Leseprobe
Inhalt
1 Einleitung
2 „Regenerative Energiequellen als Alternative?“
2.1 Sachanalyse
2.2 Problemorientierung und Ziele der Unterrichtsstunde
2.3 Bezug zu den Vermittlungsinteressen und Raumkonzepten
3 Tabellarische Verlaufsplanung mit methodisch-didaktischen Überlegungen
4 Legitimation durch den Lehrplan und die Bildungsstandards
5 Passung von Ziel, Inhalt und Methode
6 Zusammenfassung
Literatur
Anhang
Der Anhang wurde aus urheberrechtlichen Gründen von der Redaktion entfernt und ist nicht in dieser Publikation enthalten
1 Einleitung
Johann Friedrich Herbart, ein deutscher Philosoph, Psychologe und Pädagoge, sagte einst: „Langweilig zu sein ist die größte Sünde des Unterrichts.“ (ROGAL 2009:33) Als Lehrer ist man idealerweise darum bemüht, seinen Schülern und Schülerinnen die Unterrichtsinhalte so anschaulich wie möglich zu vermitteln, damit diese bereits im Verlauf der Stunde die Thematik verstehen und dafür begeistert werden können. Allerdings hört man immer wieder von Seiten der Lehrer, dass die Unterrichtsstunde nicht wie gewünscht verlief, da die Schüler die Anweisungen nicht befolgten oder kein Interesse am Thema zeigten. Ebenso sind auch die Schüler des Öfteren nicht zufrieden mit der Art und Weise der Lehrkraft, den Unterricht zu halten. Sie beklagen sich über die fehlende Abwechslung in der Gestaltung und unpassende Geschwindigkeit für die Vermittlung der Unterrichtsinhalte. Liegt das Problem wirklich nur auf der Seite der Lehrkraft oder der Schüler?
Die Didaktik im Allgemeinen untersucht, welche Lehr- und Lernprozesse im Unterricht stattfinden und in welchen Wechselwirkungen diese zueinanderstehen. Die Geographiedidaktik als Fachdidaktik im Besonderen beschäftigt sich mit der Frage, wie geographische Erkenntnisse vermittelt und den Schülern angeeignet werden können (BRUCKER 2017:12). Daraus lässt sich schließen, dass es sich anhand der Aussagen als Außenstehender nicht so leicht beurteilen lässt, ob die Lehrkraft oder die Schüler das Problem am misslungenen Unterricht darstellen. Die Auswahl geeigneter Methoden, der gezielte Einsatz von Medien und die Anpassung dieser an das gewünschte Unterrichtsziel sind Aspekte, welche bei der Unterrichtsplanung beachtet werden müssen.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie eine 90-minütige Unterrichtsstunde in der sechsten Klasse am Gymnasium im Fach Geographie geplant und durchgeführt werden kann. Behandelt werden erneuerbare Energiequellen unter dem Aspekt, ob diese als Alternative für fossile Brennstoffe eingesetzt werden können.
Zunächst wird eine Sachanalyse zu dem Thema durchgeführt. Anschließend folgt eine begründete Auswahl der Problemorientierung und die festgelegten Ziele für die Unterrichtsstunde, ebenso wie der Bezug zu den Vermittlungsinteressen und Raumkonzepten. Im nächsten Punkt wird eine tabellarische Verlaufsplanung mit methodisch-didaktischen Überlegungen dazu dargestellt. Weiterhin wird die Stunde durch den Lehrplan und die Bildungsstandards legitimiert und die Passung von Ziel, Inhalt und Methode diskutiert.
2 „Regenerative Energiequellen als Alternative?“
2.1 Sachanalyse
Wird im Fach Geographie eine Unterrichtseinheit zu dem Thema Energie geplant, lassen sich neben den fossilen Energieträgern die regenerativen Energien als Alternative dazu in einer Doppelstunde behandeln. Im Lehrplan ist dieses Thema in den grundlegenden Kompetenzen der Klassenstufe sechs verankert (Kapitel 4).
Im Folgenden wird eine Sachanalyse durchgeführt, in welcher die Fragen geklärt werden sollen, was regenerative Energien sind, welche Formen es gibt und ob sie eine Alternative darstellen.
Regenerative Energien, auch erneuerbare Energien genannt, sind natürliche Energieformen, welche im Gegensatz zu den fossilen Brennstoffen unerschöpflich sind oder sich erneuern können (N.N. 2016). Anschließend werden ausgewählte Formen beschrieben und ihre Vorteile und Nachteile dargestellt.
Die Windkraft ist die meistgenutzte Form der regenerativen Energien. Hierbei wird die Bewegungsenergie der Luftmassen genutzt und Energie mithilfe von Windkraftanlagen gewonnen. Durch die bewegten Luftmassen werden die Flügel der Windräder in Bewegung versetzt. In einem angeschlossenen Generator wird die Bewegungsenergie zu elektrischem Strom umgewandelt. Die Menge der gewonnenen Energie ist abhängig von der Windstärke, da bei zu starkem Wind die Windräder abgeschaltet werden, um sie vor Überlastung zu schützen. Der entstandene Strom ist günstig und Windenergie ist kostenfrei und dauerhaft vorhanden. Neben diesen Vorteilen gibt es auch Nachteile dieser Form der Energiegewinnung. Der Bau von Windparks wird von Naturschützern oder der ansässigen Bevölkerung als Landschaftszerstörung angesehen und die Windkraft ist keine zuverlässige Quelle aufgrund der unterschiedlichen Stärke des Windes (ebd.).
Eine weitere Form stellt die Wasserkraft dar. Dabei lassen sich zwei verschiedene Arten von Wasserkraftwerken unterscheiden. Das Laufwasserkraftwerk nutzt die Fließbewegung von Flüssen und das Stauwasserkraftwerk den Abfluss von Wasser aus Seen oder Becken, in welchen dieses künstlich gestaut wird. Durch die Bewegungsenergie des Wassers werden Turbinen angetrieben, welche die Energie an einen Generator weitergeben, der diese anschließend in Strom umwandelt. Vorteile hierbei sind, dass Wasser eine nicht versiegende Quelle ist, der Strom durchgängig fließt und sich nach Bedarf regeln lässt. Dadurch kann Strom, welcher momentan nicht verbraucht wird, gespeichert werden. Negativ ist, dass durch den Bau von Wasserkraftwerken das Fließverhalten eines Flusses verändert und dadurch in den Lebensraum von der im Wasser lebenden Flora und Fauna eingegriffen wird. Des Weiteren müssen durch Großprojekte wie beispielsweise der Bau von Dämmen Menschen umgesiedelt und Städte zerstört werden (ebd.).
Die Energiegewinnung mittels Biomasse ist ebenso eine Form der regenerativen Energien. Hierbei werden speziell angebaute Energiepflanzen wie Raps oder Mais und Reststoffe wie Ernteabfälle verbrannt. Mithilfe von Wärmeenergie verdampft Wasser und der entstandene Dampf treibt die Turbinen für die Stromerzeugung an, welche mit einem Generator verbunden sind. Bei der Verbrennung wird nicht mehr Kohlenstoffdioxid freigesetzt, als zuvor von den Pflanzen aufgenommen wurde. Weiterhin kann Biomasse vielfältig als fester, flüssiger oder gasförmiger Energieträger eingesetzt werden. Nachteile sind unter anderem die Konkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion bei dem Einsatz von beispielsweise Mais, sowie der Flächenverbrauch der angebauten Kulturen. Ebenso können die entstandenen Gase eine Geruchsbelastung für die Anwohner sein (ebd.).
Ebenso eine erneuerbare Energieform stellt die Solarenergie dar. Die Sonne ist die größte verfügbare Energiequelle. Mithilfe von Fotovoltaik kann Strom erzeugt werden. Dabei werden Platten auf Dächern angebracht, welche aus Solarzellen bestehen. Durch die Einstrahlung von Licht kommt es zu einem Spannungsgefälle. Dieses kann genutzt werden, um elektrische Energie zu erzeugen. Mit einem Wechseltrichter kann der Gleichstrom, welcher aus dem Tageslicht erzeugt wurde, in Wechselstrom umgewandelt werden, der anschließend in das Stromnetz eingespeist wird. Vorteile sind, dass die Sonne eine nicht versiegende Energiequelle ist und dass es zu keinen negativen Umwelteinflüssen kommt. Als Nachteile lassen sich die Abhängigkeit von Speichertechnologien und die höheren Kosten als bei anderen Stromerzeugungsmethoden nennen (ebd.).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die regenerativen Energien der Nachhaltigkeit dienen und nicht versiegend sind. Allerdings weisen sie ebenso einige Nachteile auf. In näherer Zukunft werden sie die fossilen Energieträger nicht ersetzen können, da diese in der Förderung und dem Import für Entwicklungs- und Schwellenländer preisgünstiger sind. Jedoch lässt sich in den Industrieländern wie Deutschland durch effektive Kombination der unterschiedlichen Formen, damit die Nachteile so gering wie möglich gehalten werden können, der Großteil der Energie aus erneuerbaren Quellen gewinnen.
2.2 Problemorientierung und Ziele der Unterrichtsstunde
Das vorangegangene Kapitel stellt die für die Unterrichtsstunde relevanten Inhalte dar. Im Folgenden soll gezeigt werden, welche Problematik für die Erarbeitung des Themas verwendet wird und welche Ziele erreicht werden sollen.
Ein Problem ist eine vorläufige Deutung einer Gegebenheit mit unbefriedigender Struktur. Auf der einen Seite realisiert der Löser des Problems seinen Plan, auf der anderen Seite das Ziel. Begründet werden kann die ungenügende Struktur durch ihre Kompliziertheit, Widersprüchlichkeit oder Lückenhaftigkeit (RHODE-JÜCHTERN & SCHNEIDER 2012:47). Des Weiteren wird es durch Komplexität gekennzeichnet, setzt nicht zwingend eine Lösung voraus und schöpft aus der Spannung von Wissen und Nichtwissen (ebd.:48). Anhand dieser Aspekte lässt sich erkennen, dass das Finden einer geeigneten Problemstellung wichtig für einen gelungenen Unterrichtsverlauf ist. Lehrkräfte sollen „Probleme in den Mittelpunkt ihres Unterrichts stellen, die entweder authentisch sind oder Bezug zu authentischen Situationen/Ereignissen haben, für die Lernenden relevant sind, eine gewisse Aktualität haben und deshalb neugierig und betroffen machen.“ (KRAPP & WEIDENMANN 2001:626).
Das Problem, welches den Verlauf der Unterrichtsstunde bestimmt, ist die Frage, ob die erneuerbaren Energiequellen in Zukunft fossile Energieträger ersetzen können. Diese Problematisierung wurde gewählt, da zu Beginn nicht erkennbar ist, ob eine Lösung gefunden werden kann und die Frage auf der Spannung von Wissen und Nichtwissen beruht. In der Unterrichtseinheit wurden in den vorherigen Stunden die fossilen Energieträger, deren Abbau und Folgen für die Umwelt behandelt. Die Schüler sind mit dieser Thematik bereits vertraut, haben aber noch nicht das Wissen über Alternativmöglichkeiten. Ebenso handelt es sich dabei um ein aktuelles Thema, welches durch Ölkrisen immer wieder in den Nachrichten verfolgt werden kann und dessen Folgen jeden Einzelnen betreffen. Somit ist das Problem authentisch und für die Schüler relevant. Ihre Neugierde wird geweckt, da sie erfahren wollen, wie auch ohne Erdöl oder Kohle nicht auf den Strom aus der Steckdose verzichtet werden muss. Aus dem oben genannten Problem ergeben sich folgende Fragen für den Unterricht: Was sind regenerative Energien und wie hoch ist derzeit deren Nutzung in Deutschland? Welche unterschiedlichen Formen gibt es? Was sind ihre Vor- und Nachteile? Stellen sie eine Alternative dar oder können sie nur in Kombination mit den fossilen Brennstoffen verwendet werden?
Die geographischen Lernziele einer Unterrichtsstunde lassen sich in ein Grobziel und mehrere Feinziele untergliedern. Das Grobziel dient der Grobplanung der Stunde und ist gekennzeichnet durch einen mittleren Grad an Eindeutigkeit und Präzision. Es gibt keinen konkreten Aufschluss darüber, was genau die Ergebnisse beziehungsweise erworbenen Kompetenzen des Unterrichts sind, schließt jedoch weitere Interpretationsmöglichkeiten des Richtziels aus (REINFRIED & HAUBRICH 2015:22). Für das Thema regenerative Energien sollen die Schüler und Schülerinnen die Bedeutung dieser in gegenwärtiger und zukünftiger Sicht erklären können.
Die Feinziele dienen der Feinplanung von einzelnen Lernschritten und haben einen hohen Grad der Präzision. Dabei müssen sie die zu beobachtbaren Handlungen der Lernenden angeben (ebd.). Für die vorliegende Unterrichtsstunde sollen folgende Kompetenzen erworben werden: Die Schüler und Schülerinnen sollen den Begriff der regenerativen Energien definieren, die Bruttostromerzeugung in Deutschland beschreiben, die unterschiedlichen Formen erneuerbarer Energien und dessen Vor- und Nachteile erklären und diese als Alternative zu den fossilen Brennstoffen bewerten können. Kompetenzen, welche gefördert werden sollen, sind die Verbesserung der Teamfähigkeit durch die Gruppenarbeit sowie der Umgang mit Statistiken.
Neben den in diesem Kapitel genannten Zielen und der Problemorientierung sind auch die Wahl des Raumkonzeptes und der Vermittlungsinteressen von zentraler Bedeutung für die Planung des Unterrichts. Im nächsten Abschnitt werden diese näher erläutert.
2.3 Bezug zu den Vermittlungsinteressen und Raumkonzepten
Nach Vielhaber lassen sich vier verschiedene Typen des Vermittlungsinteresses unterscheiden: das unreflektierte, technische, praktische und emanzipatorische (VIELHABER & DENINGER 1999:12). In der Unterrichtsstunde findet das technische und praktische Vermittlungsinteresse Anwendung, weshalb im Folgenden beide Formen beschrieben und auf den Unterrichtsverlauf bezogen werden.
Das technische Vermittlungsinteresse steuert Lernprozesse, die einer Wenn-Dann- Rationalität unterliegen. Es entspricht dem instrumentellen Handeln. Dabei werden die linearen Zusammenhänge erklärt und einfache Prozesse beschrieben (ebd.:13). Konkret für die Stunde bedeutet dies, dass wenn die fossilen Brennstoffe knapp werden, Alternativmöglichkeiten genutzt werden müssen. In der Einstiegsphase und dem ersten Teil der Erarbeitungsphase kommt diese Form der Vermittlung vor (Kapitel 3). Bei dem praktischen Vermittlungsinteresse handelt es sich um eine differenzierte Wertebegründung, welche sich auf problematisierte Fragestellungen bezieht. Hierbei geht es um kommunikatives Handeln (VIELHABER & DENINGER 1999:14). Im zweiten Teil der Erarbeitungsphase, in welchem die Schüler und Schülerinnen mit der Lehrkraft über die Vor- und Nachteile der erneuerbaren Energien diskutieren und abschließend in der Schlussphase diese als Alternative kritisch hinterfragen, findet das praktische Vermittlungsinteresse seine Verwendung. Weiterführend wird auf die Raumkonzepte eingegangen, welche das Verhältnis der Menschen zu ihrer Umwelt beziehungsweise ihres Raumes differenzieren.
Ebenso wie bei den Vermittlungsinteressen gibt es vier Raumkonzepte, die mit Raum als Container, Raum als System von Lagebeziehungen, Raum als Kategorie der Sinneswahrnehmung und Raum als Konstrukt bezeichnet werden (BRUCKER, HAVERSATH & SCHÖPS 2018:186). Die Unterrichtsstunde bezieht sich auf den Raum als System von Lagebeziehungen, welche sich, wie die Containerform, dem physischmateriellen Raum zuordnen lässt. Dieses Konzept bezieht sich auf die Beziehungen, die zwischen den Räumen bestehen und auf die in unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Ebenen liegenden Bedingungen (ebd.). Die regenerativen Energien werden unter der Fragestellung behandelt, ob sie in Zukunft die fossilen Energieträger ersetzen können (Kapitel 2.1). Aufgrund dieser Problematisierung vermittelt die Lehrkraft nicht nur die reinen Fakten wie Definition oder wie die Stromerzeugung funktioniert, sondern zeigt die Beziehung zwischen fossilen und regenerativen Energieträgern und dessen Bedeutung für die zukünftige Stromversorgung.
Im nächsten Kapitel wird sich mit der Frage beschäftigt, wie eine mögliche Unterrichtsstunde zu dem Thema der erneuerbaren Energien ablaufen kann.
3 Tabellarische Verlaufsplanung mit methodisch-didaktischen Überlegungen
Als Schüler hatte man manchmal das Gefühl, dass die Lehrer sich kaum Gedanken zu der Gestaltung der Stunde machten. Entweder wurde eine Dokumentation in der gesamten Zeit geschaut oder der ganze Unterricht bestand daraus, dass Texte aus dem Lehrbuch gelesen werden mussten und abschließend ein Arbeitsblatt als Hausaufgabe aufgegeben wurde. Jedoch erfordert es viel Arbeit, eine Unterrichtsstunde beziehungsweise Unterrichtseinheit zu planen und organisieren. Welche Möglichkeiten gibt es dabei?
Nachstehend wird ein Verlaufsplan zu der Thematik der regenerativen Energien für die Klassenstufe sechs gezeigt und dieser methodisch-didaktisch erläutert.
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