Wie nützlich ist die Raumfahrt? (Basisvariante)

Kompetenzen und Ziele

Die Schüler*innen…

• vergleichen, beschreiben und dokumentieren einfache naturgegebene und gestaltete Merkmale bekannter Räume an Beispielen,
• untersuchen, beschreiben und vergleichen Veränderungen in geografischen Räumen anhand von Satellitenbildern,
• schulen ihre Argumentations- und Urteilskompetenz durch die Auswertung von Satellitenbildern im Zusammenhang mit Naturschutzthemen,
• lernen Grundlagen der Forschung mit Satelliten und deren Nutzen kennen,
• Schulen ihre Methodenkompetenz durch die Nutzung von Satellitenbildern als Orientierungshilfe.

Umsetzung

Die Leitfrage der Unterrichtseinheit lautet: Wie können Beobachtungen mithilfe von Satelliten beim Umwelt- und Naturschutz helfen?

Voraussetzungen: Die Schüler*innen sollten bereits Landkarten kennen und eine Vorstellung von prägenden Merkmalen der eigenen Umgebung haben, zum Beispiel natürliche Gegebenheiten wie Flüsse und Waldgebiete, die Lage des eigenen Wohnorts beziehungsweise des Standorts der Schule und gegebenenfalls von Nachbarorten, wichtige Verkehrsverbindungen et cetera.

Hilfsmittel: Ein Globus ist hilfreich, um das Prinzip von Satelliten zu veranschaulichen.

Einstieg

Die Lehrkraft kündigt das Thema des Unterrichts an. Sie stellt die Behauptung auf: Die Raumfahrt kann viel zum Umwelt- und Naturschutz beitragen.

Zum Einstieg stellt sie die Fragen: Was wissen wir über die Raumfahrt, und was wissen wir über ihren Nutzen, aber auch ihre negativen Auswirkungen? Sie stellt als Impuls kurze Medienausschnitte beziehungsweise Schlagzeilen zum Thema vor. Anschließend diskutiert die Klasse im Plenum über die Fragen.

Geeignet als Impuls sind anschauliche Medien zu besonders viel beachteten Aspekten, zum Beispiel Ausschnitte aus Nachrichtensendungen zu Starts neu entwickelter Raketen, Weltraumtourismus oder Gefahren durch Weltraumschrott. Entsprechende Beiträge finden sich in den Mediatheken der öffentlich-rechtlichen Sender.

Beispiele:
Testflug der SpaceX-Rakete (ZDF logo! vom 14.3.204)
Weltraumschrott kommt näher (ZDF logo! vom 10.3.2024)
Vier Weltraumtouristen im All (Tagesschau vom 16.9.2021)

Die Lehrkraft stellt die Fragen zur Diskussion. Ergänzend stellt sie die Fragen:

• Was sind mögliche Nachteile der Raumfahrt?
• Lohnt es sich, Raumfahrt zu betreiben?

Die Beiträge der Schüler*innen werden in Form einer Mindmap für alle sichtbar notiert. Gegebenenfalls werden Verständnisfragen geklärt (Infos siehe Hintergrundtext).

Die Lehrkraft kündigt an, dass es im Folgenden um den Nutzen der Raumfahrt geht. Sie zeigt ein Satellitenbild beziehungsweise Luftbild der Umgebung der Schule, zum Beispiel eine Ansicht von Google Maps/Google Earth oder Bing Maps. Die Lehrkraft fordert die Schüler*innen auf, im Plenum Vermutungen zu äußern, was zu sehen ist. Zutreffende Beiträge werden für alle notiert.

Als Hilfestellung kann die Lehrkraft gegebenenfalls Aufträge geben, bestimmte Dinge im Bild zu finden. Zum Beispiel: Wo im Bild ist Folgendes zu sehen? Ein Fluss, Felder, Autobahnen/ein Autobahnkreuz, ein Waldgebiet et cetera.

Falls möglich, bietet es sich an, Notizen und Markierungen direkt auf dem Satellitenbild vorzunehmen, zum Beispiel am Whiteboard.

Das folgende Beispiel zeigt ein Satellitenbild der Umgebung von Köln mit einigen Stichworten.

Quelle: Europäische Raumfahrtagentur (ESA) / CC BY-SA 3.0 IGO bzw. ESA Standard Licence

Die Lehrkraft informiert die Schüler*innen, dass das Bild aus Daten erzeugt wurde, die von Satelliten im Weltall aufgenommen wurden.

Im Plenum wird der Begriff Satellit geklärt, möglichst mithilfe eines Globus. (Informationen für die Lehrkraft siehe Hintergrundtext).

Zur Unterstützung können grafische Darstellungen von Raumfahrtbehörden verwendet werden (siehe Bilderserie).

Die Lehrkraft erläutert, dass Satelliten helfen können, Natur und Umwelt zu schützen. Erste Ansätze werden im Plenum anhand des Satellitenbildes veranschaulicht.

Die Lehrkraft fordert die Schüler*innen auf, das Bild erneut zu betrachten. Die Schüler*innen erhalten den Auftrag, das Bild zu beschreiben und Vermutungen zu äußern, welche Informationen die Darstellung über die Natur liefert und darüber, wie sie von den Menschen beeinflusst wird.

Die Lehrkraft kann zur Unterstützung die folgenden Fragen stellen:

• Sind auf dem Bild Dinge zu erkennen, die von Menschen gemacht wurden? Beschreibe.
• Beschreibt, woran man diese Dinge auf dem Bild erkennen kann.
• Welche Bereiche des Bildes zeigen Natur beziehungsweise naturnahe Bestandteile der Landschaft?
• Beschreibt, welchen Raum die von Menschen gestalteten Dinge beziehungsweise Bereiche im Vergleich zur Natur einnehmen.

Folgende zentrale Ergebnisse sollte festgehalten werden:

• Das Satellitenbild zeigt viele Gebäude beziehungsweise Siedlungsgebiete, Felder/landwirtschaftlich genutzte Gebiete, Straßen.
• Der größte Teil des gezeigten Gebiets ist von Menschen gestaltet.

Arbeitsphase

Die Lehrkraft stellt die Leitfrage der Unterrichtseinheit vor: Wie können Beobachtungen mithilfe von Satelliten beim Umwelt- und Naturschutz helfen?

Sie erläutert, dass die Schüler*innen in der Arbeitsphase mithilfe von Satellitenbildern auf Spurensuche gehen. Sie erhalten den Auftrag, zu beschreiben, wie sich die Aktivitäten der Menschen auf die Erde auswirken.

Die Spurensuche kann im Plenum durchgeführt werden oder gegebenenfalls in Gruppen- oder Partnerarbeit (siehe Variante des Unterrichtsvorschlags für Fortgeschrittene).

Es werden mehrere Fallbeispiele diskutiert, zu denen jeweils mindestens zwei Satellitenbilder gehören (siehe Materialien). Die Bilder zeigen jeweils dasselbe Gebiet im Abstand mehrerer Jahre. Die Lehrkraft fordert die Schüler*innen jeweils auf, die Bilder zu beschreiben und zu vergleichen. Die Materialien enthalten Erläuterungen zu den Bildern sowie Fragen und Tipps für die Auswertung

Die Beispiele umfassen unter anderem Rodungen im Regenwald, die Ausbreitung einer Großstadt, das Schrumpfen eines Gletschers und das Austrocknen des Aralsees.

Abschluss

Für alle sichtbar wird zusammenfassend notiert, auf welche Weise der Mensch die Oberfläche der Erde verändert und wie sich dies auf die Umwelt auswirkt:

Zusammenfassend wird festgehalten, wie das Wissen über diese Veränderungen für den Umwelt- und Naturschutz genutzt werden könnte.

Die wichtigsten Ergebnisse:

So hilft der Blick aus dem Weltall dem Naturschutz auf der Erde:

• Forschen/Wissen über Zusammenhänge: Wir können besser verstehen, wie sich menschliche Aktivitäten auf Umwelt und Klima auswirken.
• Kontrolle: Mit den Bildern kann festgestellt werden, wo es Umweltschäden gibt und wer dafür verantwortlich ist.
• Regeln und Grenzen festlegen: zum Beispiel Schutzgebiete schaffen; weitere Abholzung von Wäldern verbieten, wenn schon zu viel abgeholzt wurde; Neubau von Straßen und Häusern begrenzen.

Abschließend werden gemeinsam die Ergebnisse zum Nutzen der Raumfahrt mit den Nachteilen verglichen und bewertet. Die Lehrkraft verweist auf die zum Einstieg gesammelten Beiträge zu den Fragen: Was sind mögliche Nachteile der Raumfahrt? Lohnt es sich, Raumfahrt zu betreiben?

Sie weist insbesondere auf das Problem des Weltraumschrotts hin. Sie stellt die Behauptung auf: Weltraumschrott ist eine Art von Umweltverschmutzung.

Sie fordert die Schüler*innen auf, Ideen für mögliche Regeln zur Nutzung des Weltraums zu formulieren. Als Impuls kann sie folgende Behauptungen in die Diskussion einbringen:

1. Der Weltraum gehört niemandem. Deshalb können dort alle tun, was sie wollen.
2. Der Weltraum gehört allen, und seine Nutzung kann uns allen helfen.
3. Im Weltraum sollten Regeln gelten wie in einem Naturschutzgebiet: Wer ihn nutzt, darf ihn nicht "verschmutzen".

Die Lehrkraft erläutert, dass es bereits Grundregeln für den Weltraum gibt, die weltweit gelten (Weltraumvertrag der Vereinten Nationen).

Sie nennt eine der grundlegenden Regeln:

Die Länder, die einen Raketenstart veranlassen, sind verantwortlich für mögliche Schäden.

Sie fordert die Schüler*innen auf, Vorschläge für weitere Regeln zu formulieren. Die Beiträge werden für alle sichtbar notiert.

Erweiterung

• Zahlreiche eindrucksvolle Fotos und Videos veranschaulichen verschiedene Bereiche der Raumfahrt. Viele sind kostenlos im Internet verfügbar und eignen sich zum Beispiel für den Einstieg ins Thema. Dazu gehört eine Reihe von Filmen aus der "Sendung mit der Maus" mit dem deutschen Astronauten Alexander Gerst. Sie sind auf der Internetseite des WDR abrufbar. Dort wird unter anderem Gersts Arbeit in der Internationalen Raumstation (ISS) vorgestellt.
• Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) bietet eine Internetseite für Kinder an, die in spielerischer Form viele Bereiche der Arbeit der ESA erklärt, darunter auch den Nutzen der Erdbeobachtung für den Naturschutz (siehe Rubrik "Auf der Erde").