der Ebene 2 wieder hingesetzt hat, sind die Organismen der Ebene 3 und die weiblichen Moskitos dran. Sie müssen vier Murmeln finden und können Murmeln der anderen Schüler stehlen, um zu zeigen, dass sie sie essen. Sie müssen dafür zu einer Schülerin oder einem Schüler gehen, der oder die an ihrem Tisch steht, und sagen: "Ich habe Hunger". Sie können so viele Murmeln von jedem Organismus nehmen, wie sie wollen, aber sie müssen zu ihrem Tisch zurückkehren, um ihre Karte auszufüllen, bevor sie die Murmeln von einem anderen Organismus nehmen. Die weiblichen Moskitos dürfen nur eine Murmel auf einmal von den Tieren nehmen, von denen sie sich ernähren. Wenn die Organismen der Ebene 2 keine Murmeln mehr haben, können sie zu einem Produzenten gehen, um ihren Vorrat aufzufüllen. Wenn die Karte ausgefüllt ist, setzt sich der Organismus auf seinen Platz. Wenn ein Organismus der Ebene 3 oder ein weiblicher Moskito keine Murmeln mehr hat, sind sie aus dem Spiel ausgeschieden. Sie drehen ihre Karten mit dem Bild nach unten um und setzen sich an ihren Tisch. Wenn sich einige der Organismen der Ebene 3 hinsetzen, sind die Organismen der Ebene 4 dran. Sie müssen acht Murmeln finden. Es werden die gleichen Spielregeln angewendet. Beenden Sie das Spiel, wenn sich mindestens ein Organismus der Ebene 4 hingesetzt hat. Schreiben Sie in der ersten leeren Spalte auf Folie 5 der Präsentation auf, welche Organismen zum Ende des Spiels eine vollständig ausgefüllte Karte hatten. Um die Auswirkung der Veränderung einer Population eines Organismus auf die Nahrungskette zu sehen, wiederholen Sie das Spiel mit einem anderen Szenario. Wählen Sie eins der folgenden aus: Abholzung des Waldes – entfernen Sie zwei Murmeln von jeder Baum-Karte. Insektizid gelangt in den Fluss. Entfernen Sie alle Moskito-Larven aus dem Spiel. Die Faultiere wandern aus dem Wald aus. Entfernen Sie alle Faultiere bis auf eines aus dem Spiel. Ein außergewöhnlich heißer Sommer hat die Anzahl der Algen im Fluss erhöht. Fügen Sie zu jeder Algen-Karte zwei Murmeln hinzu. Eine Krankheit tötet die Fledermäuse. Entfernen Sie alle Fledermäuse aus dem Spiel. Wenn der Organismus einer Schülerin oder eines Schülers aus dem Spiel entfernt wird, erlauben Sie diesem, sich mit einem anderen Lernenden zusammenzutun, damit sie weiterhin am Spiel beteiligt sind. Bevor das Spiel beginnt, bitten Sie die Schülerinnen und Schüler vorherzusagen, was es für mögliche Auswirkungen geben könnte. Schreiben Sie die Anzahl der lebenden Organismen auf Folie 5 auf. Wiederholen Sie das Spiel mit demselben Szenario und beobachten Sie, ob das gleiche Ergebnis herauskommt. Dies ist ein wichtiger Teil des Spiels, weil es die Diskussion darüber fördert, dass wir die Auswirkungen auf die Nahrungskette nicht exakt voraussagen können, da dieses Spiel nur ein Modell ist. Diskussionsfragen: Was repräsentieren die Murmeln? Warum erlaubt das Spiel den Ebene 2-Organismen, ihre Murmeln aufzufüllen anstatt zu sterben und aus dem Spiel auszuscheiden? (Weil es im echten Leben wesentlich mehr Organismen in einem Lebensraum gäbe, doch es gibt nicht genug Schülerinnen und Schüler, um dies nachzustellen). Wie akkurat ist dieses Spiel als Nachstellung des echten Lebens und warum? Warum müssen die Organismen in den verschiedenen Ebenen eine unterschiedliche Anzahl an Murmeln sammeln? Wie beeinflusst die Veränderung einer Population die anderen Organismen im Nahrungsnetz? Warum? Welche Veränderung hatte den größten Effekt? Werden die Ergebnisse jedes Mal die gleichen sein? Warum?

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Wassertransport in Pflanzen" lernen die Schülerinnen und Schüler, wie man ein mobiles digitales Endgerät nutzt, um den Wassertransport in einer Pflanze besser zu verstehen. Dafür legen sie ein digitales Protokoll an und erstellen schrittweise einen passenden Lehrfilm.Das Thema Wassertransport beziehungsweise Wasserhaushalt der Pflanze wird in den Jahrgangsstufen 7 oder 8 in Verbindung mit dem Aufbau der Blütenpflanze und der Fotosynthese unterrichtet. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern in Grundzügen die Wasseraufnahme, -weiterleitung und -abgabe zu verdeutlichen. Ein möglicher Weg ist es, getrennt auf die Grundorgane Wurzel, Sprossachse und Blatt einzugehen. Hierzu werden in der Regel mikroskopische Präparate der Grundorgane hergestellt oder auf fertige Präparate zurückgegriffen. Von den Schülerinnen und Schülern wird erwartet, das durch das Mikroskop Gesehene abzeichnen zu können, um ein Protokoll anzufertigen. Dies gestaltet sich sehr zeitintensiv und führt dazu, dass die Lernenden den Überblick über die Zusammenhänge sowie die Motivation verlieren. Das geht besser mit Tablets, einem digitalem Stift und passenden Apps. Das digitale Anfertigen eines zusammenhängenden Protokolls mit Aufnahmen des mit der App Flora Icognita bestimmten Realobjektes, die in der Erstellung eines auf dem Tablet selbst gezeichneten Lehrfilmes – hierfür bietet sich die kostenlose App FlipAClip an – münden, unterstützt die Schülerinnen und Schüler dabei die Zusammenhänge spielend zu erkennen und zu verstehen. Es werden so neben den Medienkompetenzen die Fachkompetenzen gefördert. Hinzu kommt, dass diese produktorientierte und kreative Herangehensweise die intrinsische Motivation der Schülerinnen und Schüler stärkt, schließlich wollen alle Schülerinnen und Schüler am Ende ein gutes Produkt abliefern, was die Durchdringung des Themas voraussetzt. Um diese Motivation weiter zu steigern, kann der beste Lehrfilm auch im Rahmen einer "Bio-Oscar"-Verleihung prämiert werden. Weil die so erstellten Ergebnisse digital gespeichert sind, bleiben sie für die Schülerinnen und Schüler jahrelang verfügbar: einerseits, um sich auf Lernkontrollen vorzubereiten, andererseits, um in höheren Jahrgangsstufen den "alten" Lehrfilm mithilfe der neu gewonnenen Erkenntnisse weiter zu bearbeiten und zu erweitern. Die Nutzung des Samsung Classroom Management, mit dem man die Arbeitsfortschritte der Schülerinnen und Schüler direkt sehen kann und die Ergebnisse blitzschnell auf die Geräte der anderen Schülerinnen und Schüler der Lerngruppe oder auf einen Bildschirm/Beamer übertragen kann, hilft ungemein, die Motivation aufrecht zu erhalten. Die Lehrkraft kann sich mittels des Tablets einen Überblick über die Fortschritte der Schülerinnen und Schüler verschaffen und kann helfend eingreifen. Man kombiniert so die händische Arbeit des Mikroskopierens und Zeichnens mit der digitalen Welt, ohne Mehraufwand für die Lehrkraft, aber mit immensem Mehrwert für die Schülerinnen und Schüler. Das Thema "Wassertransport in Pflanzen" im Unterricht Pflanzen sind als Produzenten das wichtigste Glied im Kohlenstoffkreislauf. Um zu überleben, benötigen sie Wasser, was aufwändig in der gesamten Pflanze verteilt werden muss. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler kennen bereits aus früheren Jahrgangsstufen den Aufbau einer Blütenpflanze und kennen die Aufgaben der Grundorgane. Die Lernenden benötigen kein Vorwissen bezüglich der Nutzung der digitalen Endgeräte und der verwendeten Anwendungen, diese sind selbsterklärend. Didaktische Analyse Das Zusammenspiel der Grundorgane beim Wassertransport macht Pflanzen so faszinierend. Jedoch sind genau diese Vorgänge komplex und können von einer Lehrkraft in der Zeit, in der man eine Lerngruppe der Sekundarstufe I pro Woche sieht, nur bedingt vermittelt werden. Zudem fällt das Erstellen mikroskopischer Zeichnungen den Schülerinnen und Schülern oft schwer, die Ergebnisse lassen sich nur punktuell teilen. Hier unterstützt die Technik Lernende und Lehrkräfte in hohem Maße. Methodische Analyse Die Nutzung der App "Flora Incognita" hilft bei der Pflanzenbestimmung und gibt einen guten Ansatz, sich mit dem Thema "artificial intelligence", das der App zugrunde liegt, auseinanderzusetzen. Das Anfertigen eines digitalen Protokolls auf einem Tablet mit digitalem Stift unterstützt viele Schülerinnen und Schüler, die in der Regel Probleme mit dem Abzeichnen aus dem Mikroskop haben. Wenn man das zu zeichnende Objekt fotografiert hat und das Bild mittels Multitasking auf dem Tablet gleichzeitig sehen und zeichnen kann, sind die Ergebnisse befriedigender und motivierender. Die Nutzung der Samsung Classroom Management App erlaubt es Lehrkräften, Schülerinnen und Schülern beim Entstehungsprozess zu begleiten und Ergebnisse sekundenschnell zu teilen. Das Erstellen eines Lehrfilms, an dem die Schülerinnen und Schüler nach jedem Schritt weiterarbeiten können, ermöglicht das Verstehen der Zusammenhänge der einzelnen Schritte des Wassertransports, da man einen zusammenhängenden Film vorliegen hat. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen den Wassertransport durch eine Pflanze von der Wurzel bis zum Blatt. kennen den funktionalen Aufbau der am Wassertransport beteiligten Grundorgane einer Pflanze. erkennen die Relevanz von Wasser für Pflanzen. Medienkompetenz (Bereiche der KMK-Strategie Bildung in der digitalen Welt) Die Schülerinnen und Schüler lernen, mit einem mobilen digitalen Endgerät produktorientiert (Protokoll/Lehrfilm) zu arbeiten (Bereich 3). lernen, mithilfe einer Classroom Management Software Produkte auszutauschen (Bereich 2). lernen den Umgang mit einem digitalen Stift (Bereich 5). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen gemeinsam an einem digitalen Endprodukt zu arbeiten. bewerten ein peer-Produkt nach festgelegten Kriterien.

Wird Schokolade schon bald zur Mangelware? In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Lernenden mit dem Rückgang der Kakaoerträge und erkennen dabei, warum die Bestäubung durch Insekten so wichtig für unsere Lebensmittelproduktion ist. Europäer lieben Schokolade - sie verschlingen mehr als die Hälfte des weltweiten Bedarfs! Die schlechte Nachricht ist, dass mehr Kakao gegessen wird, als produziert werden kann. Somit könnte Schokolade bald ein seltenes und kostbares Gut werden, da die Bauern Probleme haben, den Bedarf zu decken. Die Schülerinnen und Schüler nutzen ihr vorhandenes Wissen über Bestäubung, um über die Gründe des Rückgangs der Kakaoerträge auf einer Plantage zu diskutieren. In einem Rollenspiel, in dem ein Treffen zur Aufbringung finanzieller Mittel nachgestellt wird, lernen sie anschließend, warum wissenschaftliche Forschung so teuer ist. Bezug zum Lehrplan Biologie Beziehungen im Ökosystem: Die Bedeutung der Pflanzenreproduktion durch Insektenbestäubung für die Ernährungssicherheit der Menschen Chemie Erde und Atmosphäre: Die Erde als Quelle begrenzter Ressourcen Wissenschaftliches Arbeiten Gesprochene Sprache: Klare und präzise Artikulation wissenschaftlicher Konzepte Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Schokolade adé" Der Ablauf der Unterrichtseinheit "Schokolade adé?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, warum die Bestäubung durch Insekten so wichtig für unsere Lebensmittelproduktion ist. verstehen, warum wissenschaftliche Forschung so teuer ist. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Aus für Schokolade? Die Lehrkraft präsentiert den Artikel "Aus für Schokolade?" (Folie 2) und fragt die Schülerinnen und Schüler nach ihren ersten Gedanken zu diesem Thema. Abhängig von zeitlichen Vorgaben und dem Alter der Lernenden könnte über allgemeine Punkte gesprochen werden, zum Beispiel ob die Menschen ihren Kakaokonsum reduzieren sollten, über mögliche Gründe für den weltweiten Rückgang der Kakaoerträge oder welche wirtschaftlichen, umweltbedingten und gesellschaftlichen Auswirkungen dies mit sich bringt. Rollenspiel Die Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rolle von Kakaoproduzentinnen und Kakaoproduzenten (Folie 3). Die Lehrkraft betont das Ausmaß der entstandenen Situation: Sollten die Kakaoerträge weiter sinken, werden die Produzentinnen und Produzenten nicht in der Lage sein, ausreichend Schokolade herzustellen, was sich negativ auf die Gewinne auswirkt und dazu führen könnte, dass sie ihre Jobs verlieren. Darüber hinaus verdeutlicht die Lehrkraft den Lernenden die Lernziele dieser Unterrichtseinheit (Folie 4). Gründe für den Schotenmangel Auf der Plantage wachsen nur sehr wenige Schoten aus Blüten heran (Folie 5). Die Schülerinnen und Schüler erörtern paarweise mit den Informationen über Kakaoblüten und ihrem Wissen über Bestäubung Gründe für den Schotenmangel. Dabei können sie folgende Punkte erarbeiten: Fehlende Fliegen (möglicherweise liegt die Plantage zu weit vom Regenwald entfernt); durch die Blütenform können die Fliegen nicht hineinschlüpfen; der Duft ist nicht stark genug oder die Fliegen mögen ihn nicht; die Pollen bleiben nicht an den Fliegen kleben; die Staubbeutel produzieren nicht genügend Pollen oder eine Befruchtung findet nicht statt Wissenschaftliche Forschung Die Lehrkraft stellt die nächste Aufgabe vor (Folie 6). Der Plantagenbesitzer ist zu dem Schluss gekommen, dass wissenschaftliche Forschung über Bestäubung notwendig ist, was jedoch Geld kostet. Die Lernenden bilden Gruppen von je sechs Personen und spielen ein Treffen zur Aufbringung finanzieller Mittel nach. Die Lehrkraft bestimmt in jeder Gruppe drei Schülerinnen und Schüler, die als Spendensammlerinnen oder Spendensammler des Kakaoproduzenten agieren. Mithilfe von Arbeitsblatt 1 (Folie 8, SI1) bereitet die Gruppe das Treffen vor. Geldgeberinnen und Geldgeber Die anderen drei Schülerinnen oder Schüler spielen die Geldgeberinnen oder Geldgeber. Die Lernenden legen fest, wer als Vertreterin oder Vertreter eines Wohltätigkeitsverbands, der Regierung und von einem Großunternehmen auftritt und arbeiten mit Arbeitsblatt 2 (Folie 9, SI2). Sollte es Gruppen mit mehr als sechs Schülerinnen oder Schülern geben, legt die Lehrkraft zwei Schülerinnen oder Schüler fest, die eine Rolle eines Geldgebers übernehmen. Die Lernenden haben 10 Minuten Zeit zur Fertigstellung ihrer Vorbereitung und dem Ausfüllen des obersten Kästchens auf dem Informationsblatt. Treffen Nun finden die Treffen statt. Die Schülerinnen und Schüler treffen paarweise aufeinander: Eine Spendensammlerin oder eine Spendensammler und eine Geldgeberin oder ein Geldgeber. Während des Treffens stellen die Geldgeberinnen und Geldgeber ihre Fragen und füllen das untere Kästchen auf ihrem Informationsblatt aus. Anschließend kommen die Gruppen wieder zusammen und die Geldgeberinnen und Geldgeber legen offen, wie viel Geld sie spenden und warum. Die Spendensammlerinnen und Spendensammler addieren das gesammelte Geld, um herauszufinden, ob die Forschung durchgeführt werden kann. Die Lehrkraft bittet die Lernenden, zwei Sätze darüber zu notieren, weshalb wissenschaftliche Forschung so teuer ist. Die Antworten werden in der Klasse diskutiert und es sollte darüber gesprochen werden, warum wissenschaftliche Forschung nur selten von nur einer einzigen Person durchgeführt wird.

Ausgehend vom eigenen Energieverbrauchsverhalten der Schülerinnen und Schüler vermittelt diese aktualisierte Unterrichtseinheit grundlegende Informationen rund um die Themen Klimaschutz, Nachhaltigkeit und regenerative Energiegewinnung. Dabei werden auch zukunftsweisende Technologien thematisiert. Das aktualisierte Unterrichtsmaterial führt die Schülerinnen und Schüler schrittweise an das Thema Klimaschutz im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien und zukunftsweisenden Technologien heran. Ausgehend von der Reflexion des eigenen Umgangs mit Energie und den Möglichkeiten des sparsamen Umgangs mit Energie setzen sie sich anhand von Grafiken und Zahlenmaterial mit regenerativen Energieträgern sowie deren Rolle in der aktuellen und zukünftigen Stromversorgung auseinander. Dabei befassen sie sich unter anderem auch mit dem Thema der dezentralen Energieversorgung. Fächerübergreifender Zugang zum Thema Energie Die aktualisierte Unterrichtseinheit ermöglicht Schülerinnen und Schülern einen fächerübergreifenden Zugang zu den Themen Energieeffizienz, regenerative Energiegewinnung und Nachhaltigkeit. Dazu befassen sie sich in einem ersten Schritt mit der Frage des Stromverbrauchs in privaten Haushalten und den Möglichkeiten, Energie zu sparen. Videoclips und Online-Medienberichte zu den Themen E-Haus und Smart Home sowie eine Internetrecherche bieten den Lernenden dabei Unterstützung zur Lösung dieser Aufgabe. In einem zweiten Schritt befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Notwendigkeit der Nutzung alternativer Energiequellen zur Sicherung der Energieversorgung. In einem Essay setzen sie sich nach der Analyse von Grafiken und Schaubildern mit der Bedeutung erneuerbarer Energieträger für die Stromerzeugung in Deutschland auseinander. Abschließend befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit den Energieformen Windkraft und Sonnenenergie näher. Dabei geht es auch um die Frage der Realisierung der Energiewende im Wohnquartier sowie den damit verbundenen Chancen und Herausforderungen einer dezentralen Energieversorgung. Einsatzmöglichkeiten Die Unterrichtseinheit kann aufgrund ihres Bezuges zu den Lehr- und Bildungsplänen in allen deutschen Bundesländern in der Sekundarstufe II eingesetzt werden. Dabei bildet Geographie den fachlichen Bezugspunkt für diese Lerneinheit, ein fächerübergreifender Einsatz zusammen mit Politik/SoWi kann ebenfalls erfolgen. Auch Vertiefungen in den Fächern Physik sind denkbar. Anknüpfungspunkte bieten die Auseinandersetzung mit der Funktionsweise von Windkraft- und Photovoltaikanlagen sowie von solarthermischen Kraftwerken. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Klimaschutz und nachhaltige Energiegewinnung" Den detaillierten Ablauf der Unterrichtseinheit "Klimaschutz und nachhaltige Energiegewinnung" können Sie auf dieser Seite nachlesen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen Gründe und Möglichkeiten, Energie zu sparen. wissen, was ein Energieausweis ist und was darin dokumentiert wird. definieren die Begriffe Smart Home und intelligente Gebäudetechnik und können dabei eine Verbindung zum Thema Energieeffizienz herstellen. kennen die wichtigsten erneuerbaren Energieträger. können mit eigenen Worten grundlegend die Energiegewinnung aus Wind- und Sonnenkraftwerken beschreiben. setzen sich anhand von Grafiken mit der Entwicklung der weltweiten Energieversorgung sowie dem zunehmenden Anteil erneuerbarer Energieträger an der Energieversorgung auseinander. diskutieren die Auswirkungen der verstärkten Hinwendung zu erneuerbaren Energien für die Bereiche Wirtschaft, Infrastruktur, Landwirtschaft und Umwelt. wissen, was "Wohnen und Arbeiten in Quartieren" bedeutet und was dies mit den Themen Nachhaltigkeit, Klimaschutz sowie regenerativer Energiegewinnung zu tun hat. setzen sich mit Merkmalen. Vorteilen und Herausforderungen einer dezentralen Energieversorgung auseinander. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler trainieren das selbstständige Erschließen von Themen und Inhalten sowie das Recherchieren im Internet. üben sich im eigenständigen Beschaffen, Strukturieren und Interpretieren von Informationen, die sie im Internet recherchiert haben. nutzen aktiv verschiedene Medien und erkennen deren Vor- und Nachteile im Rahmen der Informationsaufbereitung. trainieren das verständliche und zielgruppenadäquate Schreiben beim Verfassen von Definitionen und einem Essay. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler trainieren im Rahmen von Partner- beziehungsweise Gruppenarbeit ihre Zusammenarbeit mit anderen Personen. lernen Diskussionen argumentativ und rational zu führen. schulen im Rahmen von Diskussionen und Präsentationen die eigene Ausdrucksfähigkeit und aktives Zuhören. trainieren das kreative Entwickeln und Ausformulieren eigener Ideen. Private Haushalte verbrauchen ein Viertel der gesamten Energie in Deutschland. Zwar ist der Energieverbrauch der einzelnen Haushaltsgeräte gesunken, aber in den Haushalten finden sich immer mehr elektrische Geräte und auch der Weltenergiebedarf steigt. Vor dem Hintergrund der Endlichkeit nicht regenerativer fossiler Energieressourcen und der mit der Energieproduktion und dem Energieverbrauch verbundenen Umweltbelastung ist der Einsatz und der Ausbau erneuerbarer Energie deshalb ein wichtiges gesellschaftspolitisches Thema. Die Schülerinnen und Schüler befassen sich auf der Grundlage des Stromverbrauchs in privaten Haushalten mit den Gründen und Möglichkeiten, Energie zu sparen. Hier tragen sie auch Ideen zusammen, wie Energie dezental und ressourcenschonend eingesetzt werden kann Gleichzeitig lernen sie das Energielabel kennen. Anschließend setzen sie sich unter der Nutzung von Videoclips und Online-Medienberichten mit der Frage auseinander, was die Modernisierung von Wohngebäuden mit der effizienten Verwendung von Energie zu tun hat. Dabei lernen sie unter anderem die Begriffe Smart Home und intelligente Gebäudetechnik kennen. Darüber hinaus recherchieren sie eigenständig, welche Informationen im Energieausweis festgehalten werden. Anhand der Analyse einer Grafik zur weltweiten Primärenergieversorgung setzen sie sich mit der Entwicklung des globalen Energieverbrauchs auseinander und erkennen die Veränderungen in den Anteilen der einzelnen Energieträger an der Gesamtversorgung. Darauf aufbauend verfassen die Lernenden ein Essay zur Bedeutung erneuerbarer Energieträger für die Stromerzeugung in Deutschland und interpretieren dabei eine Grafik zur Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien für den Zeitraum von 2000 bis 2018. Eine Recherche zur Energieeffizuenzstrategie 2050 und dem Masterplan der Bundesregierung zur Ladeinfrastruktur sowie eine Diskussion über die Auswirkungen der Hinwendung zu erneuerbaren Energien auf die Bereiche Wirtschaft, Infrastruktur, Landwirtschaft und Umwelt rundet die Doppelstunde ab. Anhand der Informationstexte auf dem Arbeitsblatt setzen sich die Schülerinnen und Schüler näher mit den Energieformen Windkraft und Sonnenenergie als Beispiele für erneuerbare Energien auseinander. Darauf aufbauend beschreiben sie mit eigenen Worten, wie aus Wind und Sonne elektrische Energie entsteht. Auf der Grundlage eines Schaubildes erläutern sie danach mit eigenen Worten den Begriff "dezentrale Energieversorgung". Dabei gehen sie auf die Apsekte Energiegewinnung, Konsumenten und Produzenten, Vorteile und Herausforderung des Konzeptes "Wohnen und Arbeiten im Quartier" ein. Danach recherchieren sie, wo auf der Welt Solarkraftwerke existieren oder gerade entstehen. Optional kann diese Aufgabe auch als vorbereitende Hausaufgabe aufgegeben werden. Die Ergebnisse werden dann in der Klasse zusammengetragen. Anschließend erstellen die Lernenden in Partner- oder Kleingruppenarbeit einen maximal halbseitigen Steckbrief zu mindestens einem Solarkraftwerk. Die Ergebnisse werden in der Klasse präsentiert. Gemeinsamkeiten und Unterschiede bezüglich Standort, Leistung, Aufbau sollten hier vorgestellt werden.

Die Auswirkungen des Hurrikans "Katrina" haben gezeigt, wie abhängig die Weltwirtschaft vom Erdöl ist und wie schnell Verbraucher weltweit Energieengpässe zu spüren bekommen. Langfristig müssen sie sich darauf einstellen, dass niedrige Ölpreise eines Tages Geschichte sein werden. Der Hurrikan "Katrina" verwüstete nicht nur weite Teile der amerikanischen Golf-Küste und forderte zahlreiche Menschenleben, er beschädigte auch wichtige Ölförderanlagen und Raffinerien im Süden der USA. Die Folgen waren selbst im fernen Europa deutlich zu spüren. Innerhalb von wenigen Tagen stieg der Rohölpreis auf den internationalen Märkten dramatisch. Vor allem die Autofahrer mussten an den Zapfsäulen deutlich höhere Preise bezahlen als noch vor "Katrina". Diese Verkettung zeigt, wie abhängig die industrialisierten Staaten von dem Energieträger Öl sind und wie schnell sich lokale Ereignisse in einer globalisierten Welt auf die Wirtschaft in weit entfernten Ländern auswirken können. In Deutschland hat die Entwicklung des Rohölpreises eine weitere Komponente, die bei den Verbrauchern für zusätzlichen Unmut sorgt: Die Gaspreise sind an den Ölpreis gekoppelt. Viele Energieversorger haben daher angekündigt, ihre Preise abermals kräftig erhöhen zu wollen. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich über die Entwicklung des Ölpreises informieren. die Faktoren kennen lernen, die die Preisentwicklung beeinflussen. sich der stetig wachsenden Öl-Nachfrage auf dem Weltmarkt und der daraus resultierenden Konsequenzen bewusst werden. die weltweiten Ursachen und Auswirkungen der Öl-Nachfrage, die Alternativen zu fossilen Brennstoffen und die individuelle Verantwortung für den Umgang mit Rohstoffen diskutieren. das Internet als Informations- und Recherchemedium nutzen. Die Nachfrage bestimmt den Preis Kurz nach "Katrina" erreichte der Preis für ein Barrel (159 Liter) Rohöl auf dem für Europa maßgeblichen Markt in Rotterdam mit rund 71 Dollar einen neuen Höchststand. Zum Vergleich: Vor dem Wirbelsturm kostete er ungefähr 64 Dollar, und vor einem Jahr lag der Preis sogar bei nur 45 Dollar. Die Preise schnellten derart in die Höhe, weil der Wirbelsturm etwa ein Zehntel der Raffineriekapazitäten der USA zerstört oder außer Betrieb gesetzt hat. Außerdem liegen nach dem Hurrikan über 90 Prozent der US-Förderung im Golf von Mexiko brach, laut US-Regierung etwa ein Viertel der gesamten amerikanischen Fördermenge. "Katrina" hat kurzfristig zu einer Knappheit von Öl-Produkten wie Benzin oder Heizöl geführt und eine Energiekrise ausgelöst. Weil die USA durch den Ausfall ihrer Anlagen nicht genug Öl fördern und raffinieren konnten, mussten die USA in Rotterdam große Mengen Öl und Benzin einkaufen, um ihren Bedarf zu decken. Aufgrund dieser stark erhöhten Nachfrage stieg der Preis auf dem europäischen Markt so schnell. Diese Entwicklung hatte auch Folgen für die deutschen Autofahrer, denn der Spritpreis explodierte geradezu - ein Liter Super-Benzin kostet im Durchschnitt glatte 12 Cent mehr als vor "Katrina". Der Dieselpreis stieg immerhin um drei Cent. Damit mussten die Autofahrer nach "Katrina" rund 1,47 Euro für den Liter Super, 1,44 für den Liter Normalbenzin und rund 1,19 Euro für einen Liter Diesel bezahlen - Rekordpreise in Deutschland. Als sich der Hurrikan "Rita" ankündigte, drohte eine ähnliche Entwicklung, doch er sorgte glücklicherweise für weniger Zerstörungen als im Vorfeld befürchtet und nicht für neue Preisrekorde. Ölreserven sollen den Markt entlasten "Wir wissen nicht, wie lang und wie schwer die Krise sein wird", warnte der Chef der Internationalen Energieagentur (IEA) Claude Mandil. Er schätzte den Ausfall auf den Weltmärkten auf zwei Millionen Barrel pro Tag. Die Krise auf dem Benzin- und Heizölmarkt sei so schwerwiegend, dass die IEA habe eingreifen müssen, betont Mandil. Die USA hatten nämlich bei der IEA beantragt, Teile der internationalen Ölreserven in den Markt zu bringen und so zu verhindern, dass die Preise weiter stiegen. Die IEA folgte diesem Antrag und setzte erstmals seit der Ölkrise im Jahr 1991 ihre Notfallplanung in Gang und warf Teile der strategischen Ölreserven auf den Markt. 26 Staaten, darunter Deutschland, Frankreich, Spanien und Italien, erklärten sich bereit, insgesamt zwei Millionen Barrel pro Tag aus ihren Reserven zur Verfügung zu stellen. Diese Freigabe ist zunächst auf einen Monat befristet, könnte aber verlängert werden. US-Energieminister Samuel Bodman erklärte, die US-Regierung werde weitere 30 Millionen Barrel an eigenen Reserven freigeben. Ölvorräte für den Krisenfall Diese strategische Reserve für Krisenfälle regelt in Deutschland das so genannte Erdölbevorratungsgesetz. Demnach muss der Erdölbevorratungsverband (EBV) mit Sitz in Hamburg Benzin, Kerosin, Diesel und schwere Heizöle in so großer Menge lagern, dass die bundesdeutschen Verbraucher 90 Tage davon zehren können. Insgesamt lagern nach EBV-Angaben in Deutschland rund 25 Millionen Tonnen Rohöl und raffinierte Öl-Produkte. Wieviel Spielraum hat die OPEC? Nicht nur wegen der Auswirkungen der Wirbelstürme will die Organisation Erdöl exportierender Länder (OPEC) ihre Förderung um zwei Millionen Barrel pro Tag erhöhen. Diese Menge könne ab dem 1. Oktober 2005 geliefert werden, wenn der Bedarf bestehe, so der libysche Ölminister auf einem OPEC-Treffen am 20. September 2005 in Wien. Zugleich haben die Ölminister allerdings beschlossen, die offizielle Fördergrenze von 28 Millionen Barrel pro Tag unverändert zu lassen. Experten bezweifeln allerdings, dass dieser Beschluss tatsächlich dazu führen wird, dass die OPEC-Länder mehr Öl fördern. Sie halten diesen Beschluss lediglich für eine symbolische Geste der OPEC, die die nervösen Ölmärkte beruhigen soll. Nach Angaben von Claude Mandil verfüge die Organisation gar nicht über Reservekapazität von zwei Millionen Barrel pro Tag: Die meisten Ölländer produzierten bereits am Rande ihrer Möglichkeiten. Prognosen sagen langfristigen Anstieg voraus Experten rechnen damit, dass der Rohölpreis etwas nachgeben wird sobald die Schäden in den USA behoben sind. Langfristig rechnet man aber, dass der Rohölpreis kräftig steigen wird. Die Experten begründen dies vor allem mit dem hohen Rohöl-Bedarf der USA und der Volksrepublik China. Auch Indien entwickelt sich zu einem Industriestaat, der ernorme Mengen Öl benötigt. Peak-Oil: Nach der Spitze kommt der Abfall Allerdings sorgt nicht nur die steigende Nachfrage für steigende Preise, auch die Ölförderung selbst wird in absehbarer Zeit zu einer noch teureren Angelegenheit werden. Geologen weisen bereits seit längerem auf das Phänomen des so genannten Peak-Oil hin, das die maximale Förderkapazität eines Ölfeldes markiert. Sobald dieser Gipfel einmal überschritten ist, sinkt die Förderung beständig. Denn je mehr aus einem Ölvorkommen abgepumpt wird, desto geringer wird auch der Druck. Die Folge ist, dass die Ölförderung immer schwieriger und energieaufwändiger wird - und damit teurer. Der Geologe M. King Hubbert hat dieses Phänomen bereits im Jahre 1956 zum ersten Mal beschrieben und die Förderspitze der US-Ölfelder für Anfang der siebziger Jahre vorausgesagt: Und tatsächlich erreichte 1971 die Ölförderung in 48 US-Bundesstaaten ihren Höhepunkt. Wann der weltweite Peak Oil erreicht wird, ist unter den Experten umstritten. Während mache Geologen warnen, dass er bereits erreicht sei, rechnen die Experten der "Association for the Study of Peak Oil and Gas" (ASPO) damit, das es im Jahr 2008 soweit sei. Gewissheit wird ohnehin erst dann herrschen, wenn der weltweite Höhepunkt überschritten ist: Dann wird das Angebot kontinuierlich sinken, während gleichzeitig die Nachfrage ständig steigen wird. Ist dieser Punkt erreicht, werden die Rohölpreise in bislang nicht erreichte Höhen schnellen: der Ölexperte Matthew Simmons, er berät die US-Regierung in Energiefragen, rechnet damit, dass man sich auf einen Ölpreis von 200 bis 250 Dollar pro Barrel einstellen kann. Statistik belegt deutlichen Preisanstieg Das Bundesamt für Statistik hat errechnet, dass die Bundesbürger im August 2005 für leichtes Heizöl fast 35 Prozent mehr bezahlen mussten als im August 2004, Kraftstoffe kosteten immerhin 9,1 Prozent mehr. Auch andere Haushaltsenergien verteuerten sich überdurchschnittlich: Preise für Gas, Zentralheizung und Fernwärme erreichten mit einem Anstieg um 10,8 Prozent beziehungsweise 17,6 Prozent Jahreshöchststände. Die Kosten für Strom kletterten seit Anfang des Jahres um 4,4 Prozent. Gaspreis ist abhängig vom Öl Die wichtigste Ursache für die Entwicklung des Gaspreises ist schnell gefunden: Die Kosten für den Import von Erdgas nach Deutschland sind seit Beginn der ersten Gaslieferungen nach Deutschland in den 60er Jahren an den internationalen Ölpreis gekoppelt. Der Gaspreis folgt seitdem mit einem gewissen zeitlichen Abstand der durchschnittlichen Entwicklung der Rohölpreise: Wird Öl teurer, steigen mit einigem Abstand auch die Gaspreise. Mit dieser freiwilligen, nicht gesetzlich verankerten, Regelung in den Verträgen zwischen ausländischen Produzenten und den deutschen Importeuren wollte man damals sicherstellen, dass sich die Investitionen in die Erdgas-Förderung und -Infrastruktur für den zu dieser Zeit neuen Energieträger lohnten. Abzocke oder langfristiger Schutz? Nicht erst nach dem durch Katrina ausgelösten Ölpreisschock fordern Politiker aller Parteien, diese Bindung endlich aufzuheben. Auch Ulf Böge, der Chef des Bundeskartellamtes, findet diese nicht mehr zeitgemäß. Gas sei ein eigenständiger Markt und im Ölpreis stecke "ein hohes Potenzial an Spekulation". "Das schlägt auf die Gaspreise durch, auch wegen dieser Koppelung." Wenn die Stadtwerke wegen hoher Ölpreise die Kosten fürs Gas erhöhten, sei das "oft nicht nachvollziehbar". Die deutsche Gaswirtschaft verteidigt die Regelung dagegen und bezeichnet sie als "wirksamen Verbraucherschutz". Die Ölpreisbindung schütze gegen überzogene Forderungen der Produzenten und biete den deutschen Importeuren Sicherheit für die Bezüge. Zudem würden dadurch die Investitionen der Importländer in die Erdgasförderung abgesichert, betont der Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft. Allerdings dürfen sich die Versorger nicht unbegrenzt bei ihren Kunden bedienen: auf dem deutschen Gasmarkt herrscht noch kein Wettbewerb. Die regionalen Gasversorger besitzen eine Monopolstellung weil die Gaskunden ihren Anbieter nicht wechseln können. die Energieanbieter müssen die Preise nach "billigem Ermessen" festgelegen - so steht es im Paragraf 315 des Bürgerlichen Gesetzbuches (BGB). Der Versorger darf seine Gewinne also nicht willkürlich heraufsetzen, er darf aber Erhöhungen seiner Einkaufspreise an seine Kunden weitergeben. Um das zu überprüfen, müssten die Kunden allerdings Einblick in die Kalkulation der Gasversorger erhalten, bislang haben das aber alle Unternehmen verweigert. Doch die deutschen Verbraucherzentralen beobachten die Entwicklung der Energiepreise im Allgemeinen und die der Gaspreise im Besonderen schon seit einiger Zeit ganz genau. Verbraucher werden aktiv Nach den massiven Preissteigerungen im letzten Jahr haben sie die Gaskunden dazu aufgerufen, sich die angebliche Preistreiberei der Energieversorger nicht gefallen zu lassen und die Erhöhungen unter Berufung auf Paragraf 315 BGB nicht zu bezahlen. Um diese Preisfrage endgültig zu klären, haben sich zum Beispiel 52 Hamburger Gaskunden zu einer Sammelklage entschlossen und wehren sich nun mit Unterstützung der Verbraucherzentrale in Hamburg gerichtlich gegen die Preiserhöhungen des Energieriesen E.on Hanse. Das Unternehmen hatte den Gaspreis im Laufe des Jahres 2004 drei Mal um insgesamt 25 Prozent erhöht und dies mit den gestiegenen Ölpreisen begründet. In ihrer Musterklage argumentieren die Kunden, dass es in den Verträgen mit den Kunden gar keine Ölpreisbindung gebe, auch seien die Einkaufspreise auf den internationalen Märkten nicht gestiegen. Bundesweit wird geschätzt, dass sich eine halbe Million Gaskunden den Preisanhebungen ihrer Energieversorger verweigert haben. Anfang September 2005 konnten die Hamburger Musterkläger einen ersten Etappensieg verbuchen: Das Landgericht Hamburg hat entschieden, dass sich die Kunden zu Recht gegen die Preiserhöhung wehren, der Hinweis auf die Koppelung des Gaspreises an den gestiegenen Ölpreis reiche als Begründung nicht aus. E.on Hanse habe im Hamburger Raum faktisch eine Monopolstellung und sei daher dazu verpflichtet, die Kalkulation in der Verhandlung offen zu legen. Das Gericht ist der Meinung, dass die Verbraucher nur so überprüfen können, ob die erhöhten Gaspreise angemessen seien. Die endgültige Entscheidung soll aber erst am 8. Dezember verkündet werden. Das Unternehmen kündigte allerdings an, bei einer Niederlage in Berufung zu gehen; auch die Verbraucherzentrale will sich notfalls durch alle Instanzen klagen. Keine Rezession, aber auch kein Konsum "Eine Rezession sehe ich im Moment nicht aufziehen", meint etwa Torsten Schmidt vom Essener Wirtschaftsforschungsinstitut RWI. Das ohnehin nur moderate Wirtschaftswachstum in Deutschland werde allerdings durch den Kaufkraftentzug spürbar gedämpft. Ähnlich sieht das Bernd Gottschalk, der Präsident des Verbandes der Automobilindustrie, der schätzt, dass den Autofahrern in Deutschland durch die Verteuerung von Benzin und Diesel in den ersten acht Monaten des Jahres insgesamt rund vier Milliarden Euro in den Haushaltskassen fehlten. Durch den kräftigen Preisschub könnte das erwartete Überspringen des auf dem Export basierenden Wachstum auf den Konsum ausbleiben. Das Statistische Bundesamt gab bereits bekannt, dass sich der Verbraucherpreisindex in Deutschland im September 2005 gegenüber September 2004 voraussichtlich um 2,5% erhöht hat und im Vergleich zum Monat August noch einmal um 0,4 Prozent stieg. Ein Grund dafür sind die Preise für Heizöl und Kraftstoffe, die im September erneut anstiegen. In den zur Schätzung herangezogenen sechs Bundesländern war Heizöl zwischen 36,4 und 45,4 Prozent teurer als im Vorjahr, die Kraftstoffpreise stiegen im Vergleich dazu zwischen 15,3 und 19,4 Prozent. Wachstumsprognose für Eurozone gesenkt Nach Auffassung von Otmar Issing, er ist Chefvolkswirt der Europäischen Zentralbank (EZB) in Frankfurt, bedroht der hohe Ölpreis die allgemeine Preisentwicklung im Euroraum, das heißt in den Staaten, die den Euro als Währung eingeführt haben. Allerdings könne die EZB nichts gegen die unmittelbaren Wirkungen der höheren Ölpreise auf das gesamte Preisniveau tun. "Wir müssen aber verhindern, dass es nach dem Ölpreisschock zu einer Lohn-Preis-Spirale kommt", also zu einer Anhebung der Löhne, sagte Issing in einem Interview mit dem Anlegermagazin "Börse Online". Bislang beobachte die EZB eine derartige Entwicklung nicht. Aufgrund der höheren Ölpreise hatte die EZB ihre Wachstumsprojektionen für die Wirtschaft in der Eurozone gesenkt und die so genannten Inflationsprojektionen für 2005 und 2006, das heißt wie stark die Preise in diesem Zeitraum steigen könnten, angehoben. In dem Interview begründete Issing die allerdings vergleichsweise geringen Auswirkungen des gestiegenen Ölpreises auf die heimische Konjunktur damit, dass "sich die Abhängigkeit vom Öl im Vergleich zu den Preisschocks der siebziger Jahre über geringeren Verbrauch und alternative Energien halbiert hat". heute.de: Hoher Ölpreis belastet Kauflaune Die Konsumklimastudie des Nürnberger Marktforschungsinstituts GfK weist auf die weiter schwache Binnennachfrage hin (28.09.2005). Gesellschaft für Konsumforschung (GfK) Aktuelle Daten zum Konsumklima und Pressemitteilungen beleuchten das Wirtschaftsverhalten der Verbraucher in Deutschland.

Diese Unterrichtseinheit zum Ökosystem Wald befasst sich mit dem Einfluss von Bergkiefernkäfern auf das Waldökosystem in Nordamerika. Im Rahmen des Klimawandels und der damit einhergehenden Prozesse kommt es auch zu gravierenden Veränderungen in den Ökosystemen. West- und Nordamerika zählen zum natürlichen Verbreitungsgebiet des Bergkiefernkäfers, jedoch breitet er sich in den letzten Jahren auch in die borealen Wälder Kanadas aus. Insbesondere wärmere Sommer und mildere Winter begünstigen die Ausbreitung und massenhafte Vermehrung der Käfer. Mithilfe von hyperspektralen Satellitenbildern und daraus abgeleiteten Vegetationsindizes erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die Möglichkeiten zur Erfassung von Käferschäden. Diese Erkenntnisse werden mit Hintergrundwissen zu den Themen hyperspektrale Fernerkundung, Interaktion zwischen Käfer und Baum sowie grundlegendes Wissen über Aufbau und Funktion der Sprossachse ergänzt. Das Projekt "Fernerkundung in Schulen" (FIS) des Geographischen Institutes der Universität Bonn beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Dabei entstehen neben klassischen Materialien auch Anwendungen für den computergestützten Unterricht. Einordnung in den Lehrplan Der Lehrplan Biologie für die Sekundarstufe I sieht in Nordrhein-Westfalen das Inhaltsfeld "Energiefluss und Stoffkreisläufe" mit dem Bereich "Erkundung und Beschreibung eines ausgewählten Biotops (Produzenten, Konsumenten, Destruenten)" sowie das Inhaltsfeld "Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Jahreszeiten" mit dem Bereich "Entwicklung exemplarischer Vertreter der Wirbeltierklassen und eines Vertreters der Gliedertiere" vor. Die Betrachtung von Wäldern aus Satellitenperspektive bietet sich innerhalb dieses Themenkomplexes besonders an, da anhand der Bilder anschaulich gezeigt werden kann, wie großflächige Vegetationsmuster unter dem Einfluss auch der kleinsten sichtbaren Lebewesen stehen und von ihnen beeinflusst werden. Die eingesetzte Methodik der zeitlichen Veränderung eines Vegetationsindexes orientiert sich dabei stark an tatsächlich in der Wissenschaft eingesetzten Techniken. Zudem wird in diesem Zusammenhang im Lehrplan Biologie die Nutzung digitaler Medien explizit gefordert. Sie sollen bei der Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten sowie bei der Darstellung und der Simulation fachlicher Sachverhalte ebenso eingesetzt werden wie bei der Suche nach Informationen, der Präsentation und der Kommunikation von Überlegungen und Ergebnissen. Zielsetzung Das Ziel der Unterrichtseinheit "Ökosystem Wald: kleiner Käfer, großer Schädling" besteht darin, grundlegende Funktionen und Zusammenhänge im Waldökosystem und durch den Klimawandel induzierte Veränderungen zu verstehen. Ferner schult die Unterrichtseinheit den Umgang mit abstrakten Darstellungen (Satellitenbild) von bekannten Landschaftseinheiten. Inhalte und Einsatz im Unterricht Hier erhalten Sie Hinweise zum Aufbau der Lernumgebung "Ökosystem Wald: kleiner Käfer, großer Schädling". Die Abbildungen veranschaulichen die Funktionen und die interaktiven Übungen zu den Themenfeldern "invasive Arten" und "Waldökosystem". Die Schülerinnen und Schüler interpretieren hyperspektrale Satellitenbilder und leiten aus ihnen den Befall mit Bergkiefernkäfern ab. beschreiben den Einfluss von Bergkiefernkäfern auf das Waldökosystem. bekommen ein Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Käferbefall und Abwehrmechanismen der Bäume. Computereinsatz und technische Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit "Okösystem Wald: kleiner Käfer, großer Schädling" bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion zu vermitteln. Den Lernenden wird der Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern als nützliches Werkzeug nähergebracht. Die interaktive Lernumgebung ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Auf Windows-Rechnern wird das Modul durch Ausführen der Datei "Kleiner_Käfer_großer_Schädling.exe" gestartet. Unter anderen Betriebssystemen wird die Datei "Kleiner_Käfer_großer_Schädling.html" in einem Webbrowser geöffnet. Hierfür wird der Adobe Flash Player benötigt. Wichtig ist in beiden Fällen, dass die heruntergeladene Ordnerstruktur erhalten bleibt. Der jeweils aktivierte Bereich wird auf der unteren Leiste der Lernumgebung eingeblendet (Abbildung 1). Während der erste Teil einen Einblick in die Thematik liefert und eine übergeordnete Aufgabenstellung benennt, gliedert sich der Rest des Moduls in zwei Sequenzen: Der erste Teil bietet Hintergrundinformationen zum Thema "Ökosystem Wald". Im zweiten Teil werden die Schüler aktiv und wenden eigenständig Bildbearbeitungsmethoden zur Lösung von entsprechenden Aufgaben an. Den Abschluss eines jeden Bereichs bildet ein Quiz. Erst nach dem Bestehen dieser kleinen Übung wird der folgende Teil der Lernumgebung zugänglich und erscheint in der Seitenleiste. Danach ist auch ein Springen zwischen den Teilbereichen möglich. Inhalte im Überblick 1. Einleitung Nach dem Start des Lernmoduls sehen die Schülerinnen und Schüler einen Einführungskasten, der kurz in das Thema "Invasive Arten" einleitet und den Aufbau der Lernsequenz erklärt. Das Bild zeigt deutlich die Schäden, die der Bergkiefernkäfer in Colorado (USA) verursacht hat. Der erste Teil des Lernmoduls legt als Hintergrundwissen die Grundlagen für die spätere Arbeit mit den Satellitenbildern im zweiten Modulteil. In diesem Teil werden grundlegende Inhalte vermittelt, wie zum Beispiel der Unterschied zwischen multispektralen Satellitenbildern - sie enthalten nur wenige Kanäle, die bestimmte Spektralbereiche repräsentieren - und hyperspektralen Bildern, die weit über hundert verschiedene Kanäle umfassen können. So ist es mit der hyperspektralen Fernerkundung beispielsweise möglich, den Wasser- und Chlorophyllgehalts in Blättern aus dem All zu bestimmen. Nach dieser Einführung in die Fernerkundung erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die Lebensgewohnheiten und die systematische Einordnung des Bergkiefernkäfers. Ferner wird der Aufbau der Sprossachse von Nadelbäumen kurz erklärt. Dies ist wichtig, da die Schülerinnen und Schüler nur so nachvollziehen können, warum ein Käferbefall zum Absterben des Baumes führt. Im zweiten Modulteil stehen den Schülerinnen und Schülern mehrere Einzelbilder zur Verfügung, die verschiedene Kanäle repräsentieren. Die aufgenommenen Szenen zeigen das Gebiet rund um den Grand Lake (Rocky Mountain National Park Colorado USA). Die Bilder stammen vom amerikanischen Satellitensensor Hyperion EO-1. Ein Pixel deckt 90 qm ab; man kann also nicht viel erkennen. Erst durch die Berechnung des Vegetationsindex NDVI wird deutlich, wo gesunde Pflanzen zu finden sind: Besonders hohe NDVI-Werte deuten auf einen guten Gesundheitszustand der Vegetation hin. Durch den Käferbefall vertrocknen die Bäume und sterben sukzessive ab. Dieser Prozess geht mit einer Abnahme des Chlorophyllgehalts und somit des NDVI einher. Diese Veränderungen lassen sich gut im Satellitenbild erkennen. Es stehen insgesamt zwei EO-1 Hyperion-Bilder mit jeweils zwei Kanälen für das Jahr 2004 und 2012 zur Verfügung. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in einem ersten Schritt mit den ungewöhnlichen Aufnahmen vertraut machen. In einem zweiten Schritt sollen sie die NDVI-Werte innerhalb der Waldgebiete berechnen und vergleichen. Dazu können sie die Differenz zwischen den beiden NDVI-Bildern (2004 und 2012) berechnen. Abschließend können sie Waldgebiete identifizieren, in denen sich der NDVI-Wert signifikant verändert hat (weiße Flächen). Die Schülerinnen und Schüler können so relativ einfach vom Käfer befallene Flächen ausmachen und quantifizieren. Ziel ist es, dass sie lernen, die im Differenzbild enthaltenen abstrakten Informationen einem konkreten Prozess (Käferbefall) zuzuordnen. Haben die Schülerinnen und Schüler die Veränderungsdetektion durchgeführt und die gestellten Aufgaben beantwortet, können sie durch Beantworten der Fragen im zweiten Quiz die Bearbeitung des Moduls abschließen.