DIE ZUSAMMENSETZUNG DER ERDE UND IHRER ATMOSPHÄRE SOWIE DIE DORT ABLAUFENDEN PROZESSE PRÄGEN DIE ERDOBERFLÄCHE UND DAS KLIMA

1.1 Beschreibung des naturwissenschaftlichen Konzepts

Die Zusammensetzung der Erde und ihrer Atmosphäre, sowie die dort ablaufenden Prozesse, prägen die Erdoberfläche und beeinflussen das Klima. Die Sonnenstrahlung erwärmt die Erdoberfläche und verursacht Konvektionsströme in der Luft und den Ozeanen, wodurch ein Klima entsteht. Unter der Oberfläche verursacht die Wärme aus dem Erdinneren eine Bewegung im Schmelzgestein. Dies wiederum führt zu Bewegungen in den Platten, die die Erdkruste bilden, wodurch Vulkane und Erdbeben entstehen. Auch die feste Oberfläche verändert sich ständig durch die Bildung und Verwitterung von Gesteinen. (Harlen, 2015)

1.2 Was ist für Grundschülerinnen und Grundschüler bereits erfahrbar?

Nach Wynne Harlen (2015) können bereits Vorschülerinnen und Vorschüler erste Aspekte dieses Konzepts verstehen. Kinder im Alter von 5 bis 7 Jahren sollten bereits eine Idee davon haben, dass sich Luft um uns herum und auch weiter entfernt (z.B. am Himmel) befindet. Sie begreifen, dass die Menge der Luft an der Erdoberfläche relativ konstant ist und dass das Wetter auf der Erde durch die Bedingungen und die Bewegung der Luft bestimmt wird. Das Wetter repräsentiert somit den aktuellen Zustand der Atmosphäre, der durch eine Reihe von ausgewählten meteorologischen Elementen (Lufttemperatur, Bewölkung, Luftdruck und -feuchtigkeit, Windrichtung und -geschwindigkeit usw.) gekennzeichnet ist. Durch die Messung dieser Eigenschaften über einen längeren Zeitraum können Muster gefunden werden, anhand derer das Wetter vorhergesagt werden kann. Wenn dieses Muster in einem bestimmten Gebiet über einen längeren Zeitraum auftritt, wird es als Klima bezeichnet. (Harlen, 2015).

Erdboden

Schülerinnen und Schüler im Alter von 7 – 11 Jahren können eine erste Idee davon entwickeln, welche Beschaffenheit unser Erdboden hat und aus was er besteht. Ein großer Teil der festen Oberfläche der Erde ist mit Erdboden bedeckt, der eine Mischung aus Teilen von Gesteinen unterschiedlicher Größe und Rückständen von Organismen ist. Der fruchtbare Erdboden enthält Luft, Wasser und einige Chemikalien aus der Zersetzung von lebenden Komponenten, insbesondere Pflanzen. Darüber hinaus finden wir auch viele andere lebende Organismen darin wie Insekten, Würmer und Bakterien. Zusätzlich gibt es ein solides Fundament, das aus verschiedenen Steinen und Gesteinsschichten besteht. Die Zusammensetzung des Bodens ist nicht überall gleich, sodass verschiedene Bodenarten unterschieden werden können.

Klima und Wetter

Schülerinnen und Schüler in diesem Alter können zudem verstehen, dass das Wetter und das Klima bestimmte Prozesse auf der Erde beeinflussen. Die Wind- und Wasseraktivität hat beispielsweise Auswirkungen auf die feste (Boden-)Schicht. Durch sie werden die Steine mit der Zeit abgetragen. Ein Beispiel hierfür ist Sand, welcher aus einer Mischung von feinen Gesteinskörnern und möglicherweise kleinen Kieselsteinen besteht. Die Zusammensetzung variiert je nach Ort und Beschaffenheit der Gesteine.

Wasserkreislauf

Etwa zwei Drittel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Dies durchläuft verschiedene Prozesse innerhalb eines Kreislaufs und wird dabei in unterschiedliche Formen umgewandelt. Der Kreislauf beginnt mit der Verdunstung von Wasser an größeren Wasseroberflächen, Ozeanen, Wasserreservoirs usw. Anschließend wird der Wasserdampf in der Atmosphäre zu Wolken konzentriert, die durch die Luftströme bewegt werden. Wenn die Temperatur sinkt, beginnt der Wasserdampf zu kondensieren und fällt in Form von Regen (oder Schnee, Hagel etc.) auf die Erdoberfläche zurück. Dieser gesamte Prozess wird als Wasserkreislauf bezeichnet. (Harlen, 2015).