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 S*S der Jahrgangsstufe EF und Q1 alljährlich besucht werden.

1)      Bereich Molekularbiologie

         Ist Pferdefleisch im Döner? oder

         Welcher Fisch steckt in Fischstäbchen und Co.? oder

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

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.

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

1) Jahrgangsstufe EF: DNA-Präparation, PCR, Agarosegelelektrophorese

    21.1. - 24.01.2020

2) Jahrgangsstufe Q1: Genregulation  und Fotosynthese

    03.02. - 05.02.2020

3) Jahrgangsstufe Q1: Gewässerökologie

    22.04. + 23.04.2020

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

    28.04. - 30.04.2020

Auch für die Bearbeitungsphase 2019/2020 konnten wir Drittmittel für unsere Projekte einwerben. Ein herzliches Dankeschön gilt der MINT Stiftung Ruhr/Vest, die uns mit 2.500€ unterstützt, und dem Bayer-Schulförderpropramm, das uns 6.800€ bewilligt hat. Die Gelder sind hauptsächlich in die Anschaffung eines UV/VIS-Spektralphotometers geflossen, das die Grundvoraussetzung für die diesjährigen Facharbeiten des MobiLs (s. u.), die wie gewohnt in den Herbstferien von S*S der Jahrgangsstufe Q1 geschrieben werden, darstellt.

Thema I

Transformation von Escherichia coli-Zellen zur experimentellen Untersuchung der positiven und negativen Genregulation bei der Expression der ß-Galactosidase unter Kontrolle des Lactose-Operons

Thema II

DNA-Profilanalyse durch Amplifikation vom VNTR-Locus D1S80 auf Chromosom 1 sowie Bestimmung des Geschlechts über X- bzw. Y-spezifische Gensequenzen

Thema III

Lachs oder Lachsersatz („fake salmon“)?

Nachweis von Lachersatzprodukten mittels Extraktion und spektraler Analyse von Azofarbstoffen und ggf. artspezifischer PCR

Thema IV

Heterologe Expression, Aufreinigung und biochemische Charakterisierung eines pflanzlichen Flavoenzyms (OPR)

Thema V

Erarbeitung von Sek I-Schulversuchen unter Anwendung unseres Vernier-Messsystems im Zusammenhang Atmung und Kreislauf

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.

Im zweiten durch die Rütgersstiftung geförderten Projekts geht es um "Fenster".

Zwei SuS wollen in den Herbstferien herausfinden, wie es sich gesünder schläft: Bei geöffnetem oder geschlossenem Fenster?

Hierzu werden sie unter der jeweiligen Bedingung humanphysiologische Parameter aufzeichnen und diese Vergleichen mit den Raumluftwerten und des jeweilig vorzufindenden "geistigen Zustandes" und dem subjektiven Empfinden nach dem Schlaf.

Hier nun die Liste der in den Herbstferien angefertigeten Facharbeiten:

1. Projekttitel / Antrag [2016]

Hanna Mooren

 "Fenster auf oder Fenster zu – wie schläft es sich gesünder?“

 Human-physiologische Untersuchungen der Wechselwirkungen von sich ändernden Atemgasen (O₂/CO₂) auf den Organismus im Schlafversucht

2. Projekttitel / Antrag [2016]

Hannah Zogas

Mikroben um uns – Nachweis und Identifizierung

Untersuchungen zur Verbreitung und Identifizierung von Bakterien in unserer Lebensumwelt anhand von unterschiedlichem Wachstumsverhalten und morphologischen und biochemischen Methoden

Miriam Auer

Sieben auf einen Streich

Anwendung und Beurteilung verschiedener Methoden zur Identifizierung von Bakterienkulturen

Ilayda Kayir

Bakterien um uns – Identifizierung mittels verräterischer DNA anhand der Polymerase-Kettenreaktion

Lea Klenke

Wirkung von Antibiotika auf Bakterien unter Berücksichtigung der Resistenz und neuen möglichen antibiotischen Substanzen

Lina Brodskaia

Im Kampf gegen Bakterien – Wirkung unterschiedlicher Hygieneartikel im Bereich der Körperhygiene und Hygiene in der Küche

Finn Uhlenbruch und Jette Riecks

Projektarbeit, N.N.

(Etablierung eines mikrobiologischen Labors an der Schiller-Schule Bochum sowie Erarbeitung der grundlegenden Methodik zur Identifizierung von Mikroben)

3. Weitere Facharbeiten, die durch bewilligte Mittel der Rütgesstiftung bearbei-

     tet werden konnten:

Florian Tromm

Erarbeitung einer Praktikumsvorschrift im Themenbereich der Sportphysiologie:

Der Shuttle-Run Test in Hinblick auf die Leistungsfähigkeit unter verschiedenen leistungssteigernden Einflüssen

Justus Schmidt

Erarbeitung einer Praktikumsvorschrift zur Überprüfung der potenziellen Verbesserung körperlicher Leistungsfähigkeit und sportlicher Ausdauer unter verschiedenen Energiezufuhrbedingungen mittels Anwendung von Vitalwerbestimmungen, Blutparametern sowie Shuttle-Run

Karsten Olbricht

Betrachtungen zur makroskopischen Bionik am Beispiel von Vogelflug und Baubionik mit Entwicklung con Unterrichtsmaterialien zum Thema Auftrieb von Flügelprofilen sowie Papierfliegern und Stabilität von Papierfaltstrukturen

Paul Jakob Holzapfel

Mikroskopische Bionik am Beispiel des Lotuseffekts mit Entwicklung eines Schülerversuchs und Unterrichtsmaterialien

Lea von der Ruhr

Phytoplankton in Bochumer Gewässern

Sara Minoris

VOM GROßEN ZUM KLEINEN:

Vorkommen von Zooplankton im Stadtparksee, dessen Bestimmung und Aussagekraft bezüglich der Wasserqualität

Außerdem: Anfertigung eines Bestimmungsschlüssels für Plankton

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