Fachbereich 5

Biologie


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Experimentelles Lernlabor „Explain-OS“ und NaT-Working-Projekt

Kooperation Schule - Universität

Didaktische Leitung:
Prof. Dr. Susanne Menzel-Riedl menzel@biologie.uni-osnabrueck.de

Wissenschaftliche Leitung experimentelles Lernlabor und Projektleitung natWorking:
Priv.-Doz. Dr. Knut Jahreis jahreis@biologie.uni-osnabrueck.de

Explain-OS

NaT-Working-OS

Der Fachbereich Biologie/Chemie unterstützt seit vielen Jahren Schulen bei der Gestaltung eines modernen Biologieunterrichts. Im Rahmen von zwei Projekten  gibt es verschiedene Kooperationsmöglichkeiten: Das experimentelle Lernlabor Explain-OS bietet ein- oder mehrtägige Kurse, die den Schülerinnen und Schülern erste Einblicke in die Arbeitsweisen in einem Forschungslabor ermöglichen. Als alternative Möglichkeit bietet das Osnabrücker NaT-Working Projekt Experimentierkoffer, mit deren Hilfe schülergerechte Versuche direkt in der Schule durchgeführt werden können. Durch beide Projekte ist ein ständig wachsendes Kooperationsnetzwerk mit mittlerweile mehr als 70 teilnehmenden Schulen entstanden.

Das experimentelle Lernlabor Explain-OS

Schülerlabore erfüllen eine wichtige Funktion als außerschulische Lernstandorte. In einer experimentellen Wissenschaft wie der Biologie bieten Schülerlabore einzigartige Möglichkeiten, den Regelunterricht sinnvoll um neue und teilweise aufwendige naturwissenschaftliche Arbeitsweisen zu ergänzen. In einem Schülerlabor können schülergerechte Experimente angeboten werden, die aufgrund des technischen Bedarfs in der Schule nicht durchführbar sind. Auf diese Weise lassen sich aktuelle Themen der Biologie in den Unterricht integrieren und Bezüge zwischen den schulischen Curricula und der modernen Forschung herstellen. Darüber hinaus bietet sich Schülerinnen und Schülern durch den Besuch eines universitären Schülerlabors die Möglichkeit, eine Universität und ihre fachspezifischen  Studienangebote „vor Ort“ kennen zu lernen.

Die Osnabrücker Biologie eröffnete das experimentelle Lernlabor „Explain-OS“ im Januar 2008. Mit Mitteln der Hochschule und der Universitätsgesellschaft wurde ein Forschungslabor im Biologiehauptgebäude für die Bedürfnisse eines Schülerlabors umgebaut und 25 Schüler-Arbeitsplätze apparativ ausgestattet. Durch das Schülerlabor eröffnen sich neue Möglichkeiten in der Ausbildung von Lehramtsstudierenden. Viele Studierende nutzen die Möglichkeit, im Rahmen ihrer Bachelor- und Masterabschlussarbeiten schülergerechte Experimente zu entwickeln und didaktisch auszuarbeiten. Häufig ergibt sich dabei die Gelegenheit, diese Experimente direkt mit Schülerinnen und Schülern zu erproben. Auf diese Weise werden die experimentellen und didaktischen Fähigkeiten der Studierenden an einem konkreten Beispiel geschult und die neu erarbeiteten didaktischen Konzepte kommen direkt zur Anwendung. Viele der aktuell angebotenen Kurse im Explain-OS basieren auf diesen Abschlussarbeiten von Absolventen der letzten Jahre. Der Hauptteil der Kurse ist so angelegt, dass sich Schülerinnen und Schüler innerhalb einer dreistündigen Veranstaltung mit einem Thema intensiv in Theorie und Praxis auseinandersetzen. Sie können beispielsweise „Laktose-freie Milch“ selbst herstellen, indem sie ein Laktose-spaltendes Enzym aus einem Rohextrakt reinigen und Milch aus dem Supermarkt damit behandeln. Ein weiteres Beispiel ist die  Plasmidisolation aus Bakterien, gefolgt von einem Schnitt der Plasmid-DNA mit Restriktionsenzymen und einer Trennung der DNA-Fragmente in einer Agarosegelelektrophorese. Das am häufigsten gewählte Angebot behandelt die Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks mit Hilfe der Polymerasekettenreaktion, wodurch man sehr schnell „dem Täter auf die Spur“ kommen kann. Schülerinnen und Schüler erhalten hier die Möglichkeit, wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn hautnah zu erleben, zu gestalten und Experimente zum Teil selbstständig zu planen. Aktuell umfasst das Angebot elf verschiedene Versuche für die Klassenstufen 10 bis 13. Eine Ausweitung des Angebotes für jüngere Schülerinnen und Schüler ist in Planung. Bislang haben mehr als 3000 Schülerinnen und Schüler die Angebote des Explain-OS genutzt. Neben den klassischen dreistündigen Veranstaltungen bietet Explain-OS auch die Möglichkeit für mehrtägige Kurse im Rahmen von Klassenfahrten. Interessant sind hier vor allem die zahlreichen Kooperationen mit vielen anderen naturwissenschaftlichen Einrichtungen in Osnabrück. Das Schülerlabor bietet außerdem Unterstützung bei der Erstellung von Facharbeiten oder im Rahmen von „Jugend forscht“ an. Schließlich beteiligt es sich seit Jahren an der Osnabrücker Herbstakademie und bei der Begabtenförderung im Rahmen der Biologie-Olympiade.

Explain-OS erhält großzügige finanzielle Unterstützung durch die Stiftung Stahlwerk Georgsmarienhütte und die Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Dies ermöglicht die im Vergleich zu anderen Schülerlaboren sehr niedrigen Teilnahmegebühren.

Das Osnabrücker NaT-Working-Projekt „Wie Wissenschaft Wissen schafft“

Eine zweite Möglichkeit der Kooperation zwischen der Osnabrücker Biologie und den Schulen bietet das NaT-Working Projekt „Wie Wissenschaft Wissen schafft“. Im Rahmen dieses durch die Robert-Bosch-Stiftung geförderten Vorhabens, das im März 2005 startete, wurden in sieben Arbeitsgruppen Experimentierkoffer in Kooperation mit einer Gruppe von Lehrerinnen und Lehrern entwickelt und zusammengestellt. Diese Koffer, die den Schulen kostenlos zur Verfügung gestellt werden, ermöglichen die Durchführung einer Vielzahl von modernen Experimenten im Biologieunterricht in den Sekundarstufen I und II. Mit dem „Genetik-Koffer“ beispielsweise lässt sich die Regulation des Laktose-Stoffwechsels bei Bakterien durch einen einfachen Enzymtest untersuchen. Der Zoologie-Koffer bietet Experimente zur Anatomie und zum Lebenszyklus der kleinen Taufliege Drosophila melanogaster. Der Cytologie-Koffer ermöglicht die lichtmikroskopische Analyse verschiedener Zellzyklusstadien von Pflanzen. Außerdem werden Experimente aus den Bereichen der Gewässerökologie, der pflanzlichen Photosynthese oder der Pflanzenphysiologie angeboten.

In Ergänzung zu den angebotenen Experimenten bieten Dozenten des Fachbereichs an, in den Schulen Vorträge zu aktuellen biologischen Themen zu halten.