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08.07.2011

iNEXT präsentiert Unterrichtsmodule zu aktuellen molekularbiologischen Themen

Rund 120 Teilnehmer besuchten die iNEXT-Abschlusskonferenz „Molekularbiologie macht Schule“ im neu erbauten Advanced Training Center des European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg. Das von der Robert-Bosch-Stiftung im Rahmen des NaT-Working Programms finanzierte Projekt startete vor drei Jahren. Die ersten Ergebnisse wurden von den vier beteiligten Projektpartnerschulen präsentiert.

In Kooperation mit dem European Learning Laboratory for the Life Sciences (ELLS) des EMBL erarbeiteten vier Schulen Unterrichtsmodule zur Vermittlung molekularbiologischer Grundsätze mit neuen Ansätzen für den Biologieunterricht der Oberstufe. Die Leiterin des ELLS, Julia Willingale-Theune, erläuterte zu Beginn der Konferenz die Ziele des Projekts. Zunächst sollte ein Forum für den regelmäßigen Kontakt zwischen Schulen, Lehrern und Wissenschaftlern entstehen. Den Fachlehrern wurde die Basis für eine kontinuierliche berufliche Weiterbildung gegeben. Darüber hinaus entstanden Exzellenzschulen mit lokalen Lehrerexpertenteams. Vor allem sollten die Jugendlichen für Naturwissenschaften begeistert werden. Die vier Projektmodule wurden in enger Anlehnung an die Lehrpläne der Biologie angepasst. Die Kopplung an die EMBL-Forschergruppen bot eine maximale Unterstützung für die Schulen.

Molekulare Evolution des Hämoglobins

Die molekulare Evolution des Hämoglobins wurde von einer zwölfköpfigen Arbeitsgruppe der Internationalen Gesamtschule in Heidelberg, einer Schule mit 1800 Schülern aus 61 Nationen, entwickelt. Ziel war es, den Aufbau von Hämoglobin von vier verschiedenen Spezies miteinander zu vergleichen und zu verfolgen, wie sich dieses weiterentwickelt hat. Mit den klassischen Methoden der Molekularbiologie (PCR, Gelelektrophorese) wurden die Grundlagen für eine DNA-Sequenzierung geschaffen, die dann am EMBL erfolgte. Die anschließende Datenbanksuche über das Internet wurde wieder an der Schule durchgeführt. Die Schüler hatten zur Durchführung der PCR eine kleine Videopräsentation erarbeitet, die zukünftig auch an anderen Schulen benutzt werden kann. Die Frage aus dem Plenum, wer die DNA-Sequenzierung für zukünftige Schulklassen übernehmen kann, zeigte noch eine kleine Schwachstelle dieses Unterrichtsmoduls auf.

Vergleichende Immunhistochemie als Schulexperiment

13 Schüler der 11. bis 13. Klasse des altsprachlichen Gymnasiums Altes Kurfürstliches Gymnasium Bensheim entwickelten ein schulfähiges Arbeitsprotokoll zu Immunfärbungen an Zebrafischembryonen. Nach einer ersten Durchführung am EMBL wandelten die Schüler die Versuchsprotokolle so um, dass sie im Rahmen einer AG an einer Schule anwendbar sind. Um möglichst kostengünstig zu arbeiten, wurde ein einfacher Schüttler selbst gebaut. Die Schüler beurteilten ihr Projekt durchweg positiv. „Es hat uns allen gut gefallen, weil es von sonstigen Unterrichtsinhalten stark abweicht. Es ist zwar komplizierter, aber auch spannend, anfangs war es sehr anstrengend", so ein Schüler des AKG Bensheim.

Molekularbiologische Aspekte als handlungsorientierte Module

Schülerinnen der Marie-Baum-Schule, einem biotechnologischen Gymnasium in Heidelberg, stellten ein Unterrichtsmodul zum Thema Humane Papillomviren vor. Die vom Nobelpreisträger Harald zur Hausen entwickelte Schutzimpfung junger Mädchen gegen einen Großteil der Humanen Papillomviren, die Gebärmutterhalskrebs auslösen können, wurde von den Schülerinnen für den Unterricht aufbereitet. Der Zellzyklus wurde als Legetechnik erarbeitet, der in Schulworkshops bearbeitet werden kann. Weiter wurde ein einfaches ELISA-Testverfahren für den Schulunterricht entwickelt. Eine Agarosegelelektrophorese wurde mit einfachen Haushaltsmitteln entwickelt, der nötige Gelkamm wurde beispielsweise aus Karotten geschnitten. Durch die kreative Leistung der Schülerinnen kann dieses Unterrichtsmodul kostengünstig in allen Gymnasien umgesetzt werden.

Wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn durch virtuelle Laborbesuche

Das vierte Unterrichtsmodul wurde von zehn Schülern des Lichtenberg-Oberstufen-Gymnasiums (LOG) in Burgköbel entwickelt. Wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn am Beispiel der Hämochromatose, einer Eisenspeicherkrankheit, soll anhand eines virtuellen Laborbesuchs nachvollzogen werden. Hierzu lesen die Schüler zunächst eine Einstiegsgeschichte. Danach begeben sie sich online in ein virtuelles Institut, um herauszufinden, ob der hypothetische Patient Lorenz Franklin tatsächlich an der Eisenspeicherkrankheit Hämochromatose leidet oder nicht. Der Zugriff über das Internet ist orts-und zeitunabhängig, so dass die Arbeiten teilweise auch als Hausaufgabe bearbeitet werden können. Die Schüler lernen neueste Verfahren der Molekularbiologie kennen in Form eines blended-learning, also e-Learning kombiniert mit Laborexperimenten, die jederzeit möglich, aber nicht nötig sind. Jana Leis, Schülerin des LOG zum iNEXT-Projekt: „Es hat mir Spaß gemacht. Ich fand es gut, dass man die Geschichte von Lorenz Franklin als Einstieg hatte. Dies gab eine emotionale Bindung zu dem Fall. Das virtuelle Institut war gut, damit man auch ohne technische Mittel das Ganze durchspielen kann.“

Dr. Philipp Gebhardt, neben Julia Willingale-Theune für iNEXT verantwortlich, auf die Frage: Wie können interessierte Schulen an ein Unterrichtsmodul für ihre eigene Schule gelangen? „Für September 2011 ist es geplant, sowohl fertige Lehrer- als auch Schüleranleitungen über die iNEXT-Homepage zur Verfügung zu stellen. Bis dahin sollen auch fertige Materialienkits zu bestellen sein, die es den Schulen ermöglichen, kostengünstig das nötige Zubehör zu erwerben.“ Für Schulen, die über keinerlei molekularbiologische Ausrüstung verfügen, schlägt Gebhardt vor, sich an Stützpunktschulen in ihrer Nähe zu wenden und die Experimente in Absprache mit diesen dort durchzuführen.
Ein Beitrag von:
artikel.bildregion.biopro
UG (27.06.2011) - 08.07.2011
© BIOPRO Baden-Württemberg GmbH

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