Die Schüler erforschen Klimadiagramme und ein interaktives Computermodell, um die Rolle von Temperatur und Niederschlag für das Wachstum von Pflanzen zu entdecken. Sie untersuchen, wie sich extreme Niederschläge (Trockenheit und Überschwemmungen) auf das Pflanzenwachstum auswirken, und nutzen Karten mit durchschnittlichen Niederschlägen und Temperaturen, um vorherzusagen, welches Gebiet am besten für die landwirtschaftliche Produktion geeignet ist.
1. Bringen Sie den Schülern das Thema Klima und Pflanzenwachstum näher.
Erklären Sie den Schülern, dass Pflanzen Wasser und Sonnenlicht brauchen, um zu wachsen. Einige Pflanzen haben lange Wachstumsperioden, während andere eine kürzere Wachstumsperiode haben. Zeigen Sie das Bild Klimadiagramme. (Laden Sie das Bild aus dem Medienkarussell oben herunter, indem Sie auf den Pfeil nach unten in der unteren rechten Ecke des Karussellfensters klicken). Diese Diagramme enthalten Klimainformationen für Quibdó, Kolumbien, Minneapolis, Minnesota, und El Paso, Texas. Fragen Sie:
- Wächst eine Kulturpflanze in Quibdó, Kolumbien, und Minneapolis, Minnesota, auf die gleiche Weise? (Nein, die Kulturpflanzen wachsen unterschiedlich. In Quibdó gibt es keine Trockenzeit, und die Temperatur bleibt das ganze Jahr über warm. Das Klima in Minneapolis ist ganz anders.)
- Würden Sie eine Pflanze, die viel Feuchtigkeit braucht, in El Paso, Texas, anbauen? (Nein, eine Pflanze, die viel Feuchtigkeit braucht, würde in El Paso nicht gut gedeihen, es sei denn, es gibt eine Bewässerungsanlage. El Paso hat ein sehr trockenes Klima.)
2. Diskutieren Sie die Rolle der Unsicherheit im wissenschaftlichen Prozess.
- Erklären Sie den SchülerInnen, dass Wissenschaft ein Prozess ist, bei dem man lernt, wie die Welt funktioniert, und dass WissenschaftlerInnen nicht die „richtigen“ Antworten kennen, wenn sie beginnen, eine Frage zu untersuchen. Sagen Sie den Schülern, dass sie Beispiele für die Unsicherheit der Wissenschaftler bei der Vorhersage von Ernteerträgen sehen können. Zeigen Sie die Diagramme Projektion der Maiserträge in Frankreich. (Laden Sie das Bild herunter, indem Sie auf den Abwärtspfeil in der unteren rechten Ecke des Karussellfensters klicken). Erklären Sie den Schülern, dass diese Diagramme den durchschnittlichen Tagesniederschlag, die Anzahl der heißen Tage und den Maisertrag zeigen. Die graue Linie zeigt die Vorhersagen für den Ernteertrag auf der Grundlage technologischer Verbesserungen. Die rosa Schattierung zeigt den erwarteten Ertrag auf der Grundlage von Temperatur- und Niederschlagseinflüssen. Die Gesamtunsicherheit wird durch die roten Linien außerhalb der rosa Schattierung dargestellt. Fragen Sie:
- Sagt der Technologietrend (graue Linie) die Ernteerträge genau voraus? (Nein, der Technologietrend sagt die Ernteerträge nicht hinreichend voraus. Der Grund dafür ist, dass die Ernteerträge von der Temperatur und den Niederschlägen sowie von technologischen Verbesserungen abhängen).
- Warum glauben Sie, dass die Erntemodelle auch nach Berücksichtigung der Niederschlags- und Temperaturunterschiede von Jahr zu Jahr noch Unsicherheiten aufweisen? (Die Antworten der Schüler werden variieren. Der Ernteertrag könnte durch einen Schädlingsbefall beeinträchtigt werden.)
- Erklären Sie den Schülern, dass sie Fragen zur Sicherheit ihrer Vorhersagen stellen werden. Weisen Sie die Schüler darauf hin, dass sie darüber nachdenken sollten, welche wissenschaftlichen Daten zur Verfügung stehen, wenn sie die Sicherheit ihrer Antworten beurteilen. Ermutigen Sie sie, die wissenschaftlichen Beweise miteinander zu besprechen, um den Grad der Gewissheit ihrer Vorhersagen besser einschätzen zu können.