Kooperation zwischen dem Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH)
und dem Regierungspräsidium Karlsruhe zur Förderung des Biologieunterrichts an Gymnasien

Vorwort
Mit dem hier vorgeschlagenen Modellprojekt wird beabsichtigt, den Unterricht in den Biowissenschaften an
Gymnasien zu verbessern und kontinuierlich weiterzuentwickeln mit dem Hauptziel, talentierten Nachwuchs
frühzeitig zu motivieren und zu fördern. Dieses Ziel soll einerseits durch Öffnung forschungsorientierter Universitätsinstitute für die Fortbildung gestaltungsfähiger Gymnasiallehrer erreicht werden; andererseits sol
der experimentelle Charakter der Biowissenschaften im Unterricht an Bedeutung gewinnen, um bei Schülern
die Fähigkeit zur kritischen Beobachtung und Interpretation von experimentell herbeigeführten Phänomenen
zu stimulieren.

Eine "institutionalisierte" Durchlässigkeit zwischen Universität und Gymnasium, wie sie hier angestrebt wird,
würde zu einer Fortentwicklung des Unterrichts auf einem höchst dynamischen Gebiet der Naturwissenschaf-
ten führen, dessen rasche Erkenntnisgewinne häufig von erheblicher gesellschaftlicher Relevanz sind.
Nicht zuletzt auch in Anbetracht der häufig problematischen Darstellung biowissenschaftlicher Themen in den
Medien gewinnen deshalbkurze Wege zwischen Experten an der Universität und Multiplikatoren an den Gym-
nasien zunehmend an Bedeutung.

Kompetenten und begeisterungsfähigen Gymnasiallehrern kommt eine Schlüsselrolle zu, stehen sie doch in
der "ersten Linie", wenn es um die Entdeckung und Förderung von dringend benötigtem naturwissenschaftlich-
en Nachwuchs sowie um aufklärende Interpretationen neuer Forschungsergebnisse in der Öffentlichkeit geht.
Hieraus erwächst der Universität eine Aufgabe, der in dem hier vorgeschlagenen Projekt modellhaft Rechnung getragen werden soll.

Projektbeschreibung
Das ZMBH und das Regierungspräsidium Karlsruhe beab-sichtigen im Rahmen der Initiative Jugend und Wissenschaft (www.ju-wi.net) eine wissenschaftlichpädagogische Zusammenarbeit mit dem Ziel der nach-
haltigen Stärkung des biowissenschaftlichen Unterrichts an Gymnasien. Formen und Inhalte dieser Kooper-
ation sind bislang ohne Vorbild in Deutschland, sie besitzt deshalb Modellcharakter.
Folgende Einzelprojekte sind geplant:

1. Fortbildung von Gymnasiallehrern durch (a) Experimental- und Seminarkurse am ZMBH sowie
   (b) Integration in die Forschung und Lehre (Sabbatical) am ZMBH.
 Das Konzept sieht vor, Lehrkräfte für die Dauer von ca. sechs Monaten in Forschungsgruppen am ZMBH zu
integrieren. Die Kandidaten werden definierte, zeitlich begrenzte Projekte (vergleichbar einer Diplomarbeit)
bearbeiten, die mit einer Dokumentation abgeschlossen werden.
Darüber hinaus werden sich die Teilnehmer am Programm zusammen mit den Dozenten des ZMBH am Lehrprogramm des Instituts beteiligen und speziell an Kandidaten des Lehramts Biologie gerichtete Lehrin-
halte aus der molekularen Biologie konzipieren.

2. Entwicklung neuer experimenteller Konzepte für den biowissenschaftlichen Schulunterricht
Molekularbiologische Techniken sind in den Bildungsplänen nahezu aller Bundesländer in Form der von der Kultusministerkonferenz für die Abiturprüfung (EPA) verabschiedeten nationalen Bildungsstandards verankert.
Um das Experimentieren in der Schule zu molekularbiologischen Themen zu fördern, wurde in einer Koopera-
tion zwischen dem ZMBH und dem Regierungspräsidium Karlsruhe eine Arbeitsgruppe aus Wissenschaftlern
des ZMBH und Lehrern eingerichtet, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, Experimente aus der modernen Biolo-
gie so zu adaptieren, dass sie in der Schule begleitend zu den theoretischen Inhalten, die die Bildungspläne
vorgeben, durchführbar sind. Dabei ist eine Reihe von neuartigen Experimentiereinheiten ("Kits") entstanden, die bereits in verschiedenen Schulumgebungen erprobt und in normalen Unterrichtssituationen getestet wurden [1-3].

Die Hauptmerkmale der Kits liegen neben ihrer thematischen Lehrplanrelevanz auch in ihrer Authentizität:
sie bilden echte wissenschaftliche Arbeit ab und stehen jeweils für einen Meilenstein in der Entwicklung der Molekularbiologie. Ein wichtiges Ziel des Projekts ist es, molekularbiologische Experimente für möglichst viele Schulen verfügbar zu machen. Aus diesem Grund wurden im Bereich des Regierungspräsidiums Karlsruhe
fünf Stützpunktschulen (www.stuetzpunktschulen.com) als regionale Zentren benannt, denen im wesentlichen
zwei Aufgaben zukommen:

(a) Kolleginnen und Kollegen von Nachbarschulen eine einführende Fortbildung anzubieten und sie bei der       Etablierung der Experimente vor Ort zu unterstützen

(b) Kurse für Schülerinnen und Schüler benachbarter Schulen anzubieten.
      Die Stützpunktschulen haben Ende 2004 ihre Arbeit aufgenommen, ihre Aufgaben und Kompetenzen wurden
      durch eine Kooperationsvereinbarung zwischen dem Regierungspräsidium Karlsruhe und den jeweiligen       Schuldirektorien definiert und ratifiziert. Die Belieferung der Schulen mit Verbrauchsmaterialien zur Durchführ-
      ung der Experimente übernimmt bisher das ZMBH.

Die enge Kooperation zwischen Regierungspräsidium Karlsruhe und dem ZMBH eröffnet eine wünschens-
werte Kopplung von Schule und Universität durch das Einbringen universitärer Inhalte und Methoden auf einem schüleradäquaten Niveau. Aus universitärer Sicht liegt der Vorteil der Kooperation u.a. in einer Förderung der
Kenntnis- und Interessenbildung für potenzielle zukünftige Studenten naturwissenschaftlicher Fächer.

Geplante Beiträge der einzelnen Projektteilnehmer ZMBH:

  • Bereitstellung von Labor- und Schulungsräumen
  • Bereitstellung der Infrastruktur und zentralen Einrichtungen des Hauses
  • Belieferung der Stützpunktschulen mit Materialien zur Durchführung molekular-
    biologischer Experimente
  • Wissenschaftliche Beratung der Stützpunktschulen

Regierungspräsidium Karlsruhe

  • Koordination und logistische Unterstützung bei der Integration von Lehrern in den
    Wissenschafts- und Lehrbetrieb am ZMBH
  • Bereitstellung der Lehrerkapazität zur Bearbeitung der Experimentierkits in den
    Stützpunktschulen

Zeithorizont
 Die Kooperation ist zunächst auf 5 Jahre angelegt, mit der Option der Verlängerung bei
erfolgreichem Abschluss der Entwicklungsphase.

Literatur
[1] Gilbert, P., Lutz, R., Rupp, G. (2004)
Experimente zur Molekularbiologie, Teil 1: Kooperation Forschung - Schule:
Weiterentwicklung des naturwissenschaftlichen Unterrichts
Praxis der Naturwissenschaften, 07/2004

[2] Lutz, R., Gilbert, P., Rupp, G. (2004)
Experimente zur Molekularbiologie, Teil 2: Experimentierkits für den Biologieunterricht in der Oberstufe:
Der genetische Fingerabdruck - Verwandtschaftsnachweis mit PCR
Praxis der Naturwissenschaften, 09/2004

[3] Lutz, R., Gilbert, P., Rupp, G. (2005)
Experimente zur Molekularbiologie, Teil 3: Experimentierkits für den Biologieunterricht in der Oberstufe:
Mechanismen der Genregulation nach Jacob-Monod und Horizontaler Gentransfer zwischen
E. coli Stämmen durch Konjugation.
Praxis der Naturwissenschaften, 01/2005
nach oben