Molekularbiologische Schülerlabore am Copernicus Gymnasium in Löningen und der Helene-Lange-Schule Oldenburg

Ob Vaterschaftstest, Enzyme in Waschmitteln oder der Nachweis von tierischen Produkten in Lebensmitteln, bereits heute sind Verfahren der Biotechnologie nicht mehr aus unserem Alltag wegzudenken. Einige Anwendungen sind dabei auch heftig umstritten, wie z. B. im Bereich Gentechnik oder medizinischen Forschung.

Schulen fällt hier eine wichtige Rolle in der Vermittlung von biologischem Grundwissen zu, um die Schüler zur späteren Teilhabe an gesellschaftlichen Entscheidungsprozessen zu unterstützen. Und obwohl diese Kenntnisse im Lehrplan gefordert werden, ist die Vermittlung von Fachwissen durch entsprechend anschauliche Experimente im herkömmlichen Biologieunterricht aus Kapazitäts- und Kostengründen nicht möglich. Theoretische Fachinhalte bleiben so häufig abstrakt. Hier setzen die Kooperationsprojekte der Biologiedidaktik mit dem Copernicus Gymnasium und der Helene-Lange-Schule an. In den Schülerlaboren beider Schulen erhalten Schülerinnen und Schüler der Klasse 9 und aufwärts die Möglichkeit unter Anleitung geschulter Projektlehrer selbstständig molekularbiologische Experimente zu Methoden wie PCR, ELISA, Gelelektrophorese oder Microarray durchzuführen.

Die Entwicklung von exemplarischen Labortagskonzepten zählt dabei zu den größten Herausforderungen bei der Etablierung molekularbiologischer Schülerlabore. Zum einen sollen eng mit den Kerncurriculum verknüpfte Themen schülernah und alltagsrelevant aufgearbeitet werden, zum anderen müssen die angebotenen Experimente wissenschaftlich korrekt sein. Dies kann in einem rekursiven Prozess gut gelingen, indem die zunächst auf fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Basis gestaltete Lernumgebung anschließend evidenzenzbasiert optimiert wird. Bereits vor und während der Entwicklung neuer Labortage werden fachdidaktische Untersuchungen zu Schülervorstellungen sowie Lernwirksamkeitsstudien durchgeführt. In diesem Prozess werden Lehramtsstudierende, in Begleitung von Didaktikern und Fachwissenschaftlern, einbezogen.

Weitere Informationen:

www.nwzonline.de/oldenburg/bildung/oldenburg-naturwissenschaften-im-top-labor-der-dna-auf-der-spur_a_50,3,2220118305.html

www.cgl-online.de/angebot/molekularbiologisches-schuelerlabor

www.nwzonline.de/oldenburg/bildung/ende-der-kreidezeit-im-bio-unterricht_a_31,2,336287400.html

eTrainer-Fonds: Entwicklung von Open Educational Resources für humanbiologische Themenfelder

Open Educational Resources (OER) sind unter einer offenen Lizenz veröffentlichte Bildungsmaterialen. Sie ermöglichen den kostenlosen Zugang, die freie Nutzung, die Weiterverwendung und die Bearbeitung ohne oder mit nur geringfügigen Einschränkungen. Somit kann das Material auf digitalen Plattformen ausgetauscht und weit verbreitet werden.

Insbesondere auch für die Hochschullehre bieten OER große Potentiale. Lehrende können die Lehrmaterialien frei abrufen, für die eigene Lehre anpassen und dadurch einen Qualitätszuwachs bei gleichzeitiger Zeitersparnis erzielen. Ohne die durch das Urheberrecht verbundenen Einschränkungen sind die Materialien voll nutzbar und bieten Lehrenden wie Studierenden mehr Möglichkeiten des kollaborativen Zusammenarbeitens.

In diesem von der Technischen Informationsbibliothek geförderten Projekt werden für die Lehrveranstaltung „Humanbiologische Schulversuche“ Open Educational Resources zu zehn verschiedenen Themenfelder der Humanbiologie entwickelt. Durch eine multimediale Einführung erhalten die Studierenden Lernunterstützung und können gleichzeitig ihr Wissen selbstständig überprüfen. Die Lerneinheiten werden dabei zwar fachbezogen entwickelt, lassen aber für das Seminar eigentypische Inhalte außen vor, sodass die digitalen Lernmaterialien auch für humanbiologische Seminare anderer Studiengänge (z.B. Biologie, Medizin, Pflege etc.) genutzt und weiterverarbeitet werden können.

Was sind Open Education Resources? Hier ein kurzer Überblick:

open-educational-resources.de/was-ist-oer-3-2/

Weitere Informationen zum eTrainer-Fonds:

projects.tib.eu/etrainerfonds/foerderangebot

„Innovative Lehr- und Lernkonzepte: Innovation plus“ – Digitalisierung in der Lehrerausbildung

Mit dem Einzug der Digitalisierung in den Unterricht sollen Schulen, Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler fit für Zukunft gemacht werden. Und tatsächlich ermöglichen digitale Geräte, Medien und Tools einen vielseitigen methodischen Einsatz: Das Experimentieren im Biologieunterricht kann z.B. durch die Nutzung von mobilen Endgeräten wie Tablets und spezieller Apps unterstützt werden. Diese können auch zur Video- und Audiodokumentation von Kurzzeit- wie auch Langzeitexperimenten eingesetzt werden. Digitale Tools werden aber natürlich auch über das Experimentieren hinaus genutzt. So können Schülerinnen und Schüler eigenproduzierte Erklärvideos und Animationen erstellen und somit ihre Lern- und Denkprozesse visualisieren. Editierbare eBook-Formate ermöglichen es Lehrkräften interaktive Arbeitsblätter mit eingebetteten Videos, Audionachrichten und Animationen anzufertigen. Durch die Verwendung von Hypertexten, mit denen z.B. Links oder Glossare vernetzt werden, kann zudem ein konstruktivistisches Lernen gefördert werden. Eine Vielzahl digitaler Programme und Werkzeuge ermöglichen nicht nur im Berufsleben, sondern auch in der Schule neue Formen der kollaborativen Zusammenarbeit.  

Doch kann die Vielzahl an Informationen und technischen Möglichkeiten auch zu einer Überforderung der Schülerinnen und Schüler führen (Information/Cognitive Overload). Und oftmals stellt sich die Frage ob und wann der Einsatz eines digitalen Mediums einen sinnvollen Mehrwert zum analogen Unterricht bietet.

Lehrerinnen und Lehrer sind somit gefordert, digitale Technologien gezielt auszuwählen, didaktisch sinnvoll aufzubereiten, methodisch überlegt einzusetzen, zu evaluieren und auch kritisch zu hinterfragen. Hierzu müssen sie kompetent im Umgang mit der Technologie sein und die grundlegenden Funktionen und deren Möglichkeiten kennen. In der Lehramtsausbildung an den Universitäten erscheinen insbesondere fachdidaktische Veranstaltungen gut geeignet, um den fachspezifischen Einsatz zu üben und den direkten Nutzen für das spätere Berufsleben aufzuzeigen.

Ziel dieses vom niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur geförderten Projekts ist daher die Implementation digitaler Technologien im Experimentalunterricht in der biologiedidaktischen Lehramtsausbildung und die fachspezifische Vermittlung digitaler Kompetenzen der angehenden Biologielehrkräfte. In den Veranstaltungen „Allgemeine biologische Schulversuche“ und „Schulversuche zur Humanbiologie“ soll während des Laborpraktikums der Umgang mit digitalen Tools geübt werden, die speziell den Biologieunterricht unterstützen. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf die Nutzung mobiler Endgeräte wie dem Tablet. Bei dem sich anschließenden Seminar werden die Studierenden angehalten, digitale Medien und Werkzeuge in ihre fiktiven Unterrichtssequenzen einzubauen. Das Seminar bietet dabei die Gelegenheit zur gemeinsamen Reflexion und Evaluation der Mediennutzung mit ihren Kommilitoninnen und Kommilitonen, Dozentinnen und Dozenten sowie der mitwirkenden Lehrkraft.

Das Projekt wird durch empirische Studien begleitet und evaluiert. Untersucht werden Einstellungen, Selbstkonzept, evtl. Schwierigkeiten im Umgang mit digitalen Tools sowie Nutzen und Relevanz für das zukünftige Berufsleben aus Sicht der Studierenden.

Weitere Informationen:

www.mwk.niedersachsen.de/startseite/aktuelles/presseinformationen/drei-millionen-euro-fur-das-programm-innovation-plus-183851.html

Ethische Bewertungskompetenz und Alltagsphantasien von Jugendlichen und Studierenden zu den Möglichkeiten der Genom-Editierung

Crispr/Cas9 heißt die jüngste Methode in der Gentechnik, mit dessen Hilfe Genome gezielt verändert bzw. editiert werden können. So könnten in absehbarer Zukunft somatische Gentherapien und Eingriffe in die menschliche Keimbahn möglich werden, die eine Heilung von schweren Krankheiten in Aussicht stellen. Damit weckt diese Methode der Genom-Editierung große Hoffnungen, berührt aber gleichzeitig zentrale ethische Werte, indem sie die Frage nach der Menschenwürde und dem Grundrechtstatus des Embryos in den Fokus der ethischen Betrachtung rücken. Es stellt sich u.a. die Frage, welche ethischen Werte junge Menschen durch die Genom-Editierung berührt sehen und welchen Stellenwert diese für sie haben.

Im Rahmen dieser vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Studie werden Jugendliche, Studierende der Medizin, des Life Science, der Sozial- und Humanwissenschaften hinsichtlich dieses zentralen Aspektes und weiterer ethischen Implikationen befragt, um die ethische Bewertungskompetenz und die durch die Genom-Editierung aktualisierten Welt- und Menschenbilder (Alltagsphantasien) derjenigen zu erfassen, die in Zukunft Anwender der neuen Technologien sein könnten. Hierdurch kann ein Einblick in die zugrunde liegenden implizit wirksamen Wertvorstellungen und Vorannahmen von Jugendlichen und Studierenden gewonnen werden.

Weitere Informationen:

uol.de/news/art/was-junge-menschen-von-gentherapie-halten-2410/

uol.de/news/art/bioethik-im-unterricht-3410/