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Unterricht: Bio gibt Gas

  • Zwei Fermenter mit Pump- und Steuerhaus. (Quelle: JuwelTop, Pixelio.de) Biogasanlage in Sachsen-Anhalt

Bezug zu den Bildungsplänen

Naturwissenschaftliche Bildungspläne weisen Kompetenzen aus, die durch die Auseinandersetzung mit Fragen zur Gewinnung und Verwendung von Biogas und weiteren regenerativen Energiequellen erworben werden können. Beispielsweise sollen Schülerinnen und Schüler selbständig die Grundzüge eines durch Wärme oder chemische Energieträger geprägten Energieversorgungssystems darstellen können. Dabei sollen Vorgänge, bei denen Energie von einem Träger zum anderen übergeht, beschrieben werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zudem in der öffentlichen Diskussion wahrgenommen und bewertet werden. Letztendlich zielt der Erwerb des Wissens und entsprechender Fähigkeiten und Fertigkeiten darauf ab, ökologisch verantwortungsvoll zu handeln. In diesem Sinne ist die Folge „total phänomenal – Bio gibt Gas“ ausgezeichnet geeignet, die genannten Kompetenzen im naturwissenschaftlichen Unterricht anzubahnen.

Beschreibung des Unterrichtsablaufs für Klasse 8/9 - Hinweise für Lehrer

Der naturwissenschaftliche Unterricht beginnt mit einem stummen Impuls in Form einer provokanten These: An die Tafel wird der Satz „Der Kuhmist von heute ist die Energieversorgung von morgen“ geschrieben.
Den Schülerinnen und Schülern wird Gelegenheit gegeben, sich spontan dazu zu äußern. Die Lehrperson sollte bemüht sein, diese Anfangssituation durch körpersprachliche Signale, weitere Impulse und gezieltes Nachfragen schwungvoll und dadurch motivierend zu gestalten. Fehler müssen zunächst nicht korrigiert werden, die Klasse soll ohne Einschränkungen Stellung zur These beziehen können.

Da hinsichtlich dieser Thematik bestimmt einiges Vorwissen zu erwarten ist, kann in einer zweiten Gesprächsphase gesammelt werden, welche Kenntnisse die Schülerinnen und Schüler zu alternativen Energiegewinnungsverfahren haben. Eine Visualisierung der genannten Stichpunkte ist möglich (Tafelnotizen).

Mittels eines Zufallsfaktors wird die Klasse anschließend in drei Gruppen (a –c) geteilt und mit entsprechenden Arbeitsaufträgen versehen (siehe Arbeitsblatt 1). Die Aufgabe besteht darin, mithilfe der Informationen aus dem Film „Bio gibt Gas“ jeweils die Produktion und den späteren Einsatz von
a. Holz-Pellets
b. Biodiesel aus Rapsöl
c. Sun-Diesel
beschreiben zu können.

Nach dem Ansehen des Films vergleichen die Schülerinnen und Schüler ihre Mitschriebe. Auf Grundlage des erworbenen Wissens sollen sie nun einen Radio-Werbespot (Arbeitsblatt 2) kreieren, der mögliche Zuhörer von ihrem jeweiligen Produkt überzeugen soll. Dies kann entweder in drei Großgruppen, oder – womöglich sinnvoller – in drei mal zwei jeweils arbeitsgleichen Teams stattfinden. Abschließend kann die Klasse den besten Werbe-Spot küren.
Als Hausaufgabe bietet es sich an, den Schülerinnen und Schülern die Prozesse, die zur Produktion von Biogas anfallen, zu verdeutlichen. Hierzu beschriften sie die schematische Zeichnung und arbeiten mit dem beschreibenden Text (Arbeitsblatt 3).
In der Folgestunde kann mit dem entsprechenden Versuchsaufbau selbst Biogas erzeugt werden (Arbeitsblatt 4). Die Klasse vollzieht so erworbenes Wissen praxisbezogen nach und wendet es handlungsorientiert an. Am Ende dieses Unterrichts wird die „Kuhmist-These“ wiederholt. Die Schülerinnen und Schüler können diese nun aufgrund ihres Kompetenz-Erwerbs wesentlich profunder bewerten.

Methodische Erläuterungen

Ein stummer Impuls zu Beginn des naturwissenschaftlichen Unterrichts, der durch die Wahl der Formulierung humoristische Ansätze zeigt, wirkt sicher provozierend auf die Klasse. So angeregt, soll das Vorwissen der Jugendlichen in zwei Schritten aktiviert werden.
Die notwendige Sachinformation eignen sich die Schülerinnen und Schüler dann durch den Film an. Erst im Nachhinein wird eröffnet, was mit dem so erworbenen Wissen anzufangen ist. Die Gestaltung eines Radio-Werbespots bietet einige Vorteile: Da die Schülerinnen und Schüler rein sprachlich arbeiten, kann auf aufwändige Materialien (beispielsweise für Plakate) verzichtet werden. Eine vergleichsweise kurze Arbeitsphase garantiert die Umsetzung der Fakten in Formeiner kreativen Aufgabe. Zugleich bündelt der Werbespot die Vorteile alternativer Energiegewinnungsverfahren und kann dadurch eine kritische Auseinandersetzung mit der Gesamtthematik „Energie“ einleiten.
Hausaufgabe und Folge-Unterricht dienen dann der vertiefenden Erarbeitung. Die Schülerinnen und Schüler festigen ihr Wissen, setzen sich methodisch abwechslungsreich mit den Prozessen der Biogas-Gewinnung auseinander und haben die Möglichkeit, handlungsorientiert und praxisnah weitere naturwissenschaftliche Kompetenzen zu erwerben.

  • Arbeitsblatt 1: Experte für Holz-Pellets / Raps-Diesel / Sun-Diesel
  • Arbeitsblatt 2: Spot ab!
  • Arbeitsblatt 3: Vom Mist zum Gas

    Lösungen: Reihenfolge der Lückenwörter: Stall – Gülletank – Pumpe – Gärbehälter – Rührwerks – Gasreiniger – Gasspeicher – Biogas – Verbrauchern – Treibstoff – Stromerzeugung – Gasheizung

  • Arbeitsblatt 4: Biogas selbst gemacht? – Nichts einfacher als das!