2. Ausführen

In dieser Phase wenden die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen über das Humangenomprojekt durch interaktive und praxisorientierte Lernaktivitäten an, die für den Einsatz in Delightex konzipiert sind. Der Fokus liegt darauf zu verstehen, wie genomische Daten erforscht, erklärt und in realen wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Kontexten genutzt werden, ohne dass die Schülerinnen und Schüler komplexe Labortätigkeiten durchführen müssen.

Mit Delightex erkunden die Schülerinnen und Schüler dreidimensionale Modelle von DNA und Chromosomen, die direkt in der Lernsituation platziert sind. Diese visuellen Modelle helfen den Lernenden, die Doppelhelix-Struktur der DNA, die Basenpaarung und den Aufbau der Chromosomen klar zu erkennen. Durch Drehen und Heranzoomen der Modelle vertiefen die Schülerinnen und Schüler ihr Verständnis für die Genomstruktur und verknüpfen abstraktes Lehrbuchwissen mit visuellen Darstellungen (NHGRI, 2024).
Als visuelle Unterstützung können Lehrkräfte kurze animierte Videos wie „DNA Structure and Function“ von Khan Academy verlinken, das die Bestandteile der DNA klar und altersgerecht erklärt:
https://www.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-regulation/dna-and-rna-structure/v/dna-structure-and-function

Um das Verständnis dafür zu fördern, wie das Humangenomprojekt DNA sequenziert hat, sehen sich die Schülerinnen und Schüler kurze erklärende Videos an, die in Delightex eingebettet oder verlinkt sind. Diese Videos führen in die Grundidee der Sanger-Sequenzierung ein und zeigen, wie Wissenschaftler DNA-Fragmente lesen und zu einem vollständigen Genom zusammensetzen. Ein empfohlenes Beispiel ist das NHGRI-Bildungsvideo „How the Human Genome Was Sequenced“, das den Prozess einfach erklärt und direkt mit dem HGP verknüpft (NHGRI, 2024):
https://www.genome.gov/education/educational-resources

Nach dem Ansehen des Videos beantworten die Schülerinnen und Schüler Reflexionsfragen in Delightex, zum Beispiel warum die DNA in kleinen Stücken sequenziert werden musste und wie Computer den Wissenschaftlern geholfen haben, das vollständige Genom zusammenzusetzen. Dies hilft den Lernenden, die Informationen aktiv zu verarbeiten, anstatt den Inhalt nur passiv anzusehen (Collins et al., 2003).

Anschließend erkunden die Schülerinnen und Schüler die praktische Nutzung von Genomdaten anhand interaktiver Genbeispiele. In Delightex-Szenen enthalten Chromosomenabbildungen hervorgehobene Genregionen, wie zum Beispiel das BRCA1-Gen, das mit dem Brustkrebsrisiko in Verbindung steht. Durch das Auswählen dieser Markierungen lesen die Lernenden kurze Erklärungen zur Genfunktion und wie genetische Mutationen die Krankheitsentwicklung beeinflussen können. Diese Aktivität verknüpft das Humangenomprojekt mit der modernen Genommedizin und zeigt, wie Genomdaten die medizinische Forschung unterstützen (Green & Guyer, 2015).
Eine optionale unterstützende Ressource ist die NHGRI-Seite „What is BRCA?“, die für ein allgemeines Publikum geschrieben ist:
https://www.genome.gov/genetics-glossary/BRCA

Ethisches Denken ist ein wichtiger Bestandteil der Execute-Phase. Die Schülerinnen und Schüler werden mit kurzen, szenariobasierten Situationen zum Umgang mit Genomdaten konfrontiert, etwa zu Gentests, Datenschutz oder dem Zugang zu medizinischen Informationen. Diese Szenarien erscheinen als Informationstafeln in Delightex und fordern die Lernenden auf, Fragen wie „Wer sollte Zugang zu genetischen Daten haben?“ und „Wie könnte Missbrauch zu Diskriminierung führen?“ zu bedenken. Jedes Szenario ist mit dem ELSI-Programm (Ethical, Legal, and Social Implications) des Humangenomprojekts verknüpft, das einen Teil seines Budgets der Erforschung dieser Themen widmete (Green & Guyer, 2015).
Für zusätzlichen Kontext können die Schülerinnen und Schüler die NHGRI-Übersichtsseite zu ELSI erkunden:
https://www.genome.gov/about-genomics/policy-issues/ELSI