• Thema: Trinkwasserverbrauch
• ab der 6. Schulstufe, Mathematik
• Dauer: 1-3 Einheiten
• Material: Trinkwasserverbrauch
• Spezielle Materialien: zumindest ein Laptop je 3 SchülerInnen

In dieser Unterrichtssequenz beschäftigen sich die SchülerInnen mit dem Thema Trinkwasserverbrauch und wenden dazu ihre Kenntnisse der Prozentrechnung und Statistik an. Weiters lernen die SchülerInnen wichtige bzw. relevante Informationen in einem Text zu identifizieren, zu extrahieren und dann weiterzuverarbeiten. Dazu beschäftigt sich die ganze Klasse erst gemeinsam mit der Lehrperson anhand eines vorbereiteten Informationsblatts mit dem Thema Trinkwasserverbrauch in Deutschland. Dann lösen die SchülerInnen selbstständig Aufgaben zu diesem Thema. Im zweiten Teil bekommen die SchülerInnen die Aufgabe, selbst Informationen in Form von Diagrammen zum Thema Trinkwasserverbrauch in Österreich zu visualisieren. Die nötigen Informationen erhalten sie aus zur Verfügung gestellten Materialen. Die Unterrichtseinheit ist grundsätzlich auf mindestens 3 Einheiten ausgelegt. Allerdings kann die Sequenz einfach geteilt werden. Wird nur der Teil über Trinkwasserverbrauch in Deutschland bearbeitet, reichen 2 Einheiten aus. Wird wiederum nur der Teil über Trinkwasserverbrauch in Österreich behandelt, reicht möglicherweise sogar 1 Einheit. Weiters kann die Unterrichtssequenz auch noch um eine Einheit verlängert werden, wenn man den SchülerInnen Gelegenheit geben möchte, für Umfangreiche Diskussionen, über die besprochenen Inhalte. Idealerweise erfolgen solche tiefgreifenderen Diskussionen jedoch fächerübergreifend in anderen Gegenständen.

Da das Thema "Trinkwasser" ein wichtiges und umfangreiches Thema ist, dass uns alle betrifft, ist es beinahe unmöglich alle Facetten dieses Themas allein im Mathematikunterricht abzuhandeln. Während diese Unterrichtssequenz für den Mathematikunterricht sich vor allem mit Prozentrechnung und der Darstellung von Daten beschäftigt, können weitere Themen im fächerübergreifenden Unterricht mit Gegenständen wie zum Beispiel Geographie, Politische Bildung oder Biologie, behandelt werden. Hier einige Anregungen:

• Trinkwasserverbrauch in anderen (europäischen) Ländern,
• Gefährdung des Trinkwassers durch Nitrat (landwirtschaftliche Nutzung der Böden und deren Folgen für das Grundwasser),
• Trinkwassergewinnung (Wo und durch welche Methoden? Wie kommt das Trinkwasser zu uns? Welche Firmen/Konzerne sind im Bereich der Trinkwassergewinnung aktiv?),
• Probleme der Trinkwassergewinnung in den nicht-westlichen Ländern.

Weiterführende Informationen, Materialien und Aufgaben zu diesem Thema, die vor allem für fächerübergreifenden Unterricht geeignet sind, finden sich zum Beispiel hier:

• Österreichische Vereinigung für das Gas- und Wasserfach
• Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus
• Themenheft der youngCaritas

Die SchülerInnen...

• ...wissen wie man Prozentsätze berechnet.
• ...können das Volumen von Würfel und Quader berechnen (inkl. Umkehraufgaben).
• ...können Prozentwerte und statistische Daten mit Hilfe von elektronischen Hilfsmitteln in Diagrammen (z.B. Kreisdiagramm, Liniendiagramm) darstellen.

Falls die SchülerInnen noch keine Erfahrungen im Umgang mit GeoGeobra, Excel oder ähnlichen elektronischen Hilfsmitteln zur Erstellung von Diagrammen haben, so muss für eine kurze Einführung in das Thema "Diagramme mit elektronischen Hilfsmitteln" zusätzlich Zeit eingeplant werden (siehe unten).

Der Hauptnutzen dieser Unterrichtssequenz - aus Sicht des Mathematikunterrichts - die Wiederholung von bereits erlangtem Wissen. Zusätzlich erlangen die SchülerInnen folgende Kompetenzen. Die SchülerInnen...

• ...können Prozentrechnung und Statistik in realitätsnahen Beispielen anwenden.
• ...können Informationen aus Digrammen und Texten extrahieren und damit weiterrechnen.
• ...können selbstständig Diagramme aus zur Verfügung gestellten Materialien erstellen.

Eine ganz essenzielle "Kompetenz", die die SchülerInnen außerdem durch diese Unterrichtssequenz erlangen, ist die Auseinandersetzung mit dem Thema Trinkwasser.

Diese Unterrichtssequenz besteht aus drei Unterrichtseinheiten.

• In der ersten Einheit beschäftigen sich die SchülerInnen mit dem Thema Trinkwasserverbrauch in Deutschland. Dazu wird erst ein Informationsblatt ausgeteilt, dass die SchülerInnen durcharbeiten. dann wird über dieses Informationsblatt in der Klasse gemeinsam mit der Lehrperson diskutiert. Wenn alle offenen Fragen geklärt sind, wird ein Übungsblatt, das mit Hilfe des Informationsblattes gelöst werden kann, ausgeteilt. Die SchülerInnen beginnen in Partnerarbeit die Aufgaben zu lösen.
• In der zweiten Einheit arbeiten die SchülerInnen weiter am Übungsblatt. Im zweiten Teil dieser Einheit werden die Lösungen gemeinsam besprochen, und Probleme diskutiert. Am Ende dieser Einheit bekommen die SchülerInnen einen mehrseitigen Text mit Informationen zum Trinkwasserverbrauch in Österreich, den sie als Hausübung lesen müssen.
• In der dritten Einheit müssen die SchülerInnen in Gruppen Informationen aus dem gelesenen Text in Form von Digrammen aufbereiten. Die Gruppen erstellen dabei Digramme zu unterschiedlichen Informationen. Am Ende der Einheit werden die Digramme gesammelt, ausgedruckt und auf einem Plakat zum Thema "Fakten zum Trinkwasserverbrauch in Österreich" aufgeklebt.

Sollten die SchülerInnen noch keine Erfahrung mit dem Erstellen von Diagrammen mit elektronischen Hilfsmitteln haben, so sollten zumindest 20 Minuten für eine Einführung in das Erstellen von Diagrammen eingeplant werden. Diese Zeit kann man einplanen, indem man die Bearbeitung des Arbeitsblattes zum Trinkwasserverbrauch in Deutschland frühzeitig abbricht. Dann bleiben am Ende der zweiten Einheit noch einige Minuten für diese Einführung. Einige der nicht bearbeiteten Beispiele kann man eventuell als Hausübung aufgeben.

1. Einheit In dieser Einheit beschäftigt sich die Klasse mit dem Trinkwasserverbrauch in Deutschland.

Zu Beginn der ersten Einheit informiert die Lehrperson die SchülerInnen, dass sich die folgenden Einheiten um das Thema "Trinkwasserverbrauch" drehen. Dann wird ein Informationsblatt zum Thema "Trinkwasserverbrauch in Deutschland" ausgeteilt. Im ersten Schritt machen sich die SchülerInnen mit dem Informationsblatt vertraut. Hierzu lesen die Lernenden des Blattes und sprechen dann paarweise darüber. So entstehen vermutlich schnell Fragen, die im anschließenden Unterrichtsgespräch im Plenum diskutiert und beantwortet werden. Einige Beispiele für mögliche Fragen finden sich hier. Informationsblatt - Deutschland Beispielfragen - Deutschland

Wenn alle Fragen geklärt sind, wird das Übungsblatt mit den Aufgaben zum Trinkwasserverbrauch in Deutschland ausgeteilt, dass mit Hilfe des zuvor besprochenen Informationsblattes gelöst werden kann. Die SchülerInnen beginnen zu zweit oder zu dritt mit der Lösung der Beispiele. Die Lehrperson überwacht den Fortschritt der SchülerInnen und unterstützt die SchülerInnen bei Bedarf. Übungsblatt - Deutschland

2. Einheit In dieser Einheit arbeiten die SchülerInnen weiter am Arbeitsblatt. Dann werden die Ergebnisse besprochen und ein Text zum Thema Trinkwasserverbrauch in Österreich ausgeteilt. Optional kann am Ende dieser Einheit noch eine kurze Einführung in das Erstellen von Digrammen mit elektronischen Hilfsmitteln erfolgen.

Die SchülerInnen fahren mit der Bearbeitung des Übungsblattes fort.

Nach etwa 35 Minuten beendet die Lehrperson die Übungsphase und die SchülerInnen besprechen zusammen mit der Lehrperson die Beispiele. Lösungen werden verglichen, unterschiedliche Lösungsansätze diskutiert und Probleme besprochen. Lösungen - Übungsblatt Deutschland

Am Ende der zweiten Einheit wird den SchülerInnen ein Text zum Thema "Trinkwasserverbrauch in Österreich" ausgeteilt. Die Lehrperson erklärt der Klasse, dass dieser Text als Hausübung genau gelesen werden muss, weil die SchülerInnen in der nächsten Einheit Aufgaben auf Basis dieses Textes lösen müssen. Informationsblatt - Österreich

Wenn nötig kann die Bearbeitungszeit des Übungsblattes und die folgende Besprechung der Ergebnisse um etwa 20 Minuten gekürzt werden, um den SchülerInnen eine Einführung in die Gestaltung von Diagrammen mit elektronischen Hilfsmitteln zu geben. Lehrmaterial zu diesem Thema findet man zum Beispiel online:

• https://www.excel-helfer.de/in-excel-ein-diagramm-erstellen-mit-layout-und-formatvorlagen.html
• http://office-lernen.com/diagramm-erstellen/

3. Einheit In dieser Einheit verwenden die SchülerInnen elektronische Hilfsmittel um Teile des von ihnen gelesenen Textes grafisch in Form von Diagrammen darzustellen.

Zu Beginn der Stunde wird kurz der Text den die SchülerInnen als Hausübung gelesen haben besprochen. Besonders kann dabei auf die Unterschiede zwischen Deutschland und Österreich eingegangen werden. Informationsblatt - Österreich

Im zweiten Teil dieser Einheit erstellen die SchülerInnen in Gruppen (2-3 SchülerInnen pro Gruppe) mit Hilfe von elektronischen Hilfsmitteln Diagramme zum einem gefordertem Thema. Die notwendigen Daten können die SchülerInnen dabei dem als Hausübung gelesenem Text entnehmen. In Klassen, die noch keine Erfahrung mit elektronischer Diagrammgestaltung haben, kann man die drei Gruppen eventuell noch weiter aufteilen. Eine Gruppe erstellt ein Diagramm für Beispiel 1 von Gruppe 1, eine Gruppe erstellt ein Diagramm für Beispiel 2 von Gruppe 2, usw. Somit hat man am Ende mit höherer Wahrscheinlichkeit zumindest eine Version von jedem Diagramm. Gruppenarbeit 1 Gruppenarbeit 2 Gruppenarbeit 3

Zum Abschluss des Themas werden die erstellten Diagramme ausgedruckt und von den SchülerInnen auf ein Plakat aufgeklebt. Das Plakat kann noch zusätzlich gestaltet werden um z.B. die Diagramme zu beschriften, bzw. weitere Informationen zum Trinkwasserverbrauch in Österreich zu sammeln. Abschließend werden die Ergebnisse am Plakat noch kurz in der Klasse besprochen (für weitere Diskussionen zum Thema Trinkwasserverbrauch wird fächerübergreifender Unterricht empfohlen). Lösungen - Gruppe 1 Lösungen - Gruppe 2 Lösungen - Gruppe 3

Schon während der einzelnen Unterrichtseinheiten werden wiederholt im Plenum unterschiedliche Themen und Aufgaben besprochen. Aus den gestellten Fragen und den auftretenden Problemen kann die Lehrperson den Lernerfolg ableiten. Auch während die SchülerInnen selbstständig Aufgaben lösen dient die Lehrperson jederzeit als AnsprechpartnerIn, fragt SchülerInnen wie es ihnen bei den Aufgaben geht, und kann dabei den Lernerfolg überprüfen.

Alle Materialen sind als PDF Dateien direkt in einer GeoGeobra Aktivität verfügbar: Materialien auf GeoGeobra Zusätzlich sind alle Materialien im docx bzw. xslx Format hier über Google Drive verfügbar: Materialen zum Editieren Quellen:

• https://www.bmnt.gv.at/wasser/wasser-oesterreich/zahlen/Trinkwasserverbrauch.html
• https://www.bmnt.gv.at/wasser/nutzung-wasser/Trinkwasser.html
• https://www.ovgw.at/wasser/ressource/
• http://www.wasserwerk.at/home/alles-ueber-wasser/verbrauch
• https://www.konsument.at/wasser062017
• Christoph Maitzen (Februar 2019): Mein Verhalten wirkt sich aus - Trinkwasserverbrauch in Deutschland, in: mathematik lehren, Jg. 37, Nr. 212, S. 20-24.