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Virtuelle Forschungsexperimente
für den neurobiologischen Unterricht

Wie ist das VirtualBrainLab entstanden?

Als Weiterentwicklung des „Schülerlabors Neurowissenschaften“

Podcast mit Prof. Dr. Paul W. Dierkes
über das VirtualBrainLab

Im Jahr 2014 wurde das „Schülerlabor Neurowissenschaften“ als Kooperationsprojekt zwischen der Goethe-Universität und der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung in Frankfurt ins Leben gerufen. Das Schülerlabor etablierte sich darauffolgend in der Abteilung für Didaktik der Biowissenschaften und erfreut sich seitdem großer Beliebtheit.

Basierend auf dem Ansatz, das Thema der Neurowissenschaften in Schulen zielgerichtet zu stärken, wurden schülerorientierte Konzepte rund um neurobiologische Fragestellungen erstellt. Der Wissenstransfer aus Forschung und Wissenschaft in die Schule sowie der direkte Kontakt zu Schüler*innen stellt für die Didaktik der Biowissenschaften ein wichtiges Ziel dar. Experimentell-analytische Vorgehensweisen in der neurowissenschaftlichen Forschung sind in der Schule aufgrund vielfältiger Gründe oft schwierig zu vermitteln.

Im „Schülerlabor Neurowissenschaften“ wurde diese Problematik aufgegriffen und versucht, in Form von geeigneten, schülerorientierten Angeboten neurowissenschaftliche Forschung durch den eigenen Umgang mit modernen Forschungsapparaturen und -inhalten für Schüler*innen erfahrbar zu machen.

Trotz des großen Wirkungsradius des Schülerlabor Neurowissenschaften, bleibt dieser aufgrund der lokalen Gebundenheit der Universität jedoch eingeschränkt. Weiterhin konnten die große Nachfrage und der damit einhergehende Bedarf an Terminen nicht mehr ausreichend gedeckt werden. Daher galt es, das erfolgreiche Konzept über den regionalen Aktionsradius des Schülerlabors hinaus zur Verfügung zu stellen und auf diese Weise auf nationaler Ebene zugänglich zu machen.

Was ist das VirtualBrainLab?

Das VirtualBrainLab ist ein unentgeltliches Onlineangebot, welches in Kooperation zwischen der Goethe-Universität und der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung entstanden ist. Das virtuelle Labor ermöglicht einen praktischen Zugang zu authentischer neurowissenschaftlicher Forschung anhand originaler wissenschaftlicher Forschungsdaten in Form von virtuellen Experimenten.

Für den neurobiologischen Unterricht sind diese didaktisch aufbereitet und Lehrkräften werden ausgearbeitete Unterrichtskonzepte mit Lösungsskripten und weiterführendem „LehrerWissen“ zur Verfügung gestellt. Schüler*innen profitieren besonders von den virtuellen Experimenten, die eine aktive Auseinandersetzung mit den Inhalten fördern. Weiterhin erhalten sie vorbereitendes „SchülerWissen“ und Hintergrundinformationen zur neurowissenschaftlichen Forschung.

Von uns entwickelte digital angelegte Anwendungen, wie das virtuelle Mikroskop oder die Oberfläche für die Experimente der Elektrophysiologie, werden schon lange erfolgreich eingesetzt und konnten mit wissenschaftlicher Begleitung stetig verbessert werden.

Auch die im Rahmen der Konzeption des VirtualBrainLab neu entstandenen und an die Besonderheiten einer Online-Lernplattform angepassten Module wie beispielsweise die Histologie-Oberfläche „BrainScroll“ wurden in einer Erprobungsphase mit verschiedenen Schulkursen praktisch erprobt und mittels einer wissenschaftlichen Qualitätsprüfung begleitet.

Auch zukünftige Module, die in absehbarer Zeit online freigeschaltet werden, müssen zunächst unseren Ansprüchen an praktische Umsetzbarkeit genügen. Wir freuen uns über die Möglichkeit, Schüler*innen die Wissenschaft der Neurobiologie und deren spannende Inhalte näher zu bringen.

Wer sind die Köpfe hinter dem VirtualBrainLab?

Prof. Dr. Paul W. Dierkes

Abteilungsleitung
Didaktik der Biowissenschaften
(Goethe-Universität Frankfurt)

Projektleitung
Konzeption und Entwicklung

Dr. Sandra Formella-Zimmermann

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Konzeption und Umsetzung
Wissenschaftliche Begleitung

Marvin Henrich

Studentische Hilfskraft

Konzeption und Umsetzung
Wissenschaftliche Begleitung


Kontaktformular

Wer ist noch am VirtualBrainLab beteiligt?


Kooperationspartner und Förderer

Wir bedanken uns ausdrücklich für die großzügige finanzielle Unterstützung sowie das große Engagement der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung Frankfurt.

Die Stiftung finanzierte bereits das erste Projekt „Schülerlabor Neurowissenschaften“, auf dem das VirtualBrainLab durch eine weitere Projektfinanzierung aufbauen kann.

Weitere Projektunterstützung

Wir bedanken uns bei Herrn Dr. Alexander Lehmann, der maßgeblich bei der Entwicklung der Konzepte im Rahmen des „Schülerlabors Neurowissenschaften“ beteiligt war und unter anderem die erste Version der Oberfläche für die elektrophysiologischen Experimente programmiert hat.
 

Danke an Herrn Sascha Marc Louis Henrich für die großzügige ehrenamtliche Beratung, Unterstützung und Erstellung des User-Expierence-Designs der Webseite.
 

Wir bedanken uns bei den Forscher*innen, die großzügig ihre Forscherprofile zur Verfügung gestellt haben und den Schüler*innen so Zugriff auf spannende Informationen und Materialien ihrer Forschung ermöglichen.

Herr Prof. Dr. Thilo van Eimeren, Frau Prof. Dr. Christine R. Rose
 

Weiterhin gilt großer Dank allen Partnern, die uns großzügig Material in Form von Bildern, Videos und Forschungsdaten zur Verfügung gestellt haben. Erst durch diese vielfältigen Inhalte konnten unsere Ideen umgesetzt werden.

Frau Dr. Getrud Klauer, Herr PD Dr. Bernhard Gaese
 

Erst die Schüler*innen selbst sind es, die ein solches Angebot zu dem machen was es ist. Wir bedanken uns bei allen Schüler*innen und ihren Lehrkräften für die Bereitschaft, an den Erprobungen und Studien teilzunehmen und damit verbunden für den Einsatz ihrer Zeit. Vor allem aber bedanken wir uns für euer Vertrauen, euch unterrichten zu dürfen und euch auf die Konzepte einzulassen.

Kooperationsschulen: Humboldtschule Bad Homburg
 

Abschließend einen herzlichen Dank allen Kolleginnen und Kollegen der Abteilung für Didaktik der Biowissenschaften, die auf vielfältige Art und Weise das Projekt unterstütz haben.

Christian Dietz, Jessica Scherpf, Matthias Kleespies, Dr. Alena Greßler

Weitere Partner

 

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