NaT-Working im Fach Biologie

NaT-WorkingSeit dem Jahr 2004 kooperiert das Fürstenberg-Gymnasium mit dem Fachbereich Biologie der Universität Osnabrück und einigen umliegenden Gymnasien mit dem Ziel, einen praxisnahen und modernen Biologieunterricht für möglichst viele Schülerinnen und Schüler zu gestalten. Diese von der Robert-Bosch-Stiftung geförderte Kooperation erfolgt über die beiden Projekte "Experimentierkoffer" und "Dozenten in der Schule". Das Gesamtprojekt ist auf der Homepage der Universität Osnabrück dargestellt.

Experimentierkoffer: Diese Koffer werden von den Wissenschaftlern mit Geräten, Chemikalien und Verbrauchsmaterialien bestückt. Die Schulen können - nachdem die Lehrer eine entsprechende Fortbildung absolviert haben - die Koffer entleihen und im Biologieunterricht, bei Facharbeiten etc. für Schülerexperimente einsetzen.

Dozenten in der Schule: Universitätsdozenten kommen in die Schule und halten dort Vorlesungen, Seminare oder Praktika. Dozent und Lehrer erarbeiten gemeinsam das Konzept, der Dozent hält dann vor dem Kurs, der Klasse oder der Arbeitsgemeinschaft die Veranstaltung. 

Alzheimer

Wissenschaftliches Kooperationsprojekt des Fürstenberg-Gymnasiums

Seit mittlerweile 15 Jahren existiert die intensive Kooperation zwischen der neurobiologischen Abteilung des Fachbereichs Biologie der Universität Osnabrück und dem Fürstenberg-Gymnasium Recke.
Der mittlerweile pensionierte Gymnasiallehrer Dr. Rainer Eising knüpfte Anfang der 2000er Jahre den Kontakt zu Prof. Dr. Roland Brandt, dem Leiter der neurobiologischen Abteilung, und seitdem profitieren beide Seiten von der Zusammenarbeit.
Auch in diesem Jahr besuchte Prof. Brandt wieder den Leistungskurs Biologie der Q2 und gab den Schülern einen beeindruckenden wissenschaftlichen Einblick in die Thematik „Lernen, Gedächtnis und die Alzheimersche Erkrankung“.
Das Besondere an dem Projekt: Die Schüler werden wissenschaftspropädeutisch mit verschiedenen typischen universitären Veranstaltungsformen konfrontiert. In einer Vorlesung wurden zunächst grundlegende Inhalte – in Kombination mit einem zuvor verteilten Vorlesungsskript – vermittelt. Anschließend ging es in einem Praktikum darum, kultivierte Nervenzellen von Alzheimerpatienten unter dem Mikroskop zu untersuchen. Den dritten Teil des Projekts bildete ein Forschungsseminar, in dem in erster Linie aktuelle Therapiemaßnahmen sowie umsetzbare Behandlungsstrategien thematisiert wurden. Das Seminar bot zudem die Möglichkeit eines kommunikativen Austauschs zwischen den Schülern und dem Professor. Diese Phase nutzen die Schüler intensiv, um dem renommierten Wissenschaftler Prof. Brandt viele Fragen zu stellen.

Fotos: Judith Schindler

Erstveröffentlichung am 05.12.2018 in der Ibbenbürener Volkszeitung

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OS

Am 08.11.2018 sind die beiden Q1-Bio-Leistungskurse unter Leitung von Kerstin Drees und Johannes Stertenbrink zur Universität nach Osnabrück ins Schülerlabor gefahren. Zu Beginn gab es von PD Dr. Knut Jahreis einen kurzen Vortrag und Erklärungen zum Thema „PCR“, auch Polymerase - Kettenreaktion genannt. Jahreis ist Leiter der Genetikabteilung an der Universität Osnabrück.
Es wurde ein Video gezeigt, in dem ein Mord an einer Frau begangen wurde, dieser konnte zunächst nicht geklärt werden. Doch durch die Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks konnte der Mordfall schließlich gelöst werden.
Die Polymerase – Kettenreaktion ist eine künstliche DNA-Replikation, bei der die vorhandene geringe DNA-Menge millionenfach vervielfacht wird.
Anschließend wurden wir Schüler in Zweier- bzw. Dreiergruppen aufgeteilt; Dr. Jahreis gab uns eine kurze Einweisung in das Arbeiten mit den verschiedenen Arbeitsgeräten, die für diesen Versuch nötig waren.
Jede Gruppe hatte eine DNA-Spur von einem der möglichen Täter. Die verschiedenen Spuren wurden nach der PCR gelelektrophoretisch mit der Tatort-DNA verglichen. Durch Übereinstimmungen im gelektrophoretischen Bandenmuster konnte so der Täter dann eindeutig identifiziert werden (DNA-Spur Nr. 6).

Fotos: Johannes Stertenbrink

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Genregulation

Grundlegende Mechanismen der Genregulation
Am Beispiel der Verstoffwechselung von Lactose bei E.coli konnten die Schülerinnen und Schüler des Leistungskurses Biologie der Jgst. Q1 grundlegende Mechanismen der „Genregulation bei Prokaryoten“ verstehen. „Wer sagt der Herzzelle, dass sie eine ist?“ Im Schülerlabor der Universität Osnabrück gingen sie unter Leitung von Dr. Knut Jahreis und in Begleitung von Biologielehrer Ralf Wroblowski auch der Frage nach, inwiefern Umweltfaktoren Einfluss nehmen bezüglich der Genetik eines Organismus. In anschaulichen Versuchen zeigten Bakterien wie andere Organismen vielerlei Regulationsmechanismen, die ebenso bei der Bildung von Enzymen eine entscheidende Rolle spielen. Die Exkursion zum Schülerlabor bildet im Sinne der Praxisorientierung einen wichtigen Baustein in der langjährigen Kooperation zwischen dem Fürstenberg-Gymnasium und der Universität Osnabrück.

Fotos: Ralf Wroblowski

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Brandt

 Am Dienstag, 16.01.2018, hat uns der Neurobiologe Professor Roland Brandt von der Universität Osnabrück besucht, um uns über den derzeitigen Stand in der Alzheimerforschung zu informieren. In seiner Vorlesung „Lernen, Gedächtnis und die Alzheimersche Erkrankung“ hat er uns viel über die Entdeckung der Krankheit durch den Namensgeber Alois Alzheimer, die Ursachen der Krankheit und deren Mechanismus selbst sowie die Funktionsweise des Gehirns erklärt. Alzheimer sei demnach die häufigste Ursache für Demenz bei Älteren und damit ein sehr wichtiges Thema in unserer Gesellschaft. Bei der Mehrzahl der Fälle handele es sich um ein spontanes Auftreten der Krankheit, während nur 5% der Fälle familiär, also genetisch bedingt seien. In seiner Vorlesung präsentierte uns Professor Brandt den aktuellen Forschungsstand und verschiedene Behandlungsmöglichkeiten der Alzheimerkrankheit, die aber bis heute unheilbar ist.

Vortrag

Während eines Praktikums im Anschluss an die Vorlesung hatten wir die Möglichkeit, zwei verschiedene Präparate von humanen Stammzellen und Nervenzellen zu mikroskopieren und konnten damit einen kleinen Einblick in die Arbeit mit der Alzheimerkrankheit bekommen. Außerdem zeigte uns Professor Brandt an Mikroskop-Schnitten aus menschlichen Alzheimergehirnen die Veränderung der Gehirnzellen durch die Krankheit.

Mikroskop

Im Anschluss an das Praktikum hielten zwei Schülerinnen unseres Kurses einen zusammenfassenden Vortrag über die Behandlungsmöglichkeiten von Alzheimer.

Der vielseitige Einblick in die Alzheimerforschung, den wir durch die Vorlesung von Professor Brandt und das Praktikum bekommen haben, bot einen interessanten Abschluss zu unserer Unterrichtsreihe zum Gedächtnis und Krankheiten des Gehirns. Außerdem erhielten wir an diesem Tag einen Eindruck davon, wie die Arbeit an einer Universität abläuft. Begleitet haben uns unsere Biologielehrerin Frau Stöckmann und der pensionierte Lehrer Herr Dr. Eising.

Schülerlabor

Fürstenbergschüler überführen fiktiven „Einbrecher“ per DNA-Test

Nach einem fiktiven Einbruch in ein Juweliergeschäft sollten Schüler des Fürstenberg-Gymnasiums den Täter mithilfe eines genetischen Fingerabdrucks überführen. Im Schülerlabor der Universität Osnabrück, Abteilung Genetik, sicherte der Biologie-Leistungskurs der Q1 am „Tatort“ zunächst mehrere DNA-Spuren potentiell tatverdächtiger Personen. Unter Anleitung des Projektkoordinators Dr. Knut Jahreis und in Begleitung ihres Lehrers Ralf Wroblowski vervielfältigten die Fürstenberger mit einem speziellen Verfahren die gesicherten DNA-Spuren (PCR-Verfahren), um diese unter einem UV-Licht sichtbar machen zu können. Schließlich führte der präzise Abgleich individueller Merkmale zur Identifizierung und Überführung des Täters. An dem praxisnahen Beispiel „Den Tätern auf der Spur“ lernten die Schüler nicht nur konkrete Anwendungsbereiche der Genetik kennen, sondern auch moderne Methoden der Kriminaltechnik. Die molekulargenetischen Experimente im Schülerlabor bilden dabei nur einen von vielen Bausteinen in der langjährigen Kooperation zwischen dem Fürstenberg-Gymnasium und der Universität Osnabrück.

Bildunterschrift: Zu Gast im Schülerlabor der Universität Osnabrück – Dr. Knut Jahreis (links) freut sich über den Besuch der Fürstenbergschüler

Fotos: Ralf Maria Wroblowski

Erstveröffentlichung am 04.11.2017 in der Ibbenbürener Volkszeitung

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