In dieser Unterrichtseinheit zu Vulkanen auf dem Mars und auf der Erde vertiefen die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen über Maßstäbe und Verhältnisse, lernen Vulkanbauten kennen und tauschen sich über Forschungsmöglichkeiten und Forschungsfragen aus.Die Unterrichtseinheit "Berge auf Mond und Erde" wurde im Rahmen der Projekte ESERO Germany und "Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht" an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt. In der Übungsreihe "Vulkane auf Mars und Erde" lernen die Schülerinnen und Schüler in Einzel- und in Gruppenarbeit, Parallelen und Unterschiede zwischen Vulkanen auf der Erde und auf dem Mars zu erkennen und zu berechnen. Sie vertiefen dabei ihr Gefühl für Maßstäbe und Maßeinheiten. Sie lernen außerdem, wie sie unterschiedliche Objekte maßstabsgetreu und in korrektem Größenverhältnis zueinander zeichnen können. Die Unterrichtsmaterialien der Einheit sind optimal an die deutschen Geographie-Lehrpläne angepasst und fördern zusätzlich sowohl Rechen- als auch Lese-, Schreib und Kommunikationskompetenzen. Die Materialien können sowohl im Unterricht als auch als Hausaufgabe eingesetzt und anschließend im Plenum in einer Diskussionsrunde besprochen werden. Für die Bearbeitung des Arbeitsblattes sollten die Schülerinnen und Schüler das Rechnen mit Maßstäben aus der fünften und sechsten Klasse kennengelernt haben.Die Schülerinnen und Schüler vertiefen ihr Wissen über Maßstäbe und Verhältnisse. verstehen die Erde als Teil eines größeren Systems. lernen die unterschiedlichen Vulkanbauten und ihre Eigenschaften kennen. begreifen den Einfluss der Gravitation. identifizieren Georisiken auf der Erde und Forschungsmöglichkeiten auf dem Mars. tauschen sich über Forschungsmöglichkeiten und Forschungsfragen aus.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema DNA wiederholen die Lernenden anhand dreier Videos ihr bereits erarbeitetes Wissen über Genetik. Dabei wird der Bezug zu den Forscherinnen und Forschern hergestellt, die diese Erkenntnisse erst möglich gemacht haben. Die Einheit eröffnet einen Einstieg in das Thema "molekulargenetische Werkzeuge". Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Die Lernenden erfahren, welche nobelpreisgekrönten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unser heutiges Wissen über Genetik erforscht haben und erhalten einen chronologischen Überblick über deren Forschung. Anschließend erfahren sie, wie der heutige Stand der molekulargenetischen Forschung ist und worauf diese abzielt. 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" . Das Thema DNA im Unterricht Im naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufe II spielt der Themenbereich Genetik, und darin verortet das Thema DNA beziehungsweise DNS (Desoxyribonukleinsäure), eine große Rolle. Der Biologie-Unterricht zum Thema DNA kann dabei thematisch eng mit den historischen und aktuellen Forschungen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Bereich der Genetik verknüpft werden. Bedingt durch moderne wissenschaftliche Verfahren, die gezielte Eingriffe in die DNA von Lebewesen ermöglichen, ist im Rahmen der Unterrichtsreihe auch eine Betrachtung der aktuellen Entwicklungen unter ethischen Gesichtspunkten sinnvoll und notwendig. Vorkenntnisse Die Lernenden sollten den Aufbau der DNA, die Abläufe der Proteinbiosynthese, den genetischen Code sowie Gen-, Chromosom- und Genom-Mutationen kennen. Für die Lehrkraft kann Hintergrundwissen über die Nutzung von Gentechnik in der Landwirtschaft sowie in der Medizinforschung hilfreich sein. Didaktische Analyse Das Unterrichtsmaterial der Einheit "DNA: Baupläne, Vervielfältigung und Veränderungen" zeigt, wie unser heutiges Wissen über DNA entstanden ist und wie die Forschung verschiedener Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aufeinander aufbaut. Dadurch erhalten die Lernenden einen komprimierten Überblick über die umfangreichen im Unterricht bereits bearbeiteten Inhalte der Genetik. Dieser Überblick führt weiter zur aktuellen Gentechnik und kann einerseits zur Erarbeitung der Bedeutung molekulargenetischer Werkzeuge genutzt werden, ermöglicht andererseits aber auch ethische Betrachtungen der Chancen und Risiken (etwa ausgehend von den auf Arbeitsblatt 3 vorgestellten Knock-Out Mäusen oder auch im Anschluss an die arbeitsteilige Gruppenarbeit auf Arbeitsblatt 4). Methodische Analyse Der Impuls zum Einstieg reaktiviert das Wissen der Lernenden über die Struktur der DNA, da zumindest die Wissenschaftler James Watson und Francis Crick bereits aus dem Unterricht bekannt sein sollten. Dadurch können die Lernenden vermuten, dass es sich bei allen gezeigten Personen um Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Bezug zur Genetik handelt, und sie werden dazu motiviert, dies genauer herauszufinden. Da alle drei Videos zwar kurz sind, aber sehr viele Informationen beinhalten, ist es vorteilhaft, wenn die Lernenden die Videos in Partnerarbeit in ihrem eigenen Tempo betrachten können, um die gefragten Informationen zu finden. Mit dem Arbeitsblatt entsteht dann ein chronologischer Überblick über die Forschung zur DNA. Die Betrachtung der aktuellen Gentechnik erfolgt gesondert. Je nach Bedarf kann die Bearbeitung des Themas "molekulargenetische Werkzeuge" ganz allgemein bleiben; eine arbeitsteilige Gruppenarbeit ermöglicht aber auch, dass sich die Lernenden vertiefend mit dem Thema auseinandersetzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben molekulargenetische Werkzeuge und erklären deren Bedeutung für gentechnische Grundoperationen. beschreiben aktuelle Entwicklungen in der Biotechnologie bis hin zum Aufbau von synthetischen Organismen in ihren Konsequenzen für unterschiedliche Einsatzziele und bewerten sie. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können zu biologischen Fragestellungen relevante Informationen und Daten in verschiedenen Quellen, auch in ausgewählten wissenschaftlichen Publikationen, recherchieren, auswerten und vergleichend beurteilen. präsentieren biologische Sachverhalte und Arbeitsergebnisse adressatengerecht. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit einer Partnerin beziehungsweise einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig.

In dieser Unterrichtseinheit zur Wirbelsäule und den Bandscheiben erproben sich die Lernenden im Erstellen von Forschungsfragen und Hypothesen und erkennen, weshalb man morgens größer als abends ist. Außerdem erarbeiten sie sich mithilfe von Wirbelsäulenmodellen die Funktion und Wirkungsweise von Bandscheiben, um das Phänomen des Größenunterschieds noch genauer erklären zu können.Die Schülerinnen und Schüler erhalten zunächst einen Impuls über unterschiedliche Körpergrößen am Morgen und am Abend und stellen Forschungsfragen dazu auf. Im Anschluss daran erproben sie sich im Bilden von Hypothesen zu einer ausgewählten Forschungsfrage. Anschließend erhalten die Schülerinnen und Schüler Wirbelsäulenmodelle, welche sie zuerst auf Analogien zur echten Wirbelsäule untersuchen. Mithilfe eines Informationstextes können sie ihre Forschungsfrage im Weiteren genauer beantworten. Eine Differenzierung findet über Tippkarten sowie weiterführende Aufgaben statt. Das Thema Wirbelsäule und Bandscheiben im Unterricht Die Wirbelsäule ist die bewegliche Stütze und somit ein zentrales Element des menschlichen Körpers, welches zugleich das Gewicht trägt – daher ist die unterrichtliche Behandlung der Wirbelsäule und insbesondere der Wirkungsweise und Funktion der Bandscheiben von großer Bedeutung, um diese bis ins hohe Alter möglichst gut zu schützen. Didaktische Analyse Durch die Bearbeitung und Auseinandersetzung mit der Wirbelsäule, im Besonderen mit der Wirkungsweise und Funktion von Bandscheiben, wird den Schülerinnen und Schülern bewusst, warum sie selbst und ihre Mitmenschen überhaupt dazu in der Lage sind, sich in vielfältiger Weise zu bewegen. Für die Bearbeitung der Unterrichtseinheit wird kein spezielles Fachwissen vorausgesetzt. Da sich gerade jüngere Schülerinnen und Schüler noch häufig messen oder beim Arzt gemessen werden, ist es interessant zu erkennen, warum sich die Körpergröße morgens von der abends unterscheidet. Diese Frage dient daher als Einstieg und Rahmen der Unterrichtsstunde. Die Wirkungsweise von Bandscheiben ist insofern auch gesellschaftlich und alltäglich relevant, da viele Menschen Haltungsschäden aufweisen. Daher ist es wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler über die Wirkungsweise von Bandscheiben Bescheid wissen und dieses Wissen auf ihren Alltag übertragen – zum Beispiel auf das richtige Tragen von Schultaschen. Diese Thematik hat auch eine hohe Zukunftsrelevanz, da Wirbelsäule und Bandscheiben dauerhaft vor Schädigungen geschützt werden müssen, um im Alter keine Haltungsschäden oder Bandscheibenvorfälle zu erleiden. Methodische Analyse Durch die methodische Aufbereitung der Unterrichtssequenz zur Wirbelsäule und den Bandscheiben wird eine hohe Schüleraktivität erreicht. Der Impuls zum Größenunterschied sowie die Wirbelsäulenmodelle erhalten das durch den Einstieg geweckte Interesse am Thema Bandscheiben aufrecht. Schwierige Arbeitsaufträge werden durch Partnerarbeiten aufgefangen; Gesprächsrunden zum Wissensaustausch beziehungsweise zur Wissenserweiterung sowie die Sicherungsphasen finden im Plenum statt. Durch Vertiefungsaufgaben erhalten die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ihr erlerntes Wissen anzuwenden und zu überprüfen. Bei allen Aufgaben kann bei Bedarf eine Binnendifferenzierung beziehungsweise eine Weiterarbeit erfolgen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass die Bandscheiben für die Beweglichkeit der Wirbelsäule und die Stoßdämpferwirkung verantwortlich sind. erkennen, dass die Bandscheiben beweglich sind, tagsüber durch Belastung Flüssigkeit verlieren und diese nachts bei Entlastung wieder aufnehmen. erkennen, dass man abends kleiner als morgens ist, können dazu Forschungsfragen und Hypothesen aufstellen, ihre Hypothesen überprüfen und die Forschungsfrage basierend auf dem erlernten Wissen beantworten. können Fachbegriffe korrekt verwenden und mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern fachlich angemessen kommunizieren. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können in Partnerarbeit konstruktiv und ergebnisorientiert zusammenarbeiten. stärken durch die geschützte Atmosphäre in Partnerarbeitsphasen ihr Selbstkonzept. diskutieren in Partnerarbeiten oder im Plenum und sind dabei in der Lage, ihre Meinung unter Nutzung von Fachwissen und Fachbegriffen begründet zu äußern.

Wie lange können fossile Energieträger noch genutzt werden? Was macht ökonomisch Sinn, was ist ökologisch vertretbar und was sind die sozialen Folgen? Diese Unterrichtseinheit behandelt aktuelle Forschungsfelder und fordert zur Diskussion über die strategische Ausrichtung der Energiepolitik auf. Unser materieller Wohlstand basiert zu einem sehr großen Teil auf der Nutzung fossiler Energieträger. Strom und Wärme werden traditionell durch die Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas erzeugt – sowohl für die Industrie als auch für die private Nutzung. Die Energiewende, also der Umbau der Energieversorgung weg von fossilen Energieträgern hin zur Nutzung erneuerbarer Energien, braucht Zeit. Gründe hierfür sind vielfältig und zur Dauer des Übergangs gibt es unterschiedliche Einschätzungen. Sicher ist jedoch, dass fossile Energiequellen noch viele Jahre genutzt werden. Lohnt es sich also, die bestehenden Technologien weiterzuentwickeln? Zum Einstieg in das Thema spielen die Schülerinnen und Schüler das „KEEP COOL mobil“. Während des Spiels können gemeinsam Forschungen zu verschiedenen Energiebereichen durchgeführt werden, die einen bestimmten Einfluss auf den Spielfortgang haben. Diese Forschungstätigkeiten sollen anschließend vertieft werden, speziell die Forschungstätigkeiten für sogenannte „Schwarze Fabriken“, also aus dem Bereich der fossilen, klimabelastenden Energienutzung. Hierfür stehen vier Arbeitsblätter zur Verfügung, sodass vier Gruppen gebildet werden können. Nach einer ersten Erarbeitungsphase sollen die Schülerinnen und Schüler ihre Ergebnisse vorstellen und diskutieren. In einer zweiten Arbeitsphase beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit den fossilen Energieträgern als Teil des gesamten Energiemixes. Auch hierfür steht ein Arbeitsmaterial zur Verfügung, das am zielführendsten in Gruppenarbeit bearbeitet wird. Zum Abschluss sollten auch diese Ergebnisse präsentiert und im Plenum diskutiert werden. Forschungsprojekte im Spiel „KEEP COOL mobil“ Die Spielerinnen und Spieler haben die Möglichkeit, gemeinsame Forschungsprojekte durchzuführen und sich dadurch einen wirtschaftlichen Vorteil zu verschaffen. Forschungsfelder der fossilen Energieversorgung Früher oder später versorgen wir uns zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien. Bis dahin wird weiter zu fossilen Energieträgern geforscht. Energiemix der Zukunft Die Schülerinnen und Schüler werden Energieminister eines fiktiven Landes. Welche Rolle spielen die verschiedenen Energiequellen? Woran soll geforscht werden? Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Forschungsthemen aus dem Bereich der fossilen Energienutzung kennen: Fracking, Tiefsee-Ölförderung, Kraftwerkstechnologie, Flugverkehr, Bauwirtschaft. analysieren Chancen und Risiken dieser Technologien. nehmen die fossile Energienutzung als Teil des Energiemix wahr. erörtern Zukunftsvisionen, wägen Handlungsoptionen ab und entwerfen einen vereinfachten Plan für die zukünftige Energieversorgung eines Landes. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kommunizieren in dem mobilen Multiplayer-Spiel „KEEP COOL mobil“ mit anderen Spielern. entwickeln gemeinsam eine Gruppenarbeit gemeinsam zur Zukunft der Energieversorgung. präsentieren ihre Ergebnisse und diskutieren im Plenum. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet. nutzen das mobile Multiplayer-Spiel „KEEP COOL mobil“. Anmeldung und Start des Spiels In "KEEP COOL mobil" übernimmt jeder Spieler die Rolle einer Metropole (zum Beispiel Sao Paolo, Berlin, Shanghai oder Mexico City). Die Metropolen sind dabei vier Ländergruppen zugeordnet: Europa USA & Partner BRIC (Schwellenländer Brasilien, Russland, Indien und China) G77 (Entwicklungsländer) Spielablauf Nachdem der Spielleiter das Spiel freigegeben beziehungsweise gestartet hat, laufen die Ticks und der Spieler kann definierte Aktionen durchführen. Aktionen sind etwa: Fabriken oder Gebäude bauen/abreißen (Anpassungsmaßnahmen) Forschungen betreiben (Forschungsfonds) in Kontakt/Verhandlung treten mit einem anderen Spieler Gelder anderen Spielern senden oder von anderen Spielern erhalten Informationen zu anderen Spielern einholen (inklusive Einsicht ins Spielerprofil) eigene Statistiken und Ergebnisse betrachten Mehr Informationen zum Spielablauf von "Keep Cool mobil" finden Sie hier. Forschungsprojekte bei Keep Cool mobil Während des Spiels haben die Spielerinnen und Spieler die Möglichkeit, „grüne“ (erneuerbare) oder „schwarze“ (fossile) Forschungsprojekte zu starten und können andere Mitspielerinnen und -spieler einladen, mit ihnen zu forschen. Da zu Forschungszwecken Geld in einen Forschungs-Fonds eingezahlt werden muss, ist es sogar sinnvoll, gemeinsam zu forschen. Forschungsprojekte zahlen sich für alle teilnehmenden Metropolen aus: Der Neubau einer grünen oder schwarzen Fabrik – je nach Forschungsart – kostet nach erfolgreichem Abschluss eines Forschungsprojektes weniger Geld. Auf diese Art und Weise können die Spielerinnen und Spieler die wirtschaftliche Entwicklung ihrer Metropolregion langfristig lenken – doch Vorsicht – massive Investitionen in fossile Energieträger beschleunigen die Gesamterwärmung der Erdatmosphäre. Klimafolgen können mit Fortschreiten der Spielrunde stärker und häufiger auftreten. Reflektion Wie in der realen Welt, können auch in "Keep Cool mobil" diejenigen Akteure Profit erzielen (im Spiel: Siegpunkte und Siegpunkte aus politischen Forderungen), die auf schwarze Fabriken und somit auf die Weiternutzung und Förderung fossiler Energieträger setzen. Wirtschaftlich gesehen macht das Sinn, denn bis die Energieversorgung das Label „100 Prozent erneuerbar“ trägt, vergehen auch in der Realität noch einige Jahre. Der Effekt der Weiternutzung fossiler Energieformen nach heutigen Standards und mit den derzeitigen CO 2 -Emissionen allerdings ist mit Blick in die Zukunft besorgniserregend – die dadurch konstant steigende Erderwärmung bildet sich auch im Spielverlauf einer Runde "Keep Cool mobil" ab. Hieran und an den Klimafolgen kann die Lehrkraft exemplarisch aufzeigen, dass die Erforschung bestehender fossiler Energieversorgungssysteme wichtig ist, um neben dem Voranbringen erneuerbarer Energien auch Optimierungspotentiale zu nutzen. Eine effizientere Technik spart nicht nur Kosten, sondern auch CO 2 -Emissionen. Die Energiewende lässt auf sich warten Die Nutzung fossiler Energieträger ist der Hauptgrund für den Klimawandel. Wir verbrennen Kohle und Gas zur Stromerzeugung. Wir verbrennen Benzin, Diesel und Kerosin als Treibstoff für unsere Mobilität. Erst allmählich werden erneuerbare Energien genutzt. Der Umstieg braucht Zeit. Das liegt einerseits an technischen Hürden. Aber auch ökonomische Interessen spielen eine Rolle. Denn je länger eine Technologie genutzt werden kann, desto eher amortisieren sich die Investitionen in Forschung und Innovation. Die großen Energieversorger sind daher träge und wollen die hohen Gewinnmargen ihrer Kraftwerke möglichst lange abschöpfen. Übergangsfrist für fossile Energieversorgung Bis wir unsere Energieversorgung mit dem Label "100 Prozent erneuerbar" versehen und komplett umgestellt haben werden, vergehen noch einige Jahre. Aber sollen die bestehenden Kraftwerke und Energieversorgungssysteme einfach so weitermachen wie bisher, ohne Optimierungspotentiale zu nutzen? Eine effizientere Technik spart nicht nur Kosten sondern auch CO 2 -Emissionen. An sich also ein lohnendes Forschungsfeld. Oder etwa nicht? Forschungsgebiete der fossilen Energieversorgung Anhand der Arbeitsblätter 1 bis 4 sollen sich die Schülerinnen und Schüler mit ausgewählten Forschungsthemen aus dem Bereich der fossilen Energieversorgung beschäftigen. Die Arbeitsblätter enthalten kurze Zusammenfassungen, weiterführende Internetadressen und Aufgaben. 1. Neue Rohstoffvorräte 2. Kraftwerkstechnik 3. Flugverkehr 4. Bauwirtschaft Hier bietet es sich an, vier kleinere Gruppen zu bilden. Nach einer Erarbeitungsphase sollen die Schülerinnen und Schüler ihre Ergebnisse vorstellen und diskutieren. Fossile Energieträger sind endlich Es dauert Jahrmillionen, um fossile Energieträger wie Kohle und Öl entstehen zu lassen. Nach menschlichen Zeitmaßstäben sind die fossilen Vorräte also endlich. Und die Lagerstätten sind unterschiedlich leicht auszubeuten. Selbstverständlich werden zunächst die Lagerstätten genutzt, die einfach auszubeuten sind. Je näher wir dem Ende der weltweiten Ressourcen kommen, desto schwieriger wird es, die Rohstoffe zu fördern. Deshalb werden neue Fördertechnologien erforscht, die bislang unwirtschaftliche Lagerstätten interessant werden lassen. Schwer zugängliche Rohstoffquellen Oberflächennahe Ölsande und Ölschiefer, Erdgas in dichten Speichergesteinen, flach und sehr tief liegende Erdgasvorkommen, Gas in Kohleflözen und Gashydrat, diese Rohstofflagerstätten waren lange Zeit nicht wirtschaftlich nutzbar. Durch Fortschritte bei der Erkundung der Lagerstätten als auch bei der Förderung, werden große Mengen fossiler Energieträger zusätzlich nutzbar. Was ist Fracking? Der Begriff Fracking leitet sich von Hydraulic Fracturing ab, also dem „hydraulischen Zerbrechen“, und zwar von Untergrund-Gestein. Dadurch sollen mehr gasförmige und lösliche Stoffe (Erdöl und Erdgas) zugänglich gemacht werden. Wissenschaftler sprechen von „Stimulierung“. Erreicht wird dieses Aufbrechen, indem man chemische Substanzen mit sehr hohem Druck (mehrere hundert Bar) in das Gestein presst. Die Chancen Im Vordergrund stehen ökonomische Interessen. Durch Fracking werden noch mehr Rohstoffe pro Lagerstätte genutzt. Oder es wird die Nutzung von bislang ökonomisch nicht nutzbaren Lagerstätten erst möglich. Abgesehen von den technischen und wirtschaftlichen Aspekten, spielen auch geopolitische Interessen eine Rolle. So setzten die USA unter anderem deshalb so stark auf Fracking, weil es dadurch unabhängiger wird von Rohstoffimporten aus dem mittleren Osten. In Deutschland überwiegen die Bedenken vor den schädlichen Auswirkungen. Dementsprechend ist Fracking bei uns (Stand Juli 2016) nur sehr eingeschränkt erlaubt. Die Risiken Die chemischen Substanzen, die mit hohem Druck in den Untergrund gepumpt werden, sind hochgiftig. Sie enthalten krebserregende Kohlenwasserstoffe, Schwermetalle und teilweise auch radioaktive Substanzen. Immer wieder dringen diese Schadstoffe an die Oberfläche oder ins Grundwasser. Die Bohrschlämme müssen in speziellen Deponien entsorgt werden. Umweltverbände rechnen vor , dass bereits im Jahr 2016 bis zu 35 Millionen Tonnen Sondermüll entsorgt werden müssen. Die Chancen Ob in der Tiefsee Öl gefördert wird, hängt vorrangig davon ab, ob es sich wirtschaftlich lohnt. Durch entsprechende Forschungsaktivitäten können Verfahren entwickelt werden, die den Kostenaufwand für die Förderung reduzieren. Und wenn die Nachfrage steigt, kann das geförderte Öl auch noch teuer verkauft werden. So kann sich insgesamt das wirtschaftliche Verhältnis von Aufwand zu Nutzen dahingehend verschieben, dass sogar die Tiefseeförderung ein lohnendes Geschäft wird. Neben den rein wirtschaftlichen Interessen gibt es auch geopolitische Interessen. Die Unabhängigkeit von Staaten mit hohen Öl- und Gasvorkommen kann auch eine große Rolle spielen. Die Risiken Das Bohren in großen Wassertiefen ist mit besonderen technischen Anforderungen verbunden. Der Druck in großen Tiefen ist enorm. In 2.800 Metern Tiefe ist der Druck der Wassersäule doppelt so groß wie der einer Autopresse. Entsprechend teuer sind die eingesetzten technischen Geräte und Verfahren. Schwierigkeiten bereiten auch die Temperaturunterschiede. In diesen Tiefen ist der geförderte Rohstoff teilweise sehr heiß. Beim kilometerlangen Aufstieg zur Bohrplattform können durch das Abkühlen störende Effekte wie Wachsbildung auftreten. Wenn ein Störfall eintritt, ist er viel schwieriger zu kontrollieren. Schon allein aufgrund der Entfernung zum Bohrloch, aber auch aufgrund der extremen Bedingungen in solchen Tiefen. Trauriges Beispiel ist die Katastrophe am 20. April 2010 auf der Plattform "Deepwater Horizon", einer Bohrplattform im Golf von Mexico. Höhere Wirkungsgrade Übliche Kohlekraftwerke erreichen hinsichtlich der Stromerzeugung einen Wirkungsgrad von 30 bis 40 Prozent. Moderne Kohlekraftwerke erreichen bis zu 45 Prozent. Eine weitere Steigerung auf über 50 Prozent wird angestrebt. Möglich sein soll das durch höhere Temperaturen und höheren Druck. Bisherige Materialien der Kraftwerkstechnik würden diesen Belastungen nicht oder nur sehr kurz standhalten. Deshalb wird an neuen Materialien geforscht, die auch extremen Bedingungen lange standhalten. Eine andere Möglichkeit, den Wirkungsgrad zu erhöhen, ist die Verbrennung von Kohle mit reinem Sauerstoff. Allerdings ist bislang die Herstellung von reinem Sauerstoff sehr aufwendig. Aus diesem Grund versucht man das Herstellungsverfahren zu optimieren oder andere, effizientere Verfahren zu entwickeln. Häufige Lastwechsel Kraftwerke müssen zunehmend flexibel auf unterschiedlichen Strombedarf reagieren können. Grund hierfür ist der steigende Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Sie hängt vom Wetter ab und schwankt entsprechend. Der Stromverbrauch ist aber unabhängig vom Wetter. Diese Differenz müssen Kraftwerke ausgleichen (dabei können fossile oder erneuerbare Brennstoffe eingesetzt werden). Je nach Wetterlagen können kurzfristige und häufige Lastwechsel auftreten. Entsprechend müssen Kraftwerke hoch- oder runtergefahren werden. Jeder Lastwechsel führt zu Temperatur- und Druckwechseln in der Kraftwerkstechnik. Die Folge ist, dass die Materialien stärker beansprucht werden und schneller verschleißen. Abhilfe können neue Materialien bringen. Aber auch die Wartungstechnik muss auf die höheren Belastungen reagieren, um sicherzustellen, dass Bauteile rechtzeitig ausgetauscht werden. Chancen und Risiken Höhere Wirkungsgrade haben zur Folge, dass bei gleicher erzeugter Strommenge weniger CO 2 freigesetzt wird. Das ist natürlich grundsätzlich zu begrüßen. Gleichzeitig besteht das Risiko, dass durch sogenannte Rebound-Effekte der Vorteil der modernen Technik wieder zunichte gemacht wird. Das bedeutet, dass der Stromverbrauch in gleichem Maß oder sogar mehr steigt als der Wirkungsgrad des Kraftwerks. Leider sind solche Rebound-Effekte nicht selten. Als Beispiel hierfür sei die Autobranche genannt: Motoren werden immer sparsamer, gleichzeitig werden die Autos immer leistungsstärker. Auch die Atomenergie beruht auf einem fossilen Energieträger, dem Uran. Zwar emittieren Kernkraftwerke prinzipiell kein CO 2 . Aufgrund des außerordentlichen Gefährdungspotentials und der ungelösten Entsorgungsproblematik verliert diese Art der Energieversorgung nicht nur in Deutschland an Bedeutung. Selbst nach dem Atomausstieg wird die Entsorgung von Atommüll und der Rückbau stillgelegter Atommeiler noch lange als Herausforderung beziehungsweise als Forschungsfeld relevant bleiben. Belastung für das Klima Der Flugverkehr hat bislang einen Anteil von 2 Prozent an den globalen CO 2 -Emissionen. Der Anteil am anthropogenen Klimawandel liegt allerdings bei 5 Prozent, da nicht nur CO 2 , sondern auch weitere klimarelevante Gase in großen Höhen freigesetzt werden. Zudem muss davon ausgegangen werden, dass in Zukunft noch mehr geflogen wird als heute. Kein Wunder also, dass zu umweltverträglicheren Alternativen geforscht wird. Propellerantriebe der Zukunft Bei der sogenannten Open-Rotor-Technologie kommen große, vielblättrige Rotoren zum Einsatz. Sie sollen bis zu 30 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen. Es gibt aber auch Nachteile. So erreichen Flugzeuge mit diesem Antrieb nur geringere Fluggeschwindigkeiten als mit herkömmlichen Triebwerken. Außerdem sind die Antriebe deutlich lauter. Und der dritte große Nachteil ist die Größe der Triebwerke. Sie passen nicht unter die Flügel und müssen stattdessen im Heckbereich integriert werden. Dadurch werden neue Bauarten von Flugzeugen notwendig. Biokraftstoff Könnte man Biokraftstoffe im Flugverkehr einsetzen, wäre die CO 2 -Bilanz deutlich besser. Denn im Prinzip wird nur die Menge an CO 2 freigesetzt, die vorher eine Pflanze aus der Atmosphäre entnommen hat, um ihre Biomasse aufzubauen. Beachtet werden muss allerdings auch, ob die Quellen, aus denen die Biomasse stammt, nachhaltig bewirtschaftet wurden. Wenn nämlich Regenwald gerodet wird, um dort Soja für Biokraftstoff anzubauen, dann ist die Ökobilanz nicht mehr so rosig. Brennstoffzelle Ähnliches gilt für die Idee, Energie aus Brennstoffzellen zu nutzen. Die meisten Brennstoffzellen erzeugen Strom aus Wasserstoff und Sauerstoff, und zwar mit einem beachtlichen Wirkungsgrad. Theoretisch können 80 Prozent der Energie in Strom umgewandelt werden. In der Praxis werden jedoch „nur“ 45 Prozent erreicht. In der Gesamt-Ökobilanz muss allerdings berücksichtigt werden, wie das Wasserstoff-Gas hergestellt wurde. Dafür muss nämlich zunächst eine Menge Energie investiert werden. Nur wenn diese Energie aus erneuerbaren Quellen stammt, stellen Brennstoffzellen eine Entlastung des Klimas dar. Der Gesamt-Wirkungsgrad (Wasserstoff-Herstellung – Stromerzeugung – Antriebsenergie) kann zwar theoretisch bis zu 45 Prozent betragen, in der Praxis dürfte er jedoch deutlich darunter liegen. Auch der Preis der Technologie ist für den Massenmarkt noch nicht attraktiv. Ressourcenverbrauch und CO 2 -Emissionen Die Bauwirtschaft hat einen sehr hohen Anteil an unserem Ressourcenverbrauch. Aus ökologischer Sicht ist insbesondere das Bauen mit Beton problematisch. Beton besteht aus Sand, Kies und dem Bindemittel Zement. Zement wird aus Kalkstein, Ton, Sand, Eisenerz und Gips hergestellt. Bei der Zementherstellung werden enorme Mengen an CO 2 freigesetzt. Einerseits entsteht CO 2 als chemisches Produkt beim Brennen von Kalkstein. Andererseits wird CO 2 durch Verbrennungsvorgänge frei, die für die hohen Temperaturen von über 1.400 °C benötigt werden. Laut IPCC gehen weltweit 7 Prozent der anthropogenen (vom Mensch gemachten) CO 2 -Emissionen auf das Konto der Zementherstellung. Auch Ersatzbrennstoffe machen schlechte Luft Zur Einsparung fossiler Brennstoffe werden bei der Zementherstellung zunehmend sogenannte „Ersatzbrennstoffe" verwendet. Unter anderem Altöl, Lösemittel, Haus- und Gewerbemüll, Autoreifen, Tiermehl. Auch wenn Filteranlagen einen Teil der Schadstoffe aus den Abgasen entfernen können, ein mehr oder weniger großer Rest an Schadstoffen entweicht in die Umwelt. Forschung zur Zementherstellung Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, das deutlich weniger CO 2 emittiert. Statt 1.450°C sollen weniger als 300°C ausreichen, um den alternativen Zement herzustellen. Zudem wird weniger Kalk benötigt, wodurch sich die CO 2 -Emissionen weiter senken lassen. Forschung im Bereich Betonbau An der Hochschule Bochum wurde ein Verfahren entwickelt, um bei gleicher Bauweise den Betonanteil zu verringern. Dazu werden Hohlkörper aus recyceltem Kunststoff in den Beton gemischt. Auf diese Weise werden über 20 Prozent weniger Primärenergie verbraucht. Außerdem sind die Bauteile leichter, wodurch die gesamte Gebäudekonstruktion schlanker ausfallen kann. Das spart weitere Ressourcen und dadurch auch CO 2 -Emissionen. Bislang haben sich die Schülerinnen und Schüler schwerpunktmäßig mit fossilen Energieträgern beschäftigt. Diese sind aber nur ein Teil der Energieversorgung. Zur Energieversorgung tragen auch die erneuerbaren Energien einen erheblichen Teil bei. Beim Strom ist das bereits über 25 Prozent, Tendenz stark steigend. Die Zukunft der Energieversorgung Legen Sie die Zukunft der Energieversorgung schon heute in die Hände Ihrer Schülerinnen und Schüler (später werden ohnehin sie es sein, die bestimmen werden). Arbeitsblatt 5 bietet hierfür eine einfache Vorlage, um auf einem sehr hohen Abstraktionsniveau die Planung bis ins Jahr 2100 durchzuführen. Es kommt dabei weniger auf „richtig“ oder „falsch“ an, sondern darauf, dass sich die Schülerinnen und Schüler gemeinsam in kleinen Gruppen über Ideen und Ansätze zu einer generellen Strategie und den damit verbundenen Entscheidungsfaktoren unterhalten. Welche Gewichtung haben ökonomische und ökologische Fragestellungen? Wo sind die Investitionen am sinnvollsten? Welche sozialen Konsequenzen haben die Entscheidungen (Energiepreis, Bau von Stromleitungen, Gesundheitsrisiken, Folgen des Klimawandels …), im eigenen Land, aber auch weltweit?

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.

In dieser Unterrichtssequenz zum Thema "Drug Targets" erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anhand eines Videos mögliche Angriffspunkte von Medikamenten und die Entwicklung von Drug Design über die letzten Jahrzehnte. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.Die Schülerinnen und Schüler lernen anhand dieses Unterrichtsmaterials Wirkungsweisen bestimmter Medikamente kennen und gewinnen so ein umfassendes Bild von verschiedenen Wirkungsmöglichkeiten. Außerdem reflektieren sie die Entwicklung dieses Forschungsgebietes in den letzten Jahrzehnten und setzen sich mit zukünftigen Ansätzen auseinander. Die nötigen Informationen beziehen die Lernenden aus einem Lehrvideo. 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" . Das Thema Drug Targets im Unterricht Medikamente sind heutzutage allgegenwärtig. Man kennt unzählige Medikamente, die auf unterschiedlichste Weise und gegen verschiedenste Erkrankungen wirken. Die hohe Gesellschafts- und Alltagsrelevanz legitimiert eine Thematisierung der Medikamentenentwicklung und -wirkung im Unterricht der naturwissenschaftlichen Fächer, beispielsweise in einer Unterrichtseinheit zur Mikrobiologie oder Enzymatik im Fach Biologie oder zur organischen Chemie im Fach Chemie. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler sollten den Aufbau der DNA sowie die Bedeutung der Basenpaarung kennen. Allgemeine Grundkenntnisse zu Enzymen sowie ihrer Wirkung und Bedeutung im Körper sind notwendig, da viele Medikamente durch das Hemmen oder Blockieren von Enzymen wirken. Didaktische Analyse Medikamente, mit denen Krankheiten wie Krebs oder Aids erfolgreich behandelt werden können, gibt es nur wenige. Das macht viele Schülerinnen und Schüler betroffen. Die Betroffenheit und die Fragen der Lernenden können im Einstieg aufgegriffen werden, sodass das Interesse an dieser Unterrichtssequenz geweckt wird. Anschließend lernen die Schülerinnen und Schüler an konkreten Beispielen Wirkungsmechanismen von Medikamenten kennen, die dann abstrahiert werden können. Die Beschäftigung mit der bisherigen und zukünftigen Entwicklung auf diesem Forschungsgebiet lässt die Lernenden eine respektvolle Haltung entwickeln. Methodische Analyse Durch die methodische Aufbereitung der Unterrichtssequenz sind die Schülerinnen und Schüler zu Austausch und Diskussion angehalten. Das Video als Medium erhält das durch den Einstieg geweckte Interesse am Thema aufrecht. Um mögliche Schwierigkeiten bei der Bearbeitung der Arbeitsaufträge zu vermeiden, wird als Sozialform die Partnerarbeit empfohlen. Die Aufgaben können aber auch in Einzelarbeit gelöst werden, wobei das individuelle Lerntempo berücksichtigt wird. Um die Interessen der Lernenden zu berücksichtigen, werden drei Möglichkeiten zur Vertiefung oder Weiterarbeit gegeben, aus denen die Lehrkraft bei Bedarf wählen kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten beispielhaft Wirkungsmechanismen bestimmter Medikamente und gewinnen so einen Einblick in verschiedene Möglichkeiten auf dem Gebiet der Drug Targets. vergleichen Drug Targets und Drug Design früher und heute. nennen Vor- und Nachteile eines zukünftigen Ansatzes bezüglich Drug Targets. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können das in einem Video dargestellte Wissen nach Relevanz filtern und strukturiert wiedergeben. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv und kooperativ in Partner- oder Gruppenarbeit. stärken ihr Selbstkonzept durch die geschützte Atmosphäre in den Partnerarbeitsphasen. Hier können Sie sich das Video zur Unterrichtseinheit anschauen.

Diese Unterrichtseinheit zum Thema "Ursachen und Bekämpfung von Armut" gibt den Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die neueren Forschungen zu den Wurzeln und der Bekämpfung von Armut, die 2019 mit der Verleihung des Preises der Schwedischen Reichsbank für Wirtschaftswissenschaften in Gedenken an Alfred Nobel gewürdigt wurden. Die geehrten Wissenschaftler Abhijit Banerjee, Esther Duflo und Michael R. Kremer sind mehr der experimentellen Verhaltensökonomie als der klassischen Volkswirtschaftslehre zuzuordnen.Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich in drei Lernrunden einige Forschungsergebnisse der Nobelpreisträgerin und der Nobelpreisträger und reflektieren dabei die Möglichkeiten einer wirksamen Entwicklungshilfe. Zunächst recherchieren die Lernenden Informationen zur Nobelpreisträgerin Esther Duflo. Anschließend erarbeiten sie mögliche Ursachen von Armut und erörtern schließlich, wie Armut bekämpft werden kann. Das Lernkonzept ist hybrid angelegt, kann also wahlweise im Präsenz- oder Fernunterricht verwendet werden. Zudem wurden kollaborative Elemente integriert, in denen die Schülerinnen und Schüler auf digitalen Pinnwänden und in Videokonferenzen zusammenarbeiten und kommunizieren. Zum Abschluss der Unterrichtseinheit können die Lernenden ihr Wissen mit einem interaktiven Quiz testen. Zur Schülerseite gelangen Sie über das Arbeitsmaterial "Armut: interaktive Übungen" . 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 . Das Thema "Armut" im Unterricht Die Benachteiligung von Menschen in Entwicklungs- und Schwellenländern aber auch in fortgeschrittenen Industriestaaten wie Deutschland ist ein durchgängiges Thema in der tagesaktuellen politischen und pädagogischen Diskussion. Darüber hinaus ist es Lerngegenstand der Themen Globalisierung, Tariflohn, gerechte Einkommensverteilung und Steuerlast, Magisches Viereck, Ungleichgewichte im Welthandel, Nachhaltigkeit. Die Unterrichtseinheit konfrontiert die Schülerinnen und Schüler mit den überraschenden Erkenntnissen aus den Feldstudien der drei Nobelpreisträger in Entwicklungs- und Schwellenländern. Diese Erkenntnisse lassen auch Rückschlüsse auf die Armutsbekämpfung in Deutschland zu. Vorkenntnisse Digitale Grundkenntnisse bei den Lernenden und Lehrkräften sind hilfreich, aber nicht unbedingt erforderlich, da das Posten auf einer digitalen Pinnwand oder das Ausfüllen eines Online-Tests keine besonderen EDV-Kenntnisse erfordert. Didaktische Analyse Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass über die Wirksamkeit von Entwicklungshilfe letztlich nicht große Geldsummen oder Programme entscheiden, sondern differenzierte Faktoren, die aber das Leben der Menschen vor Ort bestimmen. Nur wenn die Gesamtheit und Vernetzung aller Einflussfaktoren und Restriktionen berücksichtigt wird, kann Entwicklungshilfe auch erfolgreich sein. Dies aber bedarf einer fortlaufenden Untersuchung, Evaluation und Kommunikation mit den Menschen vor Ort. Diese praktische, verhaltensökonomische und kybernetische Herangehensweise der drei Nobelpreisträger ist auf viele andere wirtschaftliche, gesellschaftliche und soziale Problemstellungen in der Lebenswelt der Schüler übertragbar. Motivierend für die Lernenden ist auch, dass die großen Fragen der Entwicklungspolitik auf die Alltagsebene mit ihren Problemen und Restriktionen heruntergebrochen und damit vorstellbar und erfahrbar werden. Dadurch können sich die Schülerinnen und Schüler mit den Armutsbedingungen identifizieren und persönliche Werthaltungen zur Verursachung und Verfestigung von Armut entwickeln. Methodische Analyse Die Unterrichtseinheit kombiniert in einem hybriden Lernarrangement Online- und Präsenzelemente. Dabei steht die Selbsttätigkeit der Lernenden im Vordergrund. Alle Lernschritte können von den Schülern notfalls allein und digital bewältigt werden. In allen Lernrunden müssen die Schülerinnen und Schüler die Arbeitsergebnisse vor den Plenumsphasen selbst erarbeiten, um sie dann der Klassengemeinschaft zu präsentieren. Lehrkräfte können daher jederzeit und problemlos vom Offline- zum Online-Unterricht wechseln. Einige Aufgabenstellungen erfordern auch eine digitale Zusammenarbeit der Lernenden, zum Beispiel wenn sie gemeinsam eine digitale Pinwand vervollständigen, die Einträge darauf kommentieren und diskutieren. Eine solche digitale Kollaboration ist motivierender, aber auch anspruchsvoller als eine reine Internetrecherche. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler informieren sich über die Nobelträgerin und die Nobelpreisträger für Wirtschaftswissenschaften aus dem Jahr 2019, ihre Forschungsmethoden und -ergebnisse. informieren sich über die Ursachen der Armut als komplexen Verursachungszusammenhang. beurteilen die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Bekämpfung der Armut. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren und analysieren Informationen im Internet. kooperieren online auf digitalen Pinnwänden. führen Videokonferenzen durch. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren, entscheiden und präsentieren im Team. verständigen sich auf eine gemeinsame Erklärung von komplexen Wirkungszusammenhängen bei der Verfestigung von Armut. entwickeln ein Verständnis für die Lebenssituation armer Menschen in den Entwicklungsländern. setzen sich mit ihrer eigenen Situation auseinander und reflektieren Wertvorstellungen. erkennen die Bedeutung von armutsbekämpfenden Elementen (Zugang zu Bildung, medizinische Versorgung, Zugang zu Lebensmitteln, politische Stabilität, ...).

Diese Unterrichtseinheit zur Frage der Verantwortung der Wissenschaft gegenüber der Gesellschaft thematisiert anhand eines Erklärvideos die Grenzen wissenschaftlicher Freiheit. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich dabei – methodisch variierend und anhand praktischer Beispiele – eine eigene Werthaltung. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Die Schülerinnen und Schüler werden in mehreren Lernrunden mit den negativen Folgen wissenschaftlichen Fortschritts konfrontiert und anhand praktischer Beispiele zur Artikulation eigener Urteile angehalten. Am Ende der Unterrichtseinheit sollen sie Grundpositionen eines neuen hippokratischen Eides für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler formulieren. 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 . Das Thema Verantwortung der Wissenschaft im Unterricht Die Freiheit der Wissenschaft ist nicht nur in der UN-Charta verankert, sie ist auch ein Grundpfeiler der Aufklärung und des technischen Fortschritts. Nur eine freie Wissenschaft kann ungehindert nach Lösungen für die Probleme der Menschheit suchen. Ihre Erfolge sind überwältigend. Gleichzeitig aber wird diese Freiheit immer wieder heftig kritisiert, wenn sie an ethisch-moralische Grenzen stößt oder die negativen Auswirkungen von Neuerungen und Erfindungen offen zutage treten. Hat die Wissenschaft also ihre geistige Mitte verloren, wie der Nobelpreisträger Werner Forßmann dies formuliert, ihren Kompass für richtig und falsch, gut und böse? Braucht die Wissenschaft eine neue Ethik und eine Selbstverpflichtung des modernen Forschers beziehungsweise der modernen Forscherin, der Menschheit und der Natur zu dienen? Vorkenntnisse Die Unterrichtseinheit setzt keine speziellen Kenntnisse der Lernenden voraus. Ein Grundwissen über den Zweiten Weltkrieg und die Gentechnik wäre jedoch hilfreich. Didaktische Analyse Nur durch das Hinterfragen der Realität kann man ihre Gesetzmäßigkeiten erkennen. Ein wissenschaftlicher Erkenntnisfortschritt ist aber nur möglich, wenn sich die Wissenschaft frei von staatlicher, gesellschaftlicher oder religiöser Einschränkung entfalten kann. Andererseits müssen Forscherinnen und Forscher aber auch akzeptieren, dass sie sich an wissenschaftliche Regeln halten müssen (epistemische Grenzen) und dass sie die Folgen ihres Handelns reflektieren müssen (nicht epistemische Grenzen). Schülerinnen und Schüler können diesen Konflikt sicherlich nur dann erkennen und nachvollziehen, wenn sie mit realen Dilemmata-Situationen der Forschung konfrontiert werden. Die Gentechnik ist hierfür ein Paradebeispiel. Methodische Analyse Abstrakte Diskussionen, wie die um die Grenzen der Freiheit der Forschung, werden für Schülerinnen und Schüler nur nachvollziehbar und erfahrbar, wenn sie deren Ausgangsituationen in realen oder zumindest simulierten Dilemmata-Situationen nachspielen, nachdenken und nachempfinden. Es ist daher zwingend erforderlich, die Lernenden mit methodisch abwechslungsreichen Lernszenarien zu konfrontieren, die einen hohen Grad an Schülerselbsttätigkeit beinhalten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können die Notwendigkeit einer freien Wissenschaftsausübung darstellen und begründen. können die Notwendigkeit von ethischen Grenzen einer freien Wissenschaftsausübung erläutern und begründen. können Eckpunkte einer denkbaren ethischen Selbstverpflichtung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern benennen und erläutern. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können den Informationsgehalt eines Erklärvideos erfassen, strukturiert und aufgabengenbezogen wiedergeben und anwenden. recherchieren Hintergrundinformationen im Internet. können Videoclips sequentiell abspielen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv in Teams zusammen. setzen sich mit den Arbeitsergebnissen anderer Gruppen konstruktiv und respektvoll auseinander. entwickeln Fachwissen und Werturteile zu schwierigen gesellschaftlichen Fragen und können diese auch gegenüber anderen erläutern und argumentativ vertreten. Hier können Sie sich das Video zur Unterrichtseinheit anschauen.