Experimentiertag - Biotechnologie
Zielgruppe
Jahrgangsstufe: 9, 10, 11, 12, 13, EF, Q1, Q2
Fachrichtung
Biologie, Chemie
Bezug zur FZJ Forschung
Das Forschungszentrum Jülich gehört zum Kompetenzzentrum Bioökonomie Science Center (BioSC), das in einem integrativen Gesamtkonzept Forschung für eine nachhaltige Bioökonomie betreibt.
Ablaufbeschreibung
Die Schülerinnen und Schüler produzieren mit Hilfe von Saccharomyces cerevisiae Ethanol (klassische Alkoholische Gärung) und untersuchen dabei die Ethanolausbeute beim Einsatz unterschiedlicher Zucker. Sie destillieren einen Hefeansatz um reines Ethanol zu gewinnen und bestimmen anschließend den Ethanolgehalt an einem Gaschromatographen.
Das gewonnene Ethanol wird zum Betreiben einer direkten Ethanolbrennnstoffzelle (DEFC) eingesetzt.
Alle Experimente werden von den Schülerinnen und Schülern mithilfe von Experimentierboxen selbständig geplant.
In der Zusammenfassung wird dann der ganze Produktionsweg noch einmal unter ökonomischen, ökologischen und sozialen Gesichtspunkten betrachtet.
Geplante Experimente:
1. Produktion von Ethanol (arbeitsteilig für drei verschiedene Zuckerarten)
2. Ethanolgewinnung durch Destillation
3. Konzentrationsbestimmung mittels Gaschromatographie
4. Verdünnung auf die gewünschte Konzentration für den Betrieb der DEFC
Anbindung an den Lehrplan
Keine direkte, inhaltliche Anbindung an den Lehrplan der SI, es werden jedoch folgende prozessbezogene Kompetenzen aus dem Bereich Erkenntnisgewinnung angesprochen:
- Die Schüler:innen beobachten und beschreiben biologische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung
- Die Schüler:innen erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe biologischer Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind
- Die Schüler:innen führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese.
- Die Schüler:innen stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus.
- Die Schüler:innen interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen.
- Des Weiteren ist es natürlich möglich, im Rahmen der Differenzierung in der Mittelstufe das Thema „alkoholische Gärung“ zu behandeln.
Lernform
Experimentierboxen, Gruppenarbeit (meist zweier Gruppen)
Anzahl der Teilnehmenden
min. 10 Personen
max. 30 Personen
Beginn - Ende
08:45 - ca. 16:00 Uhr
Kosten
7,00 € pro Person inklusive Mittagsverplegung
Termine und Anmeldung
Hier