
Stochastik + Hitze in Deutschland
Unterrichtsreihe zur Hitze und Gesundheit im Klimawandel für Klasse 5/6
Bild: Gemeinfrei, erstellt mit KI
Der Klimawandel sorgt nicht nur für langsam ansteigende Durchschnittstemperaturen, sondern es nehmen wahrnehmbar auch Hitzeperioden zu. Mehr Hitze, verbunden mit steigender UV-Belastung, bringt gewisse Gesundheitsrisiken mit sich. Manche Städte passen sich dem bereits an und stellen etwa Trinkwasserbrunnen in der Innenstadt auf. Was hat es damit auf sich? In dieser Unterrichtsreihe wird die Installation von Trinkwasserbrunnen als Anlass genommen, die Entwicklung der Temperaturen zu untersuchen und zu überlegen, worauf man in Zukunft achten sollte.
Auf einen Blick
Klasse: 5/6
Kontext: Hitze in deutschen Städten.
Inhalte: Einfache beschreibende Statistik, Diagramme zeichnen, Darstellungen und Argumente kritisch hinterfragen
Umfang: ca. 3 Unterrichtsstunden (z.B. 1 Doppelstunde + 1 Einzelstunde)
Angeregte Kompetenzen
Mathematik
- Säulen-, Linien- und Punktdiagramme konstruieren
- Einfache Kennzahlen bestimmen
- Diagramme und Kennzahlen im Kontext interpretieren
- Mit Diagrammen und Kennzahlen argumentieren
- Argumente und Darstellungen kritisch hinterfragen
Bildung für nachhaltige Entwicklung
(nach dem Lernbereich Globale Entwicklung)
- Erkennen: Steigende Temperaturen in deutschen Städten in Daten erkennen
- Bewerten: Vorschläge zur Anpassung an Hitze in Städten verstehen und bewerten
- Handeln: Individuelle Empfehlungen zum Schutz vor Hitze formulieren; zu Argumenten Stellung nehmen können und über Klimaanpassungen auf Social Media diskutieren können.
Aufbau
Einen schnellen Überblick erhalten Sie über die Story zum Material.
Das Material von Stochastik+ verfolgt drei grundlegende Ziele: a) Verstehen von Klimawandel und anderen gesellschaftlich relevanten Phänomenen mit Mitteln der Mathematik; b) Formulieren von Handlungsvorschlägen für Individuum und Gesellschaft begründet mit datenbasierten Argumenten; c) Stärkung des demokratischen Diskurses durch Kommunikation über datenbasierte Argumente auf Social Media.
Um das zu erreichen, ist das Unterrichtsmaterial nach zentralen Prinzipien erstellt:
- Kontextwissen unterstützen. Denn nur so können Lernende die Daten wirklich verstehen und mathematisch korrekte, aber irreführende Argumente hinterfragen.
- Fragen stellen und beantworten. Denn so wird Statistik nicht zu einem Selbstzweck, sondern auf Wissen und Handeln für die Zukunft ausgerichtet.
- Über Argumente sprechen. Denn so lernt man nicht nur, wie man gute Argumente konstruiert. Sondern die Lernenden finden auch Möglichkeiten, um falschen Argumenten zu widersprechen und ein Diskussionen treten zu können.
Das Material ist in drei Module aufgeteilt, die jeweils ein Prinzip in den Vordergrund stellen:
- Kontext. Hier wird Hintergrundwissen erarbeitet, das später für die Datenanalyse gebraucht wird.
- Daten. Hier werden Daten untersucht, um Fragen zum Kontext zu beantworten.
- Argumente. Hier werden Argumente von fiktiven Personen auf Social Media kritisch hinterfragt und beantwortet.
In jedem Modul werden mehrere Informationstexte, Datentabellen und Aufgaben angeboten. Entscheiden Sie für Ihre Klasse, welcher Umfang und welche Aufgaben angemessen sind. Umsetzungsvorschläge finden Sie weiter unten auf der Seite.
| Modul | Material | Anmerkung |
|---|---|---|
| Kontext | Impulsbild „Trinkwasserbrunnen“ | Zur Aktivierung von Vorerfahrungen |
| Impuls „Diskussionen auf Social Media“ | Motiviert das wichtige Setting der datenbasierten Argumentation auf Social Media. | |
| 3 Texte | Unterstützen Kontextwissen zu Temperaturentwicklungen in Deutschland und wirft Fragen für eine weitere Untersuchung auf. Hier sollte genug Zeit investiert werden, damit die Datenanalyse besser gelingt. | |
| Arbeitsblatt „Nachgedacht!“ | Reflexion über gelesene Texte und Sammeln von Fragen für weitere Untersuchung. Fragen können auch gemeinsam an Tafel oder Board gesammelt werden. | |
| Daten | 3 Datensätze | Verschiedene univariate Datensätze. Jeder Datensatz liefert eine andere Perspektive auf den Kontext. Falls Komplexität reduziert werden soll, kann auch nur Datensatz 1 genutzt werden. |
| Arbeitsblatt „Dein eigener Post“ | Im Fokus steht das Argumentieren über den Kontext mithilfe von Daten. Das Arbeitsblatt nutzt das Setting von Social Media Posts als motivierenden Rahmen und als Scaffold für Argumentationen. Wissen über Diagramme und Kennzahlen wird vorausgesetzt, das Material bietet aber auch Hilfestellungen zum Nutzen von Kennzahlen und Formulieren von Argumenten. | |
| Arbeitsblatt „Empfehlungen für die Zukunft“ | Damit keine Ohnmachtsgefühle aufkommen, sollen Lernende konstruktive Handlungsempfehlungen formulieren. Das dürfen auch einfache Empfehlungen sein, wie in Zukunft im Sommer genug Wasser zu trinken. | |
| Argumente | 3 Argumente | Lernende entscheiden sich für ein Argument, oder die ganze Klasse nutzt das Argument „der kälteste Sommer“. Die Argumente sind so konstruiert, dass sie alle einen gewissen Bezug zu den Daten aufweisen, aber entweder nicht ganz vollständig oder auch nicht nachvollziehbar sind. Im Unterrichtsgespräch kann besprochen werden, was ein gutes Argument ausmacht. Wichtig ist, dass auch konstruktiv der Umgang mit irreführenden Argumenten geübt wird, damit Lernende darauf reagieren können. |
Details
Modul 1: Kontext


Städte bereiten sich auf den Klimawandel vor. Zu erwarten sind starke Hitzewellen, die insbesondere in Großstädten ein Problem darstellen werden. Die Hitze staut sich in den Häuserschluchten, es fehlen Grünflächen und Parks die als Hitzesenken dienen können. Das kann insbesondere für ältere Bewohner gefährlich werden. Daher fangen Städte an, etwa Trinkwasserbrunnen in den Innenstädten einzurichten. Andere Maßnahmen sind gezielte Begrünung und Einrichtung von Wasserflächen und Wasserläufen.

Im Material werden Informationstexte angeboten, die von Lernenden arbeitsteilig gelesen werden können. Im Anschluss können Fragen gemeinsam gesammelt werden, die danach mit Daten beantwortet werden.
Modul 2: Daten


Datensatz 1: Heiße Tage in Düsseldorf
Der Deutsche Wetterdienst (DWD) zählt jedes Jahr die heißen Tage. Ein heißer Tag ist ein Tag, der eine maximale Lufttemperatur von 30°C erreicht. Im Material findet sich eine Tabelle mit der Anzahl der heißen Tage, die in Düsseldorf zwischen 1993 und 2023 gemessen wurden. In den Daten zeigt sich, dass es schon immer heiße Jahre gab, und auf ein heißes Jahr durchaus auch Jahre mit wenigen heißen Tagen folgen. Das ist auch heute noch der Fall, wo 2021 ein recht kaltes Jahr war. Es zeigen sich also kurzfristige Schwankungen. Es zeigt sich aber eben auch ein Trend, der mit Mathematik sichtbar gemacht werden kann. Dazu sind verschiedene Ansätze denkbar, die Lernende wählen könnten:
- Der langjährige Durchschnitt beträgt 10 heiße Tage pro Jahr, von den letzten 10 Jahren liegen ganze 8 Jahre darüber.
- Im Durchschnitt gab es 1993-2002 pro Jahr 9,5 heiße Tage, 2014 – 2023 waren es schon 13,6
- In den ersten 10 Jahren gab es 95 heiße Tage, in den letzten 10 Jahren schon 136
- In den ersten 10 Jahren gab es nur 4 Jahre mit mehr als 10 heißen Tagen, in den letzten 10 Jahren waren es 8

Datensatz 2: Hitze und Gesundheit
Mit steigenden Temperaturen, längeren Hitzeperioden, wärmeren Nächten und auch mehr UV-Belastung hat der Klimawandel direkt Auswirkungen auf die Gesundheit. So kommt es auch heute schon zu mehr Hitzetoten. Die Zuordnung zur Todesursache Hitze ist dabei nicht ganz leicht, und Grundlage dieser Attribution sind komplexe Modelle. Das RKI rechnet mit einer steigenden Übersterblichkeit aufgrund von Hitze. Diese komplexen Modellannahmen werden aber im Unterrichtsmaterial nicht thematisiert.
- Von 1992 – 2011 gab es im Durchschnitt 2.510 Hitzetote, von 2012 – 2021 bereits 3.520 im Durchschnitt. Da dies aber einigermaßen kurze Zeiträume sind, müssen die Zahlen vorsichtig interpretiert werden.
- 1994 gab es die meisten Hitzetote.
- Seit einigen Jahren gibt es nie mehr weniger als 1.000 Hitzetote. Vor 20 Jahren sah dies noch anders aus.

Datensatz 3: Sonne in Düsseldorf
Der Klimawandel sorgt für geringere Wolkenbildung, wodurch es zu einer größeren Sonnenscheindauer kommt. Dadurch steigt auch die UV-Belastung, zumal sich bei schönerem Wetter die Menschen auch mehr draußen aufhalten. Inwiefern sich das Gesundheitsrisiko insgesamt durch UV-Belastung erhöht, ist noch unklar. Klar ist aber, dass die Sonnenscheindauer zunimmt, und es existieren entsprechende Warnungen des Bundesamts für Strahlenschutz.
- Teilt man den Datensatz in zwei Hälften, gab es von 2000 bis 2011 im Median 1.520 Sonnenstunden, von 2012 bis 2023 bereits 1.666.
Einen eigenen Post erstellen
Im Anschluss erstellen die Lernenden einen eigenen Post im Social Media Stil. Das Material unterstützt sie dabei, eine Frage zur Beantwortung festzulegen. Zusätzlich finden sich hier verschiedene Impulse zur Gestaltung von Diagrammen.

Handlungsempfehlungen geben
Bildung für nachhaltige Entwicklung ist auf die Zukunft ausgerichtet. Das Ziel ist nicht, ein Ohnmachtsgefühl anlässlich des von Individuen nicht aufzuhaltenden Klimawandels zu produzieren. Stattdessen formulieren die Lernenden datenbasierte Handlungsempfehlungen. Für sich selbst und die Familie kann man kleine Dinge umsetzen. Und für die Gesellschaft kann man Empfehlungen formulieren, für die man sich politisch einbringen kann.
Modul 3: Argumente


Ausführliche Datenanalysen findet man im realen Leben nur selten, auf Social Media findet man eher kurze Argumente. Dabei ist nicht alles gleich Fake News, stattdessen gibt es auch oft datenbasierte Argumente, die mal mehr und mal weniger ausführlich oder verlässlich sind.Im Material gibt es verschiedene Argumente im Stil von Social Media Posts, an denen Lernende lernen können, über datenbasierte Argumente zu reden. Oftmals haben die Argumente einen wahren Kern. Es lohnt sich, diesen herauszustellen und wertzuschätzen, aber auch auf eventuelle blinde Flecken oder sogar Manipulationen eines Arguments verweisen zu können.
Im Material gibt es verschiedene Argumente im Stil von Social Media Posts, an denen Lernende lernen können, über datenbasierte Argumente zu reden. Oftmals haben die Argumente einen wahren Kern. Es lohnt sich, diesen herauszustellen und wertzuschätzen, aber auch auf eventuelle blinde Flecken oder sogar Manipulationen eines Arguments verweisen zu können.

Um ein Scaffold für die Bewertungen von datenbasierten Argumenten anzubieten, wird im Material das ARIA-Prinzip angeboten:
- A nalysieren: Was ist das Argument? Werden Daten genutzt?
- R echerchieren: Was weißt du über den Kontext? Kennst du andere Daten?
- I nterpretieren: Passt das Argument zu deinen Daten? Kann man die Daten auch anders verstehen?
- A ntworten: Formuliere eine Antwort, die auch andere Menschen überzeugt! Nutze Daten und vielleicht auch ein Diagramm.
Umsetzungsvorschläge
Das Material bietet verschiedene Möglichkeiten der Umsetzung. Passen Sie die Aufgaben und die Methoden auf ihre Klasse an. Als Beispiel werden hier zwei Vorschläge skizziert: Vorschlag „Kompakt“ eignet sich eher für Klassen, die bisher wenig Erfahrungen mit selbstständiger Datenanalyse machen konnten. Hier werden Fragen, Informationen und Analysevorgehen eng vorgegeben. Vorschlag „Komplex“ setzt auf wenig Vorstrukturierung, sodass Lernende selbstständig Informationen sammeln, Fragen stellen und eigene Vorgehen sowie Argumente entwickeln. Dieser Vorschlag eignet sich für Klassen, die schon mehr Erfahrungen mit selbstgesteuerten Untersuchungen machen konnten und Gruppenarbeiten gewohnt sind. Dieser Vorschlag benötigt daher auch ein wenig mehr Zeit.
| Modul | Vorschlag „Kompakt“ | Vorschlag „Komplex“ |
|---|---|---|
| Kontext | Impulsbild „Wasserspender“, kurze Aktivierung von Vorerfahrungen in Klassengespräch. Einzelarbeit: Lesen von Text „Städte passen sich dem Klimawandel an“, Bearbeitung von Arbeitsblatt „Nachgedacht!“ Klassengespräch: Festlegen einer gemeinsamen Untersuchungsfrage wie „Wie heiß ist es in 20 Jahren?“ | Impulsbild „Diskussion auf Social Media“, Diskussion über geeignete Argumente. Gemeinsames Sammeln von Vorerfahrungen an der Tafel. Gruppenpuzzle: Aufteilen der Infotexte auf Gruppen. Festlegen von Untersuchungsfragen in Gruppen. Klassengespräch: Sammeln verschiedener Fragen am Board. Dabei auch Fragen sammeln, die mit den folgenden Daten gar nicht beantwortet werden können. Später aufgreifen, welche Daten man für diese Fragen bräuchte. |
| Daten | Einzelner Datensatz in ICH-DU-WIR-Methode ICH: Datensatz „Heiße Tage in Düsseldorf“. Arbeitsauftrag ergänzen zum Zeichnen eines bestimmten Diagramms (etwa Liniendiagramm) oder berechnen bestimmter Kennzahlen. DU: Vergleich der Lösungen, beantworten der Untersuchungsfrage „Wie heiß ist es in 20 Jahren?“ WIR: Gemeinsames Sammeln von Antworten. Dabei besonders herausstellen, dass Antworten sich explizit auf Kennzahlen und Diagramme beziehen sollten. | Mehrere Datensätze in Gruppenarbeit. Jede Gruppe wählt mindestens zwei Datensätze und erstellt Datenberichte dazu. Als Untersuchungsfragen sollen selbstständig passende Fragen vom Board gewählt werden. Gruppenweise Präsentation der Ergebnisse der Gruppenarbeit. Dabei darauf achten, dass nicht nur mathematische Berechnungen vorgestellt werden, sondern Antworten auf Untersuchungsfragen im Kontext mithilfe von Mathematik begründet werden. Reflexion im Klassengespräch: Welche Fragen konnten beantwortet werden? Welcher Datensatz hat sich für welche Fragen geeignet? Was ist ein gutes Argument? Um ein vollständiges Bild zu erhalten, müssen verschiedene Datensätze kombiniert werden. |
| Argumente | Argument „Der kälteste Sommer“ als Impulsbild am Board. Einzelarbeit zu vorgegebenen Arbeitsaufträgen: Wo hat Mei Recht? Wo hat sie Unrecht? Formulieren einer Antwort im Social Media Stil. Reflexion im Klassengespräch: Mei sagt die Wahrheit, betrachtet aber nur einen zu kleinen Ausschnitt und kommt daher zu einer falschen Einschätzung des langfristigen Klimawandels. Gemeinsames Durchgehen des ARIA-Prinzips. | Verschiedene Argumente mit ICH-DU-WIR Methode: ICH: Auswählen eines Arguments, das untersucht werden soll. Eigenständiges Nutzen des ARIA-Prinzips und Formulieren einer Antwort. DU: Austausch über verschiedene Argumente. WIR: Gemeinsame Reflexion: Worauf sollte man achten, wenn man auf Social Media auf Argumente stößt? Was sollte man tun, um sie zu prüfen und antworten zu können? |
| Mögliche Vertiefung | Durchführung desselben Vorgehens bei neuem Infotext und Datensatz. | Eigenständige Recherche auf Social Media nach datenbasierten Argumenten zum Thema Klimawandel. Reflexion über die Qualität der Argumente, benötigte Daten für die Bewertung der Argumente und Verfassen von möglichen Antworten. |
Downloads
Unterrichtsmaterial
- Unterrichtsmaterial (.docx)
- Unterrichtsmaterial (.pdf)
- Handreichungen (.docx)
- Handreichungen (.pdf)
- Für Nutzung digitaler Werkzeuge: Alle Daten online in CODAP
Datensätze
Die Datensätze können etwa genutzt werden, um sie mit digitalen Werkzeugen zu analysieren. Quellenangaben finden sich in jedem Datensatz.


