11/2 Klima und Atmosphäre Themenstruktur Biologie für die projektvorbereitende Unterrichtsphase Fachüberschreitend Fachspezifisch Einstieg: Film "Crash 2030": Ermittlung der Empfindungen, Kenntnisse, Vermutungen und Meinungen zum Inhalt des Filmes, Sammlung der Schlüsselthemen Atmosphäre, Klima, Vegetationszonen Erarbeitung entscheidender Themenbereiche zur Erfassung der globalen Klimaproblematik: Ozon in der Stratosphäre Treibhausgase - Treibhauseffekt Winter- und Sommersmog Gärung, Atmung, Photosynthese, CO2-O2-Kreislauf, Energiefluß, Entwicklung der Luftzusammensetzung in der Erdgeschichte durch Einfluß der Lebewesen Abiotischer Faktor Temperatur Ökologische Potenz, ökologische Nische, wechselwarme und gleichwarme Tiere, tiergeographische Regeln: Experimente mit der Temperaturorgel, Modellversuche zur Wärmedämmung bei Tieren, zur Bergmannschen und Allenschen Regel Wirkungen von Luftschadstoffen: Emission, Immisssion, SO2 NOx, Photooxidantien Begasung von Pflanzen im Eksikator mit SO2 und NO2 Liste der Gruppenthemen in der Projektphase zurück Bericht über die Erprobungen in der Hauptuntersuchungsgruppe Freilanduntersuchungen fanden anhand des Ökosystems See bereits in 11/1 statt, bei denen Nahrungsketten und -beziehungen bereits eingeführt und die Bedeutung der Kreisläufe im Ökosystem verdeutlicht wurden. So konnte in 11/2 beim Thema "Klima" der Schwerpunkt auf ökologische Untersuchungen und Experimente im Fachraum gelegt werden. Dies war auch der Jahreszeit des Halbjahresbeginns (Anfang Februar, es herrschte bis Ende März strenger Frost) angemessen. Problemstellungsphase (2UE) Als Einstieg in die globale Problematik wurde der Film "Crash 2030, Ermittlungsprotokoll einer Katastrophe" gezeigt. Filmaufnahmen von Flutwellen, Stürmen, Überschwemmungen und Dürrekatastrophen wurden zu einem beeindruckenden Zukunftsszenario montiert, das die Notwendigkeit des sofortigen Handelns verdeutlicht, soll die schwere ökonomische und soziale Krise des 21. Jahrhunderts verhindert werden. Der Film löste starke Betroffenheit, Empörung und auch Ratlosigkeit bei den Schülerinnen und Schülern aus. Mittels mehrerer Leitfragen auf einem Arbeitsbogen wurden den Äußerungen der Empfindungen, Kenntnisse, Vermutungen und Meinungen der Schülerinnen und Schüler Raum gegeben. Die im Film beschriebenen Phänomene wurden vier Ursachenkomplexen zugeordnet: Temperaturanstieg, Ozonloch, Luftverschmutzung, Smog, Waldsterben. zurück Grundlageninformationen (3 UE) Anhand von Arbeitsblättern und Folien wurden arbeitsteilig geographische Grundlagen zum Aufbau der Atmosphäre, Zusammensetzung der Atmosphäre, zu Klima und Jahreszeiten sowie Klima und Vegetationsszonen zusammengestellt. Anhand eines Vergleichs zwischen der Atmosphärenzusammensetzung anderer Planeten unseres Sonnensystems und der Erde konnten die Vorkenntnisse über den Kohlenstoff-Sauerstoff-Kreislauf aus dem letzten Halbjahr reaktiviert werden und die große Bedeutung der Pflanzen als Sauerstoffproduzenten und Kohlendioxidsenker herausgestellt werden. Die Entwicklung der Luftzusammensetzung und Kohlenstofffixierung in der Erdgeschichte, insbesondere im Karbon, in dem die heutigen Kohlenvorräte entstanden, wurde nachvollzogen. Die Prozesse des Aufbaus und des Abbaus energiereicher Stoffe und der Energiefluß im Ökosystem wurden angesprochen. Hier ergab sich ein erster Hinweis auf die durch menschlichen" Energieverbrauch" veränderten Anteile der Gase im Kohlenstoff-Sauerstoff-Kreislauf. Temperatur als abiotischer Faktor für Lebewesen (6 UE) In dieser Phase war Raum für Demonstrations- und Schülerexperimente. Mit Hilfe der Temperaturorgel konnte das Aufsuchen der bevorzugten Temperaturbereiche durch Tiere (Mehlwürmer, Mehlkäfer, Kellerasseln) demonstriert und ausgewertet und durch Literaturvergleiche die typische Toleranzkurve (Ökologische Potenz) erarbeitet werden. Weitergeführt ergab dies Hinweise auf die Spezialisierung auf bestimmte Klimazonen bzw. ökologische Nischen der Tiere. Bei der Frage: "Wie überleben Tiere im Winter?" wurden die Temperaturanpassungen bei wechsel- und gleichwarmen Tieren unterschieden. Es ergaben sich daraus verschiedene Modellversuche zur Verdunstungskälte, Wärmedämmung bei gleichwarmen Tieren sowie der Bergmannschen und Allenschen Regel. Hier wurde einmal wieder die korrekte Versuchsdurchführung, Protokollierung und die Präsentation und Diskussion der Ergebnisse im Hinblick auf die Übertragbarkeit der Modellbedingungen auf die Realität geübt. zurück Wirkungen von Luftschadstoffen auf Pflanzen In Exsikkatoren wurden Kressekeimlinge, beblätterte Zweige von Laub- und Nadelbäumen und Blütenpflanzen mit SO2 oder NO2 begast, Veränderungen des Aussehens und des pH-Werts im Wasser und Kultursubstrat gemessen und die Gaskonzentration mittels Dräger-Meßröhrchen bestimmt. Diese Versuchsserie stellte einen Einblick in die Problematik der Vegetationsschäden durch Luftschadstoffe dar und diente der Vorbereitung auf spätere Gruppenarbeit. Im Anschluß an diese Phase wurde die erste Klausur geschrieben, die die bis dahin behandelten Fachinhalte überprüfte. Erarbeitung der Schlüsselproblembereiche zur Erfassung der globalen Klimaproblematik: Ozon in der Stratosphäre, Treibhausgase/ Treibhauseffekt, natürlicher und anthropogener Winter- und Sommersmog (6 UE) Diese Phase diente zur Vorbereitung der eigenständigen Gruppenarbeitsphase. Die drei Schlüsselproblembereiche wurden auf drei Arbeitsgruppen (Teams) aufgeteilt. Anhand von Zeitungsartikeln, Statistiken und Schaubildern wurden die Zusammenhänge in den Arbeitsgruppen erarbeitet. Zu Beginn jeder UE erfolgte ein kurzer Zwischenbericht. Es fand ein Wechsel zwischen Gruppenarbeitsphase, Präsentation und Kommunikation statt. Zur Klärung offengebliebener Fragen gab der Fachlehrer Informationen ein. zurück Last modifications made on October 26, 1999 by Horst Schecker