RÜTGERS Stiftung

Kekulestr. 30

44579 Castrop-Rauxel

Geschäftsführung: ralph.gorski@ruetgers-stiftung.de

Ziel ist es, junge Menschen für die naturwissenschaftliche Forschung zu interessieren und zu begeistern.

Durch die Ergebnisse eigener wissenschaftlicher Arbeiten (Projektarbeiten (Jhg. 9)  und Facharbeiten (Jhg. Q1) sollen aber auch Praktikumsvorschriften entstehen, die es ermöglichen, dass die einzelnen S*S ihre Erfahrungen und ihr Wissen an ihre Mitschüler weitergeben können.  

Können an der Schule wissenschaftliche Fragestellungen erwachsen, bearbeitet und beantwortet werden?

Um diese Fragestellung zu beantworten, ist bereits im Gründungsjahr Dank der Rütgersstiftung und des Fördervereins der Schiller-Schule eine ansehnliche molekularbiologische Grundausstattung angeschafft worden, mit der innerhalb von 7 Facharbeiten ein erstes Projekt so aufgearbeitet werden konnte, dass im Anschluss daran sämtliche S*S der Q1 ein eintätiges schulinternes Praktikum im Schiller-MobiL besuchen konnten. Inzwischen sind aus weiteren Facharbeiten bereits mehrere Praktikumstage entstanden, von denen jeweils vier von S*S der Jahrgangsstufe EF und Q1 alljährlich besucht werden.

Praktikumsangebot

1)      Bereich Molekularbiologie

         Ist Pferdefleisch im Döner? oder

         Welcher Fisch steckt in Fischstäbchen und Co.? oder

         Transgen oder nicht? Ist die Identifizierung von transgenem Pflanzenmaterial in
         unser Nahrung möglich? oder

         DNA-Profilanalyse und Vaterschaftstest durch die Amplifikation eines DNA-Fragments
         des VNTR-Locus D1S80 und X-Y-spezifischer PCR oder

NEU!  Lebensmittelanalytik: Welches Tier steckt in der Wurst?

2)      Bereich Enzymatik

         Charakterisierung der Alkoholdehydrogenase aus Saccharomaces cervisiae.

3)      Bereich Fotosynthese (Pflanzenphysiologie-Genregulation)

         Skotomorphose und Photomorphose als anschauliches Beispiel differentieller    
         Genaktivität.

4)      Bereich Ökologie

         Gewässerökologie im Schulumfled - Gütebestimmung des Marbachs.

5)      Bereich Chemie - Farbstoffe

         Lachs oder Lachsersatz? Identifizierung von "fake salmon" anhand des Nachweises und          der Indentifizierung der zur Anfärbung verwenden Azofarbstoffen sowie artspezifischer          PCR.

Die Aktivitäten des Schiller-MobiLs sowie viele weitere naturwissenschaftliche Aktivitäten an der Schiller-Schule wurden im Jahr 2016 mit dem Klaus-von-Klitzing-Preis ausgezeichnet!

http://klaus-von-klitzing-preis.de/preistraeger.html

veröffentlichat am: 09. Februar 2023

Klingt unmöglich, haben wir doch gerade mal den 8. Februar. Jedoch haben in der letzten Woche sämtliche SuS der Biologiekurse der Q1 und diese Woche sämtliche SuS der Biologiekurse der EF, also ca. 200 SuS, jeweils einen Praktikumstag im Schiller-MobiL (Molekularbiologischem Labor) absolviert. Unter Anleitung von Herrn Dr. Schaller haben sich die SuS der Q1 mit Aspekten der Genregulation im Zusammenhang der Fotosynthese und dem Themengebiet der Ökologie beschäftig. Untersuchungsobjekte waren Erbsenkeimlinge, die entweder unter Lichteinfluss oder unter Lichtausschluss gekeimt waren. Aus den ergrünten Erbsenkeimlingen wurden die Blattfarbstoffe extrahiert, dünnschichtchromatographisch aufgetrennt und Absorptionsspektren zur Identifizierung der jeweiligen Pigmente aufgenommen (Abb. 1).

Die SuS der EF haben sich mit der Alkoholdehydrogenase aus Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisiae) beschäftigt, die in der Hefe unter anaeroben Bedingungen (Gärung) für die Produktion von Trinkalkohol (Ethanol), beim Menschen aber auch für den Abbau des aufgenommenen Alkohols durch die Leber verantwortlich ist. Das Enzym wurde aus den Hefezellen extrahiert und anschließend die Enzymaktivität über ein optisches Messsystem (Fotometer) unter verschiedenen Bedingungen quantifiziert und das Enzym so biochemisch charakterisiert (Abb. 2). Gerade für die SuS der EF waren die Praktikumstage sehr herausfordernd, da sie zusätzlich noch grundsätzliche Versuchstechniken erlernen mussten und die Thematik inhaltlich im Unterricht noch nicht vorbesprochen war.

veröffentlicht: 18. Oktober 2022

Auch in den diesjährigen Herbstferien haben sich wieder Schüler*innen bereit erklärt, eine Woche in der Schule zu verbringen. Innerhalb dieser Woche haben die sieben Biologen aus dem LK und den GKs der Q1 von Montag bis Freitag jeweils von ca. 8 Uhr bis ca. 17 Uhr unter Anleitung von Dr. Schaller und Annika Steiger vom ZDI Versuche zu ihren Facharbeiten durchgeführt.

Rike Konert und Shayan Mohammadi haben eine Daphniezucht einschließlich der Aufzucht der entsprechenden Futteralgen etabliert und die Wirkung von Drogen auf die Physiologie der Daphnien untersucht. Simone Niewrzoll und Maja Raddatz haben vor dem theoretischen Hintergrund der „Krankheit“ der Laktoseunverträglichkeit das Enzym Laktase aus käuflichen Tabletten isoliert und dieses biochemisch charakterisiert. Julie Richter und Johanna Mattheis haben Methoden zur Anfärbung und Mikroskopie von pflanzlichen Pollen etabliert und diesen zwecks Überprüfung der Sortenreinheit in unterschiedlichen Honigproben untersucht. Yahya Tekin hat sich mit der Vielfalt der Bakterien und Methoden zur eindeutigen Identifizierung derselben mittels biochemischer Methoden beschäftigt. Gefördert wurden diese Projekte von der Rütgers-Stiftung, der MINT-Vest-Stiftung und Bayer.

Die Ergebnisse der Schüler*innen müssen nun noch verschriftlicht werden. Da die Versuche viele schöne Ergebnisse erbracht haben, werden aus den Arbeiten sicherlich wieder Versuchsvorschriften für Praktika des Schiller-MobiL oder Versuchsreihen für den Biologieregelunterricht erwachsen und somit nachhaltig für weitere Schülergenerationen wirken.

veröffentlicht: 17. September 2022

In einer Feierstunde am 1. September 2022 in der Hochschule Bochum wurde Abdelbari Shniba für seine exzellente Facharbeit mit einem der beiden Hauptpreise des diesjährigen FaWiS-Facharbeitspreises ausgezeichnet.

Wir freuen uns sehr, mitteilen zu können, dass Abdelbari Shniba auch den 1. Platz im Bereich Biologie des diesjährigen Dr. Hans Riegel-Fachpreises erhalten hat. Der mit 600€ dotierte Preis wurde ihm am 15.09.2022 in einer Feierstunde an der Ruhr-Universität Bochum übergeben.

Erstellt hat Abdelbari seine Facharbeit gemeinsam mit Arian Metze (Q1) innerhalb der Herbstferien 2021 im Zusammenhang eines einwöchigen Facharbeitspraktikums, das nunmehr seit 10 Jahren von Herrn Dr. Schaller angeboten wird. Innerhalb des Ferienpraktikums können interessierte Schüler*innen eine Woche lang an unterschiedlichsten zumeist biochemischen bzw. molekularbiologischen Themen arbeiten und forschen. Ermöglicht werden diese praktischen Arbeiten an einer staatlichen Schule durch die jahrelange konsequente Unterstützung durch Förderer (z. B. Rütgers-Stiftung, Bayer, MINT-Vest-Stiftung).

Abdelbari und Arian haben in ihren Facharbeiten die Möglichkeit der Untersuchung von Fleischsorten in Wurstprodukten untersucht. Durch ihre Arbeiten konnte gezeigt werden, dass in Würsten mit Namen „Pferdeknacker“ nicht nur Pferdefleisch und in den untersuchten Geflügelprodukten tatsächlich nur Geflügelfleisch enthalten ist. Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Arbeiten war auch die Erstellung einer Praktikumsvorschrift für diese Untersuchungen. Diese ermöglichte es erstmalig bereits im ersten Quartal 2022 sämtlichen Schüler*innen der Biologiekurse (Einführungsphase und der Qualifikationsphase I) auch unter Anleitung von Abdelbari und Arian diese Form der Lebensmittelüberwachung bzw. Lebensmittelanalytik mit modernen molekularbiologischen Methoden wie PCR (Polymerasekettenreaktion), Agarosegelelektrophorese und DNA-Restriktion (genetischer Fingerabdruck) nachzuvollziehen.

Herzlichen Glückwunsch und herzlichen Dank für diese tollen Arbeiten!

Auch für die Bearbeitungsphasen 2020/21 und 2021/22 konnten wir Drittmittel für unsere Projekte einwerben. Ein herzliches Dankeschön gilt der MINT Stiftung Ruhr/Vest, dem Bayer-Schulförderpropramm und natürlich wiedereinmal der Rütgers-Stiftung.
Die Gelder wurden bisher für die Arbeiten an den praktischen Facharbeiten und das daraus resultierende Schülerpraktikum verwendet (s. o.). Im Frühjahr 2023 soll dann die Investitionen in die Etablierung eines Bienenstocks an der Schule erfolgen. Zukünftig soll dann zum einen "Schiller-Honig" hergestellt und in weiteren Arbeiten v. a. melisspalyologisch untersucht weden.

Nicht nur Handwerker waren in der zweiten Woche der Herbstferien (18.10. - 22.10.2021) in der Schiller-Schule, sondern auch Schüler*innen der Q1 (Biologie LK), die unter Anleitung von Herrn Dr. Schaller und Frau Annika Steiger (Zdi-IST-Bochum) Experimente für ihre Facharbeiten durchgeführt haben. Von Montag bis einschließlich Freitag wurde von 9 bis 17 Uhr an unterschiedlichsten Themen geforscht.

Abdelbari S. und Arian Paul M. haben sich mit der Identifizierung von Fleischssorten in Wurstwaren beschäftigt. Fynn M. hat sich mit der wandelbaren Morphologie und Physiologie von Daphnien in Abhängigkeit von biotischen Umweltfaktoren (Fressfeinden) beschäftigt. Mariya I. und Elena S. haben unterschiedlichste Honigproben auf Sortenreinheit untersucht, indem sie den Pollen isoliert und melissopalynologisch sowie molekularbiologisch untersucht haben. Simone N. hat die Laktase aus Laktasetabletten im Zusammenhang der erblichen Laktoseunverträglichkeit biochemisch untersucht und damit, wie auch die anderen Projekte, den Grundstein für neue Biopraktikumsthemen für die Biologiekurse der Schiller-Schule gelegt.

Natürlich waren die Tage für alle Beteiligten sehr anstrengend – aber auch sehr lehrreich und ertragbringend!

Foto: Die Facharbeiter bei der Arbeit im Schiller-MobiL (Molekularbiologisches Labor der Schiller-Schule)

. . . aufgrund des masiven Einsatzes von Abdelbari und Arian konnten die Ergebnisse ihrer Facharbeit auch bereits für die Erstellung eines Versuchsskriptes verwendet werden. Beide haben dann auch zwei Praktikumstage (s.u.) mit betreut. 

1) Jahrgangsstufe Q1: Photomorphose vs. Skotomorphose - Fotosynthese und Genregulation

    30.01. - 02.02.2023

2) Jahrgangsstufe EF: Enzymatik am Beispiel der Alkoholdehydrogenase aus S. cerevisiae

    06.02. - 09.02.2023

3) Jahrgangsstufe Q1: Gewässerökologie: Die Qualittät des Bochumer Maarbaches

    10.05. - 11.05.2023

Auf der Preisverleihung des Dr. Hans Riegel-Fachpreises am 5.10.2020 hat David van Veen den mit 200€ dotierten dritten Preis im Fachgebiet Biologie überreicht bekommen.

David (Biologie LK von Herrn Sauerwald) fertigte in den Herbstferien letzten Jahres innerhalb des Facharbeitspraktikums des Molekularbiologischen Labors (Schiller-MobiL) neben fünf weiteren Schüler*innen der Q1 unter Anleitung von Herrn Dr. Schaller seine praxisorientierte Facharbeit mit dem Titel „Versuche zum Nachweis und zur Identifizierung von Azofarbstoffen in Lebensmitteln am Beispiel gefärbter Schokolinsen und Lachsersatzprodukten und molekularbiologische Differenzierung von Lachs und Lachsersatzprodukt“ an.

Die Schulgemeinde gratuliert Anushka Parala (Q2) für die Auszeichnung beim diesjährigen Fa-Wi-S-Preis für besondere Facharbeiten, welche am 10.10.2019 im feierlichen Rahmen in Witten verliehen wurde. Die Facharbeiten im Bereich Gentechnik (betreut von Hrn. Dr. Schaller) überzeugte die Jury, so dass Anushka einen der sieben Hauptpreise erhielt.

Herzlichen Glückwunsch!

Wir haben die Zulassung zum gentechnische Arbeiten der Sicherheitsstufe I

Es war ein hartes Stück Arbeit und ein langer Kampf. Aber er ist gwonnen.  Im Juni 2018 ist die Anzeige der gentechnischen Anlage von der Bezirksregierung Düsseldorf bestätigt worden.

Das Schiller-MobiL betreibt damit die einzige gentechnische Anlage an einem Gymnasium in NRW!

Dank an alle, die mitgewirkt haben!

. . . natürlich wollen wir nun nicht gentechnisch veränderte Pflanzen und Tiere erzeugen und diese in unsere Umwelt aussetzen. Bei unseren Arbeiten geht es vielmehr darum, die Techniken der Gentechnologie zu verstehen und praktisch nachzuvollziehen. Des Weiteren sollen einzelne Proteine (z. B. eine DNA-Polymerase, die wir für andere Versuche benötigen) gentechnisch hergestlellt werden. 

Nachdem ein erster Antrag bei den Bayer-Schulförderprogrammen im Jahr 2017 leider nicht berücksichtigt wurde, haben wir in diesem Jahr auf unseren Antrag hin eine Fördersumme von 6.000€ erhalten. Gerade der in NRW einmalige Aufbau eines gentechnischen Labors an einem Gymnasium und die didaktisch durchdachte Struktur und Vorgehensweise des Schiller-MobiL schien die  Jury zu überzeugen. Wir bedanken uns herzlich und freuen uns unter anderem über eine neue Zentrifuge und einen Ultraschalldesintegrator!

Schon wieder hat uns die Rütgersstiftung die finanzielle Unterstützung für zwei Vorhaben bewilligt. Für beide Projekte wurden bereits und werden gerade Materialien und Großgeräte angeschafft, um gentechnische Arbeiten an der Schiller-Schule zu etablieren.

Projekt 1: Heterologe Expression von Proteinen in Bakterien

Projekt 2: Sind gentechnisch veränderte Organismen (GVOs) in unserer Nahrung?

In den Herbsferien 2018 haben SuS in diesem Zusammenhang folgende Facharbeiten geschrieben:

1) Tansgen oder nicht? Versuche zum Nachweis von transgenem Pflanzenmaterial in unser Nahrung im Hinblick auf die Erstellung einer Praktikumsvorschrift für Schülerinnen und Schüler

2) Heterologe Überexpression der thermostabilen DNA-Polymerase aus Thermus aquaticus für den Einatz im Schülerparkatikum

3) Restriktion, Ligation, Gelelektrophorese sowie Transformation und Selektion - Erarbeitung grundlegende molekularbiologischer Methoden im Hinblick auf die Erstellung von praktischen und praktikablen Unterrichtseinheiten. 

Und auch in diesem Jahr hat uns die Rütgersstiftung die finanzielle Unterstützung für zwei Vorhaben bewilligt (Gesamtsumme: 13.600€ !!!). Für das eine Projekt wurden bereits und werden gerade Materialien und Großgeräte angeschafft, um Mikrobiologische Arbeiten an der Schiller-Schule zu etablieren. Das Foto zeigt z. B. die 300kg schwere Sicherheitswerkbank (SII), die kurz vor den Sommerferien gelierfert und kurz nach den Sommerferien in Betrieb genommen wurde.

Erste Arbeiten (Sicherheitsstufe I) haben begonnen und werden auch in den Herbstferien in den Facharbeitspraktika weitergeführt.

Lennart Tollrian hat beim Facharbeiten-Wettbewerb der Ruhr-Universität Bochum den 1. Platz im Fach Biologie belegt. Wir gratulieren dazu herzlich!

Thema seiner Arbeit war die Fortführung der Arbeiten von Lea Schölmerich und Anna Fritz (s. u.). In seiner Arbeit deckte er aber auf, dass ein in der Zeitschrift "Unterricht Biologie" zum Thema "Fischstäbchen und Fischspezies" veröffentlichter Artikel fachliche Mängel enthält und ungerechtfertigte Schlussfolgerungen gezogen wurden.

Die Evolution des Schiller-MobiL

Zukunft / Aktuell / Vergangenheit

Facharbeitsthemen, die in den Herbstferien 2013 bearbeitet wurden:

1) Döner macht schöner? Nachweis der Artzugehörigkiet von Fleisch im Döner im Zusammenahang des Pferdefleischskandals.

--> Praktikum mit molekularbiologischem Inhalt (DNA-Isolation, PCR, Agaorsegelelektrophorese) für zunächst SuS der Q1 und jetz für SuS der EF

 LinK: ARTE-Fleisch

Facharbeitsthemen, die in den Herbstferien 2014 bearbeitet wurden:

1) Photo- und Skotomorphogenes von Pflanzenkeimlingen

1) Nachweis von Kabeljau und Lachs in Fischstäbchen

2) Identifizierung des Geschlechts anhand der Analyse von Speichelproben im Zusammenhang der Täterüberführung

3) Biochemische Charakterisierung der ADH aus Saccharomyces cerevisiae.

 --> Praktikum mit enzymologischem Inhalt (Photometrische Analyse der ADH-Aktivität in Abhängigkeit von der Proteinmenge, pH-Wert und Substratkonzentration) für SuS der EF

--> Praktikum mit dem Thema Fotosynthese (Bildung von Chlorophyll in Abh. vom Umweltfaktor Licht, Pigmentisolation, Reindarstellung, Identifizierung über Spektralanalyse)

 http://www.derwesten.de/staedte/bochum/bochumer-schueler-experimentieren-in-den-ferien-im-labor-id9910086.html

Facharbeitsthemen, die in den Herbstferien 2015 bearbeitet wurden:

1) Erstellung eines Lernspiels zur Vorbereitung auf das Abitur (Biological pursuit)

2) Die Auswirkung des Umweltfaktors Licht auf die Genexpression.

3) Capsaicin und die physiologischen Reaktionen des menschlichen Körpers auf Schärfe.

4) Chemische Gewäsergütenbestimmung mittels photometrischer Nachweisverfahren.

5) Arbeiten mit Gendatenbanken

--> Praktikum mit gewässerökologischem Inhalt (Gewässergütenbestimmung über biologische und chemische Wasseranalyse, Ökomorphologie)

--> Praktikum mit bioinformatorischem Inhalt (Umgang mit der NCBI-Datenbank, Sequenzalignements, Stammbaumerstellung)

In den Herbstfereien 2016 werden folgende Projekte innerhalb von Facharbeiten bearbeitet:

1) Fenster auf oder Fenster zu? Wie schläft es sich gesünder?

2) Mikroben um uns: Hygiene - wie und was hilft am effektivsten?

3) Mikroben um uns: Anibiotika - Wirkungsweise, Wirkungsspetrum, u. a.

4) Bionik - auf den Spuren der Natur!

5-7) . . . wird noch nicht verten

--> Geplant sind die Erarbeitung von Unterrichtsmodulen u. a. für die EF und den Biochemie-Differenzierungskurs (Jhg. 9)

Schiller-Schule präsentiert sich auf dem Rütgers-Stiftungstag 2015

Unter den verschiedenen Projekten waren auch zwei, die an der Schiller-Schule umgesetzt werden. Das Schiller-MoBiL wird in Zukunft um weitere Projekttage für die Oberstufenschüler erweitert. Nach gewohntem Vorgehen erarbeiteten sich die am Projekt teilnehmenden SchülerInnen in den Herbstferien die fachlichen Zusammenhänge und die Untersuchungsmethoden zusammen mit dem betreuenden Fachlehrer Herrn Dr. Schaller. Dieses Mal wurden u. a. das Enzym Alkoholdehydrogenase (ohne das dem Menschen das Feierabend-Bier nicht gut bekäme), die molekulargenetisch lösbare Frage, ob in Fischstäbchen trotz Fangverbot weiterhin Kabeljau verarbeitet wird sowie die Farbstoffe in Pflanzenkeimlingen untersucht.
Die SchülerInnen wandeln die dabei entstehenden Facharbeiten in Praktikumsvorschriften um, damit ihre MitschülerInnen aus allen Biologiekursen der Oberstufe der Schiller-Schule nun die Projekttage besuchen können.

Impressionen vo Rütgers-Stiftungstag 2015 mit dem Themen: Alkoholdehydrogenase und Konservierung

Das zweite geförderte Projekt wird im Rahmen des naturwissenschaftlichen Profil-Unterrichts ForSch, der im vergangenen Jahr durch Herrn Dr. Schmidt und Herrn
Sauerwald (Stufe 5) sowie Herrn Dr. Schaller und Herrn Fischer (Stufe 6) und jetzt durch Herrn Dr. Schmidt und Frau Wirbals (Stufe 5) sowie durch Herrn Uhlmann und Herrn Sauerwald (Stufe 6) unterrichtet wird, und in der AG SchmExperten (Frau Gruttmann und Herr Dr. Schaller) umgesetzt: Es geht hierbei um die Konservierung von Lebensmitteln, die vorher im eigenen Schulgarten unter der tätigen Mitwirkung von Herrn Lensing angebaut wurden.
Zwar erreichten unsere SchülerInnen nicht einen der Präsentationspreise, aber sowohl die aufregende Erfahrung, vor einer voll gefüllten Aula eine Präsentation halten zu müssen, als auch die vielen Gespräche mit den zahlreichen Besuchern des Schiller-Schul-Informationsstandes waren für die SchülerInnen eine wertvolle Erfahrung.

Impressionen vo Rütgers-Stiftungstag 2014 mit dem Thema: "Ist Pferdefleisch im Döner?"

Link: Poster Mobil-Genesis

Link: Poster Mobil-Dönerfleisch

LinK: Curriculum vitae - F. Schaller

LinK: ARTE-Fleisch