COVID-19-Pandemie

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Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form

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COVID-19-Pandemie

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Mikrobiologie

COVID-19-Pandemie – Erarbeitung im Mystery

Ein Beitrag von Renate Bösche und Leroy Großmann

© bamlou/DigitalVision V

ectors

In dieser Unterrichtseinheit setzen sich Ihre Schüler mithilfe der schüleraktivierenden und -mo-tivierenden Mystery-Methode mit den Ursachen zoonotischer Pandemien auseinander. Die COVID-19-Pandemie bietet eine geeignete Gelegenheit, einen lebensweltlichen Bezug zu den abs-trakten und komplexen Prozessen unseres Immunsystems herzustellen. Ziel ist es, eine dreistufige Concept-Map aus Hinweiskarten zu erarbeiten, die die paradoxe Leitaussage, „Warum nicht jedes Hufeisen Glück bringt und ein Pieks allein nicht ausreicht“, auflöst und aus den Maßnahmen zur Verhinderung weiterer Pandemien abgeleitet und diskutiert werden können.

KOMPETENZPROFIL

Klassenstufe: 9/10

Dauer: 3 Unterrichtsstunden

Kompetenzen: Die Schüler 1. nennen Faktoren zur Entstehung von Zoonosen;

2. erläutern Ursachen der Entstehung von Zoonosen; 3. unter-scheiden kurz-, mittel- und langfristige Maßnahmen zur Bekämp-fung von Pandemien; 4. erörtern konkrete Handlungsoptionen im Sinne des One-Health-Ansatzes, um nachhaltig die Gesundheit zu schützen und weitere Pandemien langfristig zu verhindern.

Thematische Bereiche: Immunbiologie, Ökologie, COVID-19, Corona, SARS-CoV-2,

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2 von 16 V Mikrobiologie  Beitrag 10  Mystery zur COVID-19-Pandemie

40 RAAbits Biologie Mittlere Schulformen Dezember 2020

Didaktisch-methodisches Konzept

Warum wir das Thema behandeln

Die COVID-19-Pandemie hat in noch viel stärkerem Maße als vorangegangene Pandemien (SARS im Jahre 2002/03; Schweinegrippe 2009/2010; MERS 2012) gezeigt, dass wir Menschen als Lebe-wesen Teil einer fragilen globalen Umwelt sind. Wenngleich sich die Aufmerksamkeit politischer, wirtschaftlicher und medialer Akteure beinahe ausschließlich auf die dynamischen Entwicklungen der Pandemie und die unmittelbar zu ergreifenden Maßnahmen richtet, sollte nicht außer Acht ge-lassen werden, dass die pandemische Verbreitung einer Zoonose tieferliegende Ursachen hat und das zentrale Problem nicht in dem Moment gelöst sein wird, in dem ein Impfstoff zur Verfügung steht. Stattdessen gilt es zu fragen: Welche Ursachen haben zoonotische Pandemien wie COVID-19? Welche langfristigen Maßnahmen müssten ergriffen werden, um weitere derartige Pandemien zu verhindern? Und welchen Beitrag dazu kann und will jeder Einzelne von uns leisten?

In dieser Unterrichtseinheit fokussieren wir daher auch die sogenannten driving factors der Pan-demie, d. h. diejenigen Facetten menschlichen Lebens und Wirtschaftens, die die Häufigkeit von Mensch-Tier-Kontakten erhöhen und die Verbreitung von Zoonosen somit wahrscheinlicher ma-chen. Auf dieser fachlichen Grundlage werden zur Förderung von Bewertungskompetenz einige zen-trale Maßnahmen erörtert, mittels derer zukünftige Pandemien verhindert werden können.

Was Sie zum Thema wissen sollten

Mitten in der Corona-Pandemie veröffentlichte das Umweltprogramm der Vereinten Nationen im Juni 2020 den Bericht „Die nächste Pandemie verhindern – Zoonosen und wie die Übertragungs-kette unterbrochen werden kann“, in dem vor künftigen Ausbrüchen von Zoonosen gewarnt wird (UNEP, 2020). Als Zoonosen definierte die Weltgesundheitsorganisation schon 1958 Krankheiten und Infektionen, die auf natürlichem Wege zwischen Wirbeltieren und Menschen übertragen wer-den. Krankheitserreger sind dabei Viren, Bakterien, Pilze, Parasiten sowie Prionen. Wildtiere dienen als Reservoir für eine Vielzahl natürlich vorkommender Erreger und übertragen diese bei Kontakt direkt oder indirekt, z. B. über die Nahrung auf den Menschen. Bislang wurden allein etwa 60 krank-heitserregende Viren bei Fledermäusen und 85 bei Nagetieren nachgewiesen. Ebenso zirkulieren in manchen Vogelpopulationen und in Nutztieren (z. B. Schweinen, Pferden und Rindern), die häufig als Zwischenwirte fungieren, krankheitserregende Viren, z. B. bestimmte Influenzaviren. Auch für den Ausbruch der Corona-Pandemie standen bzw. stehen verschiedene Zwischenwirte (Fledermaus, Schuppentier) im Verdacht, als Überträger des Virus fungiert zu haben.

Die Lösung kann jedoch nicht allein darin liegen, Wildtiere als mögliche Verursacher von Zoonosen in großem Maßstab zu töten, wie dies z. B. in einigen Ländern mit Fledermäusen zu Beginn der Corona-Pandemie geschah. Neue, dem Immunsystem unbekannte Viren, denen es gelingt, sich zu adaptieren und von Mensch-zu-Mensch übertragbar zu werden, besitzen immer ein pandemisches Potential. Es ist der Mensch, der durch seine Aktivitäten die Barrieren zwischen Menschen und mög-lichen Wirtstieren reduziert hat. Hotspots für Pandemien sind v. a. immer dort zu finden, wo eine hohe Dichte an Menschen und Tieren aufeinandertrifft. Laut UNEP-Bericht gibt es vor allem sieben treibende Faktoren für die Entwicklung zoonotischer Pandemien:

– die durch das Bevölkerungswachstum gestiegene Nachfrage an Tierproteinen – die landwirtschaftliche Intensivierung mit Massentierhaltung in der Viehwirtschaft – die zunehmende Ausbeutung der Tierwelt durch Jagd, Handel und Verzehr

– ein nicht-nachhaltiger Verbrauch natürlicher Ressourcen, beschleunigt durch Urbanisierung, Ausweitung landwirtschaftlicher Nutzflächen und Bergbau

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– die veränderten Lebensmittelversorgungsketten mit einer Vielzahl kleiner und großer traditio-neller Märkte, den „Wet Markets“ (Verkauf lebendiger oder kurz vor dem Verkauf geschlachteter Tiere, wie Schweine und Geflügel sowie weiterer tierischer Waren, wie Fisch, Reptilien etc.), aber auch der industriellen Fleischverarbeitung, die sich beide schon als mögliche „Hotspots“ erwiesen haben

– der Klimawandel, da die Verbreitung etlicher bekannter Zoonosen in wärmerem und feuchterem Klima begünstigt wird

Der UNEP-Bericht nennt zehn mögliche politische Reaktionen, um das Risiko weiterer Zoonoseaus-brüche zu reduzieren. Diese sind auf den Ansatz „One Health“ („Eine Gesundheit“) zurückzuführen, dem sich seit 2010 die Weltgesundheitsorganisation (WHO), die Weltorganisation für Tiergesundheit (OIE) und die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) verpflich-tet haben. „One Health“ steht für „die gemeinsame Anstrengung mehrerer Disziplinen, die auf loka-ler, nationaler und globaler Ebene zusammenarbeiten, um eine optimale Gesundheit für Menschen, Tiere und unsere Umwelt zu erreichen“ (Falkenberg, 2020). Es sollen also interdisziplinäre Lösungen angestrebt werden, die sowohl die medizinische, tiermedizinische und umweltbezogene, aber auch die sozial- und wirtschaftswissenschaftliche Expertise vereinen. Wie komplex solche Problemlösun-gen sein können, lässt sich am Beispiel der oben Problemlösun-genannten „Wet Markets“ darstellen. Die Wild-tierabteilung eines solchen „Wet markets“ in Wuhan (China) gilt als wahrscheinlicher Ursprung der COVID-19-Pandemie. Vom medizinischen, tiermedizinischen und umweltbezogenen Standpunkt her sollten solche Märkte verboten werden. Sie sind jedoch in den Ländern des Globalen Südens, den Entwicklungs- und Schwellenländern, ein riesiger Wirtschaftsfaktor, an dem Millionen Arbeitsplätze hängen. So hatte z. B. China, das den Verkauf von Wildtieren nach dem Ausbruch der Corona-Pan-demie verboten hat, in den Jahren zuvor die Einrichtung von über 2000 Wildtierfarmen als Pro-gramm zur Armutsbekämpfung mit staatlichen Subventionen unterstützt. Kleine informelle Märkte haben eine wichtige Funktion in der Ernährungssicherung. Ein Verbot könnte also dazu führen, dass der Wildtierverkauf in den Schwarzmarkt „abtaucht“ und sich damit das Zoonose-Risiko noch ver-größern könnte. Nachhaltige Lösungsansätze (z. B. Abstandsregelungen, Hygieneregeln) müssen daher partizipativ mit der betroffenen Bevölkerung entwickelt werden. Auch in Deutschland spielt der legale, aber auch illegale Handel mit über 2000 Wildtierarten für den Heimtiermarkt, darunter ca. 200 Säugetierarten, eine zunehmend große Rolle. So wurden im März 2020 in einem Hotel al-lein 112 geschützte Pfeilgiftfrösche im Gesamtwert von 25.000 Euro beschlagnahmt. Die steigende Nachfrage an Exoten heizt die Wilderei an und birgt immer das Risiko des Imports zoonotischer Krankheitserreger.

Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung

Voraussetzungen für die Lerngruppe

Zwei Voraussetzungen sollte die Lerngruppe erfüllen: Erstens werden Kenntnisse zu den Grundlagen unseres Immunsystems vorausgesetzt (Bestandteile des Immunsystems; aktive und passive Immu-nisierung; Antigen-Antikörper-Reaktion; Impfungen). Zweitens sollte die Mystery-Methode bereits bekannt sein (Meier & Ziepprecht, 2019; Mühlhausen & Pütz, 2017; Mühlhausen & Pütz, 2020). Ist dies nicht der Fall, bedarf es einer weiteren Stunde zur Einführung dieser Methode, um einen rei-bungslosen Ablauf zu gewährleisten.

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Aufbau der Unterrichtseinheit

Im Zentrum der Unterrichtseinheit steht die problemlösungsorientierte Mystery-Methode, mit der die Schüler die rätselhafte Mysteryfrage „Warum nicht jedes Hufeisen Glück bringt und ein Pieks allein nicht ausreicht“ in Kleingruppen à drei bis vier Schülern lösen sollen.

Zum Einstieg in die Unterrichtseinheit teilen Sie M 1a aus. Die Schüler bearbeiten ein paar grund-legende Fragen zum Thema via Internetrecherche und widmen sich anschließend der auf dem Arbeitsblatt befindlichen Anleitung zur Erarbeitung des Mysterys. Die Organisation des Materials sowie Fragen zum Ablauf und den Zielen sollten vor der Durchführung geklärt werden, damit die Schüler nicht die Orientierung verlieren. Da die Mystery-Methode als solche bereits binnendiffe-renziert angelegt ist, kann in leistungsheterogenen Gruppen gearbeitet werden. Das Mystery ent-hält in M 1b 36 Mysterykärtchen mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad. Diese sollten Sie vor Durchführung der Unterrichtseinheit für jede Gruppe kopieren, ggf. laminieren, ausschneiden und gemäß der Art der Karten in separaten Umschlägen verstauen. Dieses dreistufige Verfahren mit Basiskärtchen in Umschlag 1, Erweiterungskärtchen in Umschlag 2 und Vertiefungskärtchen in Um-schlag 3 dient als zusätzliche Differenzierungsmaßnahme. Dabei werden die ersten beiden Schritte zur Lösung des Mysterys benötigt, die Vertiefungskärtchen dagegen können als Differenzierung in schnelleren, leistungsstärkeren Gruppen Verwendung finden. Dieser Schritt ist daher mit dem Stern-symbol gekennzeichnet.

Die Erarbeitung des Mysterys ist für eine Unterrichtsstunde angesetzt. Dabei erstellen die Schüler in ihren Arbeitsgruppen mithilfe der Mysterykärtchen unterschiedlich strukturierte Begriffsnetze (Con-cept-Maps) und stellen diese am Ende der ersten Unterrichtsstunde in Form eines Gallery-Walks entlang der Gruppenarbeitstische vor. Die Gruppen sollten ihr Ergebnis, je nach Arbeitsgeschwin-digkeit, nach Kontrolle durch die Lehrkraft bereits vor dieser Präsentation oder direkt im Anschluss durch Aufkleben der Mysterykärtchen auf DIN-A1-Plakate sichern. Mit diesen Lernprodukten wird in der Folgestunde weitergearbeitet, weshalb sie von der Lehrkraft gut aufbewahrt werden sollten. Zum Abschluss der ersten Doppelstunde wird gemeinsam im Plenum die Mysteryfrage gelöst. Die erste Teilfrage „Warum bringt nicht jedes Hufeisen Glück“, sollte von den Lernenden damit in Zu-sammenhang gebracht werden, dass eine Fledermaus aus der Gruppe der Hufeisennasen vermut-lich die COVID-19-Pandemie ausgelöst hat. Die zweite Teilfrage „Warum reicht ein Pieks allein nicht aus“ spielt auf mögliche Impfungen an. Führen Sie die Lernenden dazu, dass sich Impfungen nur speziell gegen eine Infektionskrankheit richten, der Mensch aber seine Eingriffe in die Umwelt und den Umgang mit Wild- und Nutztieren langfristig ändern sollte, sodass das Auftreten von Pande-mien reduziert wird. Dieser Aspekt wird in der folgenden dritten Unterrichtsstunde vertieft. Die letzte Unterrichtsstunde widmet sich der Reflexion und dient der Auswertung des Mysterys mit dem Fokus auf Bewertungskompetenz. Anhand ihrer erstellten Concept-Maps entwickeln die Schü-ler mithilfe von M 2 mögliche Handlungsmaßnahmen zur Verhinderung von Pandemien, schätzen deren Wirksamkeit kritisch ein und reflektieren die persönliche Bereitschaft sowie die mögliche individuelle Umsetzbarkeit entsprechender Maßnahmen im Alltag. Abschließend können die ge-wichteten Maßnahmen in einem strukturierten Tafelbild entsprechend der drei Dimensionen des One-Health-Ansatzes geclustert und als Anlass für ein resümierendes Unterrichtsgespräch genutzt werden. Wir schlagen ein dynamisches Tafelbild vor: Die Schüler notieren ihre Vorschläge auf Mo-derationskarten und heften sie an die Tafel. Die Lehrkraft sortiert die Karten in die drei Bereiche Menschen, Tiere und Umwelt, umkreist die drei entsprechenden Bereiche und ergänzt in der Mitte den Begriff „One Health“, der die drei Dimensionen miteinander verbindet. Auf diese Weise lässt sich ein Rückbezug zum Mystery herstellen und zusammenfassen, dass nicht nur eine, sondern alle drei Dimensionen gleichermaßen berücksichtigt werden müssen, wenn weitere Pandemien in Zukunft verhindert werden sollen. Einen Vorschlag für ein solches Tafelbild finden Sie auf Seite 16.

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Auf der Grundlage der Ergebnisse von M 2 kann ein Unterrichtsgespräch geführt werden, in dem die Schüler darüber nachdenken, welche Maßnahmen geeignet wären, und welche davon sie selbst umzusetzen bereit sind. Je höher der individuelle Gesamtwert für eine Maßnahme, desto wichtiger und/oder umsetzbarer aus Sicht der Schüler.

Hinweise für fächerübergreifendes Arbeiten

Die Thematik bietet aufgrund der ihr zugrunde liegenden Interdisziplinarität Bezüge zu mehreren Unterrichtsfächern. Es besteht ein starker Bezug zum Geographie-, Politik- und Ethikunterricht. Um zu einer Bewertung der Angemessenheit von Maßnahmen zu kommen, mit denen zukünftige Pan-demien verhindert werden können, kann vertieftes und vernetztes Wissen über die Globalisierung und die mit ihr einhergehenden wirtschaftlichen Verflechtungen, über den Klimawandel und eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen und globalen Räumen helfen.

Mediathek

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 Bundesamt für Naturschutz: Coronakrise und Handel mit Wildtieren. 2020 www.bfn.de/filead-min/BfN/presse/2020/Dokumente/2020_04_02_BfN-Papier_Wildtiere_bf.pdf

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 Falkenberg, Timo: Mit „One Health“ gegen Epidemien und Pandemien. 2020. Universität Bonn.

www.uni-bonn.de/neues/089-2020 (

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 ROUTES/C4ADS: Animal Smuggling in Air Transport and Preventing Zoonotic Spillover. 2020.

https://routespartnership.org/industry-resources/publications/animalsmuggling

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 Spangenberg, Joachim: Corona-Fakten: Herkunft, Verbreitung, Wiederholungsrisiko durch

Zerstörung von natürlichen Lebensräumen. Sustainable Research Institute. 2020.

www.de-ipbes.de/files/Corona-Fakten_Joachim%20Spangenberg.pdf

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 UNEP/ILRI: Preventing the next pandemic - Zoonotic diseases and how to break the chain of

transmission. 2020.

https://www.unenvironment.org/resources/report/preventing-future-zoono-tic-disease-outbreaks-protecting-environment-animals-and

Filme/Podcasts

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 Detektor.fm: Biodiversität und Pandemie. Wie hängen Seuchen und Artenvielfalt zusammen?

Gespräch mit Prof. Dr. Josef Settele. 2020. 11:04 min.

https://detektor.fm/wissen/forschungsquartett-2

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 Knoll, Christiane: Zoonosen: Wie kommt ein Virus vom Wald in die Stadt? Interview mit Fabian

Leendertz, RKI. Deutschlandfunk Forschung aktuell. 2020 07:06 min. www.deutschlandfunk.de/

dlf-audio-archiv.2386.de.html

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 Planet Schule, WDR: Das Imperium der Viren: Der tödliche Zufall. 2009. 29:27min

https://www.planet-schule.de/wissenspool/viren/inhalt/sendungen/das-imperium-der-vi-ren-der-toedliche-zufall.html

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Unterrichtsmaterialien

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 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (Hrsg.): Zoonosen:

Wenn Umweltkrisen zu Gesundheitskrisen führen. Arbeitsmaterialien für Lehrkräfte. 2020. Was

Corona & Co. mit Übergriffen auf die Natur zu tun haben. www.umwelt-im-unterricht.de (letzter

Abruf am 27.10.2020) ff

 Lübeck, Michael: Der Kompetenzbereich Bewertung im Biologieunterricht – Möglichkeiten zur

systematischen Konstruktion von Lernaufgaben. Beiträge zur Schulentwicklung, Waxmann, Münster. 2018.

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 Meier, Monique & Ziepprecht, Kathrin: Mit Rätseln in der Biologie lernen – Mysterys

ent-rätseln und selber erstellen. Unterricht Biologie kompakt: Biologische Rätsel. Seelze: Friedrich, 2019, S. 2-5.

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 Mülhausen, Julia & Pütz, Norbert (Hrsg.): Mysterys – 9 rätselhafte Fälle für den

Biologie-unterricht, 2. Auflage, Aulis, Hallbergmoos 2017. ff

 Mülhausen, Julia & Pütz, Norbert (Hrsg.): Neue Mysterys im Biologieunterricht – 9 rätselhafte

Fälle zu Nachhaltigkeit und Ökologie, Aulis, Hallbergmoos 2020. ff

 Rüter, Martina: Mysterys Biologieunterricht 5–10 – Schüleraktivierende Materialien zur

Förde-rung des vernetzten Denkens und der Problemlösekompetenz, Auer, 2020. ff

 Teutloff, Gabriele; Alex, Jürgen; Bösche, Renate: Virale Infektionskrankheiten. Covid-19 –

eine pandemische Herausforderung, RAABE, Stuttgart, 2020.

Internetadressen

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 www.de-ipbes.de (letzter Abruf am 27.10.2020)

Website der Deutschen Koordinierungsstelle für die Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES)

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 www.fli.de (letzter Abruf am 27.10.2020)

Das Friedrich-Loeffler-Institut widmet sich als Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit der Gesundheit lebensmittelliefernder Tiere.

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 www.rki.de/ (letzter Abruf am 27.10.2020)

Das Robert Koch-Institut erfasst kontinuierlich die aktuelle COVID-19-Lage, bewertet alle Infor-mationen und schätzt das Risiko für die Bevölkerung in Deutschland ein.

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 www.ufz.de (letzter Abruf am 27.10.2020)

Das Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ) verweist unter dem Stichwort „Corona & Umweltforschung“ auf Veröffentlichungen zu Natur- und Artenschutz sowie Klimaokonomie. ff

 www.zoonosen.net (letzter Abruf am 27.10.2020) Nationale Forschungsplattform für Zoonosen

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Auf einen Blick

Ab = Arbeitsblatt, Ka = Karten

1./2. Stunde

Thema: Mystery zur COVID-19-Pandemie

M 1a (Ab) Anleitung zur Bearbeitung des Mysterys M 1b (Ka) Mystery-Kärtchen

Benötigt: £ Computer/Laptop, Internet £ DIN-A1-Plakat [1x pro Gruppe] £ Briefumschläge [3x pro Gruppe] £ Klebestifte

3. Stunde

Thema: Bewertung möglicher Maßnahmen

M 2 (Ab) Wie können wir zukünftige Pandemien verhindern? Benötigt: £ Mystery-Plakate

£ Tafel/(interaktives) Whiteboard

Minimalplan

Je nach Bedarf kann die Anzahl der Erweiterungskarten des Mysterys reduziert werden. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass dann Karten eines Clusters entfernt werden, etwa die Karten zur Wilderei (z. B. Nr. 27, 28, 29).

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Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form

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