GENTECHNIK-Demonstrationslabor
Lernen im Labor
Von 03/2002 bis 12/2021Mitarbeiter: Franz-Josef Scharfenberg
Das Demonstrationslabor Bio-/Gentechnik (aktuell: vierte DFG-Förderungsphase BO 944/4-5:2011/13) fungiert als "Lernort Labor" im Rahmen des Z-MNU unter der Leitung des Lehrstuhls Didaktik der Biologie. Der Aufbau des Labors wurde durch das Bayerische Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen und die Oberfrankenstiftung finanziell gefördert, die Nutzung wurde durch das Bayerische Staatsministerium für Unterricht und Kultus personell unterstützt. Die Zielgruppen umfassen zunächst Schüler: Zum einen Oberstufenschüler aus oberfränkischen Gymnasien, die Kurse in Biologie in der Jahrgangsstufe 11 (primär W- und/oder P-Seminare mit mikrobiologischem, gen- oder biotechnischem Schwerpunkt, BCP-Praktika) besuchen, zum anderen Zehntklässler aus oberfränkischen Realschulen; weiterhin deren Lehrer in Fortbildungsveranstaltungen, Lehramts-Studenten (Gymnasium), um sie bereits in der Ausbildung mit molekularbiologischen Schulversuchen vertraut zu machen, und letztendlich Multiplikatoren aus der Bevölkerung. Die Schüler können von Mitte Februar bis Mitte April einen Projekttag im Demonstrationslabor verbringen und experimentell zentrale Fragestellungen und molekularbiologische Arbeitstechniken der Bio- und Gentechnik kennen lernen. Die Projektveranstaltungen werden bezüglich der Lernwirksamkeit wissenschaftlich begleitet.
Folgende Module mit entsprechenden Schülerexperimenten stehen zurzeit zur Verfügung:
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
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.
Alle Module beziehen sich auf die gültigen Lehrpläne für Biologie in der Oberstufe des G8. Sie schließen eine ethische Reflexionsphase mit ein.
Publikationsliste dieses Projekts
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX: A New Role-Change Approach in Pre-service Teacher Education for Developing Pedagogical Content Knowledge in the Context of a Student Outreach Lab., Research in Science Education, 46(5), 743–766 (2016) [Link] -- Details |
| Goldschmidt, M; Scharfenberg, F-J; Bogner, FX: Instructional efficiency of different discussion approaches in an outreach laboratory: Teacher-guided versus student-centered., The Journal of Educational Research, 109(1), 27-36 (2016), doi:10.1080/00220671.2014.917601 -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX: Outreach Science Education: Evidence-Based Studies in a Gene Technology Lab., EURASIA Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 10(4), 329-341 (2014) [Link] -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX: Teaching gene technology in an outreach lab: Students' assigned cognitive load clusters and the clusters' relationships to learner characteristics, laboratory variables, and cognitive achievement., Research in Science Education, 43(1), 141-161 (2013) [Link] -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX: Instructional efficiency of tutoring in an outreach gene technology laboratory., Research in Science Education, 43(3), 1267-1288 (2013) [Link] -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX: A new two-step approach for hands-on teaching of gene technology: Effects on students' activities during experimentation in an outreach gene technology lab., Research in Science Education, 41(4), 505-523 (2011) [Link] -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX: Instructional efficiency of changing cognitive load in an out-of-school laboratory., International Journal of Science Education, 32(6), 829-844 (2010) [Link] -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX; Klautke, S: A category-based video-analysis of students' activities in an out-of-school hands-on gene technology lesson., International Journal of Science Education, 30(4), 451-467 (2008) [Link] -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX; Klautke, S: Learning in a gene technology lab with educational focus: Results of a teaching unit with authentic experiments., Biochemistry and Molecular Biology Education, 35(1), 28-39 (2007) [Link] -- Details |
| Scharfenberg, F-J; Bogner, FX; Klautke, S: The suitability of external control-groups for empirical control purposes: a cautionary story in science education research., Electronic Journal of Science Education, 11(1), 22-36 (2006) -- Details |
| Scharfenberg, F-J: Experimenteller Biologieunterricht zu Aspekten der Gentechnik im Lernort Labor: empirische Untersuchung zu Akzeptanz, Wissenserwerb und Interesse (am Beispiel des Demonstrationslabors Bio-Gentechnik der Universität Bayreuth mit Schülern aus dem Biologie-Leistungskurs des Gymnasiums), (2005) -- Details |