Biotechnologische Ansätze mit Alltagsbezug für den forschungsorientierten MINT-Unterricht: Kultivierung von Mikroalgen und Hefe

Zusammenfassung

Für das Begreifen von (natur-)wissenschaftlichen Zusammenhängen sind Experimente unabdingbar. Um Lehrkräfte bei den didaktischen, methodischen und strukturellen Herausforderungen des Experimentierens im Schulalltag zu unterstützen, wurden Konzepte zu Experimenten aus den Experimentierkisten an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität in Kaiserslautern und TU Hamburg entwickelt. Thematisch werden biotechnologische Ansätze mit Alltagsbezug für den forschungsorientierten MINT-Unterricht fokussiert. Dabei wird das Wachstum und dessen Bedingungen von Mikroorganismen näher beleuchtet und an Experimenten mit Hefe und Mikroalgen aufgezeigt. Die Relevanz dieser Thematik liegt in der naturwissenschaftlichen Bedeutung von mikrobiellen Prozessen vor allem im medizinischen und biotechnologischen Bereich. Das Kernkonzept zur Experimentierkiste ist dabei ein wesentlicher Bestandteil zur Implementierung solch forschungsorientierter Themen mit Experimenten in den naturwissenschaftlichen Unterricht. Zum Themenbereich Hefe gibt es eine Mitmach-Experimentierwebsite www.kniffelix.de für Einzelinteressierte und Schulklassen von der 3.–13. Klasse, welche die Lernerfahrung vertieft und erweitert.

Summary

Experimental learning is indispensable for the understanding of (natural) scientific concepts. In order to counteract the didactic, methodological and structural challenges of experimentation in everyday school life, a concept for experiments from the “Experimentierkiste” is presented. Thematically, biotechnological approaches with relevance to everyday life are focused on for inquiry-based STEM teaching. The growth and conditions of microorganisms are examined in detail and demonstrated in experiments with yeast and microalgae. The relevance of this topic is based on the socially relevant scientific significance of microbial processes, especially in the medical and biotechnological fields. The core concept of the experimental kit is an essential component for the implementation of such inquiry-based topics with experiments in science lessons. On the topic of yeast, there is a free hands-on experiment website www.kniffelix.de for individuals and school classes from 3^rd–13^th grade which enhances the learning experience.