Unterrichtsstunde 5: Was ist der Treibhauseffekt?

1 Unterrichtsstunde 5: Was ist der Treibhauseffekt? 2 Unterrichtsstunde 5a (fakultativ): Wie funktioniert ein Treibhaus? 3 Unterrichtsstunde 5b (fakultativ): Bau eines Treibhauses 4 Unterrichtsstunde 5c (fakultativ): Das Treibhaus im Einsatz 5 Unterrichtsstunde 6: Wie kann man zeigen, dass CO₂ ein Treibhausgas ist 6 Unterrichtsstunde 7: Inwiefern haben die Menschen den Klimawandel zu verantworten? 7 Unterrichtsstunde 8: Kohlenstoffdioxidbilanz: Verbrauchen wir zu viel Energie?

Autoren:
Publikation:	15.12.2008
Lernstufe:	3
Ziele:	Den Treibhauseffekt verstehen und erkennen, wie er zum Klimawandel beiträgt. Den natürlichen und den von Menschen gemachten Treibhauseffekt unterscheiden können.
Angestrebte Kenntnisse:	Erkennen, dass menschliches Handeln Folgen für die Umwelt haben kann.
Wortschatz:	Treibhauseffekt, Kohlendioxid, Treibhausgas, Atmosphäre
Dauer:	1 Stunde
Material:	Für jeden Schüler: zwei fotokopierte Texte (Arbeitsblatt 14)
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Die Ausgangsfrage

Der Lehrer stellt einen Zusammenhang her zwischen dieser neuen Unterrichtseinheit und den in den letzten Wochen durchgeführten Aktivitäten: "Wir haben gesehen, dass sich die Erde zurzeit erwärmt, und wir haben gesehen, dass dies zahlreiche Konsequenzen für die Natur und die Menschen hat. Wir werden versuchen, das Phänomen zu ergründen. Warum erwärmt sich die Erde eurer Ansicht nach?"

Der Lehrer notiert die Gedanken der Schüler und fragt dann genauer nach: "Woran denkt ihr beim Stichwort 'Treibhauseffekt'?" Einige Kinder haben sicherlich schon vom "Treibhauseffekt" gehört, aber ihre Vorstellungen sind oft konfus. Die Schüler schreiben in ihr Versuchsheft die Begriffe, Gedanken, Wörter, die ihnen durch den Kopf gehen. Dann fragt der Lehrer die Kinder nach den Wörtern, die sie ins Heft geschrieben haben und notiert sie alle auf einem Plakat. Die zu erwartenden Begriffe und Wörter sind zum Beispiel: "Treibhaus wie im Garten", "Gewächshaus", "Gewächshaus für Blumen/Tomaten", "Pflanzen ziehen", "schützen", "Wärme", "Feuchtigkeit", "Glas", "Gefahr", "Verschmutzung", "Gas", "Ozonschicht", usw.

Abb. 1: Gemeinsames Plakat [1]

Ein Schüler kommt an die Tafel und ordnet die Wörter nach solchen, die seiner Meinung nach eher etwas Positives für Natur und/oder Menschen bedeuten und solchen, die eher etwas Negatives bedeuten.

Recherchearbeit anhand von Unterlagen

Der erste Text von Arbeitsblatt 14 wird zur individuellen Lektüre an die Schüler verteilt. Der Arbeitsauftrag lautet: "Stellt schematisch dar, was ihr verstanden habt". Ziel ist es, zu einer vereinfachten Darstellung des Treibhauseffektes zu kommen.

Gemeinsame Besprechung, gemeinsame Schlussfolgerung

Nach etwa einer Viertelstunde stellen einige Schüler ihre Zeichnung an der Tafel vor. Jede Zeichnung wird besprochen: "Was hast du dargestellt? Wo ist die Erde? Wo ist die Atmosphäre?"

Nach und nach bildet sich eine "gemeinsame" Darstellung heraus, die zum Beispiel so aussieht:

Abb. 2: Schematische Darstellung des Treibhauseffektes

Wissenschaftliche Anmerkungen

Die Winkel der verschiedenen Pfeile im obigen Schema haben keinerlei wissenschaftliche Bedeutung, sie sollen lediglich das Lesen der Darstellung erleichtern.
Die schematische Darstellung ist natürlich sehr vereinfacht, damit sich die Grundschüler auf das Wesentliche konzentrieren können. Die Atmosphäre "schickt" (dank der Treibhausgase) einen Teil der von der Erde kommenden Strahlung zur Erde zurück, wodurch sich diese erwärmt. In den wissenschaftlichen Hintergründen zu diesem Unterrichtsmodul gibt es eine genauere und vollständigere Darstellung des Treibhauseffektes.

Pädagogische Anmerkung

Vielleicht verwechseln manche Schüler auch noch nach der Arbeit mit diesem Arbeitsblatt den Treibhauseffekt mit der Ozonloch-Problematik. Es würde viel Zeit in Anspruch nehmen, den Unterschied zwischen beiden Phänomenen mit der Klasse durchzunehmen. Deshalb ist es besser, wenn der Lehrer an dieser Stelle einfach selbst erklärt, worum es geht, (siehe den Abschnitt über das Ozonloch in den wissenschaftlichen Hintergründen) oder wenn er die Schüler recherchieren lässt. Falls er diesem Thema mehr Zeit widmen möchte, kann er sich vom Projekt "Leben mit der Sonne" inspirieren lassen. Dort wird die Rolle der Ozonschicht experimentell behandelt.

Recherchearbeit anhand von Unterlagen

Die Schüler beschäftigen sich nun mit dem zweiten Text von Arbeitsblatt 14 und listen in ihren Versuchsheften die positiven und die negativen Aspekte des Treibhauseffektes auf.

Pädagogische Anmerkungen [der Übersetzer]

In der öffentlichen Diskussion wird häufig nicht klar zwischen dem natürlichen Treibhauseffekt und der Verstärkung dieses Effekts durch die menschlichen Aktivitäten unterschieden. Dadurch hat der Begriff "Treibhauseffekt" eine stark negative Bedeutung bekommen. Es wird daher für viele Kinder überraschend sein, dass er entscheidend dafür ist, dass wir überhaupt auf der Erde leben können. Der natürliche Treibhauseffekt bewirkt, dass in der Atmosphäre eine mittlere Temperatur von +15°C herrscht. Ohne ihn läge die mittlere Temperatur auf der Erde bei −18°C. Die Unterscheidung zwischen dem natürlichen Treibhauseffekt und seiner menschengemachten Verstärkung sollte deshalb bei der Diskussion in der Klasse thematisiert werden.

Es sollte auch vermieden werden, dass die Schüler den Eindruck bekommen, dass die sogenannten Treibhausgase etwas Schlechtes oder gar Gefährliches seien. Ganz im Gegenteil: Pflanzen benötigen z. B. Kohlenstoffdioxid, um überhaupt Photosynthese zu betreiben und wachsen zu können. Es ist also wichtig zu erkennen, dass das eigentliche Problem die zusätzlich von den Menschen erzeugten Treibhausgasmengen sind.

Gemeinsame Besprechung

Die Klasse setzt sich mit den verschiedenen Vorstellungen von positiven und negativen Auswirkungen des Treibhauseffektes auseinander und kommt dabei auf die zu Beginn der Unterrichtsstunde durchgeführte Einteilung zurück.

Schlussfolgerung und schriftliches Protokoll

Beispiel für eine gemeinsame Schlussfolgerung: Der Treibhauseffekt ist ein natürliches Phänomen, das uns auf der Erde eine erträgliche mittlere Temperatur (15°C) beschert. Die Menschen verstärken den Treibhauseffekt, weil sie mit ihrem Handeln Treibhausgase freisetzen, die den heute zu beobachtenden Klimawandel verursachen.

Wissenschaftliche Anmerkungen

Es gibt zahlreiche Treibhausgase: Kohlenstoffdioxid (CO₂; der chemisch korrekte Name ist "Kohlenstoffdioxid", es wird aber auch oft die Bezeichnung Kohlendioxid verwendet) ist das wichtigste Treibhausgas. Es macht 53% des von Menschen verursachten Treibhauseffektes aus. Es folgen Methan (17%), Distickstoffoxid (N₂O, Lachgas), die Halogenkohlenwasserstoffe usw. Kohlenstoffdioxid ist nicht das am stärksten wirkende Treibhausgas, aber seine Konzentration in der Atmosphäre ist mit Abstand die höchste.
Aus Gründen der Vereinfachung wird in dieser Unterrichtsstunde wie auch im ganzen Modul nur von "Treibhausgas" oder "Kohlenstoffdioxid" die Rede sein, so als wäre dieses Gas das einzige den Treibhauseffekt verursachende Gas (in diesem Zusammenhang spricht man von CO₂-Äquivalent).

Fußnote

1: 4. Klasse von Christelle Colombi, Meaux, Frankreich (angepasst)

Letzte Aktualisierung: 29.11.2023