Unterrichtsmaterialien Klimawandel: Ganze Werke Seite 2/4
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Biologie
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Waldbrand
Jahr für Jahr steht der Planet in Flammen. Auch Deutschland entwickelt sich zum Waldbrandland. Dabei gehören Waldbrände zum natürlichen Kreislauf der Natur. Sie schaffen durch lichte Standorte Lebensräume für Pflanzen und Tiere. Weltweit sind 46 Prozent der Ökosysteme sogar von Feuer abhängig. Manche Pflanzen sind für ihre Fortpflanzung auf Feuer angewiesen, und auch bestimmte Tierarten benötigen ausgebrannte Areale für ihre Brutstätten. Allerdings sind die heutigen weltweiten Flächenbrände nicht natürlichen Ursprungs, sondern menschengemacht. Fahrlässigkeit, Brandstiftung und Brandrodung sind die Hauptursachen. Die Schülerinnen und Schüler erwerben anhand dieser Materialien Kompetenzen, wie Feuer den ökologischen Kreislauf prägt und verändert. Darüber hinaus erlangen sie Sachwissen zu Ursachen und Folgen der Waldbrände in Deutschland, auch im Kontext des Klimawandels.
Gesamtwerk
Der Klimawandel ist vorprogrammiert
In Projektarbeit wird sukzessive ein Computerspiel entwickelt, bei dem Fischhäuser gebaut werden sollen, um den durch Klimawandel und Überfischung stark zurückgegangenen Fischbestand in Küstennähe wieder zu erhöhen. Diese Unterrichtseinheit bringt dadurch die drei Themen Programmierung, Klimawandel und Computerspieldesign zusammen und fördert somit unter anderem die Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE), berufliche Orientierung (BO) und Medienbildung (MB). Darüber hinaus bietet sie ein hohes Maß an Motivation. Als Programmierumgebung wird Scratch 3.0 verwendet, wobei die Unterrichtseinheit völlig ohne Programmiervorkenntnisse bzw. Erfahrungen mit Scratch genutzt werden kann.
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Neobiota und Klimawandel
Diese Unterrichtseinheit motiviert methodisch durch ein Mystery mit alltagsnaher Ausgangsfrage zur Schulung der Problemlöse- und Handlungskompetenz. Thematisch geht es im Rahmen der „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ (BNE) um die Auswirkungen von Neobionten am aktuellen klimarelevanten Thema der Abgasemission durch private Autofahrten. Die Lernenden gehen dem Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und Neobionten auf den Grund, indem sie Informationen aus Texten, Bildern, Tabellen und Diagrammen entnehmen.
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Synthetisches Algenöl vs. Palmöl
Öl aus synthetischen Algen statt Palmöl: Kann die „Synthetische Biologie“ (SynBio) zur Rettung der Regenwälder einen Beitrag leisten? Die Schülerinnen und Schüler lernen die aus Westafrika stammende, ertragreiche Ölpalme Elaeis guineensis, ihre Produkte und deren unüberschaubare Verwendung in beispielsweise Chips, Shampoos oder Biodiesel kennen. Sie beurteilen im Rahmen einer Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) die vielfältigen Auswirkungen der Palmenplantagen auf das Ökosystem Regenwald. Die weltweiten Urwaldrodungen zugunsten von Monokulturen der Ölpalme haben auf lokaler und globaler Ebene umfangreiche ökologische, soziale und wirtschaftliche Konsequenzen. Die Schülerinnen und Schüler erwerben Bewertungskompetenz auf der Basis von Sachwissen, indem sie werteorientiert die Folgen der Regenwaldzerstörung reflektieren. Sie wägen Für- und Wider-Argumente für den optionalen Einsatz der revolutionären „Synthetischen Biologie“ ab.
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Nachhaltigkeit im Schulgarten
Heute und zukünftig in einer lebenswerten Umwelt leben, bedeutet: Nachhaltig handeln, Klimaschutz betreiben sowie Lebensräume und Organismen schützen. Mit einfachen Möglichkeiten können die Schüler:innen gemeinsam aktiv werden und die Schulumgebung nachhaltig gestalten. Zum Handeln aufrufen Ob Klimaveränderungen, Artenschwund oder Umweltverschmutzung – die Welt ist im Wandel. Und nicht unbedingt ins Gute. Da wir gemeinsam die Verantwortung für die Welt tragen, sollten wir alles dafür tun, sie zu erhalten und zu schützen. Gemeinsam aktiv werden: Die Vereinten Nationen haben 17 Ziele für eine nachhaltige Entwicklung formuliert. Darunter sind: Maßnahmen zum Klimaschutz ergreifen, Städte und Siedlungen nachhaltig gestalten oder Landökosysteme schützen und ihre nachhaltige Nutzung fördern. Diese Aspekte können auch im Schulgarten oder Schulgelände aufgegriffen werden. Nachhaltiges Handeln beginnt im Kleinen: Das Heft bietet das ganze Jahr hindurch konkrete Anregungen für nachhaltiges Handeln. Dabei erfassen die Schüler:innen den Ist-Zustand ihrer Umgebung. Sie erarbeiten Herangehensweisen und Verbesserungsvorschläge für eine nachhaltige Nutzung von Schulgarten oder -gelände. Zudem wenden sie Methoden der nachhaltigen Bewirtschaftung an. Aus dem Inhalt: Dimensionen der Nachhaltigkeit verstehen: Unser Schulgarten und unser Schulgelände – Orte, die wir nachhaltig gestalten können! Möglichkeiten zum Wasser- und Hitzemanagement erarbeiten: Wie machen wir unseren Schulhof und Schulgarten fit für den Klimawandel? Ideen zum Urban Gardening kennenlernen: Was unsere Städte alles können! Mit dem Komposttest selbst experimentieren: Rund um den Kompost − von der Anlage bis zur erfolgreichen Nutzung.
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MINT Zirkel – Ausgabe 1, März 2023
Ob Pandemien die Rache der Natur sind, wie man fürs Klima experimentieren kann, wie uns Entchen zu den Müllstrudeln der Welt führen und warum das Integrationfach WAT/AWT an seine Grenzen gerät, erfahrt ihr in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder ein paar Zusatzmaterialien für euch dabei. Jetzt reinschauen!
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MINT Zirkel – Ausgabe 3, September 2023
In der dritten Ausgabe MINT Zirkel 2023 findet ihr spannende Artikel zu Themen wie Stress, Lesen, der ISS, Astronomie, Upcycling und vieles mehr. Natürlich gibt es auch wieder zu den Themen Zusatzmaterialien die ihr im Unterricht verwenden könnt. Lest jetzt rein!
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MINT Zirkel – Ausgabe 2, Mai 2023
Sind Wind, Wasserstoff und Wärme die Lösung für eine grüne Zukunft? Was ist "The Blue Marble"? Kann man aus Lichtschaltern einen Computer bauen? Was gibt es für Angriffe im All? Wie kann man mit Experimenten den Klimawandel erklären? Diese und noch mehr Fragen klärt die zweite Ausgabe des MINT Zirkel 2023. Natürlich gibt es auch wieder neue Zusatzmaterialien für deinen Unterricht. Schaut jetzt mal rein!
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Weltmeere im Klimawandel
Die Klimadebatte ist hochaktuell und seit Auftreten der Klimaaktivistin Greta Thunberg und der Fridays-for-Future-Bewegung besonders auch in das Bewusstsein der jungen Generation getreten. Dieses schüleraktivierende Material erweitert das Fachwissen zur Gefährdung des marinen Ökosystems durch den Klimawandel und fördert einen reflexiven Umgang im Sinne einer Bildung für nachhaltige Entwicklung. Die Lernenden erarbeiten auf Basis aktueller Forschungsdaten mithilfe von Schaubildern, Diagrammen und Tabellen das Abwandern mariner Fischarten, den marinen Kohlenstoffkreislauf und die Weltmeere als größten CO2-Speicher. Methodische Schwerpunkte liegen auf der Förderung von Diagrammkompetenz und Textverständnis in kooperativen Lernarrangements.
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Kakaoplantagen im Klimawandel
Lassen Sie Ihre Lernenden mithilfe dieser kooperativen Mystery-Lerneinheit den Schokoladenriegel bis zum Ökosystem der Kakaoplantage rückverfolgen und dabei die Folgen des Klimawandels auf unsere Lieblingsnascherei erforschen. Im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) werden hierbei moderne Klimamodelle erarbeitet und zukunftsorientierte Handlungsoptionen entwickelt.
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Marine Verflechtungen: Klima – Kohlenstoffkreislauf – Kalkskelette
Der Klimawandel ist die größte Herausforderung unserer Zeit und erfordert ein grundlegendes Verständnis der komplexen Problematik. So gehören die Weltmeere mit zu den wichtigsten Kohlenstoffreservoirs. Der Klimawandel nimmt direkten Einfluss auf die Meere und hat so in den letzten 200 Jahren zu einer „Versauerung“ dieser, mit zunehmend verheerenden Auswirkungen auf die Flora und Fauna, geführt. Die Aufgaben dieser kooperativen Unterrichtseinheit sind herausfordernd auf der Sachebene, laden zum selbstbestimmten Lernen ein und fördern zugleich die Kommunikations- und Argumentationsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler. Die Lernenden können an einem Versuch die Folgen des Klimawandels nachvollziehen und beim Erstellen eines redaktionellen Beitrags der aktuellen Debatte auf der Sachebene argumentativ begegnen.
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Klausur: Mariner Kohlenstoffkreislauf und Plankton im Klimawandel
Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. Umso bedeutender ist es, ein Verständnis der komplexen, mehrdimensionalen Problematik zu vermitteln, um Lernenden eine sachkundige Teilhabe am gesellschaftlichen Diskurs zu ermöglichen. Diese Klausuraufgabe zur Ökologie befasst sich mit der faszinierenden Welt des Meeresplanktons und seiner Bedeutung für den globalen Kohlenstoffkreislauf und das Klima, mit speziellem Augenmerk auf das Forschungsfeld der mixotrophen Plankter. Marines Plankton ist ein Musterbeispiel für fotosynthetische Effizienz und zugleich eine der wichtigsten Komponenten im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die Ozeane und ihre Bewohner sind im Szenario des Klimawandels von herausragender Relevanz, haben doch die Auswirkungen der Ozeanversauerung unmittelbaren Einfluss auf die biologische Kohlenstoffpumpe der Meere, als globale Kohlenstoffsenken.
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Das marine Plankton
Dieser erste Teil der Unterrichtssequenz befasst sich mit der faszinierenden Welt des marinen Planktons und dem Einfluss des Klimawandels auf die Organismen und dessen weitreichende Folgen. Aktuelle Erkenntnisse der Meeres- und Klimaforschung weisen auf eine überragende Bedeutung der mixotrophen Planktonlebewesen hin. Anhand der toxischen Algenblüte und ihrer Folgen sowie durch die anhaltende Versauerung der Meere durch die CO2-Emissionen steigen die Lernenden am bildungsrelevanten Themenkreis in die aktuelle Klima- und Nachhaltigkeitsdebatte ein. Sie werden befähigt, dem gesellschaftlichen Diskurs zu folgen, „alternative Fakten“ und Schönfärbereien als solche zu erkennen und eine eigene, wissenschaftlich fundierte Meinung einzubringen. Die Aufgaben sind herausfordernd auf der Sachebene, laden zum selbstbestimmten Lernen ein und fördern zugleich die Kommunikations- und Argumentationsfähigkeit der Lernenden.
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Wasserhaushalt der Pflanzen
Pflanzen übernehmen eine wichtige Rolle im globalen Wasserkreislauf und sichern die Verfügbarkeit von Wasser. Die Unterrichtsideen stammen aus den Bereichen Cytologie, Ökologie und Physiologie. Sie thematisieren, wie Pflanzen ihren Wasserhaushalt in unterschiedlichen Ökosystemen regulieren, und verdeutlichen Angepasstheiten an die Lebensbedingungen. Die Unterrichtsanregungen bieten vielfältige Ansätze die Rolle der Pflanzen im globalen Wasserkreislauf zu erarbeiten: Lapbooks, Freilanduntersuchungen und Experimente bieten handlungsorientierte Zugänge. Der Einsatz von Apps verbindet digital gestützten Unterricht mit Freilandarbeit. Die Auseinandersetzung mit Klimawandel und Bodenverdichtung unterstützt Bildung für nachhaltige Entwicklung. Die Grundprinzipien von Wasseraufnahme, -leitung und -abgabe sind bei allen Pflanzen gleich. Im Laufe der Evolution haben sich spezifische Angepasstheiten an den Mangelfaktor Wasser entwickelt. Es gibt Pflanzen, die aussehen, wie in die Erde versenkte Steine. Andere Arten tolerieren lebensfeindliches Salz im Boden und benötigen es sogar zum Überleben. Für die Kulturpflanzen in Zeiten des Klimawandels ist es wichtig, einen sparsamen Wasserverbrauch umzusetzen. Erfahrungen lassen sich im Schulgarten sammeln. Zusätzlich in dieser Ausgabe: Klausuraufgabe Sek. II zur Ökologie: Globale Erwärmung der Ozeane; Klausuraufgabe Sek. II zur Cytologie/Genetik: Was die Spaltöffnungen der Pflanzen leisten; Ideen für digital gestützten Unterricht: Interaktive Videoformate für den naturwissenschaftlichen Unterricht.
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Das Moor – CO2-Senke und extremer Lebensraum: mündliche Abiturprüfung
Moore sind, deutlich vor den Wäldern, die wichtigsten Kohlenstoffspeicher der Erde. Sie entstanden am Rande der eiszeitlichen Gletscher und lagerten 12.000 Jahre lang pflanzliche Biomasse als Torf ab. Die Trockenlegung und landwirtschaftliche Nutzung dieser extremen Lebensräume haben erheblich zum Ausstoß der Klimagase Kohlenstoffdioxid und Distickstoffmonoxid beigetragen. Nach Angaben der Bundesregierung waren dies 2019 sieben Prozent aller Treibhausgasemissionen in Deutschland. "Moor muss nass", lautet daher der Slogan der Moorforschenden der Universität Greifswald, die 2021 den Deutschen Umweltpreis der Deutschen Bundesstiftung Umwelt verliehen bekamen.
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Klimagas Methan und Methanogenese im "Bioreaktor" Kuh: mündliche Abiturprüfung
Ohne Methanogenese durch Archaebakterien im Pansen der Kuh gäbe es weder Milch noch Käse aus Heu und Stroh. Die syntrophe, mikrobielle Lebensgemeinschaft im anaeroben Milieu des Pansens macht diesen zum Gärbottich, ähnlich einem Bioreaktor. Bei Störung des Gleichgewichts der mikrobiellen Biozönose gerät das Leben der Kuh schnell in Gefahr. Die Prüflinge wenden ihr Sachwissen zur Milchsäuregärung an, stellen die Bedeutung der Methangärung für den Stoffwechsel der Endosymbionten und der Kuh dar und schlagen die Brücke zu Methan als Klimagas. Die argumentative Bewertung des steigenden Rindfleischkonsums in Deutschland unter Aspekten einer nachhaltigen Entwicklung und des Klimaschutzes rundet die Präsentation von Kompetenzen auf der Basis der aktuellen Bildungsstandards zum gesellschaftsrelevanten Themenkreis ab.
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MINT Zirkel – Ausgabe 3, September 2022
Was es mit Tiefseeastronomie auf sich hat, wie uns der Klimawandel in Bewegung setzt, wie man die Wolfspopulation in Deutschland mathematisch untersuchen kann und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder tolle Zusatzmaterialien für den Unterricht dabei. Jetzt reinschauen!
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digital unterrichten – Biologie -9/2021
digital unterrichten – Biologie -9/2021
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Naturschutz auf neuen Wegen
Wie kann der Mensch der ständig wachsenden Bedrohung durch die drastischen Veränderungen auf unserem Bioplaneten Erde begegnen? Welche neuen innovativen Konzepte gibt es für den Naturschutz? Lassen sich durch Naturschutz sogar neue Pandemien wie die COVID-19-Pandemie verhindern? In diesem Heft werden verschiedene Beispiele vorgestellt und kritisch hinterfragt. Die Unterrichtsmodelle in diesem Heft zeigen, wie Naturschutz auf neuen Wegen gestaltet werden kann. Die praktische Umsetzung erfolgt in zwei Unterrichtseinheiten, zum einen durch die Begrünung von Städten am Beispiel selbst gebauter begrünter Hochhausmodelle und zum anderen durch die Einrichtung von Eh-da-Flächen. Dabei werden neue Lebensräume geplant oder geschaffen und die Biodiversität gefördert. Auch theoretisch kann das Thema "innovativer Naturschutz" sehr spannend sein. Was passiert beispielsweise, wenn Tiere wie der Nandu auf einmal bei uns durch versehentliche menschliche Aktivitäten heimisch werden? Ist der Nandu als Neozoon bei uns wirklich besonders schützenwert oder eher doch nicht? Wie lässt sich die assistierte Evolution bewerten, bei der der Mensch als eine Art „Designer“ aktiv in die Entwicklung der Korallenriffe eingreift, um sie zu schützen. Welche Rolle spielt der Erhalt tropischer Regenwälder für die Entwicklung neuartiger Pandemien und was verbirgt sich hinter dem Begriff Verdünnungseffekt der Arten? Mit diesen Themen beschäftigten sich die Beiträge in diesem Heft.
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Corona: Rückblick und Ausblick
Die Coronapandemie hat auch den Schulalltag auf den Kopf gestellt. Nach fast anderthalb Jahren werden die Mängel betrachtet, die die Krise besonders sichtbar machte: von der teilweise verschleppten Digitalisierung bis zur Bildungsungerechtigkeit. Gezeigt werden auch die Wandlungsfähigkeit, die Lernbereitschaft und das Improvisationstalent, die viele Kollegien bewiesen haben. Und natürlich geht es letztlich um die Frage, was wir aus all dem lernen können. Aus dem Inhalt: Schule während der Pandemie; Generation Corona (Interview mit Klaus Hurrelmann); Fernunterricht aus Sicht von Lehrenden und Eltern; Schulentwicklung im digitalen Wandel; Bildungspartnerschaft in der Pandemie; Tools für (Distanz-)Unterricht; An Elephant Sanctuary (Englischunterricht); Spielerisches Kopfrechnen (Mathematikunterricht); Bundestagswahl (Politik); Kinderrechte (fächerübergreifend).
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Einfluss des Klimawandels auf Bäume
In dieser Lerneinheit erwerben Ihre Schüler Kompetenzen zu den Auswirkungen des Klimawandels. Dabei werden grundlegendes Fachwissen zum natürlichen und anthropogenen Treibhauseffekt vermittelt, die Effekte der Erderwärmung am globalen Wasserkreislauf sichtbar gemacht, mit den Folgen extremer Wetterphänomene. Die heute bereits unübersehbare Zerstörung großer Waldflächen in Deutschland wird als Resultat einer übermäßigen Emission von Treibhausgasen seit Beginn der Industrialisierung konkretisiert. Methodisch steht die selbstständige Modellierung der komplexen biophysikalischen, natürlichen Prozesse im Fokus. Es werden damit naturwissenschaftliche Grundlagen zu den ökologischen Reaktionen auf den Klimawandel kontextgebunden und zukunftsorientiert vermittelt.
Gesamtwerk
Der Klimawandel und seine Auswirkungen
Was hat ein Treibhaus mit dem Klima zu tun, warum machen auch ein paar Grad einen Unterschied und wer profitiert vom Klimawandel und wer verliert? An Stationen werden der natürliche und der anthropogene Treibhauseffekt erarbeitet und die Auswirkungen des Klimawandels für Ökosysteme und den Menschen diskutiert. Da alle Stationen einzeln eingesetzt werden können, eignen sie sich auch für kleinere Einheiten oder für Vertretungsunterricht.
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Der Klimawandel
Der Klimawandel ist allgegenwärtig: in Diskussionen im privaten Kreis, im Lehrerzimmer oder auf dem Pausenhof wie auch in den Medien, in der Politik und im allabendlichen Wetterbericht. Und es geht noch weiter: Der Klimawandel betrifft jede und jeden! Ob bei der persönlchen Wahl des Verkehrsmittels oder der Energieversorgung des eigenen Haushaltes bis hin zu der Entscheidung, welcher Partei bei der nächsten Wahl die Stimme gegeben werden soll. Als Generation, die der Klimawandel ein Leben lang begleiten wird, ist es den Schülerinnen und Schülern ein großes Bedürfnis, Zusammenhänge zu verstehen, über das eigenes Handeln zu reflektieren und mitsprechen zu können. Es ist die Aufgabe der Lehrerinnen und Lehrer sie dabei bestmöglich zu unterstützen – eine große Verantwortung! Damit Sie damit nicht alleine stehen, widmen wir unsere Unterrichtsideen in dieser Ausgabe dem Klimwandel und seinen möglichen Folgen. Aus dem Inhalt: Artenschutz ungleich Klimaschutz? – Dilemma zwischen Naturschutzmaßnahmen; Kennenlernen; Experimente zum Klimawandel – Selbstständiges Forschen und Lernen mit Modellver- suchen und Simulationen; So viele Erden verbrauche ich – Den ökologischen Fußabdruck begreifen und den eigenen Verbrauch berechnen.
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Naturschutzbiologie
Naturschutzbiologie ist eine relativ junge wissenschaftliche Disziplin, deren Ziel die Erarbeitung der Grundlagen für die Erhaltung und Förderung der biologischen Vielfalt (Biodiversität) und der Ökosystemleistungen ist. Dieses Lehrbuch behandelt die wichtigsten Aspekte der Naturschutzbiologie, stellt neue Ergebnisse der Forschung vor und zeigt deren Anwendungsmöglichkeiten für den praktischen Naturschutz auf. «Naturschutzbiologie» richtet sich an Bachelor- und Masterstudierende der Biologie, der Landschaftsplanung, Forstwissenschaften und (Bio-)Geografie. Das Lehrbuch dient auch der Weiterbildung von in den Bereichen «Naturschutz» und «Landschaftsplanung» tätigen Personen und bietet aktiven Naturschützern einen guten Überblick.
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Der Eisbär
So sanft der Eisbär über das Packeis schreitet, ist er doch das zweitgrößte lebende Landraubtier der Erde. Besonders verschiedene Robbenarten stehen auf seinem Speisezettel. Der Eisbär hat mit der Arktis einen der extremsten Lebensräume unserer Erde erobert und sich bestens an die widrigen Bedingungen angepasst. Gleichzeitig ist der Eisbär aber in Gefahr, denn kaum ein anderes Säugetier ist so unmittelbar von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Mit dieser Einheit erlernen Ihre Schüler, wie der Eisbär vor allem im Körperbau an seinen extremen Lebensraum angepasst ist. Sie beschäftigen sich zudem mit der Stellung des Eisbären im Ökosystem Polarmeer und mit den Einflüssen des Klimawandels auf sein Dasein.
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