Unterrichtsstunde 2: Welche Folgen hat das Schmelzen der Eismassen?
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| Publikation: | 11.12.2008 |
| Lernstufe: | 3 |
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| Wortschatz: | Bevölkerung, überflutetes Land, Gletscher, Meereis, Inlandeis, Polkappen/ Eiskappen |
| Dauer: | 1,5 Stunden |
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Für jede Gruppe:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Ein Tipp
Am besten beginnt man mit dem unten vorgeschlagenen Experiment gleich morgens früh, da das Schmelzen des Eises eine Weile dauert (mindestens zwei Stunden). Mit zerstoßenem Eis geht es etwas schneller.
Die Ausgangsfrage
Die Lehrerin bittet die Schüler, eine Zusammenfassung der vorausgegangenen Unterrichtsstunden zu geben. Sie stellt die folgende Frage: "Welche Folgen könnte die Erderwärmung in den kommenden Jahrzehnten haben?" Die Antworten der Schüler notiert sie auf einem Plakat.
Meistens denken die Schüler spontan an den Anstieg des Meeresspiegels, an aussterbende Tierarten und an eine Änderung unserer Lebensweise. Diese Themen werden später behandelt. Diese Unterrichtsstunde befasst sich mit dem durch das Schmelzen der Eismassen bewirkten Anstieg des Meeresspiegels.
Pädagogische Anmerkung
Um den Anstieg des Meeresspiegels zu erklären, gibt es ein Phänomen, das noch wichtiger ist als das Schmelzen des Eises: die Ausdehnung des Wassers (infolge der Erwärmung). Wir beginnen jedoch mit dem Schmelzen des Eises – das ist für die Kinder in der Regel naheliegender. Die Ausdehnung der Meere wird in der Unterrichtsstunde 3a behandelt.
Die Lehrerin kommt auf das Schmelzen des Eises zurück. "Wo gibt es Eismassen, die schmelzen?" Die Schüler zählen die von Eis bedeckten Regionen der Erde auf und schreiben in ihr Versuchsheft, was es für Eistypen gibt: Gletscher in den Bergen, Inlandeis (Grönland oder Antarktis), Meereis (also Eis im Wasser, hauptsächlich am Nordpol).
Wissenschaftliche Anmerkung
Es ist wichtig, zwischen zwei Arten von Eis zu unterscheiden: Inlandeis (Gletscher, Grönland, Antarktis) und Eis, das auf dem Meer schwimmt (Meereis).
Die Lehrerin fragt die Schüler: "Was denkt ihr, wohin dieses Wasser geht? Was ist die Folge des Eisschmelzens?" Sie notiert die Antworten auf einem Plakat.
Das Experiment
Jede Gruppe nimmt sich entweder den Fall "Schmelzen des Inlandeises" oder den Fall "Schmelzen des Meereises" vor. Die Lehrerin stellt ihnen kurz das zur Verfügung stehende Material vor.
Die Schüler sollen sich eine experimentelle Anordnung ausdenken. Die Aufgabe lautet:
"Denkt euch ein Experiment aus, mit dem entweder die Folgen der Inlandeisschmelze oder die der Meereisschmelze beobachtet werden kann. Schreibt auf, welche Materialien ihr braucht und was ihr vorausseht. Entwerft ein Protokoll des Experiments und macht eine Zeichnung eurer Anordnung."
Die Schüler machen sich in ihren Gruppen an die Arbeit und schreiben ihre geplante Vorgehensweise auf ein großes Plakat, das als Grundlage für die gemeinsame Diskussion dienen soll.
Nach 10 bis 15 Minuten stellt ein Vertreter jeder Gruppe das Gruppenplakat vor. Wenn es sich in der Präsentation der ersten Gruppe nicht schon von selbst ergibt, lenkt die Lehrerin die Aufmerksamkeit auf das hypothetische Ergebnis des Experiments: "Woher werdet ihr wissen, dass der Wasserspiegel gestiegen ist oder nicht?" Die Gruppen denken wieder nach und geben eine Lösung an: Man kann den Wasserspiegel mit einem wasserunlöslichen Filzstift direkt auf das durchsichtige Gefäß markieren, oder mit einem Klebeband entweder ein Stück (Millimeter-) Papier oder ein Lineal am Gefäß befestigen.
Nachdem die Anordnungen von der Klasse gutgeheißen wurden, nimmt sich jede Gruppe die benötigten Materialien und beginnt mit dem Experiment.
Pädagogische Anmerkung (Beispiel einer experimentellen Anordnung)
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Man nehme zwei gleiche, durchsichtige Gefäße und fülle sie ungefähr zur
Hälfte mit Wasser. Dann bilde man mit den Kieselsteinen kleine Haufen
– sie sollen das Land darstellen – und stelle die
Spielfiguren darauf (eventuell mit Patafix befestigen). Zu Beginn
des Experiments müssen diese "Landstücke" aus dem Wasser ragen, aber
nicht zu sehr, damit sie mit der Eisschmelze auch untergehen können.
- In das eine Gefäß gibt man Eiswürfel direkt ins Wasser: Sie stellen das Meereis dar (die Eiswürfel müssen schwimmen und dürfen den Boden nicht berühren!). Im anderen Gefäß werden die Eiswürfel auf einen großen Kieselsteinberg gesetzt, der zum Beispiel Grönland oder die Antarktis darstellt.
- Alle halbe Stunde, je nach Temperatur im Klassenraum, wird beobachtet, was geschieht.
- Wenn die Eiswürfel geschmolzen sind, wird das Ergebnis festgestellt.
- Damit das Experiment gelingt, muss man reichlich Eis nehmen!
Das Meereis ist geschmolzen, der Wasserspiegel ist nicht gestiegen. Das "Grönlandeis" ist geschmolzen und ins Wasser geflossen. Der Wasserspiegel ist gestiegen, manche Inseln sind jetzt untergegangen, sie sind überflutet worden.
Gemeinsame Besprechung
Die Schüler notieren genau, was sie beobachten, und zeichnen ihr Experiment. Bei der Gelegenheit lernen sie, wie man ein Experiment dokumentiert. Man gibt dem Experiment einen Titel, notiert das Datum und fügt eine Legende hinzu. Für die Zeichnung benutzt man am besten Bleistift und Lineal.
Sie schreiben das Ergebnis des Experiments auf sowie ihre Schlussfolgerung. Letztere ist eine Interpretation des Ergebnisses im Kontext des Experiments: "Was wollten wir herausbekommen? Kann unsere Anordnung die Antwort auf die Frage liefern?"
Jede Gruppe bestimmt einen Vertreter, der die Arbeit der Gruppe der ganzen Klasse vorstellt. Die Plakate werden an der Tafel festgemacht und die Ergebnisse gemeinsam diskutiert. Es entsteht eine gemeinsame Schlussfolgerung, die ins Versuchsheft eingetragen werden kann. Zum Beispiel:
"Der Klimawandel führt dazu, dass Eis schmilzt. Das Schmelzen des Inlandeises lässt den Meeresspiegel steigen. Das Schmelzen des Meereises hat dagegen keinen Einfluss auf den Meeresspiegel."
Pädagogische Anmerkung
Es handelt sich bei dieser Arbeit um ein Experiment am Modell. Der Sinn erschließt sich für die Schüler, sobald sie richtig verstehen, inwiefern das Modell die Realität darstellt. Die Lehrerin sollte sich vergewissern, dass jeder Schüler verstanden hat, was durch was dargestellt wird: Die Kieselsteine stellen Kontinente oder Inseln dar, das Wasser steht für das Meer, die Eiswürfel für das Inlandeis oder das Meereis, je nachdem ob sie auf einem Kieselsteinhaufen gestapelt oder ins Wasser gelegt werden.
Wissenschaftliche Anmerkungen
In dieser Unterrichtsstunde stellen die Schüler fest, dass das Schmelzen des Meereises nicht zum Anstieg des Meeresspiegels beiträgt. Dieses Ergebnis ist jedoch nur in erster Näherung richtig. In den beiden folgenden Unterrichtsstunden (3 und 3a) gehen die Schüler dieser Frage nach und untersuchen die Rolle des Meereises genauer.
- Das arktische Meereis stellt eine große, weiße Fläche dar, die fast wie ein Spiegel den Hauptteil der einfallenden Sonnenstrahlung in den Weltraum zurückwirft. Dies begrenzt die Stahlungsmenge, die der Arktische Ozean absorbiert.
- Wenn das Meereis ganz oder teilweise verschwindet, absorbiert der viel dunklere Ozean mehr Strahlung: Er wird wärmer.
- Das Wasser der Ozeane dehnt sich aus, wenn es wärmer wird: Der Meeresspiegel steigt. Auf diese Weise trägt das Schmelzen des Meereises indirekt doch zum Anstieg des Meeresspiegels bei.
Recherchearbeit
Das Arbeitsblatt 9 enthält zwei Dokumente zum Anstieg des Meeresspiegels und zu den Folgen für die in der Nähe des Meeres lebenden Menschen. Die Lehrerin kann mit den Schülern auch über weitere Konsequenzen der Eisschmelze reden, zum Beispiel über die Tatsache, dass Gletscher für 40% der Weltbevölkerung die Trinkwasserreservoirs darstellen. All diese Menschen sind von der Eisschmelze unmittelbar bedroht.
Mögliche Erweiterung
Man kann mit einem sehr einfachen Modell zeigen: Sanft ansteigende Küsten werden bei gleichem Anstieg des Wasserspiegels stärker von Überschwemmungen heimgesucht als Steilküsten. Das ist zum Beispiel ein ganz wesentliches Problem in den großen Stromdeltas.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
