Entwicklung einer multimedialen Präsentation am Beispiel von Drosophila melanogaster

Projekt 4

Dr. Frank-Michael Müller

1 Kursthema und Inhalt

Thema des Projekts war der Aufbau einer Drosophila-Zucht mit diversen Kreuzungsversuchen sowie die Isolation von Chromosomen und deren mikroskopische Untersuchung. Alle Versuche und deren Ergebnisse wurden mittels Videos, Fotos, Versuchsprotokollen und Grafiken multimedial dokumentiert. Internet-Recherchen dienten der Integration externer Informationen. Die Dokumentation wurde anschließend in ein HTML-Dokument und eine multimediale  Präsentation umgesetzt und auf dem Internet-Server der Merian-Schule veröffentlicht. Zur Offline-Präsentation entstand eine multimediale CD.

Inhalte des Projekts entstammen den Lehrplänen der Klassen EG 11 und EG 13. Hier heißt es im EG LPE 2.1 "Herstellung und Auswertung mikroskopischer Präparate" sowie "Zellbestandteile Zellkern,...", im LPE 9.1 "Mendelsche Regeln mit den Hinweisen Drosophila-Kreuzung und Computersimulation" sowie LP 9.3 "Vererbung gekoppelter Gene mit den Hinweisen Präparation von Riesenchromosomen". Im Schulversuchslehrplan DV für Berufliche Gymnasien, Klasse 11, heißt es in LPE 1.3 "Dokumente mit Objekten verschiedenen Typs erstellen" sowie in LPE 2.3 "Beschaffung und Bereitstellung von Informationen." Vorgesehen sind für EG 12 und 13 u. A. die Module "Arbeit im Internet, Layout und Präsentation und Multimedia-Anwendungen".

2 Lernziele des Projekts

Schülerinnen und Schüler erfahren, wie Forschungsergebnisse aus dem Bereich der Cytologie die Vererbungslehre Mendels großartig bestätigen aber auch ihre begrenzte Gültigkeit belegen. Sie lernen, wie Unterschiede im Erscheinungsbild der Organismen hinsichtlich ihrer Erblichkeit und Beeinflußbarkeit einzuschätzen sind.
Anhand eigener Forschungsergebnisse gewinnen die Schüler Einblick in Bau und Funktion des Erbmaterials bei Drosophila melanogaster. Sie erfahren, dass wenige Grundbausteine die Ausprägung der gesamten Lebensvielfalt bedingen und wie diese an der Weitergabe, Verwirklichung, Konstanz und Variabilität der Erbinformation beteiligt sind. Sie erfahren und begreifen, dass Drosophila melanogaster als Forschungsobjekte geeignet sind. Zusammenhänge mit Immunbiologie, Stoffwechsel und Ökologie werden ihnen bewusst. Die Einsicht in die Besonderheit gentechnologischer Eingriffe befähigt sie, Nutzen aber auch Gefahren und Grenzen dieser Technologie abzuschätzen. Sie erkennen die besondere Verantwortung des Menschen bei der Veränderung des Erbguts.
Sie lernen wissenschaftliche Methodik am Beispiel des Aufbaues einer Drosophila-Zucht und der Durchführung gezielter Kreuzungen  sowie Präparations- und Färbetechniken bei der Erstellung von Riesenchromosomen-Präparaten kennen.
Ihre Beobachtungsgabe wird durch Zuchtauswertung, Geschlechtsbestimmung und Mutantenauswahl gefördert.
Sie erhalten durch eigene Experimente Einblicke in den Nutzen der Grundlagenforschung, speziell der Genforschung.

3 Methodik beim Einsatz elektronischer Medien

Die Schülerinnen und Schüler nutzten zur Bearbeitung des Projekts unterschiedlichste elektronische Medien :

• Bildbearbeitungsprogramme
• Suchmaschinen im Internet, Internetbrowser
• Textverarbeitungsprogramme
• Sound-Editoren
• Videodigitalisierungs-Hardware, Video-Capturing, Bearbeitung von Videos
• Präsentations-Software
• Simulationsprogramme, Simulationen im Internet wie das Virtual Fly Lab
• Multimedia-Lernsoftware.

In allen Phasen des Projektes wurden elektronische Medien eingesetzt. Der Anteil im jeweiligen Teil-Bereich war unterschiedlich hoch.
Dazu einige Beispiele: Die Zucht von Drosophila ist ein rein experimenteller Ansatz ohne jeglichen Bezug zu EM (elektronische Medien). Die Beschaffung von Zuchttieren und Zuchtinformationen erforderte allerdings die Nutzung von Fax, E-Mail und Internet. Die Dokumentation der Zucht erfolgte mittels Textverarbeitung und Photos, die später digitalisiert wurden, sowie Vdeoaufnahmen, die digitalisiert, elektronisch geschnitten und vertont wurden.
Ähnlich gestaltete sich die Präparation der Riesenchromosomen aus den Drosophila-Larven. Sie wurden  unter der Stereolupe präpariert. Die Auswertung erfolgte unter einem Schulmikroskop. Hierfür wurden keine EM benötigt, außer für die Dokumentation. Zusätzlich wurden Bild- und Videoaufnahmen hergestellt. Die Videokamera war auf Stereolupe und Mikroskop aufgesetzt und mittels einer Video-Capture-Karte mit dem Computer verbunden.
Der  Einsatz der CD zur Genetik aus dem Klett Verlag war eine ausschließliche Anwendung eines elektronischen Mediums.
Neue Lerninhalte sowie Vertiefung des Vorhandenen wurde aber auch durch die Streifzüge im Internet erarbeitet. Hier sind zur Drosophila sehr viele Beiträge zu finden, die fast alle aus neuesten, aber theoretisch sehr anspruchsvollen Forschungsergebnissen stammen.
Im Rahmen der AG wurden Lehrervortrag, Lehrer-Schüler-Gespräch, Einzelarbeit und Gruppenarbeit eingesetzt.
Der Lehrervortrag wurde sparsam angewandt, da nur Projektplanung mit Arbeitsanweisungen undTerminplanungen zunächst von gemeinsamem Interesse waren.
Lehrer-Schüler-Gespräche fanden sehr häufig statt, da unterschiedliche Aufgaben auch unterschiedliche Lösungsansätze verlangten. Hier war der Lehrer als multimediales Lexikon gefragt.
Die meisten Projektaufgaben wurden in Gruppenarbeit gelöst. Die Gruppen selbst waren dabei nicht statisch, sondern formierten sich je nach Bedarf aus eigenem Antrieb neu. Nach der Gruppenarbeit spalteten sich insbesondere für die Weiterverarbeitung am eigenen Computer Einzelarbeiter ab.
Die Erfahrungen mit der AG sind allgemein als gut zu bewerten. Bei den vermehrten Schüleraktivitäten stellte sich schnell heraus, welches Projektmitglied engagiert und leistungsfähig war. Da die AG kein Pflichtunterricht war, schrumpfte die Gruppe letztendlich auf die aktiven Mitglieder zusammen.

4 Schüler

Ursprünglich meldeten sich zur Arbeitsgemeinschaft BioNet 21 Schülerinnen und Schüler aus beruflichem Gymnasium und einjährigem Berufskolleg. Verblieben war letztendlich eine Gruppe bestehend aus 3 Schülerinnen und 5 Schülern.
Schüler des EG brachten aus dem DV-Unterricht der Klasse 11 Grundlagenkenntnisse im Umgang mit Computern sowie mit  Textverarbeitung mit.
Die Vorbereitung auf die BioAG erfolgte meist mittels Lehrervortrag; die Vorbereitung auf die Verwendung der Computer mit den speziellen Programmen wurde z. T. durch den Lehrer in Kleingruppen (2-3 Schüler) oder durch die Schüler selbst durchgeführt. Dabei fand eine Weitergabe von bereits vorhandenem Wissen bzw. gerade erworbenem Wissen statt, was sich insbesondere bei der Aneignung von DV Kenntnissen als sehr effizient erwies.
Hierdurch war auch der Motivationsanreiz zu Anfang ausgesprochen groß. Die Aussicht auf Computereinsatz, Internetsurfen, Text-, Bild- und Videobearbeitung führte zu einer sehr großen Anmeldungszahl zur AG. Auch die Verknüpfung herkömmlicher Arbeit mit neuen Medien lockte einige Schüler.

Allerdings zeigte es sich sehr bald, dass auch mit der Verwendung von elektronischen Medien vor dem Erfolg langwierige Vorbereitungen und Routinearbeiten stehen. Sie sind genauso anstrengend und zeitaufwendig wie herkömmliches Lernen und Arbeiten. Insbesondere die Aneignung der Fähigkeiten mit Programmen einigermaßen sicher umzugehen und Präsentationen zusammenzustellen, erwies sich als mühevolle Detailarbeit. Dies führte neben anderen Gründen auch dazu, dass die Projektgruppe kleiner wurde.
Der Einsatz des Computers brachte in diesem Projekt, an dem die Teilnahme freiwillig war, im Hinblick auf nachhaltige Motivation  und bleibenden Lernanreiz keinen so großen Vorteil, wie zuerst vermutet. Dennoch ist das Ergebnis für alle teilnehmenden Schülerinnen und Schüler ein großer Erfolg.

Weitere Informationen unter http://www.merian.fr.bw.schule.de/mueller/AG_Medien/index.htm