Im Zuge der Energiewende und der Erreichung der angetrebten Klimaziele spielen eine nachhaltige Energieversorgung und der Einsatz moderner Energieträger eine besondere Rolle. Der grundlegende Wandel, der sich sowohl gegenwärtig als auch zukünftig in Deutschland und weltweit vollzieht, ist daher von großer Bedeutung für Schülerinnen und Schüler. Schule steht in der Verantwortung, die junge Generation in diesem Bereich angemessen auszubilden.

Themen wie Energiesysteme, Energieversorgung und erneuerbare Energien sind in den Kernlehrplänen des Landes Nordrhein-Westfalen bereits verankert (vgl. QUA-LiS). Der Unterricht sollte in diesem Zusammenhang jedoch auch aktuelle Entwicklungen, Technologien und Diskussionen in den Blick nehmen. Das Thema Wasserstoff als Energieträger eignet sich sehr gut als Kontext, um die genannten Inhalte mit Lernenden zu behandeln. Gleichzeitig wird ein Thema aufgegriffen, über das sowohl politisch als auch gesellschaftlich in den letzten Jahren viel diskutiert wurde. Dies macht eine Thematisierung besonders unter Einbezug von Perspektiven außerhalb der Naturwissenschaften sehr authentisch.

Der vorliegende Logineo-Kurs soll Lehrende dabei unterstützen, das Thema „Wasserstoff als Energieträger der Zukunft?" in der Schule zu thematisieren. Dazu möchten wir verschiedene Möglichkeiten aufzeigen, wie eine Einbindung von Wasserstoff als Energieträger gelingen kann, und Ihnen Hilfestellungen bei der Auswahl einer zu Ihrer Schule passenden Organisationsform und der anschließenden Umsetzung geben. In diesem Zusammenhang berichten wir einerseits von unseren Erfahrungen bei der Erprobung, die Ihnen zur Orientierung dienen können. Andererseits bieten wir konkrete Unterrichtsmaterialien an, die direkt zum Einsatz kommen können.

Das Ziel der Thematisierung im Unterricht liegt darin, dass die Schülerinnen und Schüler im Anschluss in der Lage sind, die Zukunftsbedeutung von Wasserstoff als Energieträger fachlich fundiert zu bewerten, um so in Zukunft den Energiesektor aktiv mitgestalten zu können.

Neben der Vermittlung von Fachwissen steht dabei vor allem die Förderung von Bewertungskompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht im Fokus. Das Thema Wasserstoff als Energieträger ist besonders dazu geeignet, die Bewertungskompetenz der Lernenden zu schulen, da es sich dabei um einen realen Kontext mit authentischen Entscheidungsproblemen handelt.

Der Logineo-Kurs ist in drei Abschnitte gegliedert. Unter „Materialien für Lehrkräfte“ sind die beiden erprobten Umsetzungsformen dargestellt. Einerseits wurde zur Vermittlung des Fachwissens ein Thementag unter Einbezug externer Partnerinnen und Partner durchgeführt, an den sich eine weitere Behandlung im Physikunterricht anschloss. Andererseits wurde ein fächerverbindendes, digitales Stationenlernen durchgeführt, das als Grundlage für den anschließenden Bewertungsprozess diente. Die von uns bei der Umsetzung gemachten Erfahrungen sollen Ihnen bei der Entscheidung helfen, wie eine Umsetzung an Ihrer eigenen Schule gestaltet werden könnte.

Zudem finden Sie im Abschnitt für Lehrkräfte Hintergrundinformationen zum Thema Wasserstoff, um sich selbst einen Überblick zu verschaffen, sowie didaktische Erläuterungen zu den Unterrichtsmaterialien, die im Abschnitt Materialien für Schülerinnen und Schüler zur Verfügung stehen.

Dieser Abschnitt für Lernende ist so konzipiert, dass er vollständig exportiert und den Schülerinnen und Schülern in Form eines Logineo-Moduls direkt zur Verfügung gestellt werden kann. Neben einigen Materialien zum Vorwissen bezüglich der Energieversorgung und des Energiebedarfs enthält dieses Modul vor allem Lektionen zu fünf Themenfeldern mit Bezug zu Wasserstoff als Energieträger, mit denen die Schülerinnen und Schüler selbstständig arbeiten können. Die fünf Themenfelder sind: Elektrolyse und Brennstoffzelle im Experiment, Stahlproduktion, Herstellung und Klassifikation, Speicherung und Transport sowie Mobilität. Damit werden bewusst verschiedene Perspektiven auf Wasserstoff als Energieträger von der Herstellung über den Transport bis hin zur Anwendung in den Blick genommen, wodurch statt einer Festlegung auf einen einzelnen Aspekt ein umfassender und vernetzender Blick auf die Thematik ermöglicht wird. Gleichzeitig gibt es viele Anknüpfungspunkte für weitere Fächer und die Möglichkeit zum fächerverbindenden oder fachübergreifenden Lernen. Dies wurde im Rahmen des fächerverbindenden Stationenlernens mit den Fächern Physik und Chemie erprobt und lässt sich ebenso auf weitere Fächer übertragen oder ausweiten.

Die Materialien für Schülerinnen und Schüler sind modular einsetzbar und bauen nicht aufeinander auf, wodurch sie problemlos um weitere Themenfelder ergänzt werden können. Daher sind Sie herzlich eingeladen, das vorhandene Material an Ihre Bedingungen anzupassen bzw. weitere Themenfelder (z.B. andere Anwendungsbereiche) zu ergänzen. Um gegenseitig von entsprechenden Ideen zu profitieren, bietet der dritte Abschnitt des Kurses die Möglichkeit zum Austausch.

Durch die Modularität ist das Material zudem in verschiedenen Organisationsformen nutzbar und flexibel in unterschiedlicher Intensität einsetzbar. So kann das Thema Wasserstoff zunächst niederschwellig im regulären Fachunterricht behandelt oder in Workshops an Projekttagen genutzt werden.

Wie bereits erläutert, kommt der Bewertungskompetenz in dem vorliegenden Kontext eine besondere Bedeutung zu. Daher stehen neben den fachlichen Inhalten auch Materialien zur Verfügung, die die Schülerinnen und Schüler beim Bewertungsprozess unterstützen sollen. In Form von fünf Schritten, die sich an den Ausführungen von Lübeck (2018) zur Bewertung im Biologieunterricht orientieren, wird den Lernenden eine strukturierte Herangehensweise für ihren Entscheidungsprozess vorgestellt. So kann eine explizite Verknüpfung von Sach- und Bewertungskompetenz gelingen. Die Materialien greifen zwar vereinzelt das Thema Wasserstoff als Energieträger auf, sind prinzipiell aber themenunabhängig zur Förderung von Bewertungskompetenz einsetzbar und leicht auf andere Kontexte übertragbar. Zudem lernen die Schülerinnen und Schüler eine Herangehensweise kennen, die bei komplexen Entscheidungen hilft und mit einem bereitgestellten Bogen dokumentiert werden kann. Auch andere Fächer können davon profitieren.

 

Quellen

Lübeck, M. (2018). Der Kompetenzbereich Bewertung im Biologieunterricht - Möglichkeiten zur systematischen Konstruktion von Lernaufgaben. Waxmann Verlag, Münster. 

[QUA-LiS] Qualitäts- und UnterstützungsAgentur - Landesinstitut für Schule des Landes Nordrhein-Westfalen. (Hrsg.). (2024). Lehrplannavigator. Abgerufen am 01.08.2024 von https://www.schulentwicklung.nrw.de/lehrplaene/