Goethe-Universität und Hertie-Stiftung entwickeln „VirtualBrainLab“ für Unterricht und Homeschooling
FRANKFURT. Erstmals können Schülerinnen und Schüler neurobiologische Experimente rein digital im „VirtualBrainLab“ durchführen. Das „VirtualBrainLab“ haben Fachdidaktiker im Fachbereich Biowissenschaften an der Goethe-Universität Frankfurt mit Unterstützung der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung entwickelt, die das Projekt mit 300.000 Euro förderte. (www.VirtualBrainLab.de).
In diesen Tagen steht „Neurobiologie“ auf dem Stundenplan der
Schülerinnen und Schüler der Qualifikationsphase. Aufgrund fehlender Ressourcen
und mangelnder Zeit fand dies bisher größtenteils nur theoretisch statt. Mit
dem „VirtualBrainLab“ hat die Abteilung für Didaktik der
Biowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt mit Unterstützung der
Gemeinnützigen Hertie-Stiftung nun ein wichtiges Add-on für die Lehrpläne
entwickelt, das den Schülerinnen und Schülern einen spannenden Einblick in die
neurowissenschaftliche Forschung gibt. Gemeinsam oder im Homeschooling können
so momentan vier verschiedene neurowissenschaftliche Experimente aus den
Bereichen Elektrophysiologie und Mikroskopie durchgeführt werden, die auf
echten Daten basieren und in einem authentischen Forschungs-Setting
stattfinden: „Die Messoberflächen und Layouts der virtuellen Experimente sind
echten Experimenten nachempfunden – alles, was vorher nur im Labor möglich war,
haben wir versucht digital umzusetzen. Damit möchte die Hertie-Stiftung die
Digitalisierung von Lehrinhalten in den Schulen maßgeblich vorantreiben und
auch anderen Fachbereichen einen Weg aufzeigen, wie dies didaktisch
funktionieren kann“, erläutert Dr. Astrid Proksch, Geschäftsführerin der
Hertie-Stiftung für den Bereich „Gehirn erforschen“.
Neuste Didaktik: Auf innovative Art für das Gehirn begeistern
Neben dem Voranbringen der Digitalisierung im deutschen
Bildungswesen soll das „VirtualBrainLab“ dazu beitragen, Talente für die
Neurowissenschaften zu gewinnen. Denn durch den resultierenden Mangel an
praktischen Laborversuchen haben in der Folge viele Lernende Schwierigkeiten,
die neurophysiologischen Konzepte zu verstehen. Viele entwickeln sogar eine
Abneigung gegen diese Fachrichtung. Daher stellen speziell für Schülerinnen und
Schüler konzipierte Neurosimulationen eine einzigartige Zugangsmöglichkeit dar,
die bisher nicht geboten werden konnte. Nachdenken, messen und analysieren – so
schlüpfen die Schüler in die Rolle des Forschers, wenn sie beispielsweise eine
elektrophysiologische Messung mit verschiedenen Rezeptoren an einer aktiven
Zelle durchführen.
"Um hochqualifizierten Nachwuchs schon bei der Entscheidung
für ein Studienfach zu gewinnen, muss dieses Wissen adäquat in den schulischen
Kontext transferiert werden. Die Neurowissenschaften sind darauf angewiesen,
die besten Köpfe für ihr Fach zu gewinnen. Die dafür notwendige praxisnahe
Vermittlung der modernen Neurowissenschaften und seiner Methoden gelingt im
Schülerlabor auf vorbildhafte Art und Weise“, betont Prof. Dr. Paul W. Dierkes,
Professor für Didaktik der Biowissenschaften an der Goethe-Universität
Frankfurt. Gemeinsam mit seinem Team hat er das „VirtualBrainLab“ in den
vergangenen Monaten aus dem bereits bestehenden Projekt „Schülerlabor
Neurowissenschaften“ entwickelt.
„VirtualBrainLab“
Das „VirtualBrainLab“ baut auf dem erfolgreichen Konzept
des „Schülerlabors Neurowissenschaften“ auf. Die Inhalte und Experimente wurden
weiterentwickelt und für die Digitalisierung angepasst. Damit werden innovative
Anwendungen wie die Neurosimulation oder das virtuelle Mikroskop nachhaltiger
einer großen Zielgruppe zugänglich gemacht. Den Lehrkräften werden didaktische
Arbeitsmaterialien an die Hand gegeben, so dass diese das „VirtualBrainLab“
direkt im Unterricht einsetzen können. Auch eine schlechte Internetverbindung
stellt kein Hindernis dar, denn das Entwickler-Team hat darauf geachtet, dass
die Experimente auch mit kleinem Datenvolumen gut funktionieren.
Hintergrund: Schülerlabor für Neurowissenschaften
Im Jahr 2014 wurde das „Schülerlabor Neurowissenschaften“ als
Kooperationsprojekt zwischen der Goethe-Universität Frankfurt und der
Hertie-Stiftung ins Leben gerufen und in das bestehende Konzept der
Schülerlabors Goethe-BioLab im Fachbereich Biowissenschaften integriert.
Insgesamt wurde das „Schülerlabor Neurowissenschaften“ von 2015 bis 2018 von
2.262 Schülern an 157 Terminen besucht, wobei die Angebote für die
Sekundarstufe II mit 124 Terminen am höchsten frequentiert waren. „Naturgemäß
haben Schülerlabore einen begrenzten Wirkungsradius. Ein im Internet
verfügbares Labor mit Anwendungen zum virtuellen Experimentieren kann dieses
Problem lösen und den Wirkungsradius erweitern. Die Voraussetzungen zur
Entwicklung solcher virtuellen Experimente sind im Schülerlabor
Neurowissenschaften in Frankfurt durch die bereits entwickelten virtuellen
Angebote und der vorhandenen Expertise auf ideale Art und Weise gegeben“, so
Professor Dierkes.
Bild zum Download: http://www.uni-frankfurt.de/91557326
Bildtext: Schülerinnen im digitalen Schülerlabor Neurowissenschaften
(Goethe-Universität Frankfurt/Didaktik der Biowissenschaften)
Weitere Informationen:
Goethe-Universität
Frankfurt
Dr.
Sandra Formella-Zimmermann
Didaktik
der Biowissenschaften
Tel.:
+49 69 798 422 76
s.zimmermann@em.uni-frankfurt.de
Gemeinnützige
Hertie-Stiftung
Dr.
Claudia Becker
Kommunikation
Tel.
+49 69 660 756 – 157
BeckerC@ghst.de
Goethe-Universität
Frankfurt
Dr.
Markus Bernards
Abteilung
Presse und Kommunikation
Tel.
+49 69 798 12498
bernards@em.uni-frankfurt.de