Auf- und Ausbau eines modernen (Umwelt-)Analytiklabors am Gymnasium Konz

Das (Umwelt-)Analytiklabor am Gymnasium Konz fungiert als interdisziplinärer MINT-Förderbaustein (Drehscheibe der MINT-Ausbildung) und ist mit einer Vielzahl an High-Tech-Geräten – insbesondere für analytische Zwecke – ausgestattet. Die Laboreinrichtung richtet sich – nicht zuletzt aufgrund der propädeutisch angelegten Vertiefungsmöglichkeiten – in erster Linie an Schüler:innen der Sekundarstufe II: z. B. regulärer MINT-Fachunterricht, Betreuung von Facharbeiten, Besonderen Lernleistungen und „Jugend forscht”-Arbeiten.

1. Umsetzung und derzeitige Nutzung des (Umwelt-)Analytiklabors

Im Verlauf des Schuljahres 2014/2015 wurde am Gymnasium Konz damit begonnen, ein modernes (Umwelt-)Analytiklabor aufzubauen, was eine Antwort auf die Gegebenheiten darstellt, dass…

• die Schule eine günstige Nähe zu geeigneten Analysenstandorten aufweist (z. B. Gewässeranalytik am Konzer Bach, an der Saar und an der Mosel; Bodenanalytik am Liescher Berg, wo auf engstem Raum unterschiedliche Ausgangsgesteine und Bodentypen vorliegen).
• sich zunehmend mehr Schüler*innen am Gymnasium Konz über den regulären Unterricht hinaus in den MINT-Fächern bzw. im (umwelt)analytischen Bereich interdisziplinär und praktisch betätigen möchten.

Die offizielle Laboreröffnung durch die Behörden erfolgte im November 2015. Das (Umwelt-)Analytiklabor trifft schulintern und in der Öffentlichkeit auf eine breite Akzeptanz und hohe Kooperationsbereitschaft (vgl. 2.3), sodass die Laboreinrichtung in den letzten acht Jahren mit viel Engagement aller Beteiligten – und insbesondere durch die aktuell laufende Generalsanierung des Konzer Schulzentrums – sukzessive ausgebaut und weiterentwickelt werden konnte. Hierdurch war es möglich, zahlreiche High-Tech-Laborgeräte und Profi-Labormöbel anzuschaffen, wodurch sich das (Umwelt-)Analytiklabor zu einem bedeutenden interdisziplinären MINT-Förderbaustein entwickeln konnte, der mittlerweile ein wissenschaftspropädeutisches Leuchtturmprojekt in der regionalen Schullandschaft darstellt und auch von anderen Bildungseinrichtungen genutzt wird. Durch den fortschreitenden Ausbau der Laboreinrichtung ist es möglich, dass im Zuge des MINT-Unterrichtes und im Rahmen von Facharbeiten, Besonderen Lernleistungen und „Jugend forscht”-Arbeiten zunehmend auf modernste Technik an der eigenen Schule zurückgegriffen werden kann. Außerdem sei zu erwähnen, dass die Einrichtung des (Umwelt-)Analytiklabors der Bachpatenschaft am Gymnasium Konz zugutekommt, die eine kontinuierliche (biologische, chemische und hydromorphologische) Zustandsüberwachung des Konzer Baches erforderlich macht.

Mit Hilfe des (Umwelt-)Analytiklabors wurde ein wertvoller Beitrag zur Auszeichnung “MINT-freundliche Schule” im Jahr 2015 geleistet, es ist ein bedeutender interdisziplinärer MINT-Förderbaustein am Gymnasium Konz, der sich aufgrund seiner ganzheitlichen (naturwissenschaftlichen) Förderung von Schüler:innen wunderbar mit allen Facetten des am Gymnasium Konz vereinbarten MINT-Konzeptes verzahnen lässt.

Die in der Laboreinrichtung vorliegende moderne Labortechnik motiviert unsere Schüler:innen zum hypothesengeleiteten Experimentieren und fördert das Interesse an MINT-affinen Studiengängen und Berufsausbildungen. So ist man bestrebt, das bestehende Angebot sukzessive zu erweitern, an gegenwärtige Technikstandards anzupassen und fundiert in die Zukunft zu tragen

Das (Umwelt-)Analytiklabor nach der Generalsanierung

2. MINT-Förderung und Kompetenzentwicklung durch das (Umwelt-)Analytiklabor

Das Labor bereichert nicht nur reguläre Unterrichtsreihen, sondern fördert auch vielfältige außerunterrichtliche Forschungsaktivitäten wie beispielsweise Facharbeiten, Besondere Lernleistungen und „Jugend forscht”-Arbeiten. Auf diese Weise werden zahlreiche Möglichkeiten zum handlungsorientierten bzw. ganzheitlichen Lernen eröffnet (Verzahnung von Theorie und Praxis), wobei bedeutende kognitive, psychomotorische und affektive Lernziele erreicht werden können, was letztlich der so genannten „Goldenen Regel“ von Comenius gerecht wird, „alles, so weit wie möglich, den Sinnen zugänglich zu machen“, und dem Leitspruch von Pestalozzi entspricht: „Lernen mit Kopf (Denken), Herz (Fühlen) und Hand (Handeln)“.

Kognitiver Lernbereich:

• Aneignung und Anwendung von Fachwissen in den MINT-Fächern, wobei ein möglichst hohes Maß an Interdisziplinarität angestrebt wird.
• Im Zusammenhang der Interdisziplinarität sei vor allem auf Forschungsarbeiten der                        Schüler:innen und die Bachpatenschaft verwiesen.

Psychomotorischer Lernbereich:

• Durchführung von Experimenten in den MINT-Fächern, Förderung des experimentellen Geschicks und Einübung von Fachmethoden der Erkenntnisgewinnung
• In diesem Bereich gilt insbesondere der Leitspruch: “Moderne Technik motiviert!”

Affektiver Lernbereich

• Entwicklung einer positiven Einstellung zu den MINT-Fächern
• Entwicklung von Umweltschutzbewusstsein

3. Nutzung und Erfolge

Das moderne (Umwelt-)Analytiklabor wird – abgesehen von außerunterrichtlichen Forschungsarbeiten der Schüler:innen und den chemischen Gewässeranalysen im Rahmen der Bachpatenschaft – in erster Linie für den regulären Chemie- und Biologieunterricht der gymnasialen Oberstufe eingesetzt, sodass pro Schuljahr rund 300 Schüler:innen der Sekundastufe II in diesem Raum analytisch arbeiten. Im Zusammenhang der oben erwähnten Forschungsarbeiten der Schüler:innen wird das Labor auch zur gezielten Begabtenförderung eingesetzt. Der Erfolg des (Umwelt-)Analytiklabors wird durch die gestiegene Anzahl und die zahlreichen Erfolge von Forschungsabreiten der Schüler:innen belegt, die in der neuen Einrichtung angefertigt wurden bzw. aktuell in Bearbeitung sind. Derartige Projekte können auf der Labor/MINT-Homepage eingesehen werden: Seit 2015 hat das Gymnasium Konz beispielsweise an sieben “Jugend-forscht”-Wettbewerbsrunden teilgenommen (17 Projekte), wobei auf Regional-, Landes- und Bundesebene bisher insgesamt 20 Preise (ohne Sonderpreise) erzielt werden konnten (8 x 1. Preis, 8 x 2. Preis, 3 x 3. Preis, 1 x 4. Preis, Stand 2023).

Die Laborausstattung motiviert zum naturwissenschaftlichen Arbeiten

4. Sponsoren, Partner, Kooperationen

Der Aufbau des (Umwelt)-Analytiklabors wurde bzw. wird finanziell und materiell von zahlreichen Sponsoren bzw. Förderern unterstützt, wobei Verbände, Vereine, Stiftungen, Firmen, Behörden und Privatpersonen zu nennen sind. Diese Unterstützung ist nach wie vor die Haupttriebfeder der erfolgreichen und nachhaltigen Entwicklung des (Umwelt-)Analytiklabors, die es hoffentlich auch in naher Zukunft möglich machen wird, das Labor zukunftsfähig auszustatten. Falls im Rahmen von Forschungsarbeiten der Schüler:innen materielle bzw. messtechnische Anforderungen die bisherigen Möglichkeiten des (Umwelt-)Analytiklabors übersteigen, erfolgt in der Regel eine Kooperation mit externen MINT-Einrichtungen. Seit dem Schuljahr 2014/2015 hat sich in diesem Zusammenhang eine überaus gewinnbringende und regelmäßige Kooperation mit der Universität Trier (Institut für Analytische und Ökologische Chemie), der Hochschule Trier (Institut für Maschinenbau und Fahrzeugtechnik), der Struktur und Genehmigungsdirektion Nord (Gewässeranalytisches Labor) und der Kläranlage Konz (Verbandsgemeinde Konz) entwickelt (MINT-Netzwerk).

Die Laboreinrichtung und Laborbetreuung erfolgte und erfolgt durch StD Jürgen Kopp, der auch die Fotos bereitgestellt hat.