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Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel gestützt auf den IPCC Bericht 2007 Eine fächerübergreifende Unterrichtseinheit Karin Thalmann Inhalt: Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (kurz IPCC = Intergovernmental Panel on Climate Change) hat im Frühling 2007 einen Bericht veröffentlicht, in dem der Zustand des Klimasystems und seine Auswirkungen auf die menschlichen Gesellschaftssysteme festgestellt und die Möglichkeiten der politischen Gegensteuerung benannt werden. Die vorliegende Unterrichtseinheit fokussiert sich auf diejenigen Erkenntnisse, welche seit 2001 neu gewonnen werden konnten und im IPCC-Bericht 2007 zusammengestellt sind. Unterrichtsmethoden: Verschiedene Fachliches Review: Prof. Ulrike Lohmann, Institut f. Atmosphäre und Klima, ETH Zürich Fachdidaktisches Review: Dr. Felix Keller, Fachdidaktiker Umweltlehre, ETH Zürich Publiziert auf EducETH: 1. Juni 2009 Rechtliches: Die vorliegende Unterrichtseinheit darf ohne Einschränkung heruntergeladen und für Unterrichtszwecke kostenlos verwendet werden. Dabei sind auch Änderungen und Anpassungen erlaubt. Der Hinweis auf die Herkunft der Materialien (ETH Zürich, EducETH) sowie die Angabe der Autorinnen und Autoren darf aber nicht entfernt werden. Publizieren auf EducETH? Möchten Sie eine eigene Unterrichtseinheit auf EducETH publizieren? Auf folgender Seite finden Sie alle wichtigen Informationen: http://www.educeth.ch/autoren Weitere Informationen: Weitere Informationen zu dieser Unterrichtseinheit und zu EducETH finden Sie im Internet unter http://www.educ.ethz.ch oder unter http://www.educeth.ch.

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Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel gestützt auf den IPCC Bericht 2007

Eine fächerübergreifende Unterrichtseinheit

Karin Thalmann

Inhalt:

Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (kurz IPCC = Intergovernmental Panel on Climate Change) hat im Frühling 2007 einen Bericht veröffentlicht, in dem der Zustand des Klimasystems und seine Auswirkungen auf die menschlichen Gesellschaftssysteme festgestellt und die Möglichkeiten der politischen Gegensteuerung benannt werden. Die vorliegende Unterrichtseinheit fokussiert sich auf diejenigen Erkenntnisse, welche seit 2001 neu gewonnen werden konnten und im IPCC-Bericht 2007 zusammengestellt sind.

Unterrichtsmethoden: Verschiedene

Fachliches Review:

Prof. Ulrike Lohmann, Institut f. Atmosphäre und Klima, ETH Zürich Fachdidaktisches Review:

Dr. Felix Keller, Fachdidaktiker Umweltlehre, ETH Zürich Publiziert auf EducETH:

1. Juni 2009 Rechtliches:

Die vorliegende Unterrichtseinheit darf ohne Einschränkung heruntergeladen und für Unterrichtszwecke kostenlos verwendet werden. Dabei sind auch Änderungen und Anpassungen erlaubt. Der Hinweis auf die Herkunft der Materialien (ETH Zürich, EducETH) sowie die Angabe der Autorinnen und Autoren darf aber nicht entfernt werden. Publizieren auf EducETH? Möchten Sie eine eigene Unterrichtseinheit auf EducETH publizieren? Auf folgender Seite finden Sie alle wichtigen Informationen: http://www.educeth.ch/autoren Weitere Informationen: Weitere Informationen zu dieser Unterrichtseinheit und zu EducETH finden Sie im Internet unter http://www.educ.ethz.ch oder unter http://www.educeth.ch.

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DieneustenErkenntnissezumKlimawandelgestütztaufdenIPCCBericht2007EinefächerübergreifendeUnterrichtseinheitimRahmenderUmweltlehrefürdieKantonsschule,4.Schuljahr(16‐bis17‐Jährige)

1.Klima‐washatsichverändert?2.IstderKlimawandelmenschgemacht?3.WelcheAuswirkungenhatderKlimawandel?4.WaskostetderKlimawandel?5.Klimawandel–wieweiter?

Semesterleistungfür: Lehrveranstaltung ‚Mentorierte Arbeit in der fachwissenschaftlichen

VertiefungmitpädagogischemFokusUmweltlehre’Autorin: KarinThalmannFachdidaktiker: FelixKellerFachdozentin: UlrikeLohmannAbgabedatum: 02.02.2009

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Inhaltsverzeichnis

1. EINLEITUNG 21.1 DidaktischeÜberlegungen 21.2 Leitidee 31.3 Dispositionsziele 3

2. LEKTION1:KLIMA–WASHATSICHVERÄNDERT? 42.1 Inhalt 42.2 Lernziele 42.3 Ablaufplan 42.4 Lernschritte 52.5 BegründungderMethodenwahl 62.6 Unterrichtsmaterialien 72.7 Prüfungsfragen 7

3. LEKTION2:ISTDERKLIMAWANDELMENSCHGEMACHT? 93.1 Inhalt 93.2 Lernziele 93.3 Ablaufplan 93.4 Lernschritte 103.5 BegründungderMethodenwahl 113.6 Unterrichtsmaterialien 113.7 Prüfungsfragen 11

4. LEKTION3:WELCHEAUSWIRKUNGENHATDERKLIMAWANDEL? 134.1 Inhalt 134.2 Lernziele 134.3 Ablaufplan 134.4 Lernschritte 144.5 BegründungderMethodenwahl 144.6 Unterrichtsmaterialien 144.7 Prüfungsfragen 15

5. LEKTION4:WASKOSTETDERKLIMAWANDEL? 165.1 Inhalt 165.2 Lernziele 165.3 Ablaufplan 165.4 Lernschritte 175.5 BegründungderMethodenwahl 175.6 Unterrichtsmaterialien 185.7 Prüfungsfragen 18

6. LEKTION5:KLIMAWANDEL–WIEWEITER? 206.1 Inhalt 206.2 Lernziele 206.3 Ablaufplan 206.4 Lernschritte 216.5 BegründungderMethodenwahl 216.6 Unterrichtsmaterialien 226.7 Prüfungsfragen 22

7. LITERATURVERZEICHNIS 238. ANHANG 24

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Umweltlehre Herbstsemester 2008

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1. EinleitungDer Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (kurz IPCC = Intergovernmental PanelonClimateChange)hat imFrühling2007einenBerichtveröffentlicht, indemderZustanddesKlimasystemsund seineAuswirkungenauf diemenschlichenGesellschaftssysteme festgestelltunddieMöglichkeitenderpolitischenGegensteuerungbenanntwerden.EshandeltsichdabeibereitsumdenviertenBerichtdiesesGremiums.DerletzteBerichtstammtausdemJahr2001.DievorliegendeUnterrichtseinheitfokussiertsichaufdiejenigenErkenntnisse,welcheseit2001neugewonnenwerdenkonntenundimIPCC‐Bericht2007zusammengestelltsind.

1.1 DidaktischeÜberlegungenDurchdiePräsenz indenMedienunddiepersönlicherlebtenExtremereignisse ist vermutlichschonjederLernendeaufirgendeineWeisemitdemThemaKlimawandelkonfrontiertworden.Das Thema ist sehr emotional besetzt (Angst vor Extremereignissen mit vielen Todesfällen,Freude an den heissen Sommertagen, Respekt vor der Unsicherheit über die Zukunft) underfordertvondenLernendeneinhohesAbstraktionsvermögen.So istderTreibhauseffekt,dieSchädigung der Ozonschicht und die Klimaerwärmung an sich von Auge nicht sichtbar. EsempfiehltsichdahereineDurchführungdieserUnterrichtseinheitinder4.KlassederKantons‐schule,nachdemderTreibhauseffektunddieOzonschichtbehandeltwordensind.

DerStoffwirdunterteilt indieThemenKlima,Ursachen,Auswirkungen,Kosten,Handeln.DieSchülerinnen und Schüler werden zu Beginn den Klimabegriff vertiefen und das vorhandeneWissenüberdenTreibhauseffektunddienatürlichenundanthropogenenEinflussfaktorenwirdaktiviert.DieArbeitmitdiversenAbbildungenausdem IPCC‐Bericht2007 zeigteinerseitsdieWichtigkeitdiesesBerichts fürunserenWissensstandüberdasKlimasystemsauf,andererseitswerdendie Schüler imUmgangmitGrafikenunddem Interpretierenderselben geschult.DerBezug zumAlltag und dieOrientierung an konkreten Lebenssituationen lenkt die Schüler amSchluss der Unterrichtseinheit dazu, ihre eigenen Verhaltensmuster zu überdenken undversucht,siezuUmwelthandelnzuaktivieren.

DievorliegendeUnterrichtseinheit istfürdenEinsatz imSchulzimmervorgesehen,obwohlderKlimawandel an und für sich nur draussen erlebt werden kann. Das eine schliesst aber dasandere nicht aus und so kann auch diese Unterrichtseinheit durch Exkursionen und andereAktivitätenanausserschulischenLernortenergänztwerden.EinwomöglichneuerGesichtspunktwäre das Aufteilen der einzelnen Lektionen auf verschiedene Lehrpersonen. Damit für dieSchüler nicht der Eindruck entsteht, ein ‚Öko‐Junkie’ labere sie voll, könnten verschiedeneFachlehrer die Lektionen unter sich aufteilen und so einerseits die Wichtigkeit des Themasstärken und andererseits die Vernetztheit des Themas aufzeigen. Die Lektionen könnenVerbindungen zu den Fächern Geografie, Chemie,Mathematik,Wirtschaft und zu guter letztEnglisch – schliesslich ist die ganze Fachliteratur auf englisch verfasst – herstellen. AufgrunddiesesGedankenswurdedieFestlegungaufeineinzelnesFachdaherbewusstignoriert.DieeinzelnenLektionenbeinhaltenjeweilseinenthematischenInputdurchdieLehrpersonundÜbungen,beidenendieSchülerdenentsprechendenStoffbearbeiten.DerSchlussbesteht inein bis zwei ‚Take‐HomeMessages’. Lehrerinformationen und Arbeitblätter zu den Lektionen

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Umweltlehre Herbstsemester 2008

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befinden sich im Anhang. Die Arbeitsblätter sind in schwarz‐weiss angefertigt, damit einproblemlosesVervielfältigenmöglichist.

1.2 LeitideeExtremereignissewiederLawinenwinter1999oderderHitzesommer2003inEuropasindsehrmedienwirksam und zeigen die Macht der Natur über uns Menschen auf. Doch ist es nichtgerade der Mensch, der die Natur zu solchen Ausschweifungen zwingt? Was sind denn dieFakten zumbisher beobachtetenKlimawandel?Was verändert unser Klimaundwie sieht dieEntwicklung in den nächsten 100 Jahren aus? Gibt esMöglichkeiten, diese Entwicklungen zubeeinflussen?Zur Beantwortung dieser Fragen und damit die Lernenden ihr eigenes Verhalten bezüglichKlimawandelreflektierenundsinnvolleHandlungsalternativenentwickelnkönnen,istfundiertesWissen über die Ursachen und Folgen des Klimawandels Voraussetzung. Es ist daher unum‐gänglich, den umfassendsten und aktuellsten verfügbaren Bericht zum Thema Klimawandel –denIPCC‐Bericht2007‐imUnterrichtzubehandeln.ZudemhatdieUNOdieJahre2005‐2014zurWeltdekadederBildung fürnachhaltigeEntwicklungerklärt,umeine sozial,wirtschaftlichund ökologisch verträgliche Entwicklung zu fördern. Der Schule fällt demnach die wichtigeAufgabezu,dengegenwärtigenökologischenundgesellschaftlichenWandel indenUnterrichteinzubringen, ein Bewusstsein für globale Probleme zu schaffen und den LernendenGestaltungskompetenzenfürihreZukunftzuvermitteln.

1.3 Dispositionsziele• Die Lernenden verfügen über fundiertes Wissen über Ursachen und Folgen des

Klimawandels• Die Lernenden können ihr eigenes Verhalten bezüglich Klimawandel reflektieren und

sinnvolleHandlungsalternativenentwickeln• Die Lernenden können sich ihre eigene politische Meinung zum Thema Klimawandel

bildenundtundiesauch• DieLernendeneignensichFähigkeitenan,Grafikenzulesenundzuinterpretieren• DieLernendenkönnenwissenschaftlicheTextelesenundverstehen• DieLernendenmotivierensichundihreUmgebungzuUmwelthandeln

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Umweltlehre Herbstsemester 2008

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2. Lektion1:Klima–washatsichverändert?

2.1 InhaltDerKlimabegriffistdenLernendenausdemAlltagbekannt.EbensodieTatsache,dasssichdasKlimaindenletztenJahrzehntenerwärmthabensoll.IndieserLektiongehtesnundarum,alleSchüleraufdengleichenWissensstandbezüglichProblematikdesKlimawandelszubringenundihnenzuzeigen,dasseskeinenZweifelanderErwärmungdesKlimasystemsgibt.DazuwirddieLehrperson einen inhaltlichen Input zum Begriff Klima geben. Die Lehrperson erläutert dieArbeitunddieBedeutungdesIPCCunderläutertdieneustenErkenntnissezurErderwärmung.AnschliessendarbeitendieLernendenselbständigmitGrafikenzurErderwärmung.

2.2 Lernziele• Die Lernenden können in eigenenWortenbeschreiben,worin sich die beidenBegriffe

KlimaundWetterunterscheiden(K2)• Die Lernenden können beurteilen, in wiefern Extremereignisse Indizien für den

Klimawandeldarstellen(K6)• DieLernendenkönneneinDiagrammmitdemTemperaturverlaufderletzten100Jahre

erstellen(K3)unddiesesDiagrammbeschreiben(K2)• DieLernendenkönnenerklären,weshalbdieTemperaturzunahmeandenPolenstärker

istalsamÄquator(K2)Speziell für diese Lektion gilt das Dispositionsziel, dass die Lernenden der Überzeugung sind,dasssichdasKlimasystemerwärmt.

2.3 AblaufplanModul:DieneustenErkenntnissezumKlimawandel(IPCC2007)Lektion1:Klima–washatsichverändert?Zeit S Inhalt AktivitätLernende AktivitätLehrperson Materialien2’ 1 Klimaveränderungim

Klassenzimmer(entspannt)Gemütlicheinrichten EntspannteLage

schaffenBildausAnhangL.1.1auflegen

1’ 2 KlimaveränderungimKlassenzimmer(angespannt)

Prüfungsfragenbeantworten

Aufbrausen,unvorbereitetenTestausteilen

PrüfungsfragenausA.1.1füralleSchüler

5’ 3 Klima–zwischenmenschlicheBedeutung

MündlicheBeiträgeliefern,Interesseaktivieren

ZusammenfassungdesEinstiegs.Lernzielebekanntgeben.

10’ 456

BegriffKlimadraussenIPCCBeobachteteÄnderungenderErdoberflächentemperaturen

Aktivzuhören LehrervortragzudenThemen

InformationenausL.1.2undL.1.3

15’ 7 VertiefungdesbisherigenVerlaufsderErdoberflächen‐temperaturen

EinzelbearbeitungdesArbeitsblattes

Schülerbeobachten,unterstützen

ArbeitsblattA.1.2,A.1.3

8’ 8 InformationsvermittlungzubisherigemVerlaufderErdoberflächentemperaturen

EinzelnepräsentierenihreLösungen

Lösungenbekanntgeben

LösungenL.1.4

5’ 9 Schluss,Take‐HomeMessage ReflektierenderLektion,mündlicheBeiträgeliefern

Take‐HomeMessageformulieren,Fragerun‐de:WasistderGrund

Folie:IstderKlimawandelmenschgemacht?

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

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fürdiebeobachtetenÄnderungen?Folieauflegen,Schlusssatz

2.4 LernschritteS1: Informierender Unterrichtseinstieg‐1. Lehrperson: Ach, liebe Schülerinnen und Schüler,

gehtesIhnennichtmanchmalauchso:SieschwatzenmitFreundenüberdiesunddasundsind eigentlich nur am Jammern? Vielleicht auch über die Schule? Wie stressig sie ist?Aufsätze schreiben, Prüfungen vorbereiten, Präparationen erstellen, Referate halten,mündlicheAbfragenübersichergehenlassen, immerunterDruckstehen?LassenSiedieseLast für kurze Zeit von Ihnen fallen. Machen Sie es sich gemütlich, trinken Sie etwas,schwelgenSiemitdiesemBild(LehrpersonprojiziertzurEinstimmungdasBildaus[L.1.1])inden Sommerferien, lassen Sie Ihren Gedanken freien Lauf, diskutieren Sie mit IhremSitznachbarn IhreTraumdestinationenundtankenSieEnergie fürdieseLektion.GeniessenSiedieseStimmungeinenMomentlang. (LehrpersonholtsichetwaszuTrinken,setztsichanihrPultundgeniesstdieStimmungebenfalls).

S2: InformierenderUnterrichtseinstieg‐2. Nach diesen zweiMinuten schiesst die Lehrperson

von einer Sekunde auf die andere los:Was fällt Ihnen eigentlich ein? Sie Plaudern undTräumenmitten in der Schulstunde?!Wir sind hier zum Lernen und nicht, um die Ferienvorzubereiten!HabenSiedenngarkeinenAnstand?(ZeigtaufeinePerson:)IhnenwirddasLachen schon noch vergehen! Wissen Sie denn eigentlich, was wir heute für ein Themabehandeln?OderhabenSieetwadasGefühl,Siewissenehschonalles?IchbraucheIhnenanscheinend gar nichtsmehr zu erzählen.Gut, Sie haben es so gewollt: Dann verteile ichIhnenebeneinenunvorbereitetenTest.Malsehen,wasSiewirklichschonalleswissen.DieLehrpersonverteiltdenTest[A.1.1]undsetztsichschweigendanihrPult.

S3: Klima – zwischenmenschliche Bedeutung. Nach einer weiteren Minute entspannt die

Lehrkraft die Situation wieder (zum Beispiel durch einen Glockenton): Das Theater istvorbei,derTestwirdnichtbenotet.WiesoaberdieseSimmungsschwankungen?Hatjemandeine Idee,was dasmit dem Thema der Lektion zu tun hat? Die Lehrperson sammelt dieAntworten oder antwortet selber, falls keine Reaktionen kommen. Die Schüler habenExtremereignisse imzwischenmenschlichenBereich,d.h. imzwischenmenschlichenBegriff‚Klima’ erlebt. Diese Extremereignisse (gemütliche Stimmung, angespannte Stimmung)hattenfüreinenkurzenMomenteineEinwirkung,habenaberdasGesamtklima(z.B.überdas ganze Jahr gesehen) nicht spürbar beeinflusst. Lehrperson:Genau so ist esmit demNaturphänomenKlima,welcheswirindenfolgendenfünfLektionengenauerunterdieLupenehmen wollen. In dieser Lektion beschäftigen wir uns mit dem Begriff Klima und denbisherigenBeobachtungenzudenVeränderungenderErdoberflächentemperaturen.NebendenausgeteiltenPrüfungsfragen,dieSieamEndederLektionbeantwortenkönnen,werdenSieauch ineigenenWortenbeschreibenkönnen,wasKlimabedeutetundwieessichvomBegriffWetterunterscheidetund inwiefernExtremereignisse Indizien fürdenKlimawandeldarstellen.(=Lernziele)

S4: BegriffKlimadraussen.Lehrervortrag:DasWetterverändertsichtäglich,dasKlimaistdas

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

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gemittelteWetter. Aber auchdas Klima kann sich ändern, so gab schon immerwärmereund kältere Perioden (Eis‐ und Warmzeiten). Auch kurzfristige Extremereignisse, welchedemWetterzuzuordnensind,gabesschonimmer.Siehäufensichaberje längerjemehrundbeeinflussensodasKlima.

S5: IPCC. Lehrervortrag: Die periodischen Sachstandsberichte des IPCC zu den Ursachen und

Auswirkungen sowie den möglichen Reaktionsstrategien auf die Klimaänderung sind dieumfassendstenundaktuellstenverfügbarenBerichtezumThemaKlimawandelundwerdendaheralsGrundlagefürdiesenUnterrichtgenommen.[L.1.2]

S6: BeobachteteÄnderungenderErdoberflächentemperaturen.Lehrervortrag:Vorstellenvon

GrafikenausdemIPCC‐Bericht2007unddenentsprechendenneuenErkenntnissen.[L.1.3]S7: BisherigerVerlaufderErdoberflächentemperaturen.Einzelarbeit:AnhandderAufgabenzu

denGrafikenwirddasvonderLehrpersonvermittelteWissengefestigtunddieTatsache,dasssichdasKlimasystemerwärmt,eingeprägt.[A.1.1,A.1.2]

S8: BisherigerVerlaufderErdoberflächentemperaturen.Diskussion:ImPlenumwirdüberden

InhaltderAufgabenbzw.derenLösungenkommuniziert.[L.1.4]S9: Schluss. Lehrperson:Wirwissen nunwas Klima ist undwie es sich in den letzten Jahren

veränderthat(BezugzudenLernzielenherstellen).DasFazitausdieserLektionlautet:DieErwärmungdesKlimasystems isteindeutig. (=Take‐HomeMessage).HabenSie Ideen,wasdie Gründe sind, die zum Temperaturanstieg geführt haben? (Stichworte auf Flip Chartaufschreiben)DasKlimasystemerwärmtsichundSiehabendiesemöglichenGründedafüraufgezählt.EsdrängtsichnundieFrageauf,obderKlimawandelmenschgemachtist.(FrageaufeinerFolieauflegen:IstderKlimawandelmenschgemacht?MitdieserFragewerdenwirunsindernächstenLektionbefassen.BisdahinwünscheichIhneneineentspannteZeit.(DerSchlusssatzbeziehtsichaufdenentspanntenEinstiegindieLektion).

2.5 BegründungderMethodenwahlInformierenderUnterrichtseinstiegDer informierende Unterrichtseinstieg (IU) beginnt mit einer realitätsnahen Situation undkonfrontiertdieLernendenmiteinemProblem,dessenLösungsienochnichtkennen.IndiesemSinneentsprichtdieser IUeinerSituation,wiesiedemproblemorientiertenLernenzuGrundeliegt.DerIUsollaufdasThemaeinstimmenundneugierigmachen.EsgehtzudiesemZeitpunktalso noch nicht darum, Wissen aufzubauen, also auch nicht um die Anwendung vonkonstruktiven Methoden. Trotzdem möchte mich in diesem Kapitel zum IU äussern. Dervorgeschlagene IU fordert vonder Lehrperson,dass siegewisse schauspielerischeFähigkeitenhatundsichinzweiverschiedenePersönlichkeitversetzenkann.DerIUgelingtnurdann,wenndieLehrpersondieStimmungsschwankungenkonsequentverfolgtundnichtDurchblickenlässt,dassessichumSchauspielereihandelt.NichtnurdieLehrpersonistgefordert,sondernauchdieSchüler.WiewerdenSiediese(noch)unbekanntenSeitenderLehrpersonaufnehmen?WerdenSie schmunzelnmüssen?Werden Sie wütend und verlassen gar das Schulzimmer? Es ist die

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

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Entscheidung der Lehrperson, bei welcher Klasse sie diesen IU durchführen kann und beiwelcherKlassesiebessereinenanderenEinstiegindasThemaformuliert.EinzelarbeitFürdieDurchführungderweiterenLektionenistesnötig,dassalleLernendenaufdemgleichenWissensstandbezüglichKlimawandel sindunddass jedereinzelneLernendederÜberzeugungist,dasssichdasKlimasystemerwärmt.Damitsichergestelltwerdenkann,dasssichauchjedeeinzelnePersonmitdiesenGrundlagenbefasst,unddass jedePersonauf ihrempersönlichenWissensstand abgeholtwird,wird eine Einzelarbeit durchgeführt. In der Einzelarbeit fügt derLernende den neuen Lerninhalt in die bestehenden Konstruktionen der Welt ein. Aber diesgelingt nur hinreichend, wenn die Ausgangslagen der Lerner beachtet und durch ein klaresFörderkonzept unterstützt werden. Dieses Förderkonzept steckt hinter dem Aufbau derAufgaben: Aufgabe 1 ist anschaulich und sehr einfach, so dass alle Lernenden folgen können(‚Wir sollten auf eine Eiszeit zusteuern...’). Aufgabe 2 ist eineWiederholung der Aufgabe 1,wobei einneuerAspektdazugefügtwird (‚...aber die Temperaturen steigen an...’). Aufgabe3behandeltdenneuenAspekt auseiner anderenSichtweiseundbestätigtdieneueErkenntnis(‚... und zwar markant.’). Und schliesslich wird durch den Austausch am Ende der Lektionsichergestellt,dassalleLernendenzumgleichenSchlussgekommensind.(Quelle:http://methodenpool.uni‐koeln.de)

2.6 UnterrichtsmaterialienDieLehrerinformationen(L)undArbeitsblätter(A)zudieserLektionfindensichinAnhang1:L.1.1MöglichesBildfürdieEröffnungderLektion(S1)L.1.2InformationenzumIPCC(S5)L.1.3AbbildungenzuTemperaturenausIPCC2007(S6)L.1.4LösungenzudenArbeitsblättern(S8)A.1.1Prüfungsfragen(S2)A.1.2Arbeitsblatt1:VerlaufderErdoberflächentemperatur(S7)A.1.3Arbeitsblatt2:VerlaufderErdoberflächentemperatur(S7)

2.7 Prüfungsfragen1) DienebenstehendeAbbildungausdem IPCC‐

Bericht2007zeigtdiebeobachteteÄnderungder Erdoberflächentemperaturen von 1901bis 2005. Schätzen Sie ab,warumdie aktuellzubeobachtendeTemperaturzunahmeandenPolenstärkeristalsamÄquator.(K2)Die Frage ist gut beantwortet, wenn SiemindestenseinMerkmal fürdieTemperatur‐zunahme an den Polen und einMerkmal fürdie Temperaturzunahme am Äquatorbeschreiben.(10Punkte)

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

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Lösung:DieTemperaturzunahmeandenPolenistwegenderSchnee‐undEisschmelzestärkeralsamÄquator:durchdieSchneeschmelzeergibtsichanstelleeinerweisseneinedunkleOberfläche,welche mehr Sonnenlicht absorbiert ‐> Erwärmung. Betrachtet man die Kontinente, so istnichtüberalleineTemperaturzunahmezubeobachten:IngewissenGebietenwurdeessogarkühler! Der Grund liegt darin, dass früher eine dunkle Oberfläche war und nun durch dielandw.NutzungdieErdoberflächeandiesemOrthellerwirdundmehrSonneabstrahlt.

2) ZeichnenSieimuntenstehendenDiagrammdenglobalenTemperaturverlaufderletzten100

Jahreein(K3)undbeschreibenSiediebeobachtetenVeränderungen(K2).FüreinDiagrammmitdenJahrzehnt‐Mittelwerten1906‐2005undTemperaturabweichungin°C zum Mittel von 1901‐1950erhalten Sie 5 Punkte, dazu gehörtauch die Beschreibung derDiagramm‐Achsen. Weitere 5Punkte erreichen Sie durch dieNennung von mindestens zweiMerkmalenzumTemperaturverlaufderletzten100Jahre.Lösung:

Die schwarze Linie stellt die beobachteteTemperaturzunahmedar.Die Kurve steigt von 1910‐1940 und sinktdannbis1970.1970konntemannachdemRhythmusvonWarm‐undEiszeitenfolgern,dassunsdienächsteEiszeitbevorsteht.Ab 1970 aber eindeutige Temperatur‐zunahme. Im Jahr 2000 ist es ca. 1°C

wärmer als im Mittel 1901‐1950. (Seit den 1950‐er Jahren stark zunehmender VerbrauchfossilerBrenn‐undTreibstoffe‐>vermehrteFreisetzungvonTreibhausgasen).EbenfallsalsErklärunggiltdas „GlobalDimming“:NachErgebnissenderETHZürichgabeszwischenden60er‐und80er‐Jahreneinenals"GlobalDimming"bezeichnetenRückgangderSonneneinstrahlung, was einen kühlenden Effekt auf das Klima zur Folge hatte. Für diesesPhänomenwurde die Luftverschmutzung durch Schwefeldioxid und andere SchadstoffewieRusspartikel verantwortlich gemacht. In dieser Zeit entwickelte sich die globaleDurchschnittstemperaturnicht so,wiemandiesaufGrundder steigendenKonzentrationenan Treibhausgasen eigentlich erwarten hätte müssen. Seit Mitte der 80er‐Jahre ist dieserEffekt nicht mehr erkennbar, was unter anderem auf die wirksamen Luftreinhaltungs‐maßnahmen zurückgeführtwird, die in dieser Zeitweltweit begonnen hatten. In den 90er‐Jahren hat sich die globale Erwärmung deutlich beschleunigt, wasmit dem Rückgang des„GlobalDimming“zusammenhängenkönnte.

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

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3. Lektion2:IstderKlimawandelmenschgemacht?

3.1 InhaltSchwerpunktdieserLektion istdieUrsachedesbeobachtetenKlimawandels.DabeisolltendieSchülerdie FunktionsweisedesTreibhauseffektsbereits kennen. Siewerden indieser Lektionmit den Zahlen des IPCC zur Energiebilanz der Erde konfrontiert und können ihrWissen zumTreibhauseffekt stärken. Die Lektion besteht aus zwei inhaltlichen Schwerpunkten: DerDiskussion von natürliche und menschgemachte Einflüssen auf das Klima und den neuenErkenntnissenausdemIPCC‐Bericht2007zudenTreibhausgas‐EmmissionenvonKohlendioxid,MethanundLachgas.

3.2 Lernziele• DieLernendenkönnenbeurteilen, inwiefernderbeobachteteKlimawandelaufnatürli‐

chebzw.aufmenschlicheEinflussfaktorenzurückzuführenist.(K6)• Die Lernenden könnenbeschreiben,wie die folgendeAussage zustande kam (K2):Die

CO2‐undCH4‐Konzentrationensindheutehöheralsindenvergangenen650’000JahrenSpeziell für diese Lektion gilt das Dispositionsziel, dass die Lernenden Informationen aus denMediengezielthinterfragenundihreBeurteilungenbasierendaufFaktenbegründenkönnen.

3.3 AblaufplanModul:DieneustenErkenntnissezumKlimawandel(IPCC2007)Lektion2:IstderKlimawandelmenschgemacht?Zeit S Inhalt AktivitätLernende AktivitätLehrperson Materialien2’ 1 DieWeltundderMensch Interesseaktivieren Folieauflegen,Text

vorlesenFolie:IstderKlimawandelmenschgemacht?,TextL.2.1

8’ 2 Energiebilanz MündlicheBeiträgeliefern

BeiträgeaufWandtafelnotieren

Wandtafel,Kreide,BilderausL.2.2

7’ 34

NatürlicheAntriebeMenschgemachteAntriebe

Aktivzuhören LehrervortragzumThema

15’ 5 KlimamodelleversustatsächlicheMessungen

Briefschreiben(ev.mitSitznachbar),FestigendesgehörtenStoffs,AustauschenderResultate

Arbeitsblattverteilen,Einzelne(ev.Zweiergruppen)unterstützen,EinzelnekönnenihrenBriefvorlesen

ArbeitsblattA.1.1

5’ 6 Treibhausgaskonzentrationen Aktivzuhören LehrervortragzumThema

InhalteausL.2.3vermitteln

8’ 7 Bildbesprechung,Take‐HomeMessages

MündlicheBeiträgeliefern,ReflektierenderLektion

Bildrätselbesprechenundauflösen,Take‐HomeMessagesverkünden,Briefeaufhängen

BildausL.2.4auflegen

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

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3.4 LernschritteS1:Informierender Unterrichtseinstieg. Die Folie vom Ende der letzten Lektion: ‚Ist der

Klimawandelmenschgemacht?’istbereitsbeimEintretenderLernendenindasSchulzimmeraufdemHellraumprojektoraufgelegt.Lehrperson:GeschätzteSchülerinnenundSchüler,istder Klimawandel menschgemacht? Wir haben dazu bereits in der letzten Lektion einigeStichworte gesammelt, heute möchte ich Ihnen als Einstimmung eine kurze Geschichtevorlesen.(LehrpersonliestdieGeschichteausL.2.1vor).DasistdochdickePost!Daschreibtjemandklippundklar,dassderMenschanallemSchuldist.Dochdarfmandas?Kannmandas?WiekanndennderEinflussdesMenschenbewiesenwerden?UndwasträgtdieNaturdazu bei? Diesen Fragen werden wir uns in dieser Lektion widmen – und nochmehr: ichwerde Ihnen zeigen können,wie die Treibhausgaskonzentrationen in den letzten sageundschreibe 650'000 Jahren ausgesehen haben! Dazu tauchenwir ein in die Erforschung vonEisbohrkernen.

S2: GlobaleEnergiebilanz.RepetitionimPlenumoderLehrervortrag:DieglobaleEnergiebilanz

ausdemIPCC2007wirdmitPowerPointprojiziertimKlassen–gesprächdiskutiert[L.2.2].S3: NatürlicheAntriebe.Lehrervortrag:natürlicheAntriebe,wieVulkanausbrücheetc.würden

zueinerAbsenkungderErdoberflächentemperaturführen.S4: Menschgemachte Antriebe. Lehrervortrag: Treibhausgase aus Verbrennung, Landwirt–

schaft,LandnutzungsänderungenführenzueinerErhöhungderErdoberflächentemperatur.S5: Klimamodelle.Briefmethode:MittlereglobaleErdoberflächentemperaturen–Modellund

Messungen.Arbeitsblatt. [A.2.1].Die imArbeitsblatt verwendetenGrafiken stammenausdemIPCC‐Bericht2001.ImneuenIPCC‐BerichtkonntennurdieModelleaundcgefundenwerden.DasModellb,welchesnuranthropogeneEinflüsseberücksichtigt,istaberfürdasVerfassendesBriefesunentbehrlich.

S6: Treibhausgaskonzentrationen in den letzten 650'000 Jahren. Lehrervortrag: Erforschung

vonEisbohrkernen,ErläuterungderAuswertungderEisbohrkerne,IPCCGrafiken[L.2.3]S7:Schluss.Bildbesprechung, Lehrperson: Zum Abschluss lege ich Ihnen noch ein Rätsel vor.

(Lehrperson legt Bild aus [L.2.4] auf.)Was sehen Sie hier? Die Flächen der Länder sindverzerrt,waskönntendieseFlächenabbilden?Take‐HomeMessages:1)DieErwärmungdesKlimasystems seit 1950 ist mit über 90%‐iger Wahrscheinlichkeit durch anthropogeneTreibhausgaseverursacht.2)DieCO2undCH4‐Konzentrationensindheutehöheralsindenvergangenen650'000Jahren.

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3.5 BegründungderMethodenwahlBriefmethodeDieBriefmethodehilft,dasGelerntezureflektieren,inWortezufassen,neueErkenntnisseüberdie eigene Perspektive zu gewinnen und das Argumentieren zu üben. Es geht in dervorliegenden Übung nicht primär um den sprachlichen Ausdruck, sondern besonders darum,den Inhalt zu verstehen, sich eigenständig, produktiv und konstruktiv mit dem Themaauseinander zu setzen und dem Sachthema einen aktuellen Lebensbezug zu verleihen. DieLernendeneignensichmitdieserMethodedieFähigkeitenzurErreichungdesDispositionszielssowie des ersten Lernziels an. Vielleicht ermöglicht die Briefmethode sogar, bei skeptischenSchülerneinenPerspektivenwechselzuinitiieren.(Quelle:http://methodenpool.uni‐koeln.de) BildbesprechungNachdemzweiten thematischen InputwerdendieSchüler zumSchlussder Lektionnochmalszum Nachdenken und zur Mündlicharbeit animiert. Dies gelingt durch das Zeigen einesbekannten,aberverzerrtenBildderWelt.Was istdaraufdargestellt?DieLernendenschildernund umschreiben den Inhalt des vorgezeigten Bildes, üben die Beobachtung und dasFormulieren und hier insbesondere das Verknüpfenmit dem zuvor Gehörten. Die LernendenerhalteneinenbleibendenEindruckderglobalenVerteilungderTreibhausgasemissionen.

3.6 UnterrichtsmaterialienDieLehrerinformationen(L)undArbeitsblätter(A)zudieserLektionfindensichinAnhang2:L.2.1TextfürdieEröffnungderLektion(S1)L.2.2AbbildungderglobalenEnergiebilanzausIPCC2007(S2‐S4)L.2.3TreibhausgaskonzentrationenausIPCC2007(S5)L.2.4AbbildungfürdenSchlussderLektion(S7)A.2.1 Arbeitsblatt 1: Mittlere globale Erdoberflächentemperaturen – Modell undMessungen(S5)

3.7 Prüfungsfragen1) Ein Grossteil des beobachteten Temperaturanstieges seit 1950 wurde mit >90% Wahr‐

scheinlichkeit durch anthropogene Treibhausgase verursacht. Wie wurde diese Aussageaufgestellt?(K5)ErwartetwirddieErläuterung,mitwelcherMethodeobigerSchlusszuStandekam(4Punkte)undwelchenEinflussnatürliche(3Punkte)undmenschliche(3Punkte)EinflussfaktorenaufdasKlimahaben.

Lösung:Es wurdenModelle berechnet, die zeigten, dass die Summe aus solaren und vulkanischenAntriebenwährend der letzten 50 Jahre wahrscheinlich eine Abkühlung verursacht hätten.

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Beobachtetwurdeaberindenletzten50JahrenwurdeeineErwärmungderTroposphäreundeine Abkühlung der Stratosphäre. Die beobachtete Erwärmung wird nur mit Modellenerreicht, bei denen anthropogene Antriebe miteinbezogen werden. Nur die Zunahme derTreibhausgasehättezueinerhöherenErwärmunggeführt.

2) BeschreibenSie,wiediefolgendeAussagezustandekam:DieCO2‐undCH4‐Konzentrationen

sindheuteweithöheralsindenvergangenen650’000Jahren.(K2)Für die Beschreibung der Forschungsmethode erhalten Sie 4 Punkte. Für dieNennung derCO2‐undCH4‐KonzentrationenimJahr2005erhaltenSieweitere6Punkte.

Lösung:MitHilfevonEisbohrkernenkonntendieCO2‐undCH4‐Konzentrationender letzten650'000Jahre bestimmt werden. Die atmosphärische Kohlendioxidkonzentration im Jahre 2005übertrifft dieausEisbohrkernenbestimmtenatürlicheBandbreiteder letzten650'000 Jahre(180 bis 300 ppm) bei Weitem. Die atmosphärische Methan‐Konzentration im Jahre 2005übertrifft dieausEisbohrkernenbestimmtenatürlicheBandbreiteder letzten650'000 Jahre(320bis790ppb)ebenfallsbeiWeitem.

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4. Lektion3:WelcheAuswirkungenhatderKlimawandel?

4.1 Inhalt

Auf der Grundlage der bisherigen Beobachtungen zur Treibhausgaskonzentration undTemperaturerhöhung(Lektion1und2)werdenindieserLektiondieVeränderungeninphysikali‐schenundbiologischenSystemenaufgezeigt.ZudemwirdaufdieZukunftsszenariendesIPCC2007eingegangenunddieArt von zukünftigenAuswirkungen in Europaund verschiedenen Sektorender Schweiz besprochen. Die Arbeitsblätter dieser Lektion können keinerMethode zugeordnetwerden.SieenthaltenlediglichIdeen,welcheunterdemKapitel‚BegründungderMethodenwahl’diskutiertwerden.DerSchlussderLektionistnichtausformuliert,weildieservonderMethoden‐wahlabhängt,unddiesewiederum‐wiebeschrieben‐nichtabschliessendbehandeltwordenist.

4.2 Lernziele• DieLernendenkönnendieFolgendeserwartetenKlimawandelsfüreinbeliebigesLand

inEuropaabschätzen(K3)• DieLernendenkönnendenTemperaturverlaufderverschiedenenSzenarienbisinsJahr

2100interpretieren(K2)• DieLernendenkönnenjezweiBeispielefürdieAuswirkungenderKlimaerwärmungpro

Sektornennen(K1)

4.3 AblaufplanModul:DieneustenErkenntnissezumKlimawandel(IPCC2007)Lektion3:WelcheAuswirkungenhatderKlimawandel?Zeit S Inhalt AktivitätLernende AktivitätLehrperson Materialien3’ 1 BezugzumVorwissenherstellen

mitBildernvonExtremereignissen

Interesseaktivieren BildervonExtremereignissenzeigen,Lernzielebekanntgeben

BildervonExtremereignissen

8’ 23

BisherbeobachteteVeränderungenderExtremeBisherbeobachteteVeränderungeninphysikal.undökologischenSystemen

Aktivzuhören VortragzubeobachtetenÄnderungen

L.3.1

10’ 4 Klimaszenarien2100 Aktivzuhören SzenarienundprojizierterTemperaturverlauferläutern

L.3.2

20’ 56

AuswirkungenderKlimaerwärmungnachLändern(Europa)AuswirkungenderKlimaerwärmungnachSektoren(Schweiz)

BearbeitenderArbeitsblätter

VerteilenderArbeitblätter,Sicherstellen,dassallezurrichtigenLösungkommen

A.3.1,A.3.2,LösungeninL.3.3

4’ 7 Schluss,Take‐HomeMessages ReflektierenderLektion VerkündenderTake‐HomeMessages

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4.4 LernschritteS1: InformierenderUnterrichtseinstieg. Lehrperson:MögenSie sichnochanden29.Oktober

2008 erinnern? An diesem Tag hat es in Zürich geschneit! Hat das nun etwas mit derKlimaveränderung zu tun?Was habenwir in Zukunft aufgrund der Klimaveränderung fürPhänomene zu erwarten? Diese Fragen besprechen wir in der heutigen Lektion (DieLehrpersonliestdieLernzielevor.)

S2:Beobachtete Veränderungen der Extreme. Lehrervortrag: Extremereignisse werden sich

häufen,GrafikenausdemIPCC‐Bericht2007zeigen.S3: BeobachteteVeränderungeninökolog.undphysikal.Systemen.Lehrervortrag:[L.3.1]S4: Klimaprognosenbis2100.Lehrervortrag:Szenarienvorstellen.Temperaturverläufejenach

Szenarioerläutern.WelchesSzenarioentsprichtamehestenderWirklichkeit?[L.3.2]0.76°CErwärmung in 100 Jahren ist nicht viel aber das Klimasystemweist eine grosse TrägheitgegenüberVeränderungenaus‐>langsamerBremsweg.UndzudemalsVergleich:dieletzteEiszeitwarvor18'000Jahren,dannwardasMittellandeisbedecktundeswarnur3°Ckälteralsheute!

S5: ArbeitsblattAuswirkungennachLändern(Europa).Arbeitsblatt1[A.3.1]S6:ArbeitsblattAuswirkungennachSektoren(Schweiz).Arbeitsblatt2[A.3.2]S7: Schluss.Take‐HomeMessages: 1)Die ErwärmungdernächstenDekaden steckt schon im

System drin. Die langfristige Erwärmung liegt in unserer Hand. 2) Die zu erwartendeKlimaänderungbeinhaltet:mehrExtreme(u.a.Hitzewellen),feuchterindenhohenBreiten,trockenerindenSubtropen.

4.5 BegründungderMethodenwahlArbeitsblätter‐>Rollenspiel?DieerarbeitetenArbeitsblättersindindieserFormkeinereindeutigenMethodezuzuordnen.Siebeinhalten Ideen, auf welche Art die Lernenden zum Denken angeregt werden könnten. Esbesteht zum Beispiel die Möglichkeit, diese Übungen so umzuformulieren, dass daraus einRollenspielentstünde:DieSchülerstellenverschiedeneAkteureausdeneinzelnenSektorendarund vertreten deren Standpunkt. Die Darstellung der verschiedenen Situationen könnte sichentwedernuraufdieSchweizbeschränken (Arbeitsblatt1)oderaberaufEuropaausgeweitetwerden (Arbeitsblatt 2). Die Lernziele sind gegebenenfalls anzupassen. Gute Beispiele fürverschiedene Betroffene finden sich im Heft des BAFU: UMWELT – Herausforderung Klima‐wandel,Ausgabe3/2008.

4.6 UnterrichtsmaterialienDieLehrerinformationen(L)undArbeitsblätter(A)zudieserLektionfindensichinAnhang3:

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L.3.1VeränderungphysikalischerundbiologischerSystemeausIPCC2007(S3)L.3.2Klimaprognosen2100ausIPCC2007,(S4)L.3.3LösungenzudenArbeitsblättern(S5,S6)A.3.1Arbeitsblatt1:AuswirkungenderKlimaveränderungennachLändern(Europa)(S5)A.3.2Arbeitsblatt2:AuswirkungenderKlimaveränderungennachSektoren(Schweiz)(S6)

4.7 Prüfungsfragen1) Warum unterscheiden sich die verschiedenen Szenarien bis 2030 kaum, sondern sind die

UnterschiedeerstamEndedesJahrhundertssichtbar?(K2) FürdieErläuterungvonzweiGründenfürdieobigeBeobachtungerhaltenSie10Punkte.

Lösung: DasSystemistsehrträge,derOzeanerwärmtsichnurlangsam(SonnenhöchststandimJuni,

OzeanistimAugustamwärmsten),deshalbisterstnach30Jahrensichtbar,welchenEinflussunserenheutigenEmissionenaufdasSystemhaben.

2) Nennen Sie Beispiele für die Auswirkungen der Klimaerwärmung in 3 verschiedenen

Sektoren.(K1) FürjedeskorrekteBeispielerhaltenSie2Punkte,maximaljedoch10Punkte.Dabeimüssen

sichdieBeispieleaufmindestens3verschiedeneSektorenbeziehen.EssinddemnachauchmehrereBeispieleproSektormöglich.

Lösung:• Tourismus: Die Schneefallgrenze liegt höher, es braucht neue Standorte für Skischulen, die

Winteratmosphäre imUnterlandfehlt.DasWasser fürdieBeschneiungwirdknappundderGletscherrückzug führt dazu, dass die alpine Landschaft an Attraktivität verliert. DasAuftauendesPermafrostsführtzugefährlichemSteinschlag

• Wasserwirtschaft:wenigerWasserheissttieferePegel,d.h.zumBeispielfürdenRhein,dassdie Transportkapazitäten sinken und die Kosten für den Transport steigen. DieStromproduktionausWasserkraftvermindertsichumca.7%.ForellenkommenunterDruck,andereArtenwandern ein. Es gibt KonkurrenzumsWasser: Landwirtschaft (Bewässerung),(Energie‐)WirtschaftundGewässerökosysteme

• Menschliche Gesundheit: Mehr Hitzetote, weniger Todesfälle durch Kälte, grössereAusbreitungvonZeckenundMücken,VerlängerungderPollensaison.Ammeisten leidetdieBevölkerungsgruppe(Kinder,Betagte)mitgeringerAnpassungskapazität.

• Infrastruktur:DieZunahmederextremenWetterereignissewirktsichaufdieInfrastrukturaus(Trasseenstabilität und Strassen gefährdet durch Starkniederschläge, Hochwasser,Rutschungen, Lawinen, Hitzeperioden) aus. Investitionen zum Schutz vor Extremereignissenwerdennötig.InGebäudensinktderEnergiebedarfimWinter,dafürsteigtderKühlbedarfimSommer

• Landwirtschaft: Pflanzen und Tierewandern in bergige Höhen oder sterben aus, SubalpineLärchenwälderverschwinden,vorersterhöhteProduktivität inderLandwirtschaft,künstlicheBewässerungnötig,BefallvontrockenheitsliebendemBorkenkäfer

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5. Lektion4:WaskostetderKlimawandel?

5.1 InhaltDievorangegangeneLektionhatgezeigt,dassdielangfristigeErwärmunginunsererHandliegt.Wir wollen in dieser Lektion studieren, welche Reduktionspotentiale es aus wirtschaftlicherSicht gibt und was eine Umsetzung dieser Potentiale für Emissionsminderungen bewirkenkönnte. Zudem werden die vom IPCC 2007 bezifferten Vermeidungskosten mit den zuerwartetenSchadenskostenverglichen.

5.2 Lernziele• DieLernendenkönnenineigenenWortenbeschreiben,wiedasIPCCbeiderBerechnung

derEmissionsminderungspotentialevorgegangenist(K2)• DieLernendenkönnenfüreinenSektorTechnologienundMöglichkeitenzurReduktion

desTreibhausgas‐Ausstossesnennen(K1)• DieLernendenkönnenabschätzen, inwelchemSektorund inwelcherKostenkategorie

dasgrössteReduktionspotentialimJahr2030vorhandenist(K3)

5.3 AblaufplanModul:NeusteErkenntnissezumKlimawandel(IPCC2007)Lektion4:WaskostetderKlimawandel?Zeit S Inhalt AktivitätLernende AktivitätLehrperson Materialien3’ 1 AufLektioneinstimmen Aktivzuhören Geschichtemit

Glühbirneerzählen,HalogenspotundStromsparspotmitVerpackungundPreis

10’ 23

Treibhausgasemissionenbis2004Treibhausgasemissionenbis2030

Aktivzuhören VortragzumThema,ÜberleitungzuReduktionspotentialen

L.4.1.‐L.4.3

10’ 4 Reduktionspotentialeerarbeiten

SelbststudiumderArbeitsblätter,bestimmen,wervorträgtundwerdieTabelleausfüllt.

Zuteilungin7Gruppen,Arbeitsblätterverteilen

ArbeitsblätterA.1.1‐A.1.7proGruppe,A.1.8fürjedePerson

20’ 456

VorträgederGruppenzumReduktionspotentialnachSektoren*DiskussionderVerminderungskostenDiskussionderSchadenskosten

VorträgederGruppen(ohneHilfsblatt)undausfüllenderTabelleaufderFolieundjederfürsich

AbfolgederGruppenbestimmen,Bilderprojizieren,InputbezüglichKostenin%desBIP

TabelleA.1.8aufFolieauflegen,einpassendesBildzujederGruppeprojizieren.AlleerhaltenalleArbeitsblätter,L.4.4

2’ 7 Schluss ReflektierenderLektion Take‐HomeMessages.VerknüpfungzumIUherstellen.

*FürLernschrittS4eignetsichanstellederMethodemitSelbststudiumundReferatenauchdiePuzzle‐Methode(sieheKapitel5.5,BegründungderMethodenwahl)

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5.4 LernschritteS1: InformierenderUnterrichtseinstieg.Lehrperson:LetzteWochestandichimSupermarktvor

demRegalmitdenLeuchtkörpern– ichbrauchtedringendeineneueGlühbirne fürmeineGangbeleuchtung zu Hause. Die Auswahlwar gross: von herkömmlichenGlühbirnen überHalogenspotszuEnergiesparlampen.Undmirwurdesogargleichaufgezeigt,wievielStromichmitwelchemProdukteinsparenkann.EineStromsparlampez.B.benötigt80%wenigerEnergie als eine herkömmliche Glühbirne. Ich dachte fürmich:Wunderbar, es gibt ja eingrossesPotential,dieTreibhausgasemmissionendurchdenEinsatzvoncleverenTechnolo‐gien zu reduzieren!Nun kostet aber eine Stromsparlampemindestens dreimal so vielwieeineherkömmlicheGlühbirne.DastelltesichfürmichdieFrage,obdenneineReduktionderTreibhausgasedurcheffizientereTechnologienvielleichtgarnichtbezahlbarist?DasIPCCistdieserFragenachgegangenundwirwerden inderheutigenLektionerfahren, (Lehrpersonprojiziert Lernziele) wie das IPCC bei der Berechnung der Emmissionspotentiale vorge‐gangenist,inwelchenSektoreneswasfürTechnologienundMöglichkeitenzurReduzierungdesCO2‐Ausstosses gibt undwodasgrössteReduktionspotential im Jahr 2030 vorhandenist.

S2: EntwicklungderTreibhausgasemissionenbis2004.Lehrervortrag[L.4.1]S3: Treibhausgasemissionen 2000, 2030 und 2100. Lehrervortrag: je nach Szenario andere

EntwicklungderTreibhausgasemissionen[L.4.2]S4: Reduktionspotenziale in verschiedenen Bereichen. Selbststudium (Gruppenarbeit) und

ReferatdurchSchüler[A.4.1‐A.4.8]S5: KostenfürReduktion,Verminderungskosten.Lehrervortrag[L.4.3]S6: Schadenskosten.Lehrervortrag[L.4.3]S7: Schluss.Take‐HomeMessages:1)DasökonomischeMitigationspotenzial<100US$ist

genug,umdieEmissionen2030unterdasheutigeNiveauzusenken2)DieSchadens‐undAnpassungskosten,diedieKlimaänderungverursacht sinddeutlichhöheralsdieVermeidungskosten. Lehrperson: Im ökonomischen Potential ist mein persönlicherBeitrag, also die Tatsache, ob ich nun eine Stromsparlampe oder eine herkömmlicheGlühbirne kaufe, nicht berücksichtigt. Aber natürlich können auch unsere persönlichenKonsumentscheidungen zur Reduktion der Klimaerwärmung beitragen. WelcheMöglichkeitenesgibt,werdenwirindernächstenLektionbehandeln.IchwünscheIhneneinengutenTagundaufWiedersehen.

5.5 BegründungderMethodenwahlSelbststudium(Gruppenarbeit)undReferatDie Arbeitsblätter zu den verschiedenen Sektoren sind alle etwa gleich umfangreich undinteressantundkönnen so sehr gut auf verschiedene, gleichgrosseGruppenverteiltwerden.

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MitHilfederArbeitsblättererhaltendieLernendendieGelegenheit,dieGrundlagenzurBeant‐wortung der gestellten Frage (‚Welche Reduktionspotentiale gibt es in welchem Sektor?’)selbständig zu erarbeiten. Der Austausch der Gruppen erfolgt durch Referate, welche durchBildmaterial unterstütztwerden.Die Lernendenübendas Präsentierenundmüssen sich vomZwangbefreien,sichanschriftlicheUnterlagenzubinden.Puzzle‐MethodeUnter der Voraussetzung, dass die Klasse aus 16 Schülern besteht undman sich auf vier dersiebenSektorenbeschränkt,kannanstellederReferateauchdiePuzzle‐Methodeangewendetwerden.DabeibildensichdieLernendenineinererstenRundezuExpertenaus(Expertenrunde)undgebenihrWissenineinerzweitenRunde(Unterrichtsrunde)andieMitschülerweiter.Mitdieser Methode werden alle Mitschüler aktiviert, die Mündlicharbeit wird gefördert, dieHemmschwelle für den Input ist aufgrund der kleinen Gruppengrössen tief und es sindRepetitionsschlaufenvorhanden.

5.6 UnterrichtsmaterialienDieLehrerinformationen(L)undArbeitsblätter(A)zudieserLektionfindensichinAnhang4:L.4.1EntwicklungderTreibhausgasemissionen1970‐2004(S2)L.4.2Treibhausgasemissionen2000,2030und2100(S3)L.4.3EmissionsminderungspotentialundSchadenskosten(S5,S6)L.4.4LösungenzurGruppenarbeit(S4)A.4.1Gruppe1:Energieumwandlung(S4)A.4.2Gruppe2:TransportunddazugehörigeInfrastruktur(S4)A.4.3Gruppe3:Wohn‐undGeschäftsgebäude(S4)A.4.4Gruppe4:Industrie(S4)A.4.5Gruppe5:Landwirtschaft(S4)A.4.6Gruppe6:Forstwirtschaft(S4)A.4.7Gruppe7:Abfallwirtschaft(S4)A.4.8Tabelle:ReduktionspotentialeimJahr2030(S4)

5.7 PrüfungsfragenFürdieKlausurvorbereitunggilt:AllewissenübereinenSektorderGruppenarbeitBescheid.1) NennenSie füreinenbeliebigenSektorTechnologienundMöglichkeitenzurReduktiondes

Treibhausgas‐Ausstosses(K1)FürjedekorrekteReduktionsmöglichkeiterhaltenSie2.5Punkte,insgesamtabermaximal10Punkte.Lösung:(sieheauchArbeitsblätterder7Gruppen)Energieumwandlung Verlagerung des Angebots auf CO2‐arme fossile Brennstoffe (z.B. Erdgas statt

Kohle), Einsatz von Auffangtechnologien (carbon capture and storage), Einsatz

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alternativerEnergien.UnterstützungerneuerbarerEnergiendurchdiePolitik(z.B.CO2‐Besteuerung, Subventionierung von erneuerbaren Energien oderregulatorischeMassnahmen)

TransportundInfrastruktur Grösstes Einsparungspotential im Strassenverkehr: i)effizientere, leichtere undaerodynamischereFahrzeuge, ii)die Substitutionvon fossilenTreibstoffendurchalternativeTreibstoffewiez.B.Biotreibstoffe,ElektrizitätoderWasserstoff(Stich‐wort:Flexfuel‐Systeme), iii)betrieblicheOptimierungen (Stichworte:Leerfahrten,Routenwahl,Unterhaltetc.)undiv)dieVerlagerungvonTransportleistungenvonderStrasseaufdieSchiene.

Gebäude Reduktion des Energieverbrauchs und der “Grauen Energie” in Gebäuden,Übergang zu kohlestoffarmen Energieträgern, Kontrolle der Nicht‐CO2‐Treibhausgasemissionen.DieErhöhungderEnergieeffizienzvonneuenundaltenGebäuden ist dabei die vielversprechendste und kosteneffektivsteMassnahme(Stichworte: Heizung, Kühlung, Lüftung, Isolierung, Beleuchtung, Solarenergie,energiesparendeGeräte,Wartung,VerhaltenderNutzer).

Industrie Energieeffizienz, Umstellung auf CO2‐arme Primärenergielieferanten,Energiegewinnung, erneuerbare Energielieferanten, der Rohstoffverwendung,ProduktumstellungundMaterialeffizienz,Neu‐undErsatzinvestitionenunterderVoraussetzungderUmwelteffizienzzutätigen

Landwirtschaft Verbessertes Management von Acker‐ und Weideflächen (Stichworte:ackerbaulicheMethoden,Bodenbearbeitung,Düngung)sowiedieSanierungvonorganischen Böden, die zwecks Ackerbau entwässert wurden, und vondegeneriertemLand.DesWeiterenstehenfolgendeOptionenoffen:verbessertesManagement vonWasser und Reisanbau, Stilllegung oder veränderte NutzungvonAckerflächenundFeldwaldbau.

Forstwirtschaft Erhaltung bzw. Erhöhung der Waldfläche, Veränderungen in der Waldbewirt‐schaftung, Substitution von Produkten, die viel fossile Energie benötigen, durchholzbasierteProdukteunddieProduktionvonBioenergieausHolz

Abfallwirtschaft Rückgewinnung und Nutzung von CH4‐Deponiegas (landfill gas recovery),allgemein verbesserte Deponieverfahren, moderne Verbrennungsmethoden,technisierte Abwasserbehandlung, kontrolliertes Kompostieren von organischenAbfällen verbreitete Entsorgungsabdeckung, Recycling und die Vermeidung vonAbfällen

2) Schätzen Sie ab, in welchem Sektor und in welcher Kostenkategorie das grösste

ReduktionspotentialimJahr2030vorhandenist(K3) Sie erhalten 2 Punkte für die Beschreibungdesjenigen Sektors, in demdas grössteReduk‐

tionspotential (konservativ und optimistisch) vorhanden ist. Jeweils 2 weitere PunkteerhaltenSiefürdiekorrekteNennungderjenigenSektorenjeKostenkategorie,beidenendasgrössteReduktionspotentialvorhandenist.

Lösung: GrösstesReduktionspotentialimSektorGebäude(5.4‐6.7GtCO2‐ÄquivalenteproJahr). <0US$/CO2‐ÄquivalenteproJahr:Gebäude(5.0GtCO2‐ÄquivalenteproJahr) <20US$/CO2‐ÄquivalenteproJahr:Energieversorgung(1.9GtCO2‐ÄquivalenteproJahr)oder

Transport(1.4GtCO2‐ÄquivalenteproJahr) 20‐50US$/CO2‐ÄquivalenteproJahr:Industrie(2.4GtCO2‐ÄquivalenteproJahr) 50‐100US$/CO2‐ÄquivalenteproJahr:Landwirtschaft(1.7GtCO2‐ÄquivalenteproJahr)

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6. Lektion5:Klimawandel–wieweiter?

6.1 InhaltNachdemdie Lernendennun fundiertesWissen überUrsachenund Folgen des Klimawandelserlangthaben,gehtes indieserLektionumdieUmsetzung,d.h.darum, ihreigenesVerhaltenbezüglich Klimawandel zu reflektieren und sinnvolle Handlungsalternativen zu entwickeln. Eswerden kurz‐,mittel‐ und langfristigeMaßnahmen und Ziele auf verschiedenen Ebenen (wiedemEinzelnen,VerbändenundParteien,demStaatoderderWeltgemeinschaft)diskutiertundjederEinzelnezueinerVerhaltensänderungermuntert.

6.2 Lernziele• Die Lernenden können verschiedenen AkteurenmöglicheMassnahmen zur Reduktion

derTreibhausgasezuordnen(K4)• DieLernendenformulierenselberZiele,diesiepersönlichverwirklichenmöchten(K3)

6.3 AblaufplanModul:DieneustenErkenntnissezumKlimawandel(IPCC2007)Lektion5:Klimawandel–wieweiter?Zeit S Inhalt AktivitätLernende AktivitätLehrperson Materialien2’ 1 Schwierigkeitenbeider

UmsetzungvonumweltbewusstemHandeln

Interesseaktivieren AnknüpfenanIUderletztenLektion

7’ 2 WasmachtdiePolitik(Kyoto,Montreal)

Aktivzuhören LehrervortragzumThema

10’ 3 WelcheAkteureverfolgenwelcheZiele?

ZieleundAktionendengenanntenAkteurenzuzuordnen

VerteilenderArbeitsblätter

A.5.1(2Seiten),Schere,Leim;LösungenL.5.2

10’ 4

Kurz‐,lang‐,mittelfristigeZiele AktivanDiskussionteilnehmen

Diskussionführen(Brainstorming),

5’ 5 KonsumentscheideundihrUmwelteinfluss

Aktivzuhören Lehrervortrag.HitparadeKonsumentscheidevorstellen

L.5.1(2Seiten)

8’ 6 UmsetzungjedesEinzelnen Arbeitsblattausfüllen,inKuvertsteckenunddemLehrerabgeben.

VerteilenderArbeitsblätterundKuverts,EinsammelnderKuverts,VerschickenanOsternnichtvergessen!

Kuvert,A.5.2

3’ 7 Schluss ReflektierenderUnterrichtseinheit

ZusammenfassenderUnterrichtseinheit,Schlusswort

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Unterrichtseinheit zum Thema: Die neusten Erkenntnisse zum Klimawandel (IPCC 2007)

Fachwissenschaftliche Vertiefung mit pädagogischem Fokus Umweltlehre Herbstsemester 2008

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6.4 LernschritteS1: InformierenderUnterrichtseinstieg.Lehrperson:Sieerinnernsichbestimmtnochanmeine

Situation vor dem Regal mit den Leuchtkörpern. Damals fiel mir die Entscheidung nichtschwer. Bezogen auf die Treibhausgasemissionen ist eine teure Stromsparlampe dergünstigeren,herkömmlichenGlühbirneselbstverständlichvorzuziehen.Aberwie isteszumBeispiel beim Kauf von Tulpen? Soll ich Max Havelaar Freiluft‐Tulpen aus Kenia oderTreibhaus‐TulpenausdemnähergelegenenHollandkaufen?BeivielenEntscheidungensindwir Konsumentenüberfordert.Damitwir trotzdemunserenBeitrag leisten können,werdeichIhnenindieserLektioneineHitparadezumumweltbewusstenKonsumvorstellen.Zuerstaber werden Sie erfahren,Welchen Beitrag andere Akteure, wie zum Beispiel die Politik.ZumKlimaschutzbeitragen.

S2: Politik und Klimawandel. Lehrervortrag: Was macht die Politik (Kyoto‐, Montreal‐

Protokoll),waskonkret inderSchweiz,wie siehtesausmitdemErreichenderZiele,derUmsetzung?

S3: AkteureundZiele.Collage/Zuordnen:Arbeitsblatt[A.5.1]S4: Ziele:kurz‐,lang‐,mittelfristig?Diskussion:Ziele,kurz‐,lang‐,mittelfristig?Brainstorming:

weiterenZielen/Aktionen.S5: Konsumentscheidungen.Lehrervortrag:KonsumentscheidemitgrösstenUmweltwirkungen

[L.5.2]S6: Umsetzen.Selbstkontrolle:WelcheZielestecktsichjederEinzelne?Arbeitsblatt[A.5.2]S7:Schluss. Lehrperson: Wir sind nun am Ende dieser Unterrichtseinheit zu den neusten

ErkenntnissenzumKlimawandel.SiehabenindenvergangenenLektionengesehen,wiesichunserKlima verändert hat,mitwelchenMethodendie Forschung zudiesenErkenntnissengekommen ist,was die Gründe und die Auswirkungen der Klimaerwärmung sind undmitwelchen Kosten zu rechnen ist. Wir haben besprochen, wie träge das System ist: DieErwärmungdernächstenDekadenstecktbereitsimSystemdrin.WasdieWirtschaftundderStaatheuteentscheidenwirktsichaufdasKlimaunsererNachkommenaus.IndreiMonatenwerdenSie in IhremBriefkastendiesenBrief findenund–werweiss–vielleichthabenbisdann auch Sie persönlich etwas zur Reduktion der Klimaerwärmung beigetragen. IchwünscheIhneneinenschönenTag.

6.5 BegründungderMethodenwahlCollage/Zuordnen/Diskussion„EinBildsagtmehralstausendWorte“.BildersindwirksameInstrumentezurVermittlungvonInformationenundumInteressezuwecken.DasAusschneidenundLeimenerfordertnichtnurKopf‐ sondern zurAbwechslung aucheinmalHandarbeit.Die Lernendenmüssen sich intensivmit deneinzelnenAkteurenauseinandersetzen, um zur richtigen Zuordnung zu gelangenund

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sehengleichzeitigverschiedeneAnsichtengegenübergestellt.ÜberdenerarbeitetenInhaltwirdanschliessend im Plenum kommuniziert. Das schliesst sowohl das Zuhören als auch dasSprechen ein, beideswird trainiert. Zudemhaben Vergleiche und Zuordnungsprozesse in derVertiefungsphasedesLernenseinenrespektablenEffekt.BrainstormingDas Brainstorming regt die Kreativität an und ermöglicht, schnell viele Ideen zu weiterenZielen/Aktionenzusammeln.DieSchülerbauenweltoffenundneuePerspektivenintegrierendWissenauf.(Quellen:www.kompass.humanrights.ch;www.bmu.de)SelbstkontrolleDas Ziel dieser Unterrichtseinheit ist Umwelthandeln. Gemäss dem integrierten Handlungs‐modellnachRostetal. (2001)kanndiesesüberdreiStufen (Motivation–Absicht–Handeln)erreicht werden. In dieser Lektion befinden wir uns auf der letzten Stufe, der Stufe derUmsetzung,desHandelns.MitHilfederSelbstkontrollewerdendieLernendenohneerhobenenZeigefingerzuUmwelthandelnermuntert.

6.6 UnterrichtsmaterialienDieLehrerinformationen(L)undArbeitsblätter(A)zudieserLektionfindensichinAnhang5:L.5.1KonsumentscheideundihreUmweltwirkung(S4)L.5.2LösungenzuArbeitsblatt1(S2)A.5.1Arbeitsblatt1:AkteuredesKlimaschutzes(S2)A.5.2Arbeitsblatt2:Umsetzen,logo!(S5)

6.7 PrüfungsfragenFür diese Lektionwerden keinePrüfungsfragen formuliert.Die Prüfungbesteht in der Selbst‐kontrolle.

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7. LiteraturverzeichnisIPCC(2007).ClimateChange2007:SynthesisReport.ContributionofWorkingGroupsI,IIandIIIto the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC:Geneva,Switzerland,104pp.ISBN:92‐9169‐122‐4.

ProClim Schweiz, österreichisches Umweltbundesamt, deutsche IPCC‐Kordinierungsstelle(2007). Vierter Sachstandsbericht des IPCC (AR4). Klimaänderungen 2007: Zusammen‐fassungen für politische Entscheidungsträger. Bern/Berlin/Wien: Vögeli AG. ISBN: 978‐3‐907630‐28‐0.

OcCC (2008). Das Klima ändert – was nun? Der neue UN‐Klimabericht (IPCC 2007) und diewichtigstenErgebnisseausSichtderSchweiz.Bern:VögeliAG.ISBN:978‐3‐907630‐33‐4.

BAFU (3/2008).UMWELT,HerausforderungKlimawandel.Derendingen:Vogt‐SchildDruckAG.ISSN:1424‐7186.

Schwarzenbach A., Colberg C., Keller F. (2008). Fachdidaktik Umweltlehre. ETH Zürich, Vorle‐sungsunterlagenHerbstsemester2008.

Rostetal.(2001).IntegriertesHadlungsmodell.Reich,K.(Hg.):Methodenpool.In:url:http://methodenpool.uni‐koeln.dehttp://www.kompass.humanrights.ch(InformationenzumBrainstorming) http://www.bmu.de(Arbeitsblatt1derLektion5)http://www.bpb.de.BundeszentralefürpolitischeBildunghttp://:www.kzo.ch(LehrplanderKantonsschuleZürcherOberland)

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8. AnhangLektion1L.1.1MöglichesBildfürdieEröffnungderLektion(S1)L.1.2InformationenzumIPCC(S5)L.1.3AbbildungenzuTemperaturenausIPCC2007(S6)L.1.4LösungenzudenArbeitsblättern(S8)A.1.1Prüfungsfragen(S2)A.1.2Arbeitsblatt1:VerlaufderErdoberflächentemperatur(S7)A.1.3Arbeitsblatt2:VerlaufderErdoberflächentemperatur(S7)Lektion2L.2.1TextfürdieEröffnungderLektion(S1)L.2.2AbbildungderglobalenEnergiebilanzausIPCC2007(S2‐S4)L.2.3TreibhausgaskonzentrationenausIPCC2007(S5)L.2.4AbbildungfürdenSchlussderLektion(S7)A.2.1Arbeitsblatt1:Mittl.globaleErdoberflächentemperaturen–ModellundMessungen(S5)Lektion3L.3.1VeränderungphysikalischerundbiologischerSystemeausIPCC2007(S3)L.3.2Klimaprognosen2100ausIPCC2007,(S4)L.3.3LösungenzudenArbeitsblättern(S5,S6)A.3.1Arbeitsblatt1:AuswirkungenderKlimaveränderungennachLändern(Europa)(S5)A.3.2Arbeitsblatt2:AuswirkungenderKlimaveränderungennachSektoren(Schweiz)(S6)Lektion4L.4.1EntwicklungderTreibhausgasemissionen1970‐2004(S2)L.4.2EntwicklungderTreibhausgasemissionenbis2030(S3)L.4.3EmissionsminderungspotentialundSchadenskosten(S5,S6)L.4.4LösungenzurGruppenarbeit(S4)A.4.1Gruppe1:Energieumwandlung(S4)A.4.2Gruppe2:TransportunddazugehörigeInfrastruktur(S4)A.4.3Gruppe3:Wohn‐undGeschäftsgebäude(S4)A.4.4Gruppe4:Industrie(S4)A.4.5Gruppe5:Landwirtschaft(S4)A.4.6Gruppe6:Forstwirtschaft(S4)A.4.7Gruppe7:Abfallwirtschaft(S4)A.4.8Tabelle:ReduktionspotentialeimJahr2030(S4)Lektion5L.5.1KonsumentscheideundihreUmweltwirkung(S4)L.5.2LösungenzuArbeitsblatt1(S2)A.5.1Arbeitsblatt1:AkteuredesKlimaschutzes(S2)A.5.2Arbeitsblatt2:Umsetzen,logo!(S5)