Das Klima modellieren (Klasse 7 bis 9)

Funktionsweise von Klimamodellen

Alle Diskussionen und Entscheidungen zu Themen des Klimawandels und des Einsatzes von erneuerbaren Energien werden grundlegend auf der Basis von Computermodellen des Klimasystems geführt sowie von Vorhersagen darüber, wie sich das Klima unter verschiedenen Bedingungen entwickeln wird. Deshalb ist es wichtig, dass solche Modelle für Schülerinnen und Schüler nicht nur eine Black Box sind. Vielmehr muss ihnen die Funktionsweise von Klimamodellen ersichtlich sein und sie müssen sich kritisch mit Möglichkeiten wie Grenzen der Modelle auseinandersetzen.

Zielgruppe

Das Programm „Das Klima modellieren“ richtet sich an Klassen und Kurse der Klassenstufen 7 bis 9, die für 3 Stunden in die Kieler Forschungswerkstatt kommen. Das Programm kann dabei in unterschiedliche Fächer eingebunden werden:

  • Physik (Fokus auf Energie)
  • Geo (Klimasystem und regionalen Folgen des Klimawandels)
  • Gemeinschaftskunde/Politik (socio-scientific issue)
  • Informatik (numerische Modellierung eines komplexen Systems, kritische Diskussion von Annahmen und deren Umsetzung in numerischen Modellen)

Zielsetzung

In dem Programm entdecken die Schülerinnen und Schüler ein einfaches Klimamodell. Sie lernen, Einflüsse einzelner Prozesse auf das Klimasystem zu beschreiben und das Zusammenspiel dieser Prozesse im Klimasystem vorherzusagen. Auch die Bewertung der Rolle des Menschen im Klimasystem wird aufgegriffen.

Programmablauf „Das Klima modellieren“

Nach einem einführenden Vortrag arbeiten die Jugendlichen zu zweit an einer einfachen numerischen Simulation des Klimasystems. Zuerst erkunden sie den Einfluss einzelner Prozesse auf das Klimasystem. Hierfür schalten sie diese im Modell an- und abschalten, um die Auswirkungen zu beobachten und zu erklären. Dann treffen sie Vorhersagen, welchen Einfluss das Zu-/Abschalten anderer Prozesse auf die Entwicklung der Oberflächentemperatur der Erde haben wird. Abschließend wird in einem Test das Verständnis der Prozesse geprüft und gefestigt, indem Schülerinnen und Schüler mit möglichst wenigen Operationen das Klima fiktiver Planeten simulieren.