Kategorie: Biologie

Mit ihrer Arbeit zum Thema „Wie wirkt sich die Uferbeschaffenheit auf die Qualität eines Fließgewässers aus?“ starteten die drei SchülerInnen Felicitas Mölter-Kessler, Vincent Buchinger und Max Rümmele dieses Jahr beim Regionalwettbewerb von Jugend forscht.

Mit der Unterstützung ihrer Projektbetreuerin, Janina Gajewski, untersuchten die drei anhand der Kinzig, inwieweit sich die Beschaffenheit der unmittelbaren Umgebung eines Fließgewässers auf die Wasserqualität in diesem Bereich auswirkt. Untersucht wurden hierbei beispielsweise Parameter wie Phosphat- oder Nitratgehalt.

Durch mikroskopische Untersuchungen konnten sie zudem Kleinstlebewesen identifizieren und auch Stoffe finden, die durch den Menschen in das Gewässer gelangten, wie zum Beispiel Mikroplastik-Partikel.

Die erhaltenen Werte/Funde wurden dann in Beziehungen zu der Umgebung gesetzt.

Mit ihrer Arbeit belegten die drei JungforscherInnen nicht nur den 3. Platz im Bereich Biologie, sondern erhielten auch den Sonderpreis für Umwelttechnologie.

Für eine Teilnahme am Landesentscheid hat es in diesem Jahr leider nicht gereicht, aber frei nach dem Motto „Nach dem Wettbewerb ist vor dem Wettbewerb“ startet die „Jugend forscht AG“ am Grimmels, mit neuen Ideen und Projekten, bereits jetzt in die nächste Wettbewerbsrunde.

Der VBIO (Verband für Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin) verleiht jährlich den besten hessischen Abiturientinnen und Abiturienten im Fach Biologie eine besondere Auszeichnung. Im Rahmen der Ausschreibung wurden im Juni 2020 vier Schülerinnen und Schüler der Biologie-Oberstufenkurse (LK und GK) am Grimmelshausen-Gymnasium Gelnhausen mit dem Karl-von-Frisch-Preis 2020 des VBIO ausgezeichnet. Voraussetzung dafür sind über die gesamte Oberstufe hinweg überragende Leistungen (14 oder 15 Notenpunkte) sowie mindestens 14 oder 15 Notenpunkte im schriftlichen oder mündlichen Abitur. Davon ausgehend wird über den Unterricht hinausgehendes Engagement für das Fach Biologie gewürdigt.

So konnten Antonella Ilickovic, Nils Hermann und Bela Schinke unter anderem Forschungspraktika am Georg-Speyer-Haus (GSH), Institut für Tumorbiologie, in Frankfurt am Main nachweisen. Forschungsrelevante Fragestellungen im Hinblick auf die Ursache, Diagnose und Therapieansätze von Krebserkrankungen wurden für sie bei einer Auftaktveranstaltung thematisiert und im anschließenden wissenschaftlichen Austausch diskutiert. Eine Besonderheit dieses in der Fachschaft Biologie des Grimmelshausen-Gymnasiums etablierten MINT-Bausteins ist die Möglichkeit, über mehrere Wochen hinweg eine Schülervorlesung zu aktuellen Themen zu besuchen und sich damit auf eine Praktikumsstelle am GSH zu bewerben. Für hessische Schulen stehen insgesamt nur 20 Praktikumsplätze für diese Zusatzqualifikation im MINT-Bereich zur Verfügung. Dass die Auseinandersetzung mit den über die Fachinhalte des Unterrichts hinausgehenden Themen zum Teil in Englischer Fachsprache war, störte die Teilnehmerinnen und Teilnehmer nicht. Anknüpfend an die im Praktikum gesammelten Erfahrungen in den internationalen Arbeitsgruppen konnten Berufsmöglichkeiten nach einem Studium von MINT-Fächern erfahrbar gemacht werden. Im Biologieunterricht berichteten sie ausführlich von ihren Tätigkeiten während des Laborpraktikums.

Noch im gleichen Schuljahr haben sich Antonella Ilickovic und Nils Hermann für eine weitere Praktikumswoche qualifiziert. Die Fachtage zur „Systembiologie“ fanden an der Technischen Universität Darmstadt statt. Unterschiedlichste Erkenntnisse und Methoden der Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und Informatik werden in der Systembiologie kombiniert und angewendet. Im Rahmen dieser Projektwoche bekamen sie die Möglichkeit modernste Arbeitstechniken, Equipment und Auswertungsmethoden biologischer Forschung, wie zum Beispiel Spektroskopie, Fluoreszenzmikroskopie, Kultivierung von Mikroorganismen etc., kennenzulernen und das mathematische Modellieren biologischer Sachverhalte anzuwenden, die bereits als Vorbereitung auf ein naturwissenschaftlich-technisches Studium gesehen werden können. 

Ein weiterer MINT-Baustein der im Rahmen des Karl-von-Frisch Preises ausgezeichneten Schülerinnen und Schüler ist die Teilnahme an einem schulinternen Biotop- und Artenschutzprojekt des Grimmelshausen-Gymnasiums, bei dem ein Wildkatzen-Monitoring in Kooperation mit dem Senckenberg Institut (Arbeitsgruppe Naturgenetik, Dr. Carsten Nowak) durchgeführt wurde. Die über mehrere Monate via Lockstockmethode gesammelten Fellproben gelangten zur molekulargenetischen Auswertung ins Institut, sodass Art- und Individualnachweise der Tierart erbracht werden konnten. Maya Helm hat ebenso am Vortrag von Dr. Carsten Nowak teilgenommen. Darüber hinaus hat sie sehr erfolgreich an einem Experimentalkurs zur molekulargenetischen Analyse der Sichelzellenanämie im XLAB-Göttinger Experimentallabor für junge Leute e.V. teilgenommen. Ferner konnte sie im Rahmen eines Zoobesuchs das Sozialverhalten von Primaten analysieren und im Unterricht des Biologie Leistungskurses im Rahmen eines herausragenden Vortrages präsentieren. An der Johann-Wolfgang- von Goethe Universität Frankfurt hat Maya Helm an einem ökologischen Praktikum zur Untersuchung der Gewässergüte eines Schulteichs teilgenommen und dieses sehr ausführlich fachspezifisch ausgewertet.

Der nach dem berühmten Zoologen und Verhaltensforscher benannte Preis soll auch die Bedeutung der Biologie als life science, die sich in ihren Fachdisziplinen als anwendungsorientierte, wissenschaftlich innovative und gesellschaftsrelevante Naturwissenschaft etabliert hat, hervorheben. Neben einer Urkunde bekommen die Schülerinnen und Schüle zusätzlich eine kostenlose Jahresmitgliedschaft im VBIO und ein Online-Abo der Zeitschrift „Biologie in unserer Zeit“.

Wir gratulieren Antonelle Ilickovic, Maya Helm, Nils Hermann und Bela Schinke ganz herzlich zu dieser besonderen Auszeichnung und wünschen ihnen für ihre Zukunft alles Gute!

Versuchsreihe Molekulargenetik

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

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. 

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.

Schüler*innen der Biologie-Leistungskurse (Q2) zur Schülervorlesung am Georg – Speyer Haus in Frankfurt am Main

Schülerinnen und Schüler der Leistungskurse Biologie Q2 unter der Leitung von Franziska Wöll und Hans Niggemann besuchten am 17.02.20 die Schülervorlesungen „Krebsentstehung: Genetische Grundlagen, Diagnostik und neue Therapieansätze“. Es handelte sich dabei um die Auftaktveranstaltung einer Schülervorlesungsreihe, die von Prof. Dr. Florian Greten, Direktor des Georg-Speyer-Hauses (GSH), Institut für Tumorbiologie und experimentelle Therapie, in Frankfurt am Main, persönlich gehalten wurde. 

Grimmelshausen-Gymnasium zum siebten Mal mit dem Zertifikat „Umweltschule – Lernen und Handeln für unsere Zukunft“ ausgezeichnet

Bereits zum siebten Mal hat das „Grimmels“ durch die Implementierung sowie Dokumentation des Projekts zum „Biotop- und Artenschutz am Beispiel der Europäischen Wildkatze“ die Auszeichnung als hessische Umweltschule erhalten. Die Zertifizierung wird gemeinsam vom Hessischen Kultus- und Umweltministerium für das besondere Engagement einer Schule im Bereich „Umweltbildung“ sowie für deren Leistungen im Bereich „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ vergeben. Im Schuljahr 2018/19 wurde das von Frau Wöll mit Unterstützung der Fachschaft Biologie eingereichte Projekt zum Arten- und Biotopschutz ausgezeichnet. Dabei setzte sich die Schulgemeinde, insbesondere die Jahrgangsstufen 7 sowie Q2, für das Nachhaltigkeitsziel Nr. 15 der Vereinten Nationen,  „Landökosysteme schützen, wiederherstellen und ihre nachhaltige Nutzung fördern, Wälder nachhaltig bewirtschaften, Wüstenbildung bekämpfen, Bodenverschlechterung stoppen und umkehren und den Biodiversitätsverlust stoppen“, durch diverse Projektbausteine aktiv ein.

Im Rahmen der Auszeichnungsfeier am 22.10.2019 am Franziskanergymnasium Kreuzburg in Großkrotzenburg konnte das Zertifikat von Frau Wöll (MINT-Koordinatorin) und Frau Hartmann (Leiterin des Fachbereichs II) sowie Schüler*innen des Grundkurses Q3 Biologie entgegengenommen werden.

Die Landeskoordinatorin Frau Bell sowie die Umweltstaatsekretärin Dr. Beatrix Tappeser und der Ministerialdirigent Jörg Meyer-Scholten würdigten das Engagement der insgesamt 119 teilnehmenden Schulen und betonten die Relevanz der Initiative „Bildung für eine nachhaltige Entwicklung – BNE“, die auch zukünftig einen größeren Stellenwert im Erziehungsauftrag der Schulen erhält.

Ein erster Austausch über die durchgeführten Projekte und neue Entwicklungen bot sich vor und nach der Zertifikatsüberreichung.

Herzlichen Dank an Laura Dworak, Nils Hermann, Antonella Ilickovic, Laurenz Karger, Louis Schäfer und Bela Schinke, die die Projektpräsentation gestaltet und durchgeführt haben sowie als kompetente Ansprechpartner im Rahmen der Feierlichkeiten zur Verfügung standen.

Antonella Ilickovic (links) mit ihrer Biologie-Lehrerin und MINT-Koordinatorin Franziska Wöll

Erfolgreiche Bewerbung der Grimmels-Schülerin Antonella Ilickovic (Q3.7) 

Das Lernlabor der TU Darmstadt bietet in den Herbstferien (07.10.19 bis 11.10.19) eine Projektwoche für Oberstufenschülerinnen und -Schüler (bevorzugt Q3) an. Im Rahmen dieser Projektwoche haben die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Möglichkeit modernste Arbeitstechniken, Equipment und Auswertungsmethoden biologischer Forschung, wie zum Beispiel Spektroskopie, Fluoreszenzmikroskopie, Kultivierung von Mikroorganismen etc., kennenzulernen und das mathematische Modellieren biologischer Sachverhalte anzuwenden.  Systembiologie bedeutet, dass unterschiedlichste Erkenntnisse und Methoden der Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und Informatik kombiniert und angewendet werden.

Die Projektwoche wird von der Joachim Herz-Stiftung unterstützt und wird von der Arbeitsgruppe um Herrn Prof. Alexander Löwer (Institut für – Systems Biology of the Stress Response) und Dr. Guido Klees (Leiter des Lernlabors) der TU Darmstadt wissenschaftlich begleitet.

Es stehen für alle hessischen Schulen lediglich 12 Plätze zur Verfügung. Die Schulgemeinde des Grimmelshausen-Gymnasiums gratuliert Antonella Ilickovic zu ihrer erfolgreichen Bewerbung und wünscht ihr bereits jetzt viele interessante Einblicke in aktuellste Arbeitsbereiche der MINT-Fächer.

Franziska Wöll