Hintergrundinformationen

Unterrichtsfächer: Biologie und Umweltkunde, Physik

Benötigte Materialien: Klemmbretter, Thermometer, Infrarotthermometer (oder Wärmebildkamera), ein weißes und ein schwarzes Stück Metall oder Karton DIN A4 (es können auch andere Materialien in Schwarz und Weiß genommen werden, wichtig ist, dass beide aus dem gleichen Material bestehen), Arbeitsblätter

Räumlichkeiten/Ausstattung der Räume: Schulhof und/oder Schulgarten

Ideal für: die Klasse oder Kleingruppen

Zeitbedarf: ca. zwei Unterrichtseinheiten (je nach Anzahl der Messpunkte & Entfernung auch mehr)

Vorbereitung

Überlegen Sie sich typische Orte, an denen die Schüler:innen die extremen Unterschiede erkennen können und an denen es unterschiedliche Oberflächen gibt. Für die Messungen werden folgende Orte vorgeschlagen: stark bebautes Stadtzentrum, Park und die unmittelbare Nähe eines fließenden Gewässers. Darüber hinaus können Sie gerne weitere interessante Orte in Betracht ziehen, wie beispielsweise unter einem Baum in der Stadt, auf dem Schulhof, auf einem Parkplatz usw. Die Übung sollte an einem sonnigen Tag in den warmen Monaten durchgeführt werden.

Arbeitsschritte im Unterricht

1. Die Ausgangsfragen für diese Lehreinheit lauten: Welche Temperaturen sind für uns angenehm bzw. gesund? Wo ist der heißeste Ort im Schulumfeld? Inwieweit tragen Pflanzen zu angenehmen Temperaturen bei?
2. Die Schüler:innen tragen zunächst ihre Vermutungen und Erfahrungen zusammen
3. Teilen Sie die Arbeitsblätter aus, in die Schüler:innen die erhobenen Daten eintragen können und besprechen Sie mit den Schüler:innen, wie die Messung durchgeführt und wie die Ergebnisse protokolliert werden sollen.
4. Vor der Durchführung der Messungen sollen die Schüler:innen die Temperatur schätzen, d. h. wie hoch die gefühlte Temperatur am gewählten Ort ist. Zusätzlich kann eingetragen werden, wie diese Temperatur empfunden wird (z. B. angenehm, heiß, kühl …).
5. Anschließend werden Messungen durchgeführt und die jeweiligen Daten notiert. Beachten Sie die Gebrauchsanweisung des Geräts, da die Geräte in der Regel unterschiedlich lange für die Messungen benötigen.
6. Zunächst werden Temperaturen an verschiedenen Standorten gemessen.
7. Anschließend werden die Materialien vermessen. Legen Sie das vorbereitete weiße und schwarze Material für etwa 20 bis 30 Minuten in die Sonne. Lassen Sie die Schüler*innen anschließend beide Oberflächen messen bzw. ertasten. In der Zwischenzeit sollten die Schüler*innen so viele verschiedene Materialien wie möglich testen, z. B. Holz, Beton, Asphalt, Metall, offenen Boden sowie verschiedene Farben. Versuchen Sie, die Messungen der Materialien immer in der Sonne durchzuführen, um die Ergebnisse besser vergleichen zu können.
8. Nachdem alle Messungen abgeschlossen wurden, tragen Sie diese im Klassenraum zusammen. Dazu können Sie die einzelnen Messwerte auf der Tafel oder auf einem Flip Chart aufschreiben.
9. In der Großgruppe besprechen Sie die Ergebnisse mit den Schülerinnen* und Schülern*. Fragen dazu könnten z. B. sein:
   • Wo wurden die höchsten Werte gemessen? Wo die niedrigsten? Welche Merkmale zeichneten diese Orte aus?
   • Welchen Einfluss hat die Vegetation auf die Messwerte? Welchen Einfluss haben versiegelte Flächen?
   • Bei welchen Materialien wurden die höchsten und tiefsten Werte gemessen?
   • Wie sind die Temperaturunterschiede bei gleichen Materialien in unterschiedlichen Farben?
   • Wie und mit welchen Maßnahmen könnten die Temperaturen in der Stadt gesenkt werden?
   • Welche Materialien empfehlen sich von der Temperatur her am besten zum Bauen?
   • Was bringt das Aufhellen von Gebäuden und Oberflächenmaterialien?
   • Was könnte noch zu einer Kühlung von Gebäuden beitragen?
   • Die Schüler:innen können die Fragen und Protokolle nutzen um Ideen für die Planung von öffentlichen Räumen, städtischen Nachbarschaften und Gebäuden zu entwickeln.
10. Sofern Bedarf besteht: Entwickeln Sie mit Ihren Schüler:innen Ideen, wie Hitzeinseln auf dem Schulhof oder im Schulumfeld zu grünen Oasen umgestaltet werden könnten.