Workshop Genlabor & Schule

Die Bedeutung der Schülerlabore als wichtige Ergänzung zum schulischen Unterricht hat sich nicht nur bei deren Initiatoren wie Hochschulen und Forschungseinrichtungen herumgesprochen. Auch in der Bildungspolitik und Industrie wird der Stellenwert mittlerweile wahrgenommen und auf allen Ebenen gibt es Bemühungen, diese Initiativen zu unterstützen. Das wohl wichtigste Problem, dem Schülerlabore gegenüberstehen, ist die kontinuierliche Finanzierung. Meist werden sie durch persönliches Engagement und ehrenamtliche Tätigkeit getrieben und Lobbyarbeit ist damit nahezu unmöglich.

In den letzten Jahren haben sich einige dieser Schülerlabore zu Netzwerken auf regionaler Ebene (z.B. Genau Netzwerk in Berlin-Brandenburg), auf institutioneller Ebene (z.B. Helmholtz Schülerlaborverbund), auf nationaler Ebene (z.B. Lernort Labor) oder auf fachspezifischer Ebene zusammengefunden. Ein Beispiel dafür ist das von der Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie (GBM) koordinierte Netzwerk Genlabor & Schule.

Zu den herausragenden Aktivitäten des Netzwerks Genlabor & Schule zählen die gemeinsamen Workshops, die alle zwei Jahre bei einem der Netzwerkpartner stattfinden. In diesem Jahr fanden sich über 60 Partner und Akteure von deutschsprachigen Schülerlaboren und Förderern aus Schulen, Behörden und Ministerien vom 24. bis 25. September am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig ein.

Prof. Mendel, Vorsitzender des Vereins BioS e.V. und Leiter des Instituts für Pflanzenbiologie der TU Braunschweig,  beschrieb zunächst die Bedeutung von Schülerlaboren aus Sicht der Universität. Nach seiner Erfahrung haben etwa 10% der BioS-Besucher bereits großes Interesse an der Biologie, 80% kann man im Schülerlabor zumindest zeitweilig erreichen und lediglich 10% sind selbst bei BioS nicht motivierbar. Ein Ziel sollte sein, Schülerinnen und Schülern zumindest zu vermitteln, dass Biologie für das tägliche Leben von Bedeutung und „nichts Gefährliches“ ist. Mit ihrer Unterstützung des Schülerlabors erreicht die Universität, dass zukünftige Studenten motiviert werden. Mit Erfolg: Etwa 50% der Studierenden kommen aus der Region, die Hälfte davon hat zuvor einen Kurs bei BioS absolviert.

Nach der Begrüßung stellte sich das gastgebende HZI in mehreren wissenschaftlichen Kurzvorträgen vor. Die aktuelle Influenzaforschung wurde von Prof. Schughart vorgestellt. Am Mausmodell versucht man zu verstehen, worin der Unterschied liegt, ob man sich infiziert oder nicht. Prof. Chhatwal von der medizinischen Mikrobiologie machte in seinem Kurzvortrag deutlich, dass Bakterien hübscher und schlauer sind als Viren! Sie sind überall, allein im menschlichen Körper sind etwa 90% der Zellen nicht menschlich. Von den geschätzten 100 Millionen Arten an Bakterien sind etwa 6000 identifiziert; nur etwa 300 davon sind Krankheitserreger, diese verursachen aber mehr als 12 Millionen Todesfälle pro Jahr. Dr. Thorsten Lührs beschrieb den Infektionsmechanismus von Listerien mit einem strukturbiologischen Ansatz und Prof. Petra Dersch die Analyse von Virulenzfaktoren am Beispiel eines nahen Verwandten des Pesterregers. Schließlich stellte Frau Dr. Schilling aus dem Bereich der Öffentlichkeitsarbeit des HZI einen Ansatz vor, um mit der Öffentlichkeit über das Thema Tierversuch zu sprechen. Das HZI hat dazu einen Leitfaden „Schule trifft Praxis“ entwickelt, der einen Einstieg bieten kann. Er wurde speziell für die Diskussion kontroverser Themen in gymnasialen Oberstufen entwickelt.

In ihrem Kurzvortrag stellte Maria Halaschek-Wiener vom Vienna Open Lab anschließend mit dem Stop Motion Video die moderne Variante des Daumenkinos vor. Diese Methode eignet sich hervorragend, um am Ende eines Schülerlaborbesuchs nochmals eine kreative Auseinandersetzung der Schülerinnen und Schüler mit dem Thema zu erreichen. Dr. Scharfenberg von der Universität Bayreuth machte in seinem Vortrag „Optimierung von Lernphasen im Schülerlabor“ deutlich, dass der Nutzen der Schülerlabore nicht nur bei den Schülerinnen und Schülern liegt. Vielmehr seien das auch Lernwerkstätten für die Fachdidaktiker. Eines hat Dr. Scharfenberg unter anderem dabei herausgefunden und setzt es seither konsequent ein: vor dem Experiment lässt er die Schülergruppen kurz das praktische Vorgehen diskutieren. Seine Evaluationen zeigen, dass dadurch die Interaktion innerhalb der Gruppe deutlich zunimmt und das Experiment besser im Gedächtnis haften bleibt.

Den Abschluss des straffen Freitagnachmittag-Programms machte die Posterschau, bei der 13 Projekte vorgestellt wurden. Der kurze Poster-Rundgang zeigte wieder deutlich, wie vielseitig und kreativ die deutsche Schülerlaborszene im Bereich Biologie ist. Es fiel der Jury schwer, das beste Poster auszuwählen, deshalb teilte sie den von der Firma Biorad gestifteten Posterpreises auf zwei Projekte auf: „Macht doch euren Käse allein!“ von B!Lab in Beverungen stellte die biochemischen Prozesse der Käserei für Kinder verständlich dar und „Welchen Nutzen hat Vorbereitung?“ von BeLL Bio der Biologiedidaktik der Universität Wuppertal wurden in diesem Jahr ausgezeichnet.

Das Samstags-Programm war dann geprägt von fachdidaktischen Aspekten. Der Impulsvortrag von Prof. Krüger von der Freien Universität Berlin beschrieb, wie die Naturwissenschaften zu ihren Erkenntnissen kommen. Während die Sozialwissenschaften Phänomene des gesellschaftlichen Zusammenlebens untersuchen und die Geisteswissenschaften kulturelle und geistige Aspekte betrachten, findet in den Naturwissenschaften immer der Diskurs statt. Ein weiterer wesentlicher Unterschied ist, dass in naturwissenschaftlichen Veröffentlichungen immer Material und Methoden ausführlich und nachvollziehbar beschrieben werden müssen.

In den parallelen Workshops im Anschluss drehte es sich um Kompetenzen und naturwissenschaftliches Experimentieren. Prof. Krüger machte den Teilnehmern seines Workshops „Kompetenzen fördern“ mit einem einfachen Versuchsaufbau zum Thema Photosynthese deutlich, was es heißt, naturwissenschaftlich zu arbeiten.

Wozu braucht man ein Experiment, untersuchten Dr. Meyer und Silke Vorst in ihrem Workshop. Rund Dreiviertel der 10-12 jährigen Jugendlichen beschreiben ein Experiment als Versuch mit Gegenständen oder Flüssigkeiten, „bei dem man ausprobiert wie etwas ist“. Sie haben also eine sehr naive Vorstellung darüber, wie Wissenschaft abläuft. Dass ein Experiment tatsächlich ein Versuch ist, um eine Hypothese oder Theorie zu überprüfen und die Realität unter definierten Bedingungen ausschnittsweise nachzubilden, bleibt den meisten Schülerinnen und Schülern verschlossen.

Im gut besuchten Workshop „Prozessorientiertes Arbeiten im Schülerlabor“ stellte Dr. Barbara Berling ihre Erfahrungen mit einem konkreten molekularbiologischen Projekt vor, bei dem die Schülerinnen und Schüler ihre Experimente mit Hilfe geeigneter Unterlagen selbst planen, diese dann im Schülerlabor begleitet durchführen und anschließend auch eine gründliche Auswertung vornehmen. Dieser vollständige Durchlauf eines naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozesses ist jedoch mit einem erheblichen Zeitaufwand in Schule und / oder Labor verbunden und erfordert von den Jugendlichen ein umfassendes Abstraktionsvermögen. Von den Teilnehmern des Workshops wurde deshalb diskutiert, ob sich das Arbeiten im Schüler-Labor nicht besser auf die Vermittlung von Methoden und ein bloßes „Hineinschnuppern“ in die Gentechnik beschränken sollte.

Prof. Meisert von der Universität Hildesheim gelang es in ihrem Workshop "Kompetenzen ergänzen" in beeindruckender Weise, die TeilnehmerInnen ein Konzept erarbeiten und anwenden zu lassen, das auch Schülern ermöglicht, bei der ethischen Beurteilung eines gesellschaftlich relevanten Themas die Sachebene (naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinn) von der Bewertungsebene zu trennen. Die Schüler sollen die Möglichkeit haben, das von der Lehrkraft bereit gestellte Material als Werkzeug zu nutzen, um selbstständig ihren eigenen Standpunkt zu finden. Materialien für dieses praxisnahe Modell der grünen Gentechnik im Spannungsfeld ökologischer, ökonomischer und sozialer Interessen am Beispiel Bt-Mais können herunter geladen werden unter dem Link www.db2.nibis.de/1db/cuvo/ausgabe/index.php?mat1=6 .

Den Abschluss der Veranstaltung bildete die Podiumsdiskussion mit Vertretern aus Kultusministerien, Biologie-Didaktik, Wissenschaft, Schülerlaboren und Schulen zum Thema „sollen und können Schülerlabore Defizite der Schule kompensieren?“. Einige Studien konnten bereits zeigen, dass der Besuch in Schülerlaboren stärker das Wissenschaftsverständnis prägt als Unterricht; der authentischen Laborumgebung kommt dabei eine zentrale Rolle zu. Gründe für die schulischen Defizite im Experimentalunterricht sind vor allem der Zeitdruck durch das 45-90 Minuten Raster, der Kostendruck und damit einhergehend mangelnde apparative Ausstattung und schließlich mangelnde Ausbildung der Lehrkräfte. Fachkompetenzen können bei der Lehramtsausbildung kaum ausreichend vermittelt werden aber der verpflichtende Einsatz der Lehramtskandidaten in Schülerlaboren als Teil der Ausbildung könnte helfen, solche Defizite zu kompensieren. Aus schulischer Sicht sollten daher Schülerlabore ihre Angebote an den Bildungsstandards orientieren und dazu neben Wissenschaftlern auch abgeordnete Lehrkräfte beschäftigen. Aus mancher Sicht wäre hier ein Stützpunktschulen-Konzept favorisiert.

Natürlich waren die zwei Tage mit dem umfangreichen Programm wieder viel zu kurz. Wir möchten uns an dieser Stelle nochmals recht herzlich für die tolle Organisation und Durchführung des Workshops durch das Team um Arntraud Meyer und Iris Eisenbeiser vom BioS-Schülerlabor am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig bedanken. Eine Fortsetzung der Workshops mit viel Raum zum gegenseitigen Austausch wird von allen Beteiligten ausdrücklich gewünscht. Wir freuen uns daher sehr, auch im Herbst 2012 diesmal nach Heilbronn an die experimenta einladen zu dürfen.

 

Ihre / Eure

Wolfgang Nellen, Barbara Berling und Thomas Wendt
Sprecherteam des Arbeitskreises Öffentlichkeit der GBM