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Biologie

Das Fach Biologie stellt sich mit einem Kooperationsprojekt der Oberstufe vor.

Projekt zur Vernetzung von Schule und Universität

Der Grundgedanke dieses geplanten Projekts liegt in einer kontinuierlichen Vernetzung von schulischer und universitärer Arbeit. Jeweils zwei Jahre (im 12. und 13. Jahrgang) sollen die Leistungskurse Biologie der Martin-Niemöller-Gesamtschule über den unterrichtlichen Rahmen hinaus in der Universität Bielefeld arbeiten können.

Zielstellungen:

• Verstärktes Heranführen an wissenschaftliches Arbeiten
• Über den "Tellerrand" der eigenen Systeme hinaus zu sehen:
• Dazu sollte die Bewegung nicht nur eindimensional von der Schule zur Uni, sondern auch gegenläufig erfolgen, d.h. Mitarbeiter der Uni sollten auch in die Schule kommen (z.B. bei der Vermittlung theoretischer Einheiten) und
• andere nicht-biologische Fachbereiche sollen in die Arbeit einbezogen werden wie Philosophie (Ethik) und physiologische Psychologie
• Hemmschwellen gegenüber der Universität sollen für die Schüler abgebaut werden und den späteren Übergang in ein inzwischen "vertrautes" System erleichtern
• Nutzung der Ressourcen vor Ort
• Realistischere Vorstellungen zum Studium an einer Universität zu gewinnen und einen Einblick in Ansprüche und Voraussetzungen für eine erfolgreiche Arbeit an der Universität zu erhalten
• Kontakte über eine fachliche Zusammenarbeit zwischen Biologie-Studenten und Schülern zu ermöglichen und einen Austausch über die fachliche Arbeit hinaus anzuregen
• Studenten Möglichkeiten zu geben, Schüler fachlich zu begleiten bzw. anzuleiten

Beteiligte Bereiche:

• die Oberstufen-Leistungskurse Biologie der Martin-Niemöller-Gesamtschule
• die Universitäts-Fachbereiche
• Biologie - insbesondere Genetik u. Ökologie
• physiologische Psychologie
• Neuroinformatik
• Philosophie

Beteiligte Personen:

Für die Umsetzung und Planung an der Uni sind mitverantwortlich: Herr Arnold und Herr Perlik (beide Genetik bzw. Gentechnologie) Herr Traunsburger (Ökologie), Herr Brand (Psychologie), Herr Carrier (Philosophie). Die Arbeit vor Ort wird vorwiegend von wissenschaftlichen Kräften und Studenten angeleitet und unterstützt werden.

Zeitlicher Rahmen:

Ca. 142 Unterrichtsstunden, die über 1,5 Jahre auf folgende Bereiche verteilt sind:

• Zusammenarbeit Schule/Uni (90 Std.)
• Projektwoche in der Schule Ende Januar (30 Std.)
• Praktikum im "Gläsernen Labor" in Berlin (16 Std.)
• Besuch eines Biotech-Unternehmens (6 Std.)

Zusätzlich sind ca. 10 U-Std. durch Anfahrzeiten Schule/Uni hinzu zu rechnen.

Geplante Stundenverteilung:

• Zusammenarbeit Schule/Uni
  
  • 16 Stunden Praktikum Gentechnologie(Laborarbeit) in der Uni
  • 16 Stunden theoretische Grundlagen zur Genetik bzw. Gentechnologie (Seminare)
  • 10 Stunden neurophysiologische Psychologie (Seminare)
  • 4 Stunden Wissenschaftsethik (Vorlesung)
  • 4 Stunden Neuroinformatik (Führung und Erläuterungen zu den Forschungsinhalten)
  • 32 Stunden Ökologie (Praxis und Seminare)
  • 8 Stunden allgemeine Einführung in die Uni / Einführung in die Bibliothek Studienberatung
• Projektwoche in der Schule
  Die Projektwoche Ende Januar ist von der Schule vorgegeben und wird im Rahmen dieses Profils Schule/Uni dazu genutzt werden, die an der Uni erarbeiteten Inhalte so auf zu arbeiten, dass sie den anderen Schülern und interessierten Eltern präsentiert werden können. Ca. 30 U-Stunden stehen den Schülern hierfür zur Verfügung.
• Praktikum im "Gläsernen Labor"
  Das "Gläserne Labor" in Berlin bietet für Oberstufenkurse gentechnologische Versuche an wie:
  • DNA-Gewinnung
  • Gen-Transformation
  • DNA-Aufspaltung und Auftrennung von DNA-Fragmenten
  Wegen der begrenzten zeitlichen Kapazitäten im gentechnologischen Labor der Uni sollen die oben genannten Versuche über das Angebot in Berlin abgedeckt werden. Das zweitägige Praktikum umfasst 16 U-Stunden.


• Besuch eines Biotech-Unternehmens
  Der Besuch eines Unternehmens, das im gentechnologischen Bereich arbeitet, soll die Praxisnähe fördern. Hier soll die Bedeutung gentechnologischer Verfahren in der industriellen Umsetzung deutlich werden. Denkbar ist hier z. B. Schering in Berlin. Dieser Besuch kann mit dem Praktikum in Berlin kombiniert werden und ist mit 6 Unterrichtsstunden einzuplanen.

Zeitliche Abstimmung:
(geeignet für die Leistungskursarbeit an der Uni)

• Mittwoch, da zu diesen Zeiten keine Kurse der Uni laufen und somit Lehr- bzw. Laborräume zur Verfügung stehen
• die Semesterferien Mitte Febr. - Mitte April und Mitte Juli - Mitte Oktober

Wünschenswert für den Stundenplan in der Schule wäre daher: Die Profile möglichst mittwochs auf die 5./6. + 7./8. Stunde zu legen, d.h. die im Profil kombinierten Leistungs- und Grundkurse aufeinander folgend im Stundenplan zu setzen, so dass die Schüler des LK Biologie ab 13.20 Uhr oder im Bedarfsfall schon ab 11.30 Uhr die Möglichkeit hätten, zur Arbeit an die Uni zu wechseln.

Wünschenswert wäre es zudem, die Semesterferien für Arbeiten nutzen zu können, die die Schüler im Labor erledigen müssen. Anbieten würden sich hier die ersten oder die letzten 3-4 Tage der Sommerferien.

Konkretisierung:

Grundsätzlich sollte die schulische Arbeit an der Uni einem bestimmten zeitlichen Rhythmus folgen. Anzustreben wäre hier ca. alle zwei Wochen mit dem Leistungskurs an der Uni zu arbeiten.

1. Kurshalbjahr 12.1. Neurophysiologie

• allgemeine Einführung in die Universität Bielefeld
• Seminare zu Themen aus der neurophysiologischen Psychologie
• 5 Blöcke a zwei U-Stunden:
• Geschichte der Neurowissenschaften, Gehirnanatomie
• Gedächtnis und Gedächtnisstörungen
• Neurologische/psychische Erkrankungen
• Psychoaktive Substanzen
• Psychoaktive Substanzen
• Neuroinformatik: Vorstellung des Fachbereiches, Erklärungen zu den laufenden Forschungsprojekten. (wie z.B. künstliche Intelligenz, Robotik)
• Kontakte zur Studienberatung und dem Studentenwerk

2. Kurshalbjahr 12.2. Genetik

• Vorlesung zur Wissenschaftsethik
• Einführung in die Laborräume, Vorstellung der Forschungsbereiche
• Seminare zur Thematik Genomforschung/Gentechnologie (eine genauere Planung muss noch erfolgen)
• Praktikum: Arbeiten im Labor:
• Übungen zu Grundlagen wie Pipettieren, Sterilisieren, Erstellen von Verdünnungsreihen, Auszählen von Bakterien usw.
• Herstellung kompetenter Zellen
• DNA-Vervielfältigung (PCR)

Die Seminare sowie die Vorbereitung und Durchführung der Versuche sollen in Zusammenarbeit mit Studenten, die Biologie für das Lehramt studieren, durchgeführt werden. Die Studenten sollen so erste praktische Unterrichtserfahrungen sammeln. Der für das Projekt zuständige Lehrer leitet die Studenten entsprechend an.

3. Kurshalbjahr 13.1. Ökologie

• Bestimmungsübungen
• Regentonnen-Projekt: Messungen unterschiedlicher Parameter über mehrere Wochen, Auswertung der Ergebnisse
• Thema: Nahrungsnetz, Einflussnahme abiotischer Faktoren
• Seminare zu noch fest zu legenden ökologischen Themen

Beim Regentonnen-Projekt arbeiten die Schuler mit Studenten zusammen, die die Messungen und Auswertungen anleiten und begleiten.

Erläuterung: Seminare beinhalten, dass Schüler eigenständige Beiträge (kurze Referate) einbringen.

Verfasser: Claus Möbius

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