Mögliche Anforderungen für die Klassen 9 bis 12

Modelliert das Wachsen einer Population bzw. die Entwicklung einer Bevölkerung etwa so:

• Stellt zunächst das Bevölkerungswachstum in einem Wortmodell und dann in einem Wirkungsdiagramm dar.
• Bringt sodann die Zustandsgröße "Bevölkerungzahl", die Flussgrößen "Zunahme_Bevölkerung" und "Abnahme_Bevölkerung" in einem Flussdiagramm miteinander in Beziehung.
• Entwickelt aus dem Flussdiagramm eine Zustandsgleichung und zwei weitere Modellgleichungen indem ihr die Geburtenrate und Sterberate z.B. für Deutschland (einem Industrieland) quantifiziert.
• Programmiert das Wachstumsmodell in einer Excel-Tabelle.
• Simuliert das Wachstumsmodell auch für ein Schwellen- und Entwicklungsland.
• Erweitert die Modelle, indem ihr für die Raten Funktionen eingebt, die ihr durch eine Analyse des Bevölkerungswachstums gewonnen habt.
• Stellt das erweiterte Modell in einem Flussdiagramm dar und programmiert es in einer Exceltabelle.
• Simuliert das neu programmierte Wachstums-Modell.
• Diskutiert miteinander die Simulationsergebnisse und schreibt eure Einsichten auf.
• Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.

Anmerkung: Auch hoch bezahlte Experten haben große Schwierigkeiten, gültige Modelle zu entwickeln. Darum kann es hier also nicht gehen. Es soll in der Folge lediglich versucht werden, mit einigen Wechselwirkungen in Entwicklungsprozessen zu experimentieren.

• Diskutiert in eurer Kleingruppe, mit welchen Zustandsgrößen und Flussgrößen und/oder Parametern und/oder Tabellenfunktionen ihr u.a. die folgenden Bedingungen in das oben beschriebene, einfache Wachstumsmodell einbringen könnt:
  (a) eine besondere finanzielle Förderung der Familien mit Kindern in Industriestaaten oder/und
  (b) eine ausreichende medizinische Versorgung in Schwellenländern oder/und
  (c) ein hinreichendes Nahrungsangebot in Entwicklungsländern oder/und
  (d) eine gesellschaftliche Akzeptanz zur Zu- bzw. Abwanderung in den Industriestaaten oder/und
  (e) ein hohes Bruttosozialprodukt.
• Simuliert das so erweiterte Modell und diskutiert, wie schnell solche Bedingungen (Veränderungen) wirksam werden können.
• Bringt für ein von euch selbst ausgesuchtes Schwellen- oder Entwicklungsland die Geburtenrate in Zusammenwirkung
  (a) mit der Nutzung von Verhütungsmitteln und/oder
  (b) mit der Analphabetenrate (Aufklärung).
• Simuliert das so erweiterte Modell und diskutiert, wie schnell solche "Einstellungs"änderungen wirksam werden können.
• Diskutiert (auch) auf der Grundlage eurer Simulationen, ob die Familienplanung (etwa in China die Ein-Kind-Familie) oder ein breites Bildungsangebot oder die wirtschaftliche Entwicklung ein Ausweg aus der Bevölkerungsexplosion sind.
• Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.

Die Weltbevölkerungszahl wächst immer weiter. Auch Modellvarianten mit kleinstem Zuwachs prognostieren für 2050 rund ein Drittel mehr Menschen auf der Erde als heute. Das führt schon zu der Frage: Wie viel Menschen kann die Erde überhaupt ernähren?

• Diskutiert in eurer Kleingruppe das Problem.
• Nutzt dabei auch die der Teilstruktur "Landwirtschaft und Kapital" im komplexen Wirkungsgefüge von "Bevölkerung, Kapital, Landwirtschaft und Umweltverschmutzung" in der angebotenen Modellskizze zu den "Grenzen des Wachstums".
• Entscheidet euch und begründet, welche Größen ihr miteinander in Beziehung bringen wollt.
• Erstellt für die ausgewählten Größen ein Wirkungsdiagramm.
• Bestimmt nun die Zustands- und Flussgrößen sowie die Parameter, die ihr in diesem dynamischen Modell untersuchen wollt.
• Stellt sodann dieses Modell in einem Flussdiagramm dar.
• Formuliert die Dynamik in Zustands- und Modellgleichungen und programmiert sie mit Excel.
• Simuliert die Dynamik des Modells.
• Beschreibt und interpretiert in Worten das Systemverhalten, den Zweck und die Grenzen des Modells.
• Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.