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. 

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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NaT-Working

Biologie-LK des Fürstenberg-Gymnasiums an der Uni Osnabrück

Tierpfleger, Neurobiologen, Molekulargenetiker, Physiker, Chemiker, Bioinformatiker, Ethologen und Kognitionswissenschaftler arbeiten an einem Forschungsthema. Dass die Erforschung der Alzheimerkrankheit eine enge Zusammenarbeit verschiedener Wissenschaftler erfordert, das durften Oberstufenschüler des Fürstenberg-Gymnasiums an der Universität Osnabrück erfahren. 

mikroskopieren

Prof. Dr. Roland Brandt, Leiter der Abteilung Neurobiologie, hatte bereits im November als Gastprofessor in Recke Einblicke in typische universitäre Veranstaltungen gegeben: Eine Vorlesung, ein Praktikum und ein Seminar rückten die Alzheimerforschung in den Mittelpunkt. Beim Gegenbesuch in Osnabrück konnten die Schüler des Biologie-Leistungskurses Q2 mit Lehrer Ralf Wroblowski nun hautnah erleben, was Arbeiten und Forschen an der Uni bedeutet. Nach einer Einweisung in die Sicherheitsvorschriften im Umgang mit gentechnisch veränderten Organismen erhielten die angehenden Abiturienten auch Hinweise zur Arbeit mit Viren. Um Gehirnprozesse besser verstehen und irgendwann ein Mittel gegen die Alzheimerkrankheit finden zu können, demonstrierten die Wissenschaftler den Fürstenbergern, wie sie die Nervenzellen und Hirnschnitte laboreigener Mäuse untersuchen.

Presse

„Wir haben einen Vorgeschmack davon bekommen, wie an der Universität gearbeitet wird“, freute sich der Q2-Schüler Simon Gersemann über diese besondere Exkursion in Osnabrück. Auch der betreuende Lehrer Wroblowski sah den Erfolg der langjährigen Kooperation zwischen der Universität und dem Fürstenberg-Gymnasium erneut bestätigt: „Die Programmstruktur erlaubt den Schülern einen ganzheitlichen Blick in die Forschung im Zusammenhang mit der Alzheimerforschung.“ Im Rahmen des NaT-Working-Projektes arbeiten die beiden Bildungseinrichtungen schon seit vielen Jahren zusammen.

Das Gruppenfoto (Titelbild) zeigt die wissenschaftlichen MitarbeiteirInnen der Abteilung Neurobiologie mit dem Bio-LK der Q2: (hinten v.l.:) Henning Borgstädde (Tierpfleger), Benedikt Niewidok (Doktorand), Christian Gach (Doktorand), Prof. Dr. Roland Brandt (Abteilungsleiter) – Schülerinnen des Bio-LK‘s, Dr. Wilfried Hamann (Labormanager), Ralf Maria Wroblowski (Biologielehrer); (vorne v.l.) Vanessa Herkenhoff (BTA) – SchülerInnen des Bio-LK‘s; Fotografin  Dr. Lidia Bakota (Gruppenleiterin).

Erstveröffentlichung am 25.03.2017 in der Ibbenbürener Volkszeitung

Bio LK

Während der Unterrichtseinheit Evolution im Biologie LK der Q2 haben sich die Schülerinnen und Schüler mit Faktoren beschäftigt, die die Evolution beeinflussen. Hierbei sollte in einem praxisnahen Modellversuch herausgefunden werden, wie Antibiotika-Resistenzen entstehen.

In dem einwöchigen NaT-Working-Projekt, das durch die Universität Osnabrück vorbereitet wurde, konnten die Schülerinnen und Schüler selbst Versuche durchführen, die die bakterielle Konjugation (= einseitig gerichteter Gentransfer von einer spendenden in eine empfangende Bakterienzelle) und somit auch den Zusammenhang zwischen Evolution und Genetik darstellen.

Unter Leitung des Fachlehrers Ralf Wroblowski ging es in dem Projekt darum, sich die theoretischen Grundlagen anzueignen, um den Verlauf der Praxis nachzuvollziehen, mögliche Fragen zu klären und um später alle Zusammenhänge verstehen zu können.

Da im Schulversuch keine Bakterien mit Antibiotika-Resistenz eingesetzt werden dürfen, beschäftigte sich der Bio-LK mit Bakterien, die in der Lage sind, Laktose abzubauen. Diese Fähigkeit und ihre genetischen Grundlagen lassen sich eins zu eins auf die Antibiotika-Resistenz übertragen.

Im Verlauf des Unterrichts wurden alle Ergebnisse der Praxis ausgewertet und ein Bezug zum Evolutionsfaktor Selektion  hergestellt.

Dieses Projekt veranschaulichte noch einmal alle zuvor theoretisch erlangten Informationen und bot eine spannende Abwechslung zum normalen Schulalltag. Hierfür wollen wir uns bei der Universität Osnabrück bedanken, die es uns durch ein weiteres NaT-Working-Projekt wieder einmal möglich gemacht hat, spannende Eindrücke in die Praxis der Biologie zu bekommen.

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