Menschliche Signale

In den Physikbildungsstandards stehen folgende Kompetenzen:

Kompetenz Nr. 3:

Formalisierung und Mathematisierung in der Physik

Die Schülerinnen und Schüler können den funktionalen Zusammenhang zwischen physikalischen Größen erkennen, grafisch darstellen und Diagramme interpretieren und sie können funktionale Zusammenhänge selbstständig finden

Kompetenz Nr. 4:

Spezifisches Methodenrepertoire der Physik

Die Schülerinnen und Schüler können Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen untersuchen, Experimente selbstständig planen, durchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen und einfache Fehlerbetrachtungen vornehmen. Sie können computerunterstützte Messwerterfassungs- und Auswertungssysteme im Praktikum selbstständig einsetzen.

Kompetenz Nr. 10:

Naturerscheinungen und technische Anwendungen

Die Schülerinnen und Schüler können weitere Erscheinungen in der Natur und wichtige Geräte funktional beschreiben. Inhalte: Mensch: physikalische Abläufe im menschlichen Körper, medizinische Geräte, Sicherheitsaspekte

Versuchs-Material

• Notebook, Daten-Logger-Software, Datenlogger, Netzteil
• USB-Verbindungskabel, EKG-Sensor, Elektroden, Klebeband

Hypothese/Theorie → Vorhersage

Bei der Aufnahme von Herzströmen (eigentlich Potenzialdifferenzen auf Grund von Herzaktivitäten) oder Muskelpotenzial-Differenzen sind hohe Verstärkungsfaktoren und die Ausblendung von Störfaktoren (Netzbrumm usw.) ein wesentlicher Schwerpunkt, der bei fast allen medizinischen Geräten eine Rolle spielt. Die Abläufe im menschlichen Körper können hierbei - z.B. in einer GFS - zu einer Begegnung Physik-Biologie führen.

[V.01]

Welche Signale kann man am Brustkorb abnehmen, wenn man die Aktivität des menschlichen Herzens aufzeichnen will?

[V.02]

Recherchieren Sie, in welcher Größenordnung diese Signale liegen?

[V.03]

Welchen Signalverlauf erwarten Sie bei einem EKG?

[V.04]

Was erwarten Sie, wenn Sie die Elektroden rechts und links der Schläfen am Kopf der Versuchsperson anbringen und die Versuchsperson die Augen bewegt? Welche Position ist für die dritte Elektrode am besten geeignet?

Vorhersage → Experiment

• Installieren Sie das Notebook, den Datenlogger und die Daten- Logger-Software und die Sensoren.
• Überprüfen Sie Ihre Vorhersagen im Experiment

Reflexion

• Welche Aussagen kann ein Arzt aus dem EKG ablesen?
• Was versteht man unter einem EEG?

Download des gesamten Workshops 2

Workshop 2: Experiment - Messerfassung: Herunterladen [pdf] [1,2 MB]

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