Projekt 26271/01

Biologische Vielfalt im Fokus der Umweltbildung – der Einfluss des Globalen Wandels auf die Biodiversität in Deutschland und Europa

Projektdurchführung

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Department für Biozönoseforschung
Theodor-Lieser-Str. 4
06120 Halle

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die dramatische Gefährdung der biologischen Vielfalt resultiert aus einer Kombination natürlicher und vom Menschen bedingter Einflüsse. Zu den Hauptursachen gehören die Veränderung der Landnutzung und der Klimawandel. Die Ergebnisse von Forschungsprojekten müssen auch über die Grenzen der wissenschaftlichen Gemeinschaft hinaus kommuniziert werden, um die Lernprozesse in der Gesellschaft zu unterstützen. Anliegen des Projekts ist es daher, bei der jungen Generation das Bewusstsein für den Wert der natürlichen Umwelt zu schärfen. Darüber hinaus sollen vor allem Schülern von 12 bis 19 Jahren die erforderlichen Kompetenzen dafür vermittelt werden, dass sie als verantwortliche Bürger nachhaltige Entwicklungen mit gestalten können. Ziele des Projekts sind daher (1) die Entwicklung von interaktiver Lernsoftware zur Veranschaulichung und Simulation der Einflüsse des Menschen auf die Umwelt, insbesondere auf die biologische Vielfalt, (2) die Motivation der Schülerinnen und Schüler zu aktiver Auseinandersetzung mit den Problemen des Globalen Wandels, zu realem Naturerlebnis und individuellem Handeln im Sinne nachhaltigen Schutzes der Umwelt und (3) die Integration der Lernsoftware in die Bildungslandschaft, vor allem durch die Befähigung der Lehrerinnen und Lehrer, die Lernsoftware effektiv im Unterricht einzusetzen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAls Basis für die interdisziplinäre Arbeit wurde ein Netzwerk entwickelt, das aus Naturwissenschaftlern, Hochschuldidaktikern, Umweltbildnern und Lehrern besteht. Kontinuierlich wurden auch Referendare, Studenten und Schüler einbezogen. Die vier Etappen der Projektarbeit waren gekennzeichnet durch (1) Erstellen der Konzepte für Didaktik, Struktur und Inhalt, (2) Kreative Entwicklungsphase der verschiedenen Ansätze und Module, besonders des Szenarienansatzes, der Virtuellen Exkursion in Kombination mit realer Exkursion und der Anregungen zum individuellen Handeln, (3) Erstellen der Handreichungen für Lehrer und (4) Programmtechnische Realisierung der fünf Zugänge und des Simulationstools. Zur effektiven Verständigung und Zusammenarbeit wurden vier Workshops und zahlreiche kleinere Arbeitstreffen durchgeführt. Für Datenaustausch und Information wurden eine interne Plattform und die offizielle Webseite www.pronas.ufz.de eingerichtet. Die Arbeit wurde begleitet von Evaluationen. Dabei wurde die Software mit Schülern getestet, mit Lehrern auf Fortbildungsseminaren diskutiert und im erweiterten Pro-jektteam evaluiert.


Ergebnisse und Diskussion

Die Lernsoftware PRONAS ist frei zugänglich unter der Internetadresse http://www.ufz.de/pronas-lernsoftware/. Das Programm besteht aus fünf parallelen Zugängen:
(1) In einer geführten Rahmenhandlung wird der Nutzer durch Tom und Tina über fünf Stationen hinweg begleitet. Die Schüler stellen die Frage, wie es unseren einheimischen Tieren und Pflanzen in fünfzig Jahren gehen wird. Im Gespräch mit Umweltforschern hören sie von Szenarien als möglichen künftigen Welten und deren Zusammenhang mit den Lebensräumen von Tieren und Pflanzen.
(2) Das Kapitel Wissenschaft stellt ein umfangreiches Angebot an Kurztexten und Zitaten aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen dar, das durch interaktive Übungsaufgaben ergänzt wird. Die Themen sind Szenarien, Klimawandel, Biologische Vielfalt, Bestäubung, Klima-Nischen-Modelle,
Simulationen. Jedes dieser Themen enthält mehrere Abschnitte. Zum Beispiel ist das Thema Biologische Vielfalt gegliedert in Biodiversität und wir, Einfluss des Klimawandels, Ökonomischer Wert, Landnutzung und Biodiversität, Einwanderung gebietsfremder Arten, Biodiversität und Politik.
(3) Zum innovativen Charakter der Lernsoftware PRONAS tragen auch die virtuellen Exkursionen bei. Diese Exkursionen führen nach Benediktbeuern im Voralpenland, in die Porphyrkuppenlandschaft bei Halle an der Saale, nach Torfhaus im Hochharz und nach Papenburg im Emsland. Die Exkursionen beschreiben konkrete Landschaften, in denen Arten und Lebensräume entdeckt werden, an deren Beispiel der Einfluss von Klima und Landnutzung auf die biologische Vielfalt veranschaulicht wird. Interaktive Übungen und Audio-Dateien sprechen die Nutzer individuell an. Erste Tests bestätigen, dass die virtuellen Exkursionen tatsächlich zu realen Ausflügen motivieren können. (4) Die Artengalerie präsentiert 35 Tier- und Pflanzenarten in Form dynamischer Coverflows, wobei die Bilder der jeweiligen Art durch kurze Steckbriefe und geographische Projektionen künftiger Lebensräume ergänzt werden. (5) Zu eigenem Handeln ruft das Kapitel Sei aktiv auf. Hier werden Anregungen zu Mitmach-Aktionen in Monitoring und Naturschutz gegeben. Die meisten dieser Projekte wurden am UFZ (mit)entwickelt. Beispiele sind das Monitoring von Bäumen, Simulationen zum Wildkatzenschutz, Wildbienenschutz, Tagfalter-Monitoring, ein Mitmachprojekt zum Großen Wiesenknopf. Die Software PRONAS enthält 27 Übungen und Tools für Simulationen. Sie wurde mit etwa 300 Schülern getestet und 90 Lehrern diskutiert. Für den Einsatz der PRONAS-Lernsoftware im Unterricht wurden Handreichungen für Lehrer verfasst. Die Veröffentlichung enthält konzeptionelle Artikel zur Problematik der biologischen Vielfalt und ihrer Behandlung im Unterricht. Der zweite Teil enthält über dreißig Lernmodule, die Empfehlungen für Klassenstufe und Zeitrahmen sowie für den Unterrichtsablauf geben und Arbeitsblätter für die Schüler enthalten.
Positive Erfahrungen sind die konstruktive Zusammenarbeit in dem interdisziplinären Projekt-Team, wobei die engagierte Mitarbeit von Lehrern und Umweltbildnern und die Unterstützung durch Hochschuldidaktiker hervorzuheben ist. Gute Erfahrungen wurden auch mit der Vergabe studentischer Arbeiten und der Einbeziehung von Schülern gemacht. Durch das Zusammenspiel von Software und Handreichungen wird die direkte Einbindung in den Unterricht ermöglicht.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Lernsoftware PRONAS wurde auf der didacta 2011 und der Woche der Umwelt 2012 vorgestellt sowie in vier Publikationen und mehreren Vorträgen auf wissenschaftlichen Tagungen präsentiert. Der offizielle Launch wurde während der Saline-Sommerakademie im Juni 2012 in Halle(Saale) durchgeführt.


Fazit

Die Lernsoftware PRONAS und die Handreichungen stellen funktionsfähige, innovative Lehr- und Lernmittel dar, die sich in ersten Einsätzen bereits bewährt haben. Die Arbeit mit Szenarien als möglichen künftigen Welten wird von vielen Lehrern als Bereicherung des Unterrichts betrachtet. PRONAS eignet sich für die Fächer Biologie, Geographie, Ethik, Medienkunde und Informatik sowie besonders gut für den fächerübergreifenden Unterricht. Für eine professionelle, nachhaltige Implementierung der Projektergebnisse in den Bildungssektor müssten folgerichtig jedoch weitere Schritte ausgeführt werden wie Tests mit Schülern verschiedener Altersstufen und Schultypen, Testen von Unterrichtsbeispielen durch Lehrer und entsprechende Änderungen und Anpassungen der Software. Sinnvoll wäre die Weiterführung des Netzwerks und Nutzung der Erfahrungen im Rahmen eines neuen Bildungsprojekts.