Schulpraktikum in Kooperation mit Trierer Gymnasien

 

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Es ist eine alte Lehrweisheit, dass Experimente den Unterricht nicht nur anschaulich, sondern auch attraktiv machen. Leider ist die praktische Laborarbeit, zum einen aufgrund der kostenintensiven Apparaturen und Reagenzien, zum anderen aufgrund des benötigten Zeitaufwandes im heutigen Biologieunterricht eher selten geworden. Weiterhin hält in vielen Fällen der Ausbildungsstand der Lehrer dem rasanten wissenschaftlichen Fortschritt nicht mehr stand, so dass praktische Aspekte selbst in der Theorie nur unzulänglich angesprochen werden.

Aus diesem Grund haben wir uns entschlossen, interessierten Schulklassen und Lehrern die Möglichkeit zu bieten, den theoretischen Unterricht durch ein experimentelles Laborpraktikum zu ergänzen. Hierbei ist unser Ziel, allen Beteiligten die Gelegenheit zu geben, Gentechnik praktisch zu erfahren und im wahrsten Sinne des Wortes zu begreifen. Hierbei wollen wir nicht nur Interesse an wissenschaftlicher Arbeit schüren sowie den Interessenten einen möglichen Berufsweg aufzeigen, sondern auch den wissenschaftlichen Nachwuchs direkt ansprechen.

Durch das in unseren Laboratorien vorhandene Know-how, den etablierten Methoden inklusive ausgewiesener Sicherheitsräume (S1) und vorhandener Apparaturen ist es uns möglich, alle Interessierten durch praktisches Arbeiten ihr theoretisches Wissen vertiefen zu lassen. Hierzu zählen, um nur einige Methoden zu nennen, die Isolation der Erbinformation (Desoxyribonukleinsäure; DNS), deren photometrische Konzentrationsbestimmung sowie die technische DNS-Vervielfältigung mittels Polymerasekettenreaktion (PCR). Weiterhin sollen andere molekularbiologische Methoden, wie das Schneiden von DNS mit Restriktionsenzymen und der gelelektrophoretischen Auftrennung der Fragmente bis hin zur Durchführung einer vollständigen Klonierung eines humanen Gens in ein bakterielles Plasmid ermöglicht werden.

Das Besondere an diesem Praktikum ist, dass jeder Teilnehmer seine eigene DNS, die er zuvor unter fachlicher Anleitung aus eigenem Gewebe (Blut; Mundschleimhaut o.ä.) isoliert hat, weiter untersuchen wird. Dies führt zu größerer Transparenz aller Versuche, da die Schüler nicht nur verschiedenste molekurbiologische Techniken erlernen, sondern anhand konkreter Fragestellungen immer „sich selbst“ beforschen. Theoretische Grundkenntnisse der Gentechnik, die zu jedem Versuch begleitend vermittelt werden, sind hierbei ebenso notwendig wie das nötige Fingerspitzengefühl beim Pipettieren, das im Rahmen des Praktikums bei der Bearbeitung der verschiedenen Fragestellungen erlernt werden kann.

Ein weiterer entscheidender Vorteil dieses Praktikums ist die in den Laboratorien der Abteilung vorhandene S1–Zulassung, die auch Klonierungsexperimente, welche über § 3 des Gentechnikgesetzes hinausgehen, ermöglichen. Auf dieser Grundlage sind auch Experimente sehr nahe an der Laborrealität möglich. Denkbar sind auch von Schülern selbst ausgedachte Versuche, durch welche die Transparenz der molekularbiologischen Arbeit und gleichzeitig der Lerneffekt vergrößert werden. Das von uns ausgearbeitete Konzept hebt sich deutlich von bisher am Markt angebotenen Lernmöglichkeiten ab; so bleiben kommerzielle, sehr kostenintensive Konzepte, welche das Genlabor in die Schulen bringen, in ihren Möglichkeiten deutlich hinter dem Unsrigen zurück, da sie dem Gentechnikgesetz Rechnung tragen müssen.

In unseren Praktika werden die Schüler die Möglichkeit haben, alle im Labor befindlichen Geräte und Ihre Funktionsweise kennen zu lernen. Zu den Geräten zählen unter anderem ein automatischer Sequenzierer (zur Bestimmung von DNS-Sequenzen; Vaterschaftsdiagnostik u.v.m.), Sterilbänke, Zellkultur, Luminometer, HPLC und ein FACS.Ein unserem Praktikum vergleichbares zum Thema Molekularbiologie und Genetik wird zum jetzigen Zeitpunkt für den Unterricht an Trierer Schulen nicht angeboten.

Seit dem Jahr 2007 sind wir in der glücklichen Lage, dass dieses Projekt vom Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur des Landes Rheinland-Pfalz im Rahmen des Hochschulprogramms „Wissen schafft Zukunft“ finanziell gefördert wird.Erstmalig werden daher ab Herbst 2007 gezielt Biologie-Leistungskursklassen, zunächst nur des Auguste-Viktoria Gymnasiums Trier (AVG), später dann auch des Hindenburg Gymnasium Trier (HGT) und Auszubildende der Landes Lehr- und Versuchsanstalt Trier in unseren Laboratorien geschult werden. Sollte dieses Programm erfolgreich sein, würden wir es nach Ablauf der zunächst auf zwei Jahre befristeten Förderung, eine weitere Förderung vorausgesetzt, gerne auch auf weitere Schulen und auch auf interessierte Lehrer und technisch/medizinisch/biologisches Fachpersonal ausdehnen. (Text und Konzept: Dirk Moser)