Biologie verstehen: Energie in anthropogenen Ökosystemen

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Die Sicherstellung der Ernährung der Menschheit ist eine globale Herausforderung, insbesondere in Entwicklungsländern, wo Unterernährung ein anhaltendes Problem darstellt. In Industrienationen hingegen ist die Nahrungsmittelproduktion oft nicht nachhaltig, da sie auf begrenzten fossilen Ressourcen basiert. Analysen zeigen, dass ohne die Fleischerzeugung die Ackerflächen ausreichen würden, um die Weltbevölkerung zu ernähren, was die Ineffizienz der Fleischproduktion verdeutlicht. Eine verstärkte vegetarische Nahrungsmittelproduktion könnte eine nachhaltige Ernährung gewährleisten. Dieses Thema ist auch für den Biologieunterricht relevant. Es ist notwendig, den Energiebegriff in ökologischen Kontexten neu zu denken; Energie sollte als Bilanzierungsgröße verstanden werden, um Prozesse quantitativ zu betrachten und deren Effizienz zu untersuchen. Im Rahmen der Didaktischen Rekonstruktion wurden Vorstellungen von Wissenschaftlern und Lernenden über Energie in Nahrungsketten analysiert, um passende Lernangebote zu entwickeln. Flussdiagramme dienen dabei als Werkzeug, um Energie als Bilanzierungsgröße darzustellen. Die entwickelten Lernangebote wurden empirisch auf ihre Lernförderlichkeit geprüft. Es zeigt sich eine typische Progression im Energieverständnis der Probanden: Die Flussdiagramme unterstützen die Entwicklung eines quantitativ strukturierten Energiebegriffs, der es Schülern ermöglicht, den globalen Nutzen einer weniger fle