Virtual Science Lab am Grimmelshausen-Gymnasium – die Erste!

Wissenschaftlicher Austausch des Biologie-Leistungskurses Q2 mit Partnerklasse in Peace River, Kanada

Versuchsreihe Molekulargenetik

Im Kurshalbjahr „Genetik und Gentechnik“ stehen unter anderem gentechnologische Arbeitsweisen auf der Agenda, wovon die Schülerinnen und Schüler des Biologie-LKs der Q2 des Grimmelshausen-Gymnasiums bereits in einen Beitrag über die Exkursion an die TU Darmstadt berichteten. Dabei sollte es nicht bleiben, denn durch den Kontakt zu einem kanadischen Biologiekurs an der Peace High School (Alberta), deren Schülerinnen und Schüler Biologie ebenfalls als ein Schwerpunktfach gewählt haben, konnten so die Ergebnisse mit anderen geteilt werden. Auch dort befinden sich alle Schülerinnen und Schüler seit März auf bisher noch unbestimmte Zeit im Home Schooling, sodass der digitale Ergebnisaustausch sicher eine kleine Abwechslung darstellte.

Für die kanadischen Schülerinnen und Schüler liegt das nächste universitäre Schülerlabor rund 500km entfernt, woraus die Idee entstanden ist, die an der TU Darmstadt dokumentierten Versuche zur Gelelektrophorese und PCR für die kanadische Partnerklasse zu teilen. So stand fest, dass die Ergebnisse des Projekttags der Molekularbiologie dokumentiert und später in Englischer Sprache ausgewertet wurden. Bei den molekularbiologischen Methoden handelte es sich um Verfahren, die oftmals bei der Kriminalpolizei zur Täterermittlung eingesetzt werden und als „genetischen Fingerabdruck“ bekannt sind.  Unter anderem konnten wir die Methode der Polymerase-Kettenreaktion zur Vervielfältigung von DNA-Abschnitten am besonderen Beispiel eines genmanipulierten Bakterien-Plasmids anwenden, in welches eine Gensequenz per Restriktionsenzyme eingeschleust wurde, die für das GFP (grün fluoreszierende Protein) codiert. Das GFP-Gen kommt normalerweise im Organismus der Tiefseequalle Aequorea victoria vor und ist dafür verantwortlich, dass die Qualle ein fluoreszierendes Protein synthetisiert und aufgrund dieses Vorganges in der Tiefsee leuchten kann. Die anschließende Methode der Gelelektrophorese diente dazu, die zuvor präparierten DNA-Moleküle in einem Gel unter Wirkung eines elektrischen Felds aufgrund ihrer Ladung und ihrer unterschiedlichen Molekülmasse zu trennen. 

Auswertung als Gelelektrophorese

Erst kürzlich wurden die Präsentationen, Videos, Abbildungen und Zeichnungen im Rahmen eines Virtual Science Lab mit der kanadischen Partnerklasse geteilt. „Dass wir die Ergebnisse mal auf Englisch formuliert haben, war zwar erstmal gewöhnungsbedürftig, aber eigentlich gar nicht so schwer“, kommentiert Klara S. „Es gibt viel mehr Links und Informationen auf Englisch und die meisten Fachbücher sind im Original ohnehin auf Englisch veröffentlich worden. Das hat uns extrem geholfen!“, ergänzt Jannik M. „Ich finde, dass komplizierte Themen im Englischen manchmal viel einfacher klingen“, sagt Reham B.

„The results of your excursion are very interesting to our Biology class as the students study DNA structure and function, PCR, gel electrophoresis, and related technologies.  Seeing your students engaging in real experimentation with the technologies and using the results to help teach the content to my students is a fanatic real-world application of the material. As we do not have the ability to do some of this experimentation ourselves in our school, it is neat to see your class, in Germany, visiting the University and performing these experiments.  

Working together with Biology students in Germany is a wonderful way of partnering students from different places in the world, sharing experiences, learning materials, and photos.  As a teacher, I am looking forward to continued collaboration in the future!“ so Lori K., Fachlehrerin Biologie an der Peace High School, zum Projekt.  

Bereits seit mehreren Jahren finden am Grimmelshausen-Gymnasium regelmäßig interkulturelle Projekte, individuelle Schüleraustausche, Delegationstreffen von Lehrerinnen und Lehrern sowie Kooperationsprojekte mit der Universität Marburg statt, die Kanada ein bisschen näher rücken lassen. Weitere Projektbausteine im Sinne eines interkulturell-wissenschaftlichen Austauschs sind geplant.