Leistungskurs BI - 4

UMWELT UND UMWELTSCHUTZ

GRUNDLAGEN DER ÖKOLOGIE PROBLEME DER EINFLUSSNAHME DES MENSCHEN AUF DIE UMWELT

Kursziele:

Der Kurs zielt darauf ab, dem Schüler

- den komplexen Aufbau und die Funktionsweisen ausgewählter Ökosysteme darzustellen,

- die Wechselwirkungen zwischen Fließgleichgewichten der Biosphäre aufzuzeigen, soweit sie Grundlagen menschlichen Lebens sind,

- Auswirkungen menschlicher Eingriffe in Ökosysteme und deren Rückwirkungen auf den Menschen durchschaubar zu machen,

- Kenntnisse technologischer und gesellschaftspolitischer Ansätze und Maßnahmen zur Erhaltung und Verbesserung der Umwelt zu vermitteln.

Grundlagen der Ökologie:

1. Vertiefte Kenntnis der wichtigsten abiotischen und biotischen Umweltfaktoren und ihrer Wechselwirkungen

Inhalte:

abiotische Umweltfaktoren in einem Ökosystem sowie Wechselwirkungen zwischen ihnen

Wechselwirkungen zwischen abiotischen Umweltfaktoren und Organismen: makroskopische und mikroskopische Strukturen als Anpassungserscheinungen an die Umwelt, Photo Synthese, Chemosynthese, Atmung und Gärung als Grundlagen für Auf-, Um- und Abbauvorgänge in einem Ökosystem

biotische Umweltfaktoren und ihre Wechselwirkungen:

intra- und interspezifische Beziehungen der Organismen (Konkurrenzbeziehungen, Exklusion, Koexistenz, Symbiose, Parasitismus)

2. Überblick über die komplexen Wechselwirkungen in Ökosystemen

Inhalte:

- Größe, Struktur und zeitliche Veränderungen der Populationen (Populationsdynamik)

- Regulationsvorgänge durch dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren

- .Nahrungsketten, Nahrungsnetze

- Biozönosen und ihre Wechselbeziehungen (Produzenten, Konsumenten, Destruenten)

- Verbindungen von Auf-, Um- und Abbauvorgängen zu Stoffkreisläufen

- Zusammenschluss von Populationen, Nahrungsketten und Stoffkreisläufen in Ökosystemen

- Stoff- und Energiefluss in einem Ökosystem

- Produktivität von Ökosystemen

- Ökosysteme im Fließgleichgewicht

- natürliche Veränderungen in Ökosystemen (Sukzessionen)

3. Einblick in Wechselwirkungen zwischen Ökosystemen der Biosphäre

Inhalte:

- Beziehungen zwischen verschiedenen Ökosystemen

- Biosphäre im Fließgleichgewicht

Probleme der Einflussnahme des Menschen auf die Umwelt:

4. Einblick in historische Entwicklungsprozesse, die zur heutigen Umwelt des Menschen geführt haben

Inhalte:

- Nutzung des natürlichen Landschaftspotentials

- Umwandlung der Natur- in eine Kultur- bzw. Industrielandschaft

- Bevölkerungsexplosion

- Wachstum von Produktion und Konsum ohne Rücksicht auf die Biosphäre

5. Überblick über Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt und Rückwirkungen der Umweltverschmutzung auf den Menschen

Inhalte:

- Umweltbelastung durch Abgase, Abwasser, Müll, Abwärme, Lärm und Strahlen

- toxische Wirkung von Schadstoffen

- weltweite Verbreitung von Schadstoffen in der Biosphäre und Umfang der Umweltverschmutzung

- Summation, Kombination und Akkumulation von Schadstoffen in Organismen, Nahrungsketten, Stoffkreisläufen; der Mensch als Endkonsument

- Verarmung der Tier- und Pflanzenwelt und deren Konsequenzen für die Stabilität der Biozönosen

- Gefährdung der Lebensräume des Menschen

- Erschöpfung der natürlichen Ressourcen (Luft, Wasser, Boden, Rohstoffe)

6. Überblick über technologische und gesellschaftspolitische Ansätze und Maßnahmen zur Bewältigung der Umweltprobleme

Inhalte (die folgenden Inhalte sind immer unter biologischen Fragestellungen zu behandeln):

- Aufgaben der Forschung im Bereich des Umweltschutzes (Entwicklung umweltfreundlicher Rohstoffe, Produktionsverfahren, Produktionsgüter, Recyclingsysteme, Filter und Regenerierungsverfahren)

- Aufgaben und Maßnahmen der Bundesregierung, der Länder, Städte und Gemeinden (Umweltschutzgesetzgebung, Überwachungsorgane, Naturschutz, Infrastruktur- und Rekultivierungsmaßnahmen)

- Aufgaben des Einzelnen

- nationale und internationale Abstimmung von Umweltschutzgesetzen und -maßnahmen

- systemerhaltende, systemreformierende und systemsprengende Umweltschutzansätze aus ökologischer Sicht

Didaktische Hinweise:

Schwerpunkte des Leistungskurses liegen

1. in der Erarbeitung der ökologischen Grundlagen,

2. in der Analyse der augenblicklichen und der zukünftigen Umweltbelastung,

3. in der Behandlung von Therapiemaßnahmen, die der Bewältigung der Umweltprobleme dienen.

Ein weiterer Schwerpunkt dieses Kurses ist das eigenständige experimentelle Arbeiten der Schüler. Experimente und mikroskopische Untersuchungen können bei der Analyse eines Ökosystems durchgeführt werden. Hierbei sollten die Schüler aus eigener Anschauung und Tätigkeit qualitative und quantitative physikalisch-chemische und biologische Arbeits- und Meßmethoden zur Untersuchung der Umwelt kennen und anwenden lernen.

Die angegebene Reihenfolge der thematischen Schwerpunkte ist nicht verbindlich, sondern kann, je nach dem didaktischen Konzept, verändert werden. So wäre es z. B. möglich, die ökologischen Grundlagen in die Untersuchung eines belasteten Ökosystems einzubeziehen. Aus den angegebenen Inhalten wird der Lehrer vielfach eine Auswahl treffen müssen.

Bei der Auswahl eines Ökosystems sollte der Erfahrungs- und Interessenbereich der Schüler berücksichtigt werden. Fallstudien und/oder Projektplanungen bieten sich bei der Untersuchung eines belasteten Ökosystems an. Die eigenen Untersuchungen müssen dabei durch weitere Informationen ergänzt und zusammen kritisch, sowohl vom Ergebnis als auch von der angewandten Methodik her, diskutiert werden. Die analytische Betrachtungsweise muss bei der Auswertung durch die synthetische ergänzt werden. Staatliche und private Institutionen, die sich mit dem Umweltschutz beschäftigen, sollten als Informationsquellen einbezogen werden.

Von dem untersuchten Ökosystem kann dann zu überregionalen oder globalen Umweltproblemen übergeleitet werden. Der Kurs hat in verschiedenen Bereichen fachübergreifenden Charakter.

Die Behandlung von Umweltproblemen und Maßnahmen zum Schutz der Umwelt soll mit dem Ziel erfolgen, die Schüler zu befähigen, auf der Grundlage soliden biologischen Wissens entsprechende gesellschaftspolitische Entscheidungsprozesse sachgerecht zu beurteilen und mitzugestalten.