Karte des Lernpfads

 
Allgemeines Thema des Lernpfads
 
 Humangenomprojekt und Genomische Medizin
Spezifischer Name der Lerneinheit
 
 Das menschliche Genom entschlüsseln
Alter der Zielgruppe

14–18 Jahre
Anforderungen an die Lernenden Grundkenntnisse über den Aufbau der DNA und Genexpression. Interesse an Biologie, Genetik oder Biotechnologie. Fähigkeit, digitale Geräte zu nutzen und mit Augmented Reality (AR)-Inhalten zu interagieren.
Beschreibung der Lerneinheit Diese Lerneinheit führt die Lernenden in das ENCODE-Projekt und die funktionellen Elemente des menschlichen Genoms ein – mittels eines interaktiven, forschenden Lernansatzes, unterstützt durch Augmented Reality (AR). Die Schülerinnen und Schüler erkunden zentrale genomische Konzepte wie codierende und nicht-codierende DNA, regulatorische Regionen, Genexpression und Chromatinstruktur. Mit Assemblr EDU als Haupt-AR-Plattform interagieren die Lernenden mit mehrschichtigen digitalen Modellen, die die Genomorganisation und Genregulationsprozesse visualisieren. Die AR-gestützte Erkundung wird durch angeleitete Diskussionen, Vokabelübungen, digitale Quizze und kollaborative Aufgaben ergänzt. Die Einheit gipfelt in einem AR-basierten Miniprojekt oder einer strukturierten AR-Challenge. Ziel der Lerneinheit ist es, das Verständnis der Lernenden für die Komplexität des Genoms zu vertiefen, die Bedeutung nicht-codierender regulatorischer Elemente hervorzuheben und die Rolle groß angelegter, kollaborativer Forschungsprojekte wie ENCODE in der modernen Genetik und der genomischen Medizin zu betonen.
Fach: Beteiligte Parteien Biologie / Lebenswissenschaften; IKT / Digitale Kompetenz; Naturwissenschaftslehrkräfte; Eingesetzte AR-Plattform: Assemblr EDU
Schlüsselbegriffe Menschliches Genom, ENCODE-Projekt, Funktionelle DNA-Elemente, Nicht-codierende RNA, Genregulation, Chromatin, AR in der Bildung, Bioinformatik, Genomik, Naturwissenschaftliches Lernen
Wichtige Qualifikationen, Fähigkeiten und Kenntnisse, die erworben werden können Verständnis des Aufbaus und der Funktion des menschlichen Genoms. Wissen über codierende und nicht-codierende Regionen und deren regulatorische Rollen. Vertrautheit mit genomischen Forschungsansätzen und Technologien (z. B. ChIP-seq, RNA-seq). Fähigkeit zur Interpretation wissenschaftlicher und visueller Genomdaten. Digitale Kompetenz durch strukturierte AR-Erkundung. Teamarbeit und wissenschaftliche Kommunikationsfähigkeiten. Kritisches Denken im Zusammenhang mit genetischer Forschung und deren Anwendungen in Medizin und Biotechnologie.
Verwendete Ressourcen und didaktische Hilfsmittel Angepasste wissenschaftliche Texte und Zusammenfassungen. Assemblr EDU Augmented Reality-Anwendung. Mobile Geräte (Smartphones oder Tablets) zur AR-Interaktion. Digitale oder druckbare AR-Marker (falls erforderlich). 3D-Modelle von DNA, regulatorischen Regionen und Chromatinstrukturen. Interaktive Arbeitsblätter und Beobachtungstabellen. Online-Quiztools zur formativen Bewertung (z. B. Gimkit)
Bewertungskriterien und Evaluation Aktive Teilnahme an der AR-gestützten Erkundung und an Gruppenaufgaben. Ausfüllen von Beobachtungstabellen und Reflexionsfragen. Genauigkeit bei der Erklärung genomischer Elemente und ihrer regulatorischen Funktionen. Ergebnisse der formativen Bewertungen (Vokabel- und Konzeptüberprüfungen). Qualität des abschließenden AR-basierten Miniprojekts oder der strukturierten AR-Aufgabe. Peer-Feedback und Lehrkräftebewertung