Klimawandel verstehen, experimentell erforschen und Lösungen entwickeln
Im Rahmen der biologischen Talentstunden unserer Schule werden aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen genutzt, um Schülerinnen und Schüler an naturwissenschaftliches Denken und Arbeiten heranzuführen. Ein zentrales Beispiel ist die Beschäftigung mit Kohlenstoffdioxid (CO₂) und seiner Rolle bei der globalen Temperaturerhöhung. Die Analyse des Treibhauseffekts verbindet biologische, chemische und physikalische Grundlagen und zeigt exemplarisch, wie MINT-Fächer interdisziplinär zusammenwirken.
Wissenschaftliche Fragestellungen im Unterricht
Ausgehend von der Frage, warum steigende CO₂-Konzentrationen zur Erwärmung der Atmosphäre beitragen, untersuchen Schüler biologische Prozesse wie Photosynthese, Kohlenstoffkreislauf und Biomassebildung. Dabei wird auch der sogenannte CO₂-Düngungseffekt betrachtet.
Anhand von Nutzpflanzen analysieren die Lernenden differenziert, dass erhöhte CO₂-Konzentrationen zwar zu schnellerem Wachstum und erhöhter Biomasseproduktion führen können, gleichzeitig jedoch Veränderungen der Inhaltsstoffe auftreten können, etwa geringere Protein- oder Mineralstoffgehalte. Dadurch lernen sie, naturwissenschaftliche Ergebnisse kritisch zu interpretieren und komplexe Zusammenhänge zwischen Landwirtschaft, Ernährungssicherheit und Klimawandel zu verstehen.
Experimentieren und Forschen als MINT-Kompetenz
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung von Algen als besonders effiziente CO₂-Binder. Algen können große Mengen Kohlenstoff aufnehmen und daraus Biomasse bilden, die beispielsweise zur Herstellung von Baustoffen oder anderen nachhaltigen Materialien genutzt werden kann.
Solche Themen bieten vielfältige Möglichkeiten für experimentelles Arbeiten, Datenerhebung und Auswertung, wodurch zentrale Kompetenzen der MINT-Bildung gefördert werden:
- hypothesenorientiertes Arbeiten
- Planung und Durchführung von Experimenten
- Dokumentation und Auswertung von Versuchsergebnissen
- fachgerechte schriftliche Darstellung naturwissenschaftlicher Erkenntnisse.
Schülerforschung und Wettbewerbsteilnahme
Die Beschäftigung mit diesen Fragestellungen kann Jugendliche auch zu eigenen Forschungsprojekten motivieren. Ein Beispiel dafür ist ein Projekt aus dem Regionalwettbewerb „Jugend forscht / Schüler experimentieren“ am 20. Februar 2026 in Marl.
Matteo Can Schwabe entwickelte in den Talentstunden von Herrn Jelak aus der Auseinandersetzung mit Algen und dem Kohlenstoffkreislauf das Projekt in der Jahrgangsstufe neun „AlgErde“. Ziel war es, durch Züchtung und Gewinnung von Grünalgen Möglichkeiten zu untersuchen, CO₂ aus der Atmosphäre zu entnehmen. Die gewonnene Biomasse sollte anschließend in Edelstahlzylindern gespeichert werden, um Kohlenstoff langfristig zu binden.
Der Schüler führte zahlreiche experimentelle Versuche zur Kultivierung von Algen durch, variierte Wachstumsbedingungen und dokumentierte die Ergebnisse systematisch. Das Projekt zeigt exemplarisch, wie Schüler naturwissenschaftliche Fragestellungen eigenständig entwickeln, experimentell bearbeiten und ihre Ergebnisse wissenschaftlich darstellen können.
Beitrag zur MINT-freundlichen Schule
Die Behandlung solcher Themen im Biologieunterricht stärkt zentrale Ziele der MINT-Bildung:
- Förderung wissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen
- Verbindung von Biologie mit Chemie, Physik und Technik
- Einbindung aktueller gesellschaftlicher Fragestellungen wie Klimawandel und nachhaltige Ressourcennutzung
- Förderung von Schülerforschung und Wettbewerbsteilnahmen
- Training der fachlichen Schriftlichkeit und Präsentationskompetenz.
Damit trägt der Biologieunterricht dazu bei, Neugier, Problemlösefähigkeit und Freude an naturwissenschaftlichen Fragestellungen zu entwickeln und langfristig Interesse an MINT-Berufen zu stärken.
