Biologie Ausstattung

Die Biologie verfügt über drei Fachräume - zwei Stufensäle und einen Arbeitsraum. Die Stufensäle sind mit einer umfangreichen Praktikumsausrüstung ausgestattet, die in den verschiedensten Themenbereichen ein praxisorientiertes Arbeiten gestattet. Außerdem stehen in jedem Praktikumsraum 20 hochwertige Mikroskope zur Verfügung, die es uns ermöglichen, unsere Schüler auf eine spätere naturwissenschaftliche Laufbahn optimal vorzubereiten.

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Im Arbeitsraum, der vorwiegend für die Oberstufe genutzt wird, bereichern zahlreiche Fachbücher und Lexika den Unterricht. Außerdem veranschaulichen diverse Modelle den  Unterrichtsstoff.

Für die Unter- und Mittelstufe verfügen wir ebenfalls über zahlreiche Modelle und Präparate, die es uns erlauben einen schülerzentrierten, anschaulichen und lebendigen Biologieunterricht zu bieten.

Alle drei Räume sind mit moderner medialer Technik ausgestattet. Außer der standardmäßigen Ausstattung mit Notebook, Beamer, DVD und Video ermöglichen drei Active Boards einen zeitgemäßen, modernen und abwechslungsreichen Unterricht. 

 

Gentechnikpraktikum am Karlsruher Institut für Technologie

Unsere 4-stündigen Biologiekurse fahren jedes Jahr an das KIT. Dort bietet sich die Möglichkeit gentechnisch zu arbeiten und die im Unterricht erarbeitete Theorie in einem Praktikum anzuwenden, z. Beispiel beim Genetischen Fingerabdruck.

Nach einer knappen Einführung in die Theorie der Laborarbeit und einer kurzen Sicherheitsbelehrung durch den Praktikumsleiter isolieren die Schüler aus eigenen Mundschleimhautzellen DNA. Anschließend wird diese durch Polymerase-Ketten-Reaktion vervielfältigt und durch Gelelektrophorese sichtbar gemacht. Ziel der DNA-Analyse ist es, verschiedene Sequenzen in der eigenen DNA nachzuweisen, sofern sie vorhanden sind. Das Praktikum wird von den Schülern weitgehend selbstständig durchgeführt. Der Praktikumsleiter und seine Assistentin stehen den ganzen Tag über zur Seite, beantworten bereitwillig Fragen und gehen bei der Laborarbeit zur Hand, sofern es notwendig ist.

In der Mittagspause besteht die Möglichkeit in der Mensa zu essen - zusammen mit über 3500 Mitarbeitern des Forschungszentrums! Im Anschluss an die Mittagspause erhält man einen kleinen Überblick über die Forschungsschwerpunkt des Kit auf dem Campus Nord.  Anschließend erfolgt die Auswertung der DNA-Analyse.

Diese Exkursion bietet den Schülern die einmalige Gelegenheit einen sehr komplexen Bereich der Biologie besser zu begreifen und gewährt einen kleinen Einblick in die Forschung am KIT.
 
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Helmholtz-Schülerlabor „Molekularbiologie“ vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Wir besuchen mit unseren Biologie-Oberstufenkursen einmal in der Jahrgangsstufe 1 das Helmholtz-Schülerlabor im ehemaligen Kernforschungszentrum bei Karlsruhe.

Es handelt sich um ein sogenanntes S1-Labor, d.h. ein Labor der Sicherheitsstufe 1, in dem es möglich ist, mit harmlosen Bakterien und Viren zu arbeiten.

Es geht bei diesem Praktikumstag um Themen aus der Molekulargenetik, die wir an der Schule so nicht durchführen können.

Folgende Themenfelder sind möglich:

-    die Isolation von DNA
-    die Übertragung von Plasmiden
-    die PCR-Methode und der genetischer Fingerabdruck
-    die Geleelektrophorese
-    die Proteinanalyse zur Unterscheidung unterschiedlicher Fleischproteine

Unsere SchülerInnen lernen dabei moderne Labormethoden unter Anleitung von Fachpersonal kennen und dürfen diese selbst einen Tag lang ausprobieren.
 
 
Kooperation mit Schülerlabor für Neurowissenschaften

Im Bereich der Neurowissenschaften kooperiert das Eduard-Spranger-Gymnasium in der Kursstufe mit dem Schülerlabor für Neurowissenschaften der Universität Tübingen. 

Das Neurolabor bietet Schülerinnen und Schülern der gymnasialen Oberstufe seit einigen Jahren die Möglichkeit, neurowissenschaftliche Themen in praktischen Experimenten zu erfahren. Die Schülerinnen und Schüler führen unter Anleitung von wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern verschiedene Experimente zur Neurobiologie durch und präsentieren anschließend im Plenum ihre Ergebnisse.

Im Projekt ASURO programmieren die Teilnehmerinnen und Teilnehmer einen fahrbaren Roboter. Das Ziel ist eine Fahrt des Roboters durch Das-Haus-des-Nikolaus. Der Roboter dient als Modell für das Verhalten des Pantoffeltierchens oder für ein bestimmtes Verhalten von Ameisen. 

Bei der Untersuchung eines Lammhirns wird das vollständige Gehirn von außen nach innen präpariert. Beispielsweise wird der Hippocampus freigelegt, der eine wichtige Rolle beim Übergang vom Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis spielt. 

Bei den Experimenten zur Elektromyographie (EMG) werden beispielsweise Elektroden auf der Haut aufgebracht und untersucht, wie sich die elektrische Ableitung der Muskeln unter verschiedenen Bedingungen verändert. Wie reagiert beispielsweise der Bizeps beim Anspannen oder beim Auflegen immer schwererer Gewichte?. Außerdem werden hier experimentell die unterschiedlichen Reaktionszeiten von Reflexen und willkürlichen Bewegungen ermittelt. 

Eine weitere Gruppe entwirft Experimente zur Untersuchung des Elefanten-Rüssel-Fischs und des Messerfischs. Welche elektrische Reaktion zeigen die Fische beispielsweise bei Erhöhung der Wassertemperatur, bei Stress, Musik, Futtergabe oder beim Durchschwimmen einer Kunststoffröhre. Sie klären aber auch, wie Fische überhaut mithilfe von Elektrozyten Elektrizität erzeugen können. 

Mit dem motorischen Lernen experimentiert eine weitere Schülergruppe. Sie entwickeln ein Experiment, mit dem man das Erlernen zielgerichteter Bewegungen untersuchen kann. Hierbei wird den Probanden auch eine Prismabrille aufgesetzt, die alles Gesehene um 10 Grad nach rechts verschiebt. In einem weiteren Versuch arbeitet die Gruppe mit einer Spiegelbrille, die beispielsweise spiegelverkehrtes Sehen oder Sehen auf dem Kopf ermöglichte.

Die Ableitung der Hirnströme des menschlichen Gehirns wird beim EEG untersucht. Hier kann man ermitteln, auf welche Muster und Bilder das Gehirn besonders schnell reagiert. Außerdem können Schülerinnen und Schüler im Experiment herausbekommen, ob sich die untere Hörschwelle von jugendlichen Musikern und Nicht-Musikern unterscheidet. Die gerade noch hörbare Lautstärke wird bei den verschiedenen Probanden bei unterschiedlichen Frequenzen untersucht. In einem weiteren Versuch wird die Hörschwelle Jugendlicher mit der von Erwachsenen verglichen. Des Weiteren erarbeitet sich die Gruppe die Anatomie des Ohrs.

Beim Experimentieren mit dem Sehsinn und dem Auflösungsvermögen des Auges untersuchen die Schülerinnen und Schüler die Unterschiede zwischen dem Gelben Fleck und anderen Netzhautarealen.

Für besonders interessierte Schülerinnen und Schüler besteht darüber hinaus die Möglichkeit, im Rahmen einer GFS im Neurolabor zu arbeiten. Beispielsweise forschte Annika Lutz in diesem Zusammenhang an Elektrofischen und Annika Niemeyer beschäftigte sich mit der Anatomie und Physiologie von Gehirnen.

 Wir danken Herrn Ilg und seinem sehr freundlichen und kompetenten Team für die tolle Kooperation und die immer fachkundige und sehr freundliche Betreuung.

 

Annika
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EEG_3
EMG_3
Fisch_2
Hippo_3
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