Der Biologie Leistungskurs besucht regelmäßig das Schülerlabor des botanischen Gartens der Phillips-Universität Marburg. Der naturwissenschaftliche Unterricht wird damit durch moderne Inhalte in einer authentischen Umgebung ergänzt. Ziel ist es, das Interesse der Schülerinnen und Schüler an naturwissenschaftlichen Fragestellungen zu wecken bzw. dem bereits vorhandenen Wissensdurst eine Möglichkeit zur Entfaltung zu geben.
An insgesamt zwei Versuchstagen stehen insbesondere die beiden Themenschwerpunkte Genetik und Ökologie im Vordergrund. Im Bereich Genetik findet der sogenannte „Genetikkurs-Fingerprint“ statt:
In den Biowissenschaften sind molekular-biologische Methoden mittlerweile die Grundlage für einen Großteil des Erkenntnisgewinns. Somit ist es notwendig, Schülerinnen und Schülern einen Einblick in diesen Bereich und eigene praktische Erfahrungen zu ermöglichen, insbesondere auch unter dem Gesichtspunkt der anstehenden Berufs- und Studienwahl.
Das Schülerlabor des Botanischen Gartens bietet in Kooperation mit Science Bridge ein Laborpraktikum für Grund- und Leistungskurse an, in dem die Schülerinnen und Schüler grundlegende molekular-biologische Arbeitsweisen kennenlernen und selbstständig durchführen können. Die Inhalte des Kurses orientieren sich am Kerncurriculum der Oberstufe und sind passgenau zum Unterricht der Q1.
Im Rahmen des Kurses erstellen die Schülerinnen und Schüler ihren eigenen „Genetischen Fingerabdruck“. Dabei werden die grundlegenden Methoden der Molekularbiologie wie Gewinnung und Aufbereitung von DNA, sowie PCR und Gelelektrophorese selbstständig durchgeführt. Der Kurs bietet die Möglichkeit theoretisches Wissen durch praktische Experimentier-Erfahrungen zu untermauern und gibt einen Einblick in das wissenschaftliche Arbeiten an der Universität. Die praktischen Elemente des Kurses werden durch kurze Theoriephasen begleitet, in denen das notwendige Hintergrundwissen vermittelt wird. Durch eine individuelle Absprache mit den Lehrkräften wird eine optimale Integration des Laborbesuchs in den Unterricht gewährleistet. Die Konzeption des Kurses und die Betreuung der Schülerinnen und Schüler vor Ort erfolgt durch einen Biologielehrer/eine Biologielehrerin.
(Weitere Infos unter: Genetikkurs – Q1: Genetikkurs Fingerprint – Botanischer Garten – Philipps-Universität Marburg (uni-marburg.de) )
Im Bereich der Ökologie liegt der Fokus auf der Fotosynthese. Hier wird an einem der Kurse „Fotosyntheseforschung früher und heute“ oder „Blattpigmentanalyse“ teilgenommen.
Das Thema Fotosynthese eignet sich hervorragend zur Einführung und Vertiefung wichtiger biologischer Labormethoden oder aber ins selbstständige Experimentieren, wie es der Kompetenzbereich “Erkenntnisgewinnung” des Kerncurriculums vorsieht. Oft sind aufgrund der schulorganisatorischen Rahmenbedingungen und der Arbeitsbelastungen der Lehrkräfte derartige Versuche und Experimente kaum noch oder nur unter erheblichem Aufwand durchführbar. An dieser Stelle ergänzt der Botanische Garten mit seinem Schülerlabor den naturwissenschaftlichen Unterricht der Schulen durch moderne Inhalte in einer authentischen Umgebung.
“Fotosynthese im Reagenzglas” lautet der Untertitel Laborkurses „Fotosyntheseforschung früher und heute“. Bei der Aufklärung biochemischer Reaktionswege der Fotosynthese wird sehr oft mit isolierten Chloroplasten „in vitro“ experimentiert. Ausgehend von einer theoretischen Besprechung der molekularen Grundlagen isolieren die Schüler*innen aus frisch im Garten geernteten Spinat die Chloroplasten. Hiermit untersuchen sie in verschiedenen Ansätzen den Elektronentransports an der Thylakoidmembran – so wie es bereits der Naturforscher Robert Hill in den 1930er Jahren getan hat. Der Schwerpunkt dieses Kurstages liegt auf dem eigenständigen hypothesengeleiteten Experimentieren. Im Anschluss an die Experimentierphase wird über eine Videoeinspielung ein Blick in die aktuelle Fotosyntheseforschung geworfen, die am benachbarten Max-Planck-Institut stattfindet.
Beim Kurs „Blattpigmentanalyse“ liegt der Fokus etwas weniger auf dem eigenständigen Experimentieren, als mehr auf einem Höchstmaß an Laborarbeit und der Einführung in die Arbeit mit Dünnschichtchromatographie und Spektralphotometern.
Nach einer kurzen (wiederholenden) Besprechung des Aufbaus, der Funktion und Bedeutung der Blattpigmente erhalten die Schüler*innen den Auftrag, die Blattpigmente aus ihren gesammelten Pflanzenproben zu extrahieren, zu isolieren und zu identifizieren. Hierzu nutzen sie moderne Trenn- und Analyseverfahren. Eine Einführung in die beiden Methoden erfolgt in der Zwischenbesprechung. Während die Chromatographie läuft, gibt es eine etwa 75-90 minütige Mittagspause. Während dieser können die Kurse ins nahegelegene Mensabistro gehen, Selbstmitgebrachtes verzehren, Pizza bestellen oder auf eigene Faust die weiteren Gewächshäuser und das Außengelände erkunden.
(Weitere Infos unter: Photosynthesekurs – Q2: Fotosynthesekurse – Botanischer Garten – Philipps-Universität Marburg (uni-marburg.de))
Sollte Dein bzw. ihr Interesse geweckt worden sein, kann sich ein Blick in einen Artikel zum letzten Besuch an der Uni in Marburg lohnen. Er ist unter folgendem Link abrufbar: