{"id":23689,"date":"2023-07-13T15:23:57","date_gmt":"2023-07-13T13:23:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/22380-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:23:58","modified_gmt":"2023-07-13T13:23:58","slug":"22380-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/22380-01\/","title":{"rendered":"Vom Computer zur Natur &#8211; Umweltbildung mit Simulationsmodellen"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Anliegen des Projekts war es, Forschungsarbeiten zur Biodiversit\u00e4t in Form von interaktiver Bildungssoftware f\u00fcr Sch\u00fcler der Mittel &#8211; und Oberstufe verf\u00fcgbar zu machen. Dieses Ziel entspricht der Konvention von Rio de Janeiro aus dem Jahre 1992, nach der das \u00f6ffentliche Bewusstsein f\u00fcr die Problematik der biologischen Vielfalt entwickelt und verst\u00e4rkt werden soll. In Anlehnung an die EU-Projekte ALARM und MacMan war der Fokus vor allem auf den R\u00fcckgang der Best\u00e4uber und  die dramatische Bedrohung von Lebensr\u00e4umen f\u00fcr Amphibien gerichtet. Simulationsmodelle sollten zu innovativen und interaktiven Lern-Tools entwickelt werden. Die Kooperation mit Umweltbildungszentren sollte das Programm mit An-regungen zum praktischen Naturschutz bereichern und zur Verbreitung der Software beitragen.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs wurde eine Konzeption entwickelt, um Sch\u00fclern der Mittel &#8211; und Oberstufe Forschungsergebnisse in Form von interaktiver Internet-Software verst\u00e4ndlich zu machen. Informationen zu speziellen Aspekten der biologischen Vielfalt und der Biodiversit\u00e4tsforschung, der \u00f6kologischen Modellierung und des Naturschutzes wurden zusammengestellt; in C++ erstellte Computermodelle wurden modifiziert, durch neue Datens\u00e4tze der Uni Halle erg\u00e4nzt und in Actionscript \u00fcbertragen. Zur Darstellung in der mit Adobe Flash programmierten Bildungssoftware SINAS wurden die Inhalte nach didaktischen und designerischen Gesichtspunkten bearbeitet. Das komplexe Thema Biodiversit\u00e4t wurde am Beispiel von ausgew\u00e4hlten Indikatorarten verdeutlicht: die Rote Mauerbiene Osmia rufa und die Ameisenbl\u00e4ulinge Maculinea repr\u00e4sentieren die Best\u00e4uber, w\u00e4hrend der Laubfrosch Hyla arborea und die Erdkr\u00f6te Bufo bufo stellvertretend f\u00fcr einheimische Amphibien beschrieben wurden. Individuen-basierte Modelle wurden zu interaktiven Simulationsmodellen weiterentwickelt, wobei die Nutzer-Oberfl\u00e4chen f\u00fcr Simulationen gest\u00f6rter und ungest\u00f6r-ter Populationen auf verschiedenen Zeitskalen vorgesehen sind. Die Entwicklung des Osmia-rufa &#8211; Modells wurde anhand wesentlicher Etappen des Modellierungszyklus wie Ableitung der Regeln und Algorithmen aus Freilanduntersuchungen anschaulich beschrieben. Beispiele aus der Naturschutz-Praxis der Umweltbildungszentren wurden dargestellt, um Anregungen zu individuellem Handeln zu geben. Ein im Rahmen des Projekts gestalteter Wildbienen-Lehrpfad, der bildhaft auf Bedeutung und Gef\u00e4hrdung der Wildbienen aufmerksam macht, wurde in die Software aufgenommen. Testfragen zu den Indikatorarten und zur Modellierung wurden erarbeitet. Die Bildungssoftware SINAS wurde mit Sch\u00fclern, in Seminaren und auf Lehrerfortbildungsveranstaltungen getestet.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Ergebnisse des Projekts sind die Bildungssoftware SINAS, Naturschutzaktivit\u00e4ten und Lehrerfortbildungen in den Umweltbildungszentren, studentische Staatsexamensarbeiten und wissenschaftliche Sch\u00fclerarbeiten. Die Bildungssoftware ist frei im Internet zug\u00e4nglich unter www.sinas.ufz.de\/sinas. Sie besteht aus f\u00fcnf Teilen: In Teil 1 wird anhand von Forschungsergebnissen aus den EU-Projekten ALARM und MacMan gezeigt, dass der R\u00fcckgang einzelner Arten eine ganze Kaskade lokaler Aussterbeprozesse bei assoziierten Arten ausl\u00f6sen kann. Pr\u00e4gnantes Beispiel daf\u00fcr sind die Best\u00e4uber, denen in SINAS eine zentrale Rolle zukommt. Der drohende R\u00fcckgang ungez\u00e4hlter Amphibienarten ist ein signifikantes Beispiel f\u00fcr die Abh\u00e4ngigkeit vieler Arten von der r\u00e4umlichen Vernetzung ihrer Teil-Lebensr\u00e4ume. F\u00fcr Best\u00e4uber und Amphien wurden daher je zwei Indikatorarten ausgew\u00e4hlt. F\u00fcr die Rote Mauerbiene Osmia rufa, die Ameisenbl\u00e4ulinge Maculinea, den Laubfrosch Hyla arborea und die Erdkr\u00f6te Bufo bufo werden Lebensr\u00e4ume, Verhalten, Verbreitung, Lebenszyklus, Gef\u00e4hrdung und Schutz beschrieben. In Teil 2 werden interaktive Simulationen zu den Modellarten angeboten, wobei der Nutzer Szenarien und Startparameter ausw\u00e4hlen kann. Die St\u00f6rszenarien verdeutlichen Eingriffe in die Lebensr\u00e4ume der Tiere durch Wiesenmahd, Stra\u00dfenverkehr, Gew\u00e4sserverschmutzung und Zerschneidung der Landschaft. Schutzszenarien simulieren die guten \u00dcberlebenschancen der Populationen bei g\u00fcnstigen Mahdterminen sowie den rettenden Einfluss von Amphibienz\u00e4unen. Am Beispiel einer Wildbiene wird der Einfluss des Mahdter-mins auf den individuellen Fortpflanzungserfolg demonstriert. Auch durch Simulation von Gr\u00f6\u00dfe und altersm\u00e4\u00dfiger Zusammensetzung der Populationen w\u00e4hrend der Fortpflanzungssaison wird das Verst\u00e4ndnis f\u00fcr die Auswirkungen komplexer Umweltver\u00e4nderungen auf die Fitness einzelner Individuen und Lebensdauer von Populationen vertieft. Teil 3 enth\u00e4lt die Beschreibung der Modellentwicklung f\u00fcr das Osmia-rufa &#8211; Modell. Auf der Basis von Freilandbeobachtungen an etwa eintausend Weibchen der Roten Mauerbiene wurden Regeln und Algorithmen abgeleitet. Anhand der Modellergebnisse wird das Zusammenspiel von Umweltbedingungen und inneren Eigenschaften der Population gezeigt. Teil 4 ist Anre-gungen f\u00fcr den praktischen Naturschutz von Wildbienen und Amphibien gewidmet. Hier werden die am Projekt beteiligten Umweltbildungszentren vorgestellt und projektrelevante Aktivit\u00e4ten beschrieben. Teil 5 der Software enth\u00e4lt Testfragen zu den beschriebenen Arten und zur Modellbildung.<br \/>\nIn den Umweltbildungszentren Benediktbeuern, Halle, Papenburg und Wetzlar wurden Schutzma\u00dfnah-men f\u00fcr Wildbienen und Amphibien durchgef\u00fchrt. Die Seminare zur Lehrerfortbildung dienten der Diskussion und Verbreitung der Bildungssoftware SINAS. Ein Wildbienen-Lehrpfad mit acht Tafeln wurde gestaltet und in die Software aufgenommen. In der Abteilung Biodidaktik der Uni Halle entstanden im Rahmen des Projekts zwei Staatsexamensarbeiten. Vier Sch\u00fclergruppen des Georg-Cantor-Gymnasiums f\u00fchrten Jahresarbeiten zu Themen des Projekts durch.<br \/>\nMit der Implementierung der Software in den Schulbereich wurde begonnen. Die Einf\u00fchrung einschlie\u00dflich der Erstellung einer Begleitbrosch\u00fcre f\u00fcr Lehrer sowie die Evaluierung erfordern einen Zeitraum von ein bis zwei Schuljahren und sollten nach M\u00f6glichkeit au\u00dferhalb des Projekts weitergef\u00fchrt werden.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Im Rahmen des Projekts wurde eine Fachtagung im ZUK der DBU organisiert, die am 20.Juni 2007 stattfand. Das Projekt wurde auf der Gf\u00d6-Tagung 2006, der Woche der Umwelt im Juni 2007, auf der Tagung f\u00fcr Umweltpsychologie in Bayreuth im September 2007 und auf der ANU-Bundestagung im November 2007 vorgestellt. Zwei Seminare auf der Sch\u00fcler-Uni der Humboldt-Universit\u00e4t Berlin im September 2007 waren dem Projekt gewidmet. Es erschienen Beitr\u00e4ge in Biologie in unserer Zeit 36, 11; der Mitteldeutschen Zeitung (1.6.07) und der Ems-Zeitung (15.7.06). Lehrerfortbildungsseminare in Papenburg, Wetzlar und Halle wurden organisiert.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Die Bildungssoftware SINAS vermittelt Ergebnisse der Biodiversit\u00e4tsforschung durch informative Kapitel und den Einsatz von interaktiven Simulationsmodellen. Die Software wurde f\u00fcr Sch\u00fcler der Mittel &#8211; und Oberstufe entwickelt und ist frei zug\u00e4nglich unter www.sinas.ufz.de\/sinas. Dank der Mitarbeit von Umweltbildungszentren fanden Aspekte des praktischen Naturerlebens und Naturschutzes Eingang in das Programm, so dass dem Anliegen Vom Computer zur Natur entsprochen werden konnte. Die Mitarbeit von Sch\u00fclern und Studenten erm\u00f6glichte es, Ansichten und Anregungen der Zielgruppe w\u00e4hrend aller Bearbeitungsstadien zu ber\u00fccksichtigen. Die Einf\u00fchrung der Software in den Schulbereich sollte fortgesetzt werden<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Anliegen des Projekts war es, Forschungsarbeiten zur Biodiversit\u00e4t in Form von interaktiver Bildungssoftware f\u00fcr Sch\u00fcler der Mittel &#8211; und Oberstufe verf\u00fcgbar zu machen. 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