Interaktive NGFN-Materialien zur Genetik

Genetik geht alle an und ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Egal ob es darum geht, Medikamente gezielt durch Mikroorganismen herstellen zu lassen, die Eigenschaften von Pflanzen genetisch zu optimieren oder aber visionär darüber nachzudenken, mittels genetisch veränderter Organismen Terraforming auf fremden Planeten zu betreiben. Die hier vorgestellten Unterrichtsmaterialien wurden von Naturwissenschaften entdecken! im Auftrag des Nationalen Genomforschungsnetzes (NGFN) entwickelt.

Themen der Lernumgebung

Die Online-Arbeitsblätter bieten interaktive Materialien zu folgenden Themen der Molekulargenetik:

• Träger der Erbinformation
• Die Dimensionen der DNA
• Der Aufbau der DNA
• Informationsspeicherung auf der DNA
• Transkription
• Proteinbiosynthese
• Mutationen

Motivation durch Methodenvielfalt

Aufgrund der komplexen und vielschichtigen Sachinhalte und der multimedialen Aufbereitung sind die Materialien besonders für das Blended-Learning geeignet. Bei der medialen Aufbereitung der Themen stand eine induktive, problem- und handlungsorientierte Wissensvermittlung im Vordergrund. Zugunsten der Vermittlung von Problemlösestrategien und dem Erwerb von Handlungskompetenzen tritt die Vermittlung bloßen Faktenwissens in den Hintergrund. Bei der Arbeit mit den Materialien kommt eine Reihe unterschiedlicher Methoden und Arbeitstechniken zum Einsatz, die für Abwechslung und Motivation sorgen. Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel

• im Rahmen eines virtuellen Experimentes die DNA als Träger der Erbinformation identifizieren und das Avery-Experiment eigenständig entwickeln.
• den Aufbau der DNA anhand eines interaktiven 3D-Modells erarbeiten.
• durch Beobachtung eines "stummen" Films (kein Text, kein Ton) am Beispiel der DNA-Transkription üben, biologische Prozesse eigenständig zu durchdringen und fachlich korrekt zu verbalisieren.
• wissenschaftliche Arbeitstechniken am Beispiel eines interaktiven Karyogramms spielerisch nachvollziehen.
• universitäres Lernen durch den "Besuch" einer virtuellen Biologie-Grundvorlesung der Universität Karlsruhe (Vorlesungsvideo) kennen und nutzen lernen.
• mithilfe vorgegebener Internetlinks eigenständig Informationen zum Thema Mutationen recherchieren, vervollständigen und in den Kontext des "Gesamtpakets Genetik" stellen.

Einsatzmöglichkeiten und Inhalte

Die Vorschläge zum Einsatz der Materialien fordern von den Schülerinnen und Schülern ein hohes Maß an Selbstständigkeit. Eine Überprüfung der Ergebnisse durch die Lehrperson im Unterricht ist daher - mit oder ohne den gesamten Klassenverband - erforderlich.

• Themen und Screenshots
  Screenshots vermitteln einen Eindruck von der Aufbereitung der Themen. Zudem finden Sie hier Anregungen zum Einsatz der Materialien.

Kurzinformation

Internetadressen

• Träger der Erbinformation
  Schülerinnen und Schüler vollziehen den Versuch von Avery (1944) mit einem virtuellen Experiment nach.
• Die Dimension der DNA
  Mit einem virtuellen Mikroskop wird die "Packung" und die Struktur der DNA in der Zelle auf unterschiedlichen Eben untersucht.
• Informationsspeicherung auf der DNA
  Die Schülerinnen und Schüler übersetzen in kleinen interaktiven Übungen mithilfe eines fiktiven Codes eine vorgegebene Farbsequenz in eine Buchstabenfolge.

• Transkription
  Die "stumme" Animation zum Ablauf der Transkription soll durch die Schülerinnen und Schüler einen Filmkommentar erhalten.

• Das menschliche Erbgut
  Die Lernenden können ein virtuelles Karyogramm berabeiten. Die Übung steht in drei Schwierigkeitsstufen zur Verfügung.

Zusatzinformation

Bei Lehrer-Online

• NGFN-Materialien zur Genetik - Screencast
  Der kurze Film bietet eine Einführung in die Steuerung des Lernmoduls und stellt einige Funktionen und Inhalte vor.

Im Web

• "GENial einfach!" - Krankheitsorientierte Genomforschung
  Unterrichtsmaterialien zur genombasierte Gesundheitsforschung vom Nationalen Genomforschungsnetz (NGFN)

Informationen zum Autor

Florian Thierfeldt ist Lehrer für Biologie und Geographie (Gymnasium). Materialien und Anregungen zum Unterricht finden Sie auch auf seiner Homepage www.scientific-beginner.de.

• Mehr Infos im Autorenverzeichnis
  Hier können Sie Kontakt mit Herrn Thierfeldt aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit weiteren Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.