BioGO, eine Schatzsuche für den Biologieunterricht

Im vergangenen Semester starteten wir mit einer großen Herausforderung in die Unterrichtssaison: 320 Studienanfängern einen Einführungskurs in Biologie zu unterrichten. Das formale Ziel des Kurses war es, die Studenten mit pflanzlichen und tierischen Strukturen in verschiedenen Maßstäben vertraut zu machen und wie diese Strukturen interagieren und zusammen funktionieren. Abgesehen davon wollten wir ihnen auch beibringen, die Natur zu beobachten. Wir wollten, dass sie erkennen, dass sie nicht in einen Naturpark gehen müssen, um ein hohes Maß an Artenvielfalt zu sehen. Aber wie macht man das effizient mit über 300 Studenten?

Der klassische Weg wäre, einen Foliensatz vorzubereiten, in dem die verschiedenen morphologischen Merkmale von Pflanzen und Tieren detailliert beschrieben werden, und sie in einem Plenumsvortrag durchzugehen. Dies ist eine Lösung, die problemlos auf eine beliebige Anzahl von Schülern hochskaliert werden kann. Wir haben das als Studenten selbst erlebt. Es gibt keinen besseren Weg, die Motivation aus einem Schüler zu saugen, als zehn Folien zu lesen, die verschiedene Blattanordnungen beschreiben. Es musste einen besseren Weg geben. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, BioGO zu gründen.

BioGO (wie in PokemonGO) ist eine groß angelegte biologische Schatzsuche, die wir für unsere Schüler erstellt haben. Das Prinzip ist einfach. Wir haben eine Liste von mehr als 250 „Quests“ zusammengestellt, die in Louvain-la-Neuve (der Stadt der Katholische Universität von Louvain hat seinen Sitz in). Diese Quests waren alle mit biologischen Strukturen und Organismen verbunden, sowohl botanisch als auch zoologisch. Hier sind ein paar Beispiele:

• Finden Sie eine Achäne
• Finde ein holzfressendes Insekt

Diese Quests hatten unterschiedliche Schwierigkeitsgrade (1,2,3) mit unterschiedlichen Belohnungen. Die unterschiedlichen biologischen Begriffe haben wir den Studierenden nicht in einer Plenarvorlesung erklärt. Wir wollten, dass sie sie nachschlagen und selbst lernen.

Sobald die Schüler (aufgeteilt in Dreiergruppen) eine gute Vorstellung davon hatten, was auf der Liste stand, mussten sie nach draußen gehen, um die Quests im wirklichen Leben zu finden. Da wir nicht wollten, dass sie während des Spiels etwas beschädigen oder einsammeln, mussten sie die Quests fotografieren, sobald sie sie gefunden hatten. Wir haben sie auch gebeten, beim Fotografieren die Geotagging-Funktion ihres Telefons zu aktivieren. Diese Bilder mussten vier Wochen lang jede Woche im studentischen Intranet eingereicht werden. Insgesamt musste jede Gruppe 3 Bilder einreichen, um eine Summe von 80 Punkten zu erreichen. Wir würden sie dann überprüfen, um zu beurteilen, ob sie richtig waren oder nicht.

Um die Erfahrung noch ein bisschen unterhaltsamer zu gestalten und die Schüler noch mehr zu motivieren, haben wir auch eine erstellt Webschnittstelle wo sie die Anzahl der Aufgaben und Punkte jedes Teams sehen konnten. Jede Woche überprüften sie dann ihren eigenen Fortschritt und ihren Platz auf der Anzeigetafel.

Die Schüler sammelten mehr als 8000 Bilder, mehr als die Hälfte davon mit Geotags versehen und datiert. Alle Bilder (und Ergebnisse) für die verschiedenen Quests können in der endgültigen Benutzeroberfläche des Spiels (auf Französisch) eingesehen werden: www.biogo.xyz. Unser allgemeines Gefühl war, dass die Schüler motiviert und begierig darauf waren, so viele Quests wie möglich zu finden. Wir haben sie gebeten, uns anonym Feedback zu ihren Erfahrungen zu geben. Von den 211 Befragten mochten 196 (93%) das Spiel und 179 (85%) gaben an, dass sie in diesen vier Wochen gelernt haben. Wir haben auch festgestellt, dass die Schüler in den folgenden pflanzenbiologischen Praktika ein besseres Verständnis und Wissen über die verschiedenen botanischen Begriffe hatten.

Zusammenfassend denken wir, dass die Erfahrung ein großer Erfolg war. Wir erreichten ein hohes Maß an studentischem Engagement und begannen mit dem Aufbau einer großen Datenbank mit biologischen Strukturen von Pflanzen und Tieren. Diese Datenbank ist bereits in Form von aufgewertet eine Trainings-Webanwendung für botanische Begriffe. Wir entwickeln derzeit auch eine vollständige BioGO-Webschnittstelle (natürlich kostenlos und Open-Source), damit jeder sie verwenden kann. Wir gehen davon aus, dass es in den nächsten Monaten für alle Interessierten einsatzbereit sein wird.

Über die Autoren

Guillaume Lobet

Guillaume Lobet ist Assistant Professor am Forschungszentrum Jülich (IBG3, Agrosphere) und der Université catholique de Louvain (Earth and Life Institute). Das Ziel von Guillaumes Forschung ist (i) zu verstehen, wie verschiedene Signale, die Informationen tragen, interagieren und auf Pflanzenebene übermittelt und integriert werden, und (ii) diskretes physiologisches Wissen in funktionelle Pflanzenprozesse zu erweitern. All dies unter Verwendung von funktionalen strukturellen Anlagenmodellen. Mehr über Guillaumes Forschung finden Sie unter www.guillaumelobet.be.

Charlotte Descamps

Charlotte Descamps ist Doktorandin (Earth and Life Institute) und Lehrassistentin an der Fakultät für Bioingenieure der UCLouvain. Ihre Zeit ist aufgeteilt zwischen dem Unterrichten (hauptsächlich Botanik und Pflanzenidentifikation) und dem PhD-Studium über Pflanzen-Bestäuber-Beziehungen bei Prof. Anne-Laure Jacquemart und Prof. Muriel Quinet. Das Hauptziel besteht darin, aufzuzeigen und zu verstehen, wie der Klimawandel durch Wasserstress und Temperaturanstieg die Pflanzenressourcen und die Folgen dieser Veränderungen für Bestäuber beeinflussen kann.

Lola Leveau

Lola Leveau ist Bioingenieurin, Doktorandin und Lehrassistentin an der Fakultät für Bioingenieure der UCLouvain. Das Ziel ihrer Doktorarbeit ist es, die Leistungen innovativer Anbausysteme, die von belgischen Landwirten eingerichtet wurden, aus agronomischer, ökologischer und wirtschaftlicher Sicht zu vergleichen. Dieser Vergleich wird in Zusammenarbeit mit einem Netzwerk lokaler Landwirte durchgeführt, auf deren Flächen die Messungen durchgeführt werden und mit deren Beratung die Protokolle und Messmethoden entwickelt wurden.

Luise Mignard

Louise Mignard ist Bioingenieurin, Doktorandin und Lehrassistentin an der Fakultät für Bioingenieure der UCLouvain. Ihr Diplomarbeitsprojekt befasst sich mit dem Einfluss von Nahrungsfettsäuren auf die Tumorentstehung und -progression. Das Hauptziel ihrer Arbeit ist es, durch In-vitro- und In-vivo-Modelle die zugrunde liegenden Mechanismen der starken zytotoxischen Wirkung einiger ungewöhnlicher Fettsäuren auf fortgeschrittene Tumore, die eine hohe metabolische Plastizität und einen verstärkten Fettsäurestoffwechsel aufweisen, aufzuzeigen und zu verstehen .

Jean-Francois Rees

Jean-François Rees ist Tierphysiologe und Professor an der UCLouvain. Er arbeitet an Fischökotoxikologie am Louvain Institute of Biomolecular Science and Technology (LIBST). Ein Schwerpunkt seiner Arbeit beschäftigt sich mit der Frage nach der Wirkung von Schadstoffen auf Tiefseefische, wie beispielsweise Rattenschwänze, die an der Oberfläche nicht am Leben erhalten werden können und somit jede experimentelle Belastung der Fische mit Schadstoffen verbieten. Aus diesem Grund entwickelt er In-vitro-Systeme zur Untersuchung der Auswirkungen von hohem hydrostatischem Druck auf die Reaktion von Leberzellen von Tiefseefischen auf Xenobiotika.