Projekt 32847/01

Schule 3.0 – Energiewende in den Unterricht

Projektdurchführung

Zentrum für Chemie e. V. Vorstandsvorsitzender
Auerbacher Weg 24
64625 Bensheim

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Natur- und ingenieurwissenschaftliche Inhalte sind unter anderem dann dazu geeignet, das Interesse von Schüler*innen für MINT-Themen zu wecken
und sie für MINT-Berufsfelder zu interessieren, wenn sie mit lebensnahen Themen verknüpft und anschaulich vermittelt werden. Dazu prädestiniert
sind u. a. zukunftsweisende neue Technologien im Bereich der Energiewende.
MINT-Lehrkräfte sollen durch ein Workshopprogramm in die Lage versetzt werden, inhaltlich fundierte sowie methodisch und didaktisch
hochwertige Unterrichtssequenzen zu erarbeiten und durchzuführen, um einerseits die gesellschaftliche Akzeptanz für die Umsetzung der
Energiewende zu stärken und andererseits die Gewinnung potenzieller und gut informierter Fachkräfte „von morgen“ durch die Integration von
klimafreundlichen Zukunftstechnologien zu unterstützen. Schüler*innen sollen durch MINT-Workshops zur Energiewende eine Bewertungskompetenz
vermittelt und eine berufliche Orientierung im Umfeld dieses Themenkomplexes erhalten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenFür Lehrkräfte der Fächer Chemie, Informatik, Mathematik und Physik sind insgesamt vier 1,5-tägigen Workshops geplant. Ein mit dem Hessischen
Kultusministerium abgestimmter Kooperationsvertrag zwischen den teilnehmenden Schulen und dem ZFC soll dazu beitragen, dass Lehrkräfte der
beteiligten Schulen an allen vier aufeinander aufbauenden Veranstaltungen teilnehmen. Mit der kontinuierlichen Teilnahme soll gewährleistet werden,
dass Lehrkräfte in enger Zusammenarbeit mit den Kolleg*innen aus den beteiligten Schulen über einen längeren Zeitraum Unterrichtsmaterialien
entwickeln, durchführen und nachbereiten und sie als Multiplikatoren nachhaltig in die Fach- bzw. Fachbereichskonferenzen und damit in den
Unterricht der beteiligten Schulen einbringen. Die entstandenen Unterrichtseinheiten sollen u. a. in OneNote publiziert werden, um sie durch das im
Auftrag des ZFC programmierte Add-in Teach@Note leicht in die Unterrichtsplanung von Lehrkräften zu integrieren. Die Workshops für Lehrkräfte
wurden durch Eingangs- und Abschlussbefragungen von Lehrkräften und Schüler*innen durch Prof. Dr. Martin Lindner (Universität Halle) evaluiert.
Ein Beirat begleitete das Projekt.
Ergänzend zur Workshopreihe für Lehrkräfte fanden für ausgewählte Schüler*innen aus ganz Hessen in enger Kooperation mit Hochschulen und
Unternehmen schulübergreifend neun einwöchige berufsorientierende Workshops („Erfinderlabore“) zum Themenbereich „Energiewende“ statt.
Die Projekte wurden im engen Schulterschluss mit Ministerien, Hochschulen, Unternehmen und Verbänden durchgeführt, um aktuelle
Entwicklungen in der „Energiewende“ in die Projektumsetzung zu integrieren. Aus dem Hochschulnetzwerk des ZFC beteiligten sich Prof. Birgit Scheppat
(Hochschule RheinMain, Brennstoffzellentechnologie), Prof. Dr. Amitabh Banerji (Universität Köln, jetzt Universität Potsdam, OLED/OPV), Prof. Dr.
Mathias Rehahn (TU Darmstadt, OLED/OPV), Prof. Dr. Helge Bode (Goethe-Universitär Frankfurt) und Prof. Dr. Martin Kiehl (TU Darmstadt, Industrie 4.0/
Digitalisierung).
Zur Verbreitung der Ergebnisse der Workshops für Lehrkräfte und Schüler*innen wurde zu öffentlichen Veranstaltungen eingeladen. Darüber hinaus wurden die Ergebnisse bei Messen und Kongresse vorgestellt werden.


Ergebnisse und Diskussion

Zwischen Oktober 2016 und Juni 2019 fanden vier Workshops für jeweils etwa 40 Lehrkräfte, eine Informationsveranstaltung zur Workshopreihe
im Senckenberg Naturmuseum Frankfurt (200 Gäste), ein Vorbereitungsworkshop für die Abschlussveranstaltung der Workshopreihe, die
Abschlussveranstaltung im Hessischen Landtag (100 Gäste), neun einwöchige Workshops für Schüler*innen der Oberstufe („Erfinderlabor“,
77 Teilnehmerinnen, 77 Teilnehmer, etwa 1500 Gäste bei den Abschlussveranstaltungen), zwei Beiratssitzungen, Vorträge und Informationsstände
zum Projekt u. a. bei der Jubiläumsveranstaltung von MINT Zukunft schaffen im Bundeswirtschaftsministerium (200 Gäste) und der Didacta
(ca. 500 Besucher am Stand an fünf Tagen) sowie Fortbildungen zur Nutzung von Teach@Note (etwa 100 Lehrer*innen) statt.
Das Add-in Teach@Note wurde weiterentwickelt. Es ermöglicht in der Desktopversion von OneNote auch für Lehrkräfte ohne IT-Kenntnisse eine
Einbindung der neuen Einheiten in die persönliche Unterrichtsplanung.
Zur Verbreitung des Themenkomplexes „Energiewende und Klimaschutz im Unterricht“ wurde der Webauftritt des ZFC neugestaltet, ein
Facebookauftritt mit News zur Energiewende umgesetzt, der Youtubekanal des ZFC ausgebaut und öffentliche Veranstaltungen durchgeführt (s.o).
Alle im Projektantrag formulierten Vorhaben wurden umgesetzt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es wurden neun Filme zum Themenbereich Energiewende erstellt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt
(vgl. www.z-f-c.de, https://www.youtube.com/channel/UCOpS-L6ZL9Vq9hHO44hKdLA)
Die in den Lehrerworkshops erstellten Unterrichtseinheiten wurden im Unterricht erprobt, weiterentwickelt und auf www.z-f-c.de im Word- und im
OneNote-Format zum Download bereitgestellt.
Folgende Unterrichtseinheiten stehen zur Verfügung:
? Energiewende im Chemieunterricht – Treibhauseffekt und Energieeffizienz am Beispiel der OLED (Sek I)
? Energiewende im Physikunterricht – Wasserstoff als Energieträger der Zukunft (Sek I)
? Energiewende im Mathematikunterricht – sichere Versorgung mit Energie aus regenerativen Quellen durch Lineare Optimierung (Sek II)
? Energiewende im Informatikunterricht – Simulation von Energieversorgungsnetzen für eine sichere Versorgung mit Energie aus regenerativen
Quellen (Sek II)


Fazit

Die Erfinderlabore ermöglichten den Teilnehmer*innen durch die Kooperation mit Hochschulen und Unternehmen die Energiewende praktisch mit
Hilfe von Experimenten und Anwendungsbezug zu erfassen.
Die erstellten Unterrichtseinheiten in den Fächern Chemie, Physik, Informatik und Mathematik erlauben Schüler*innen, die naturwissenschaftlichen
und mathematischen Hintergründe der Energiewende in ihren Grundzügen zu verstehen und damit eine Bewertungskompetenz zu entwickeln.
Durch die ausgerichteten öffentlichen Veranstaltungen und die Teilnahme an Messen und Kongressen ist es gelungen, das Thema „Energiewende“
mehr als 1.000 Lehrkräften anschaulich zu präsentieren. Eine umfangreiche Medienarbeit trägt dazu bei, das Thema in Print, Web und Film der
Öffentlichkeit zugänglich zu machen.
Die Verstetigung des Projekts ist noch nicht gesichert. Die Leitung der Landesenergieagentur Hessen stellt Personalmittel zur Verfügung, um das
Projekt zu verstetigen. Zur Umsetzung finden gegenwärtig Gespräche mit Ministerien und Hochschulen statt.