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Demonstrationslabor Bio-/Gentechnik

 

Ein Projekt des Lehrstuhls Didaktik der Biologie im Rahmen des Z-MNU der Universität Bayreuth

 

(Finanzielle Förderung: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz: 2001/02, 2007/08, 2013; Deutsche Forschungsgemeinschaft (Kl 664/5-1: 2004/05, BO 944/4-2: 2006/07, BO 944/4-4: 2009/11, BO 944/4-5: 20011/13 ); Oberfrankenstiftung 2007/08; EU (Projekte: Inspiring Science Education 2013/15, Pathway, ODS, Creations 2016/18); personelle Unterstützung: Bayerisches Staatsministerium für Unterricht und Kultus 2002/07, 2007/09).

 

Unter der Verantwortung und Leitung des Lehrstuhls Didaktik der Biologie existiert im Rahmen des Z-MNU das Demonstrationslabor Bio-/Gentechnik als "Lernort Labor" an der Universität Bayreuth.

Leiter: Prof. Dr. Franz X. Bogner
Betreuung: AD Dr. Franz-Josef Scharfenberg; LAss Julia Mierdel, M.Ed.

Der Aufbau des Labors wurde durch das Bayerische Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz finanziell gefördert, die Nutzung wurde durch das Bayerische Staatsministerium für Unterricht und Kultus personell unterstützt.
Die Zielgruppen umfassen zunächst Schüler/innen: Zum einen Oberstufenschüler/innen aus oberfränkischen Gymnasien, die Kurse in Biologie in der Jahrgangsstufe 11 (primär W- und/oder P-Seminare mit mikrobiologischem, gen- oder biotechnischem Schwerpunkt, BCP-Praktikum) besuchen, zum anderen Mittelstufenschüler/innen oberfränkischer Realschulen oder Gymnasien sowie interessierte Schüler/innen aus anderen Schularten und Jahrgangsstufen, speziell Kurse der Begabtenförderung. Eine zweite Zielgruppe sind deren Lehrkräfte für die regelmäßig Fortbildungsveranstaltungen angeboten werden. Eine dritte Zielgruppe sind Studierende für das Lehramt Biologie: Sie werden mit der Übung „Schulbezogene Experimente zur Bio- und Gentechnik“ bereits in der Ausbildung mit möglichen molekularbiologischen Schulversuchen vertraut gemacht. Außerdem sind sie über die Lehrveranstaltung „Lernen und Lehren im Lernort Labor“ mit in die Betreuung der Schülerkurse einbezogen. Sie übernehmen dabei sowohl Tutor- als auch Lehraufgaben. Die begleitende fachdidaktische Evaluation zeigt positive Effekte im Hinblick auf die exemplarische Entwicklung des fachdidaktischen Wissens bei den Lehramtsstudierenden. Außerdem werden Möglichkeiten für Abschlussarbeiten angeboten. Letztendlich sind auch interessierte Besuchergruppen aus der Bevölkerung eingeladen. In der Rückschau haben im 10-Jahres-Zeitraum insgesamt 5241 Schüler/innen, 492 Lehrkräfte und 230 Studierende an Veranstaltungen im Demonstrationslabor Bio-/Gentechnik teilgenommen.

Die Schüler sind jährlich eingeladen, in der vorlesungsfreien Zeit von Mitte Februar bis Mitte April mit ihrem Kursleiter/Lehrer einen Projekttag im Demonstrationslabor zu verbringen, um selbständig experimentell zentrale Fragestellungen und molekularbiologische Arbeitstechniken der Bio- und Gentechnik kennen zu lernen. Die regelmäßigen Schülerkurse sind in laufende Forschungsvorhaben mit einbezogen und werden wissenschaftlich evaluiert. Die Studien wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit Sachbeihilfen gefördert. Zahlreiche Ergebnisse sind bereits international veröffentlicht. (Publikationsliste 1, Publ 2, Publ 3, Publ 4).

 

Die Schüler können an acht Arbeitsplätzen (für max. vier Schüler) zurzeit folgende Module als Schülerexperimente bearbeiten:

 

Oberstufe I: Genetischer Fingerabdruck
1. Isolation von Erbgut aus menschlichen Schleimhautzellen
2. Polymerase-Kettenreaktion mit einem Mikrosatellitensystem
3. Durchführung einer Agarose-Gelelektrophorese zur Auftrennung der Erbgut-Proben

 

Oberstufe II: Gentechnik und Lebensmittel
1. Isolation von Erbgut aus sojahaltigen Lebensmitteln
2. Polymerase-Kettenreaktion zum Nachweis des Sojabohnen-Erbguts
3. Durchführung einer Agarose-Gelelektrophorese zur Auftrennung der Erbgut-Proben

 

Mittelstufe: Einfach GENial! - Die DNA als Träger der Erbinformation

1. Isolation von menschlicher DNA;

2. Modellierungs-Einheit zur Kopplung von Stoff- und Teilchenebene;

3. Agarose-Gelelektrophorese;

4. Auswertung und Fehlerdiskussion.

 

Alle Module beziehen sich unmittelbar auf Lerninhalte der Lehrpläne für das Fach Biologie an bayerischen Schulen.

 

Weitere Informationen
AD Dr. Franz-Josef Scharfenberg, Dipl.-Biol.
Lehrstuhl Didaktik der Biologie, NW I
95440 Bayreuth 0921 / 55 -3640 oder -2492

Letzte Änderung 29.08.2017