Biologie

Bilingual biology is an important and fun building block that our students can choose to focus on during their school career at the FGH. In form 7 the pupils make their own “tree profile books“, extracts of which can be seen here from Anna, Lea, Ida, Ema, Christina, Nele, Alissa und Franziska.

PS: da auch die Schüler der 7b Seiten auf deutsch solche Seitenbeiträge erstellen durften, haben wir aus der Klasse 7c von Nele eine Seite aus einem besonders schönen deutschsprachigen Herbarium dazwischen geschmuggelt

Beim diesjährigen „Jugend forscht“ Wettbewerb hat Emily Dyck (Q2) als einzige Gymnasiastin aus Herford mit Erfolg teilgenommen. Sie ist in ihrer Arbeit der Frage nachgegangen, welches Geschlecht der Menschenschädel in der Biologiesammlung des Friedrichs-Gymnasiums hat.

Dafür hat sie verschiedene morphologische Merkmale präzise bestimmt und miteinander abgewogen. Schließlich ist sie zu dem Ergebnis gekommen, dass es sich insgesamt eher um typisch weibliche Merkmale handelt und der Schädel daher mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Frau stammt. Eine endgültige Antwort würde aber erst eine DNA-Analyse bringen, welche die technischen Möglichkeiten der Schule übersteigt.

Dies hat sie in einer umfangreichen schriftlichen Arbeit dargelegt und ihre Forschungsergebnisse bei der Regionalrunde vor zwei verschiedenen Jurys präsentiert.

Diese hervorragende Arbeit wurde mit dem 3. Platz im Bereich der Biologie in der Regionalrunde belohnt. Die Arbeit wurde von ihren Biologielehrern Herrn Baranowski und Herrn Voßmeier betreut, welche sich mit ihr freuen.

Auch in diesem Jahr hat das Friedrichs-Gymnasium wieder mit großem Erfolg und beachtlich vielen Schülerinnen und Schülern am Wettbewerb „bio-logisch!“ teilgenommen. Dazu haben die Schülerinnen und Schüler der ehemaligen Jahrgangsstufen 5 bis 9 spannende Experimente geplant, knifflige Fragen beantwortet und selbst Lösungen entworfen. Das Thema des Durchgangs lautete „Nicht auf den Kopf gefallen“ und drehte sich thematisch rund um den Schädel und das menschliche Gehirn.

Wie schon im letzten Durchgang bearbeiteten die Schülerinnen und Schüler die Aufgaben während des eingeschränkten Schulbetriebs, in welchem vor allem sog. Wechselunterricht durchgeführt wurde.

Insgesamt 34 Schülerinnen und Schüler haben die Herausforderung angenommen und ihre Ausarbeitungen bei ihren Biologielehrerinnen und -lehrern für den Wettbewerb eingereicht. 11 von ihnen konnten sich erfreulicherweise unter den besten 25% in einer der Altersgruppen platzieren – und das bei landesweit ca. 3000 teilnehmenden Schülerinnen und Schülern. Zehn von ihnen erreichten sogar Platzierungen unter den besten Hundert ihrer jeweiligen Altersgruppe.

Nun wurde im Rahmen einer kleinen Feierstunde die Urkunden mit Lob und Anerkennung durch die Schulleiterin, Frau Horst de Cuestas, und den MINT-Beauftragten und Biologielehrer, Herrn Voßmeier überreicht. Wir gratulieren herzlich!

Nach dem 1. Preis im Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ hat Bea Pfeiffer (Q2) mit großem Erfolg an dem mehrtägigen Landeswettbewerb „Jugend forscht“ in Nordrhein-Westfalen teilgenommen.

In ihrer Forschungsarbeit hat Bea den Einfluss von Lüftungsanlagen auf das Insektensterben qualitativ und quantitativ untersucht und technische Lösungsmöglichkeiten zur Vermeidung des Insektensterbens abgeleitet, erprobt und bewertet.

Diese herausragende Arbeit wurde in einem starken Umfeld mit dem 2. Preis der Wettbewerbsjury ausgezeichnet. Gleichzeitig ist es die am besten bewertete Biologiearbeit in diesem Wettbewerbsdurchgang. Zudem wurde Bea zu einem mehrtägigen Forschungspraktikum im Rahmen eines Studienseminars am Kerschensteiner Kolleg des Deutschen Museums in München eingeladen. Wir freuen uns sehr über diese Auszeichnungen für ihre herausragenden Leistungen und gratulieren herzlich.

Auf Grund des herausragenden Erfolgs beim „Jugend forscht“-Wettbewerb 2022 wurden Bea Pfeiffer (Abiturientin 2022) und ihr betreuender Lehrer, Herr Voßmeier, als Jungforscherin bzw. als Kursleiter von „Jugend forscht“ vom 12. bis zum 16. September 2022 ans Kerschensteiner Kolleg des Deutschen Museums in München eingeladen.

Den Rahmen für die Studienwoche bildeten die erst im Sommer 2022 neu eröffneten und komplett neu gestalteten Ausstellungen des Deutschen Museums.

Nach einer Übersichtsführung wurde die moderne Luftfahrt und ihre beeindruckende Technik anhand der ausgestellten Modelle anschaulich präsentiert. Am nächsten Morgen wurden die verschiedenen Mikroskopiertechniken demonstriert. Neben der Durchlicht- und Auflichtlichtmikroskopie lag der Schwerpunkt auf der Elektronenmikroskopie – vor allem der Rasterelektronenmikroskopie (R.E.M.), bei der Objekte statt von Lichtwellen von Elektronenstrahlen abgetastet werden, wodurch deutlich höhere Auflösungen möglich sind.

Später am Tag wurde die Geriatronik (Kombination aus Geriatrie und Mechatronik) im Rahmen eines Workshops vorgestellt, deren Ziel ein längeres selbstbestimmtes Leben in den eigenen vier Wänden ist. Dieser Entwicklungs- und Forschungszweig ist in einer zunehmend alternden Gesellschaft von großer Bedeutung. Nach der Evaluation der Problematik der beruflichen Situation von Pflegekräften wurden verschiedenen Roboterassistenzsysteme vorgestellt und deren Einsatzmöglichkeiten aus technischer und ethischer Sicht diskutiert. Die Gruppe hatte aber auch die Gelegenheit, selbst den Roboter für einfache Anwendungen zu programmieren. Am Abend bestand die Möglichkeit zur Teilnahme an der „Nominierung zum Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten 2022“. Dabei stellten drei Forschungsgruppen neueste Forschungen und deren Umsetzungen in zukunftsweisende Anwendungen aus den Bereichen Mikroskopie (Verbesserungen der Fluoreszenzmikroskopie lebender Zellen), Elektromobilität (Schnellladen von Autos) und Radiologie (Bestrahlung von sich bewegenden Tumoren bei Lungenkrebs) vor. Die Teilnehmer zeigten sich vor allem von den Entwicklungen in der Mikroskopie und Radiologie beeindruckt und sind gespannt auf die Preisverleihung im Oktober 2022 durch den Bundespräsidenten.

Zwischen den Veranstaltungen bestand die Möglichkeit, selbst die Ausstellungen zu erkunden. Einige Besonderheiten wie ein Foucaultsches Pendel oder auch der Originalschrank von Robert Koch zum Bebrüten von Mikroorganismen waren dabei zu entdecken.

Am letzten Tag wurden im Deutschen Museum noch historische Instrumente von der Barockzeit über technisch sehr anspruchsvolle Musikautomaten bis zu modernen elektronischen Instrumenten vorgestellt und vorgespielt. Des Weiteren bestand die Möglichkeit, neue Sonderausstellungen zur Entstehung des Lebens (u. a. mit einem Modell des „Ursuppenexperiments“ von Urey und Miller) und zur epigenetischen Regulation von Geruchszellen des Helmholtz-Zentrums Münchens zu besuchen und mit den Forschern ins Gespräch zu kommen.

Die abschließende Reflexion zeigte, dass die Angebote als sehr spannend und anregend bewertet wurden. Die Teilnehmer hatten aber das typische Problem von interessierten Besuchern des Deutschen Museum: Es war nicht genug Zeit um alles in der Ausstellung zu erleben!

Vor einigen Tagen fand im Klimahaus Bremerhaven die Preisverleihung des BundesUmweltWettbewerbs (BUW) 2021/22 statt. Eingeladen waren die Preisträger*innen der beiden Alterskategorien BUW I (10-16 Jahre) und BUW II (17-20 Jahre).

In der Alterskategorie BUW II wurde das Projekt von Bea Pfeiffer (Abiturientin 2022) über die „Reduzierung des Insektensterbens in Lüftungssystemen“ mit einem Hauptpreis im BUW II ausgezeichnet. Die Hauptpreise, welche die höchstmögliche Auszeichnung im BUW darstellen, sind mit einem Geldpreis dotiert, welcher unter anderem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung zur Verfügung gestellt wird.

Bereits im vorherigen Wettbewerbsjahr wurde Bea mit einem Förderpreis für ihr Forschungsprojekt honoriert und hat mit der Weiterführung des Projektes nun nicht nur einen der beiden Hauptpreise in ihrer Alterssparte erhalten, sondern wurde zusätzlich auch zur Teilnahme am Auswahlverfahren der Studienstiftung des deutschen Volkes vorgeschlagen.

Das Projekt wurde von dem MINT-Beauftragten und Biolehrer, Herrn Voßmeier, betreut, an dessen privater Lüftungsanlage die zahlreichen Versuchsreihen durchgeführt wurden.  

Bei der Preisverleihung in Bremerhaven wurden die Laudationes der Preisträger*innen im BUW II, welche von der Jury verfasst worden sind, von Prof. Dr. Hoppe (Leiter des Geographischen Instituts an der Universität Kiel) vorgetragen. So auch zum Projekt der Abiturientin, bei welchem „der Wissensteil im Sinne des BUW […] neben den akribischen Untersuchungen, kombiniert mit raffinierten Lösungsansätzen auch durch die akzentuierte Darstellung des Insektensterbens im Allgemeinen wie auch der reflektierten Bewertung der aktuellen Datenlage und ihrer Konsequenzen für die Gesellschaft [überzeugt] […] Es handelt sich um eine beeindruckende Arbeit, die verdient mit einem Hauptpreis prämiert wird.“ (Quelle)

In diesem Jahr haben erfreulicherweise drei Schülerinnen des Friedrichs-Gymnasiums an dem sehr anspruchsvollen Wettbewerb der „Internationalen Biologie-Olympiade“ des „Leibniz-Instituts für die Pädagogik der Naturwissen-schaften und der Mathematik“ (IPN) der Universität Kiel teilgenommen: Maresa Baus, Ina Landsmann und Kim Landsmann (alle Q2). Alle drei haben sich in der ersten Runde kniffeligen Aufgaben, die deutlich über dem Niveau der Oberstufe liegen, gestellt und diese so gut gelöst, dass sie sich für die zweite Runde des Wettbewerbs in Form einer sehr anspruchsvollen Klausur qualifiziert haben.

Die haben sie sehr gut bearbeitet und landesweit hervorragenden Plätze erreicht. Ina Landsmann hat hier dabei mit dem landesweiten Platz 7 besonders platziert und dafür einen wertvollen Fachbuchpreis erhalten. Zudem war sie damit sogar für die einwöchige 3. Runde (Bundesentscheid) qualifiziert. Auf Grund der Corona-Umstände konnte diese nicht als einwöchiges Meeting in Kiel stattfinden, sondern fand digital als Online-Format mit einer praktischen Klausur in der Schule statt. Diese Runde hat sie mit Platz 36 abgeschlossen und gehört damit zu den bundesweit besten Biologieschüler*innen!

Nun wurden die Urkunden an alle drei Schülerinnen durch den MINT-Beauftragten, Herrn Voßmeier, übergeben.

Vor kurzem hat Bea Pfeiffer, Q1, an zwei Workshops der Universität Bielefeld teilgenommen. Entwickelt und durchgeführt wurden diese durch das Osthushenrich-Zentrum für Hochbegabungsforschung an der Fakultät für Biologie (OZHB).

Hier ist ihr Bericht über die beiden Tage:

Online-Workshop: „Lernen durch Bewegung“

Warum Bewegung schlau macht? Genau dieser Frage sind wir in dem Workshop der Uni Bielefeld in den Weihnachtsferien auf den Grund gegangen. Dazu haben wir uns mit exekutiven Funktionen des Menschen auseinandergesetzt. Diese sind kognitive Kontrollmechanismen des Körpers, die vor allem in komplexen Situationen, in denen automatisierte Reaktionen nicht ausreichen, notwendig sind. Exekutive Funktionen scheinen Studien zu Folge möglicherweise für den Schulerfolg eine größere Rolle zu spielen als die kognitive Intelligenz und das Beste dabei, exekutive Funktionen sind trainierbar! In dem Workshop haben wir uns zunächst erstmal generell mit dem Aufbau des Gehirns und der Reizweiterleitung befasst, sodass wir uns nach und nach erarbeitet haben, was bei uns im Körper vom Impuls bis zur Bewegung passiert. Anschließend haben wir uns konkret mit der Trainierbarkeit der exekutiven Funktionen befasst und konnten uns in praktischen Arbeitsphasen selbst Übungen zur Herausforderung unserer exekutiven Funktionen überlegen, welche entweder ein rein physisches/rein kognitives Training waren oder eine Kombination aus beiden, was am effektivsten ist. Außerdem haben wir online weitere Tests ausprobiert, welche u.a. sowohl die Konzentrationsfähigkeit, als auch die Reaktionsgeschwindigkeit und das Auffassungsvermögen (Arbeitsgedächtnis, Inhibition, Kognitive Flexibilität) gefordert haben.

Alles in allem war dies ein sehr interessanter und gelungener Workshop, welcher durch praktische Arbeitsphasen aufgelockert wurde und aus dem man nicht nur inhaltlich Informationen zum Gehirn und der Reizverarbeitung, sondern auch weiterführende Übungen und Anregungen zur Verbesserung der eigenen Lernfähigkeit für den Alltag gewinnen konnte.

Online-Workshop: „Genetik vs. Covid-19”

Dieser Workshop war in zwei Module unterteilt. Zunächst sind wir mehr ins Detail gegangen, was die Reizweiterleitung der Nervenbahnen angeht, sodass wir den genauen Mechanismus kennengelernt und uns schlussendlich angeschaut haben, wie Gifte (z.B. Nikotin, Alkohol, Gifte aus der Pflanzen-/Tierwelt) unsere Reizweiterleitung beeinflussen. Im zweiten Teil des Workshops ging es um das Covid-19 Virus und im Detail um die Methoden mit welchen das Virus nachgewiesen werden kann, aber auch wie eine Sequenzierung funktioniert, um herauszufinden, ob es sich um eine Mutation handelt. Abschließend wurde kurz angesprochen, welche Schritte bei einer Impfstoffentwicklung durchlaufen werden, allerdings ohne auf verschiedene Entwicklungsstufen genauer einzugehen. Dazu konnten wir jeweils ein E-learning Modul durcharbeiten, was sowohl Videos als auch Animationen oder Informationstexte beinhaltet hat.

Alles in allem, war der zweite Workshop „Genetik vs. Covid-19“ weniger interaktiv aufgebaut, sodass man sich die Inhalte selbst erarbeitet hat, nichtsdestotrotz war es sehr informativ und man hat einen ausführlichen Überblick über die Reizweiterleitung im Körper sowie verschiedenste Methoden der Gentechnik erhalten.

Nachdem durch Corona die Exkursionen der Biologie-Kurse der Q1 zum Biologiezentrum Bustedt entfallen mussten, hatten wir erfreulicherweise Ende August die Möglichkeit diese mit allen Biologiekursen (1x LK und 3x GK)– nunmehr in der Q2 – nachzuholen.

Bei schönem Wetter und unter fachlicher Anleitung wurde die Gewässergüte des örtlichen Brandbachs mit physikalischen, chemischen und biologischen Parametern bestimmt. Ein besonderes Gewicht kommt dabei dem sogenannten „Saprobienindex“ zu, für den die Schülerinnen und Schüler jede Menge Indikatororganismen im Bach gesucht und gesammelt haben. Anschließend wurden die Tiere kategorisiert und bestimmt, um so abschließend die Gewässergüte bestimmen zu können.

Die Bilder zeigen die Aktivitäten des Biologie Leistungskurses von Herrn Voßmeier.

Gleich zu Beginn des neuen Schuljahres konnten wir mit den Klassen 8a, 8b, und 8c das Biologiezentrum Gut Bustedt besuchen, um eine "Heckenexkursion" durchzuführen. Dabei wurden Heckenpflanzen und dort ansässige Tiere bestimmt. So lernte man auch den ökologischen Wert einer Hecke anhand ihrer Pflanzen abzuschätzen.

Am 18. August 2020 machte die Klasse 8a den Anfang. Wir waren nach 5 Monaten Corona-bedingtem Ausfall die erste Lerngruppe, die Gut Bustedt wieder besuchen konnte. Entsprechend groß war die Freude bei allen Beteiligten. Die Exkursion war eigentlich für den Monat Mai im Jahrgang 7 vorgesehen und wurde nun nachgeholt. Aufgeschoben ist nicht aufgehoben ...

Beim aktuellen Durchgang der Internationalen JuniorScienceOlympiade (IJSO) haben Schülerinnen und Schüler des Friedrichs-Gymnasiums mit großem Erfolg teilgenommen.

Der Wettbewerb stand unter dem Motto „Alles Tinte“. In der ersten Runde wurden kniffelige Aufgaben aus den Naturwissenschaften Biologie, Chemie und Physik bearbeitet und gelöst. Dabei stand neben dem Wettbewerbsgedanken vor allem die Freude am Experimentieren im Vordergrund. Die Experimente beinhalteten unter anderem die eigene Herstellung und Erprobung von Tinte, das Gießen von weißen Rosen mit farbiger Tinte, die Erklärung für den „Tintenkiller“ und auch die Temperaturmessung mittels Tinte.

Mehr als 50 Schülerinnen und Schüler der Klassen 5 bis 8 haben sich der Herausforderung gestellt und wurden dabei von Frau Panzlaff, Herrn Taake, Herrn Voßmeier und Herrn Dr. Widmer begleitet.

Insgesamt 8 unserer Teilnehmer haben sich auf Grund ihrer hervorragenden Ergebnisse in der ersten Runde für die zweite Runde in Form einer sehr anspruchsvollen Klausur über alle Naturwissenschaften qualifiziert und haben daran mit Erfolg teilgenommen.

Dies sind Charlotte Sophie Keiff, Jonas Voßhenrich, Mirja Büscher, Marlon Fricke, Pauline Sagasser, Mara Oppermann, Lilja Schlingmeier und Paula Rürup.

Wir gratulieren herzlich!

Die SchülerInnen des Biochemie-Differenzierungskurses der Klassen 9 haben zum wiederholten Male erfolgreich an dem Wettbewerb „Jugend testet“ der Stiftung Warentest teilgenommen. Sie haben in Kleingruppen ein Produkt, das sie interessiert, getestet und im Rahmen des Biochemie-Unterrichts untersucht. Emily Dyck und Leonie David haben z.B. "Haarfarben und Haartönungsmittel" genauer untersucht. Dabei kamen die beiden zu folgendem Fazit: 

"Nach der Auswertung der Ergebnisse haben wir festgestellt, dass chemische Haarfärbemittel nicht empfohlen werden können. Sie enthalten unterschiedliche gesundheitsschädliche sowie umweltschädliche Stoffe. Auch wenn chemische Färbemittel günstiger und viel leichter in der Handhabung sind, schädigen sie die Haare, indem sie die äußerste Schuppenschicht lösen und die natürliche Haarstruktur verändern. Dies widerspricht jedoch den Werbeaussagen der Hersteller, die behaupten die Haare seien gesünder und gepflegter nach der Färbung. Die pflanzlichen Farben hingegen, legen sich um das Haar und stärken somit die Haarstruktur. Sie stellen eine gute Alternative zu den chemischen Kolorationen, da sie ebenfalls permanente Ergebnisse erzielen."

Mit ihrer hervorragenden Projektarbeit waren Emely und Leonie unter den besten 50 von 2311 Jugendlichen (und 618 Arbeiten)! Weitere Informationen finden Sie dazu auf der Internet-Seite „https://www.test.de/jugendtestet“.

Auch im nächsten Schuljahr werden wir wieder mit SchülerInnen des Biochemie-Differenzierungskurses an einem solchen Wettbewerb teilnehmen. Die SchülerInnen haben dabei die Gelegenheit ihre fachwissenschaftlichen und praktischen Kompetenzen bei der Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten und beim Anfertigen von Projektarbeiten zu verbessern, was eine gute Vorbereitung für die Oberstufe darstellt. Außerdem machen diese Projektphasen den (meisten) SchülerInnen und auch dem betreuenden Lehrer nicht nur viel Arbeit, sondern eine Menge Freude.

Der Biologie Leistungskurs Q1 hat selbst mitgebrachte Wurst auf die tierische Herkunft des Fleisches untersucht und so z. B. die Korrektheit der Packungsdeklaration überprüft. Dazu waren die Schüler*innen im Sicherheitslabor des „CeBiTec – Center for Biotechnology“ der Universität Bielefeld und wurden dort von Herrn Menting, der vor einigen Jahren selbst am Friedrichs-Gymnasium unterrichtet hat, empfangen und betreut. Zunächst wurde aus den Zellen der Wurstproben und von Fleischproben vier typischer Vergleichstierarten (Schwein, Rind, Pute und Pferd) die mitochondriale DNA per Lyse gewonnen, zentrifugiert, isoliert und anschließend mit der Polymerasekettenreaktion (PCR) millionenfach vervielfältigt. Durch die Behandlung mit Restriktionsenzymen wurden dann unterschiedlich lange DNA-Fragmente hergestellt, welche in der abschließenden Gelelektrophorese in verschiedenen Geltaschen im elektrischen Feld nach der Größe aufgetrennt wurden und so ein charakteristischen Bandenmuster ergaben.

Bei all diesen Arbeitsschritte musste mit professionellen Mikropipetten sorgfältig im Bereich von wenigen Mikrolitern (millionstel Liter) pipettiert werden, was den Schüler*innen durchweg gut gelang.

Der Labortag wurde von den Schüler*innen und ihrem Biologielehrer, Herrn Voßmeier, als sehr lehrreich und interessant bewertet, auch weil sie durch die praktische Erprobung molekulargenetischer Techniken diese sich viel besser vorstellen können.

In diesem Jahr haben erfreulicherweise drei Schülerinnen des Friedrichs-Gymnasiums an dem sehr anspruchsvollen Wettbewerb der „Internationalen Biologie-Olympiade“ des „Leibniz-Instituts für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik“ (IPN) der Universität Kiel teilgenommen: Maresa Baus, Ina Landsmann und Kim Landsmann (alle Q1) . Alle drei haben sich in der ersten Runde kniffeligen Aufgaben, die deutlich über dem Niveau der Oberstufe liegen, gestellt und diese so gut gelöst, dass sie sich für die zweite Runde des Wettbewerbs in Form einer sehr schweren Klausur qualifiziert haben.

Die haben sie sehr gut bearbeitet und landesweit die hervorragenden Plätze 26 (Maresa Baus), 36 (Ina Landsmann) und 45 (Kim Landsmann) belegt. Da Maresa und Ina unter den besten 40 Schüler*innen in NRW waren, waren sie vor wenigen Tagen zu einer Feierstunde in Bergkamen eingeladen. In diesem Rahmen wurden ihnen die Urkunden mit einem kleinen Präsent von einem Vertreter des Ministeriums für Schule und Bildung NRW übergeben.

Nun wurden die ergänzenden Bundesurkunden an alle drei Schülerinnen von Frau Horst de Cuestas übergeben. Mit ihnen freut sich über den großen Erfolg ihr Biologie-Lehrer, Herr Voßmeier.