Kreatives Modellieren zur DNA-Struktur

Learning in the lab

Einfach GENial!

Die DNA als Träger der Erbinformation

Wie lässt sich das Interesse von Kindern und Teenagern an den Naturwissenschaften vergrößern? Mit einer innovativen Herangehensweise wollen 16 Partner aus 10 unterschiedlichen europäischen Ländern neue Wege einschlagen. Das EU Projekt CREATIONS „Developing an Engaging Science Classroom“ widmet sich dabei der Förderung von Kunst und Kreativität in den Naturwissenschaften, sowie der Bildung und Stärkung von Schüler/-innen und Lehrern in den MINT-Fächern.

Im Rahmen dieses Projekts findet im Demonstrationslabor Bio-/Gentechnik der Universität Bayreuth ab Februar 2017 das Unterrichtsmodul „Einfach GENial! – Die DNA als Träger der Erbinformation“ statt. Das forschend-entdeckende Modul ist für die 9. Jahrgangsstufe des Gymnasiums konzipiert. Am außerschulischen Lernort Labor führen die Schüler/-innen selbsttätig Experimente im Kontext DNA durch und lernen spezifische Arbeitstechniken kennen. Darüber hinaus ist das eigenständige Modellieren der DNA-Struktur Teil des Projekttages. Dies soll ein tieferes Verständnis der Versuche auf Molekülebene ermöglichen.

Der Projekttag ist in vier Abschnitte unterteilt: die PreLab-Phase, zwei experimentelle Einheiten und die Modell-Phase. Die PreLab-Phase ermöglicht den Schüler/-innen in Kleingruppen das Kennenlernen wichtiger molekularbiologischer Arbeitsgeräte sowie das Einüben grundlegender Arbeitstechniken (Handhabung von Mikropipetten, Zentrifugieren, Dekantieren), die für die beiden folgenden Versuche relevant sind:

• (1) Isolierung der eigenen DNA aus Mundschleimhautzellen
• (2) Aufarbeitung der eigenen, isolierten DNA-Probe mit anschließender Gelelektrophorese

Die Modell-Phase stellt eine Brücke zwischen den beiden Versuchen dar. Die Schüler/-innen lernen anhand der Modellierung Grundlagen über die Struktur der DNA. Dieses neu erworbene Wissen findet Anwendung bei der Interpretation der Ergebnisse der Gelelektrophorese.

Im Rahmen der Begleitforschung werden die Variablen Motivation, Modellverständnis und Kreativität sowie der Wissenszuwachs überprüft.