Skip to content

Moderne Labortechnik motiviert!

Wie kann man ein eigenes High-Tech-Labor in einer Schule aufbauen? Welchen Sinn hat das? Was kann man damit erreichen? Am Beispiel des modernen (Umwelt-)Analytik­labors des Gymnasiums Konz sollen diese Fragen beleuchtet werden.

Schulen besitzen ein breites Spektrum an Möglichkeiten zur Förderung eines adäquaten Umweltschutzbewusstseins (Umwelterziehung bzw. Umweltbildung). Hierbei haben sich umweltanalytische Unterrichtsreihen in vielerlei Hinsicht als besonders günstig erwiesen (z. B. Gewässer- und Bodenanalytik). Dabei ist es von Relevanz, den Schülerinnen und Schülern ein fachlich fundiertes und interdisziplinäres Verständnis bezüglich naturwissenschaftlicher Zusammenhänge in der Ökosphäre und den entsprechenden Umweltkompartimenten kontext-, handlungs- und kompetenzorientiert zu vermitteln (z. B. Stoff­kreis­läufe, Nahrungsnetze, biologisches Gleichgewicht). Denn was sie nicht verstehen, werden sie auch nicht schätzen und was sie nicht schätzen, werden sie auch nicht schützen!

Umweltanalytische Laborarbeit – ein Zugang zum ganzheitlichen Lernen

Das Gymnasium Konz – als „Schule im Grünen“ – weist eine günstige Nähe zu zahl­rei­chen geeigneten Standorten für umweltanalytische Unterrichtsvorhaben auf. Dieser Vorteil wird bereits seit langer Zeit für den umweltbildenden Unterricht herangezogen, wobei vor allem die Fachbereiche Chemie und Biologie fachübergreifend bzw. fächerverbindend im Rahmen von Projekten bzw. projektorientierten Vorhaben eng zusammenarbeiten, z. B. Gewässeranalytik am Konzer Bach, an der Saar und an der Mosel. Durch diese Art der Einbindung umweltanalytischer Themen in den naturwissenschaftlichen Unterricht werden zahlreiche Möglichkeiten zum ganzheitlichen Lernen eröffnet, wodurch kognitive, psychomotorische und affektive Lernziele nachhaltig erreicht werden können.

Klassisches Schullabor versus moderne Laboreinrichtung

Grundlage für eine gute Analytik ist – neben der erforderlichen Präzision beim Arbeiten – eine adäquate Messtechnik. Gerade im analytischen Bereich schreitet die Entwicklung der Labortechnik aber rasant voran. Um dem propädeutischen Ausbildungsauftrag gerecht zu werden, darf der Blick von Schülerinnen und Schülern daher nicht nur auf das klassisch ausgestattete Schullabor beschränkt bleiben, sondern muss auf den aktuellen Stand der Labortechnik ausgerichtet werden. Dieser Anspruch kann meist nur durch Kooperation mit externen Laboreinrichtungen (z. B. Hochschullaboratorien, Landesuntersuchungsämter, Schülerforschungszentren), seltener jedoch mit schulinternen Strukturen bedient werden.

Da im Fall des Konzer Gymnasiums die Wege zu externen Laboreinrichtungen immer mit einem relativ großen zeitlichen und organisatorischen Aufwand verbunden waren, entschlossen sich die naturwissenschaftlichen Fachbereiche dazu, eigene bzw. schulinterne High-­Tech-­Labor­strukturen in einem in die Jahre gekommenen naturwissenschaftlichen Unterrichtsraum aufzubauen. Daraufhin wurde die Gründung eines modernen (Umwelt-)Analytiklabors beschlossen, das in Grundzügen im Schuljahr 2015/16 fertiggestellt werden konnte. Gleichzeitig wurde eine Laborhomepage eingerichtet (labor.gymnasium-konz.de), auf der alle Informationen rund um das moderne Labor (z. B. Ausstattung, Qualitätsleitfaden, Förderer und Sponsoren) und die damit assoziierten MINT-Aktivitäten aufgeführt sind. Die relativ schnelle Aufbauphase der Laboreinrichtung (ein Jahr) wurde dadurch ermöglicht, dass die Idee der Gründung eines (Umwelt-)Analytiklabors schul­intern und in der Öffentlichkeit auf eine breite Akzeptanz und hohe Förderungsbereitschaft traf. Entgegen der ursprünglichen Befürchtung, dass es nach Aktivierung erster Sponsoren schwieriger werden würde, weitere potenzielle För­derer zu gewinnen, zeigte sich das Gegenteil: Je größer der Kreis der Förderer wurde, desto einfacher konnten weitere Geldgeber aktiviert werden.

Dank Unterstützung der rund 20 Förderer bzw. Sponsoren war es bisher möglich, Labormaterial und High-Tech-Messtechnik für analytische Zwecke im Gesamtwert von mehreren zehntausend Euro anzuschaffen, u. a neben zahlreichen manuellen und elektronischen Mikro­liter­pipetten eine Analysenwaage mit vollautomatischer interner Justierung, zwei UV/VIS-Spektralfotometer mit entsprechendem Zubehör für Durchflussmessungen, ein trinokulares Forschungsmikroskop für die Hellfeld-, Dunkelfeld- und Phasenkontrastmikroskopie und eine hochwertige EDV-Technik. Aufgrund dieser Ausstattung hat sich das (Umwelt-)Analytik­labor zu einem bedeutenden MINT-Förderbaustein am Gymnasium Konz entwickelt, durch den der umweltanalytische Schwerpunkt der Schule einen weiteren Auftrieb erfährt. Eindrücke aus dem neuen Analytiklabor am Gymnasium Konz finden Sie hier.

Einsatz des (Umwelt-)Analytiklabors

Das moderne Labor wird – abgesehen von Schülerforschungsarbeiten (Facharbeiten, Besonderen Lernleistungen, Jugend forscht-­Arbeiten) – in erster Linie für den regulären Chemie- und Biologieunterricht der gymnasialen Oberstufe eingesetzt. Pro Schuljahr arbeiten dort rund 300 Schülerinnen und Schüler der Sekundastufe II. Das Labor dient zudem der gezielten MINT-Begabtenförderung und unterstützt die Bachpatenschaft-AG, die sich einer kontinuierlichen Zustandsüberwachung des Konzer Baches verpflichtet hat. Außerdem ist das Labor mittlerweile zum Stammarbeitsplatz der Jugend forscht-AG geworden. Zudem werden seit kurzem Lehrerfortbildungen mit gewässer- bzw. bodenanalytischem Schwerpunkt im (Umwelt-)Analytiklabor angeboten.

In einer nächsten Ausbauphase sollen die Möglichkeiten der Laboreinrichtung um den Bereich der Protein-, DNA- und Lebensmittelanalytik (Molekularbiologie) ergänzt werden, weshalb derzeit Ausschau nach weiteren Fördermitteln gehalten wird. Hierdurch würde sich ein noch größeres Spektrum analytischer Fachmethoden erschließen lassen, sodass z. B auch eine umfassende Analyse der Bestandteile des von der Imker-AG produzierten Schulhonigs realisierbar wäre.

Erfolg des (Umwelt-)Analytiklabors

Die seit der Gründung des (Umwelt-)Analytiklabors stark zunehmende Zahl an Schülerforschungsarbeiten macht deutlich, dass moderne Labortechnik ein großes Motivationspotenzial besitzt. Die Güte der betreffenden Arbeiten, die sich thematisch mittlerweile von der Umwelt­analytik bis hin zur organischen Elektronik erstrecken, wird durch eine entsprechend hohe Erfolgsquote bei MINT-­Wettbewerben bestätigt.

Jürgen Nikolaus Kopp

Beitrag teilen:

Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest
XING
WhatsApp
Email

Ähnliche Beiträge

Programmieren Lego
Gesponserte Inhalte
23. Januar, 2023
Wer keinerlei Erfahrung mit digitalem Unterricht hat, der möchte das Thema oft gar nicht aufgreifen. Aber mit dem handlungsorientierten Lernkonzept SPIKE TM Essential von LEGO® Education gelingt es spielend leicht, Grundschulkindern der Klassen 1 bis 4 die Grundprinzipien des Programmierens beizubringen.
Waerme
23. Januar, 2023
Mithilfe von Thermografie- oder Wärmebildkameras lässt sich die für unsere optische Wahrnehmung nicht erfassbare Infrarotstrahlung detektieren und sichtbar machen. Die von verschiedenen Gegenständen oder Lebewesen emittierte Wärmestrahlung wird durch die Programmierung der Kamera so umgerechnet, dass sogenannte Falschfarbenwärmebilder entstehen. Unterrichtliche Erfahrungen zeigen, dass Lernende diese Farbcodierung zumeist intuitiv verstehen.
Citizen Science © Gesine Born
5. Januar, 2023
Pinguine in der Antarktis zählen, Galaxietypen identifizieren oder Tiere der Serengeti bestimmen – Citizen Science bietet vielfältige Möglichkeiten zum Mitforschen für Schüler*innen.
2022_11_24_Schulmatrial EO Banner_ohne Text und Logo
Gesponserte Inhalte
1. Dezember, 2022
Das Schulmaterial der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR und Klett MINT erklärt anschaulich, wie Erdbeobachtung funktioniert und welchen Nutzen der Blick von oben für uns auf der Erde hat.
Blogbeitrag_Präparate-Hosentasche_Header
25. November, 2022
Das Mikroskopieren stellt eine für die Naturwissenschaften einzigartige Arbeitsweise dar und ist als eine Form des Untersuchens für den Biologieunterricht von besonderer Bedeutung. Beim Mikroskopieren werden die Sinne durch das Mikroskop erweitert und Objekte sowie Phänomene der Natur erfahrbar, die makroskopisch nicht untersucht werden können. Neben den systematischen Beobachtungen können aber auch weitere Fähigkeiten gefördert werden.
Wolf
14. Oktober, 2022
Seit über 20 Jahren leben wieder Wölfe in Deutschland. Die Rückkehr des Wolfes wird von Naturschutzgruppen begrüßt und von Jäger*innen sowie Nutztierhalter*innen kritisch gesehen. Zu Recht? Betrachten wir einmal die von der Dokumentations- und Beratungsstelle des Bundes zum Thema Wolf (DBBW) veröffentlichten Daten durch die Mathematikbrille.
MZ-02-22_Beitragsbild-3D-Druck
25. August, 2022
Es scheint ein Charakteristikum des fortschreitenden 21. Jahrhunderts zu sein, dass unser Alltag geprägt ist von globalen Krisen, die von der Menschheit nur dann gelöst werden können, wenn sie sich kollektiv intelligent verhält. Ob und wie das gelingen kann, ist mit Sicherheit auch eine Frage unseres Bildungssystems.
MZ-02-22_Blogbeitrag_Fischereispiel
8. August, 2022
Auch in der Wirtschaftswissenschaft werden Experimente mittlerweile zur Untersuchung einer Vielzahl von Fragestellungen genutzt: Die experimentelle Wirtschaftsforschung gilt als etablierte Disziplin.
MZ-02-22_Beitragsbild_Energie
29. Juli, 2022
Biomasse, Sonnenenergie, Windkraft und Wasserkraft sind die Themen der Zukunft. Grund genug, sie bereits heute auf spielerische Weise in den Unterricht einzubinden. Dieser Beitrag gibt spannende Unterrichtsideen in Form von Stationen und Experimenten.
MZ-02-22_Beiragsbild-Hecken
8. Juli, 2022
Hecken sind viel mehr als nur ein Sichtschutz für Haus und Garten. Sie sind ein wichtiger Lebensraum, in dem sich so manche tierische Überraschung versteckt, und können zudem Treibhausgasemissionen kompensieren – vorausgesetzt, es handelt sich um Naturhecken aus einheimischen Sträuchern.
MZ-01-22_Beitragsbild_Rätsel-Würfelaufkleber
8. Juni, 2022
Auf MINT Zirkel gibt es Knobel- und Rätselspaß mit Heinrich Hemme.
MZ-01-22_Beitragsbild_Geldscheine
7. Juni, 2022
Schaut man in die Geldbörsen in aller Welt, so entdeckt man viele Banknoten, die voller Mathematik, Physik und Astronomie sind. Wer nach Tadschikistan reist, wird mit großer Sicherheit auch einen 20-Somoni-Schein in seiner Geldbörse haben. Darauf ist der Universalgelehrte Avicenna abgebildet.