In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Sinne erkunden sich die Schülerinnen und Schüler, wie Menschen ihre Umwelt wahrnehmen können. Sie erfahren nicht nur, wie die Sinne funktionieren, sondern beschäftigen sich auch mit den Folgen bei einem Ausfall eines Sinnes.Mit unseren Sinnen nehmen wir die Schönheiten und Annehmlichkeiten unserer Umwelt wahr, aber ebenso warnen sie uns vor Gefahren. Wie funktionieren die Sinne? Was geschieht, wenn einer dieser Sinne ausfällt? Solche Fragen stellen sich Kinder normalerweise nicht, da für die meisten Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Fühlen selbstverständlich ist. Die Unterrichtseinheit lässt die Schülerinnen und Schüler die Aufgaben unserer Sinne bewusst wahrnehmen, zeigt die Beeinträchtigungen, wenn sie ausfallen und führt auf, wie man Augen und Ohren schützen kann. Die interaktive Lerneinheit dient dabei als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt kindgemäße Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge angesteuert werden können. Verschiedene interaktive Übungen und herkömmliche Arbeitsblätter runden die Arbeit ab.Sind unsere Sinne durch Krankheiten gestört, geht ein großer Teil unserer Wahrnehmungsfähigkeit verloren. Dies kann von Kinder nicht ohne weiteres nachempfunden werden, da sie in den meisten Fällen noch keine Beeinträchtigung ihrer Sinne spüren. In dieser Unterrichtseinheit lernen sie eine Reihe solcher Störungen und ihre Ursachen kennen. Sie erfahren auch, wie sie sich teilweise davor schützen oder Abhilfe schaffen können. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Webseiten, die den Kindern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt. Als Fachlehrerin oder -lehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und das Fach Deutsch auszuklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Unsere fünf Sinne Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Fühlen - die wesentlichen der in der Unterrichtseinheit behandelten Aspekte werden hier kurz zusammengefasst. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Hier finden Sie hilfreiche Tipps zur Organisation der Abläufe im Unterricht, zum Zeitmanagement und zu den Voraussetzungen der Unterrichtseinheit. Materialien - Anmerkungen zu den einzelnen Lernbereichen Die Lernumgebung als "Tor ins Internet" und die ausdruckbaren Arbeitsblätter bilden eine Einheit. Inhalte und Materialien werden hier vorgestellt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Sachkunde und Deutsch Differenzierte Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen das Internet als Informationsquelle. bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. führen interaktive Übungen durch (Hot Potatoes-Zuordnung, Lückentexte). hören sich Audio-Dateien an. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich als Partnerinnen und Partner über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig. Die Schülerinnen und Schüler lernen die fünf Sinne kennen. benennen die außen sichtbaren Teile des Auges (Iris, Augapfel, Augenbraue, Augenlider, Wimpern, Pupille) und einige Teile im Augeninnern (Hornhaut, Netzhaut, Sehnerv, Linse). benennen Teile des Ohrs und der Nase. erfahren, wie das Sehen, das Riechen und das Hören funktioniert. erfahren, dass im Ohr der Gleichgewichtssinn sitzt. erfahren, wo man den Geschmack wahrnimmt und welche Geschmacksrichtungen es gibt. erfahren, dass die Nase uns hilft, Gefahren zu erkennen. erkennen die Nasen verschiedener Tiere. erkennen die Haut als unser größtes Organ. benennen die drei Schichten der Haut. erfahren, dass die Haut Spannung, Berührungen und Temperaturunterschiede wahrnehmen kann. erfahren, dass der Tastsinn an den Fingerspitzen besonders ausgeprägt ist. lernen einige Störungen der Ohren kennen. realisieren die Gefahr von zu lauter Musik. hören Tinnitus-Geräusche an. führen einen Hörtest durch. lernen einige Sehprobleme kennen. erfahren, was kurzsichtig und weitsichtig bedeutet. simulieren Sehbehinderungen und empfinden diese dadurch nach. führen einen Sehtest durch. lernen Ursachen von Blindheit kennen. erfahren, welche Sinne bei Blinden besonders ausgeprägt sind. erfahren, wie man Augen und Ohren schützen kann. lernen die Blindenschrift kennen. übersetzen den eigenen Namen in Blindenschrift. lernen die Gebärdensprache kennen. lernen das Fingeralphabet kennen. lernen Beispiele für optische Täuschungen kennen. erfahren, dass wir Nase und Augen auch zum Schmecken benutzen. Die Schülerinnen und Schüler suchen zusammengesetzte Wörter mit "Augen". lernen Redensarten rund um das Auge kennen. benutzen das Wortfeld "hören" und "sehen". ordnen Begriffe Abbildungen richtig zu. entziffern Rätselschriften. ergänzen Lückentexte. lösen Worträtsel. Wie funktioniert das Auge? Das Auge ist unser wichtigstes Sinnesorgan, da wir damit den größten Teil aller Wahrnehmungen empfangen. Durch die Pupille tritt Licht in das Auge ein, das durch die Linse an der Hinterseite des Auges gebündelt wird, sodass auf der Netzhaut ein scharfes Bild entsteht. Das steht dort allerdings auf dem Kopf. Dieses Bild wird von Nervenzellen erfasst und über Nervenbahnen an das Gehirn weitergeleitet, wo das eigentliche Sehen stattfindet. Weitsichtig und kurzsichtig Bei normaler Länge des Augapfels bündelt sich das Licht auf der Netzhaut genau auf dem Punkt des schärfsten Sehens. Ist der Augapfel verkürzt, kann bei der Betrachtung eines Gegenstands aus der Nähe das Licht nicht stark genug gebündelt werden. Licht aus weiter Ferne kann jedoch richtig gebrochen werden. Man ist also weitsichtig. Ist der Augapfel zu lang, wird das Licht vor der Netzhaut gebündelt, sodass kein klares Bild entstehen kann. Nur das Licht aus kurzer Entfernung wird richtig gebrochen und ergibt ein klares Bild. Man ist kurzsichtig. Wie funktioniert das Ohr? Das Ohr besteht aus drei Bereichen: dem äußeren Ohr, dem Mittelohr und dem Innenohr. Der Hörvorgang beginnt in der Ohrmuschel, die wie ein Trichter den Schall auffängt. Von dort wird er durch den Gehörgang zum Trommelfell übertragen, das zu vibrieren beginnt und auch die Ohrknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel in Bewegung versetzt. Der Steigbügel transportiert die Vibration ins Innenohr zur Hörschnecke, dem eigentlichen Hörorgan. Dort wird die Bewegung in Nervensignale umgewandelt, die über den Hörnerv zum Hörzentrum des Gehirns gelangen. Schädigungen des Ohrs Schwerhörigkeit oder Gehörverlust können angeboren sein oder durch Krankheiten oder zu starke Beanspruchung (Lärm) entstehen. Tinnitus zum Beispiel kann unter anderem durch zu starken Lärmeinfluss entstehen. Tinnitus ist ein dauerhaftes Ohrgeräusch, das in verschiedenen Formen auftreten kann: Pfeifen, Klopfen, Zischen, Tuten, Rauschen. Unsere Nase dient zum Atmen und Riechen. Außerdem befeuchtet sie die eingeatmete Luft, bevor sie in die Lunge strömt, und reinigt sie von Staub und kleinen Fremdkörpern. Die Duftstoffe der eingeatmeten Luft gelangen zuerst zur Riechschleimhaut, die im oberen Teil der Nase sitzt. Dort lösen sie sich in der Feuchtigkeit, bevor sie von den Sinneshaaren der Riechzellen aufgenommen werden. Hier lösen sie elektrische Impulse aus, die an das Gehirn weitergeleitet werden. Erst jetzt können wir die verschiedenen Düfte wahrnehmen Der Geschmacksinn funktioniert über die Zunge. Bei der Nahrungsaufnahme hilft sie bei der Zerkleinerung, mischt die zerkleinerten Teilchen und formt sie zu schluckfähigen Klumpen, die sie in den Rachen transportiert. Dabei können wir über die Geschmacksknospen, die an bestimmten Stellen auf dem Zungenrücken liegen, süß, sauer, salzig und bitter wahrnehmen. Diese Geschmacksknospen sind die eigentlichen Sinneszellen, die die verschiedenen Geschmackseindrücke empfangen. Sie wandeln die Signale in elektrische Impulse um, die über die Nervenbahnen ins Gehirn gelangen und dort als Geschmacksmerkmal entschlüsselt werden. Unser größtes Sinnesorgan ist mit etwa 1,8 Quadratmetern die Haut. Sie hält unseren Körper zusammen, schützt ihn vor dem Austrocknen und reguliert durch das Schwitzen die Körpertemperatur. Durch sie haben wir die Fähigkeit, Druck, Berührungen, Spannung und Temperaturunterschiede zu fühlen. Sie besteht aus drei Schichten: der Oberhaut, der Lederhaut und der Unterhaut. In allen Hautschichten befinden sich Sinneszellen, die Reize von außen aufnehmen und sie als elektrische Impulse an das Rückenmark weitergeben. Das wiederum meldet sie dem Gehirn und wir fühlen. Es liegen aber nicht an allen Körperstellen gleich viele Rezeptoren. Die höchste Dichte befindet sich unter anderem an den Fingerkuppen und den Lippen. Über unsere fünf Sinnesorgane nehmen wir die Umwelt wahr. Diese empfangen Reize, wandeln sie in Nervenimpulse um und leiten sie an das Gehirn weiter. Dort werden sie in ganz bestimmten Hirnregionen verarbeitet, um dann von uns zum Beispiel als Bilder, Klänge, Bewegungen, Berührungen oder Gerüche wahrgenommen zu werden. Inhalte Die interaktive Lernumgebung der Unterrichtseinheit besteht neben der Eingangsseite aus vier weiteren Hauptseiten (Unsere Sinne/Wenn die Sinne streiken/Sinnliche Sprache/Dies und das), vier Unterseiten zur Ergebniskontrolle, drei intern verlinkten interaktiven Übungen (Hot-Potatoes-Übungen) und 34 externen Links. Internetanbindung Die Arbeitsanweisungen auf den meisten Arbeitsblättern (bis auf Arbeitsblatt 1 und Arbeitsblatt 15) beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet (durch einen Computer), auch auf den Deckblättern. Die internen Links der Lernumgebung können dagegen offline bearbeitet werden. Voraussetzungen Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lernumgebung angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Zeitmanagement Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze und davon ab, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich Partnerarbeit erwiesen, da sich zum einen so die Zahl der eventuell auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die Partnerkinder sich gegenseitig unterstützen können. Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Aufgaben zu den Wortfeldern bearbeiten, Sätze bilden oder einen der Texte auf den Arbeitsblättern als Diktat üben. Die Kinder könnten auch ein ähnliches Sinnesgedicht schreiben, wie es beim Lehrervortrag im Einstieg zum Einsatz kommt (siehe Pop-up mit Verlaufsplan Augen auf und voll bei Sinnen der Unterrichtseinheit). Computer-Nutzung Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle Kinder gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll und eine entsprechende Einteilung vorzunehmen (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder von der Lehrperson bestimmt). Hilfreich: Das Amt des "Computer-Experten" Es hat sich zudem bewährt, "Computer-Expertinnen und -Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium als erste Ansprechpartner fungieren sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Erfolgskontrolle Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrperson überprüft werden kann. Auf dieser Seite befindet sich eine kurze Einführung in die Arbeit mit der Lernumgebung (Abb. 1). Die Kinder bekommen hier einen Überblick über alle unsere Sinne. Dazu ergänzen sie auf dem ersten Arbeitsblatt (ohne Computer- und Internetnutzung) einen Lückentext mit teilweise vorgegebenen Wörtern. Sehen Durch Lösen eines Worträtsels erfahren die Kinder, wie die Teile des Auges heißen und beschriften eine entsprechende Abbildung (Arbeitsblatt 2). Sie lernen, dass man mit den Augen Farben, Formen, Helligkeit, Dunkelheit und Bewegungen wahrnehmen kann und dass Tränen nicht nur zum Weinen da sind, sondern auch zum Schutz des Auges vor Staub und Fremdkörpern. Die Kinder beschriften eine Abbildung, die auch innere Teile des Auges zeigt (Arbeitsblatt 3). Eine Darstellung zeigt, wie das Sehen funktioniert (Arbeitsblatt 4) und ein Film im Internet erklärt den Sehvorgang. Danach kann der folgende Lückentext ohne weiteres ergänzt werden. Die Schülerinnen und Schüler erfahren außerdem, dass die Iris für die Farbe der Augen verantwortlich ist: grün, grau, blau oder braun. Hören Einer Abbildung des Ohrs (Arbeitsblatt 5) müssen die Namen der einzelnen Teile zugeordnet werden, die die Kinder aus dem Internet erfahren. Der anschließende Lückentext erklärt, wie das Hören funktioniert. Im Ohr liegt nicht nur das Gehör, sondern auch unser Gleichgewichtssinn, was für die meisten Kinder sicher neu ist. Durch Anmalen des passenden Bildes (Seiltänzer) dokumentieren sie, dass sie die Information aus dem Internet verstanden haben. Schmecken Dass man im Mund schmeckt, ist allen Kindern bekannt. Dass aber der Geschmackssinn auf der Zunge liegt, wird ihnen sicher neu sein, vor allem die Tatsache, dass die verschiedenen Geschmacksrichtungen (süß, sauer, bitter, salzig) mit verschiedenen Stellen der Zunge erspürt werden. Wo genau welche Geschmacksrichtung empfunden wird, üben sie durch Zuordnen auf einer Abbildung (Arbeitsblatt 6). Riechen Durch Zuordnung von Wort und Bild lernen die Kinder auch die einzelnen Teile der Nase kennen (Arbeitsblatt 7). Durch Ergänzen eines Lückentextes lernen sie, wie das Riechen funktioniert. Wenn sie eine Geheimschrift entziffert haben, wissen sie, vor welchen Gefahren uns die Nase schützt: Feuer, Benzin, schlechtes Essen. Fühlen Dass die Haut mit fast zwei Quadratmetern Fläche unser größtes Organ ist, wird die Kinder erstaunen. Auch, dass sie es ist, mit der wir fühlen und nicht die Finger. Die Kinder erfahren, dass unsere Haut aus drei Schichten (Oberhaut, Lederhaut und Unterhaut) besteht und dass man mit ihr Spannung, Berührungen und Temperaturunterschiede wahrnehmen kann (Arbeitsblatt 9). Besonders ausgeprägt ist der Tastsinn an den Fingerspitzen. Ein Zuordnungsspiel am Computer hilft beim Einprägen der drei Hautschichten. Gefahren und Schutz für die Sinne Nicht immer funktionieren unsere Sinne einwandfrei. Die nächsten Arbeitsblätter befassen sich mit Störungen der Augen (Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit, Alterssichtigkeit, Hornhautverkrümmung, Rot-Grün-Sehschwäche, Grauer Star, Grüner Star, Schielen, Glaskörpertrübung) und Ohren (Gehörlosigkeit, Schwerhörigkeit, Mittelohrentzündung, Ohrenschmalz, Hörsturz, Tinnitus) und wie man diese Organe vor Schäden schützen kann. Außerdem lernen die Kinder, wie sich Blinde und Taube verständigen können. Sie versuchen durch ein Experiment, sich Blindheit vorzustellen und erfahren, welche Sinne beim Blinden besonders ausgeprägt sind. Die eigenen Sinne auf dem Prüfstand Im Internet können die Kinder einen Hörtest durchführen und feststellen, wie gut das eigene Gehör funktioniert. Dazu sollten unbedingt Kopfhörer getragen werden, da sonst das Ergebnis verfälscht wird. Außerdem gibt es einen Sehtest und Simulationen verschiedener Sehbehinderungen, die zeigen, wie sich diese Behinderungen auswirken. Experiment Schließlich lässt sich durch ein Experiment zeigen, wie Riechen, Schmecken und Sehen zusammenhängen. Die Kinder stellen fest, dass man mit zugeklemmter Nase und verbundenen Augen den Geschmack verschiedener Obst- und Gemüsesorten kaum voneinander unterscheiden kann. Auf Arbeitsblatt 15 setzen die Kinder Begriffe mit dem Wort "Auge" zusammen, auf Arbeitsblatt 16 werden Redewendungen rund um das Auge vorgestellt und ihre Bedeutung zur Auswahl bereitgestellt. Ist die Zuordnung richtig erfolgt, ergibt sich das Lösungswort: Augenlicht. Anschließend müssen einige Redewendungen richtig in einen Lückentext eingeordnet werden. Die Arbeitsblätter 17 und 18 befassen sich mit den Wortfeldern "hören" und "sehen". Die Ergebnisse können jeweils am Computer kontrolliert werden, der Lückentext zum Wortfeld "hören" kann durch eine interaktive Übung vorbereitet werden. Arbeitsblatt 8 zeigt verschiedene aus der Nähe fotografiert Nasen (Kind, Hund, Katze, Pferd, Kuh, Flusspferd). Die Kinder raten, um welche Nasen es sich handelt und kontrollieren ihr Ergebnis am Computer. Weiter befassen sie sich mit optischen Täuschungen, raten Geräusche und führen ein Puzzle durch. Schließlich gibt es hier die Anweisungen für das Experiment, das am besten als Hausaufgabe durchgeführt wird. Allerdings sollte man darauf achten, dass sich die Kinder als Partner verabreden. Die Deckblätter informieren über den Umfang und die Intensität des Computereinsatzes (kein, ein oder zwei Computer-Symbole) bei den Arbeitsblättern beziehungsweise bei den interaktiven Übungen und Spielen am Rechner. In den jeweiligen Spalten können die Kinder vermerken, welche Aufgabe sie bereits erledigt haben und die Lehrperson kann eine Rückmeldung geben.

Auf dieser Seite haben wir Informationen und Anregungen für Ihren Biologie-Unterricht zu den Themen Physiologie und Anatomie für Sie zusammengestellt: Verdauungssystem, Blut und Kreislauf, Sinnesorgane. Mit der Materialsammlung "Der Weg der Nahrung" lässt sich der klassische Stoff lebendig und binnendifferenziert für alle Schulformen und Altersklassen der Sekundarstufe I aufbereiten. Die offen gestalteten Materialien ermöglichen unterschiedliche Lernzugänge und lassen sich vielseitig kombinieren. Die beiliegende DVD-Rom liefert neben verschiedenen Videoclips zu den Verdauungsorganen alle Kopiervorlagen als veränderbare Word-Dateien. Die Schülerinnen und Schüler können den Weg der Nahrung durch den menschlichen Körper beschreiben und die an der Verdauung beteiligten Organe benennen. Aufbau und Funktion der an der Verdauung beteiligten Organe (Mund, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Galle, Bauchspeicheldrüse, Dickdarm) erklären. die Wirkungsweise von Enzymen, Verdauungssäften und bestimmten Nahrungsbestandteilen (zum Beispiel Ballaststoffen) erläutern und reflektieren. Hunger von Appetit unterscheiden und Sättigungsmechanismen erläutern. weitere, nicht physiologisch erklärbare Einflüsse auf Verdauung, Sättigung und Wohlbefinden analysieren und eigene Handlungsspielräume entwickeln. Informationen über Zusammenhänge zwischen Essverhalten und Gesundheit erschließen. Aufbau weiterer Kompetenzen Neben diesen Sachkompetenzen fördern die alltagsnahen Lernaufgaben und Experimente den Aufbau von Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenzen. Eine Übersicht dazu finden Sie im Leitfaden (siehe Downloads). Didaktisch-methodischer Kommentar Im Mittelpunkt des Unterrichtsmaterials stehen kompetenzorientierte Lernaufgaben, die einen hohen Aufforderungscharakter haben. Sie gehen von den Fragen der Schülerinnen und Schüler aus und helfen ihnen, möglichst selbstständig den Weg der Nahrung durch den Körper zu erforschen. Videoclips zu den Verdauungsorganen Sachtexte in unterschiedlichen Niveaustufen praxiserprobte Experimente differenzierte, alltagsnahe Lernaufgaben Lösungsvorschläge zur Selbstkontrolle Schülerlexikon zu Fachbegriffen Kopiervorlagen als veränderbare Word-Dateien Neugierig? Dann schauen Sie sich einen der insgesamt elf Videoclips hier schon einmal an. Neben diesen unterhaltsamen Filmen mit animierten Organen finden Sie auf der DVD auch klassische Erklär-Sequenzen zur Verdauung. Informationen zum Anbieter Unterrichtsmedien vom aid infodienst e.V. (aid) sind pädagogisch geprüft, wissenschaftlich abgesichert und vor allem: einfach einsetzbar. Für jede Schulform gibt es passende Medien. Der aid ist ein Fachverlag für die Themen Landwirtschaft, Lebensmittel und Ernährung. Als gemeinnütziger Verein kann er frei von Werbung und kommerziellen Interessen arbeiten. Für Sie als Lehrende bedeutet das: unabhängige Informationen und praxisorientierte Unterrichtsmaterialien. Bestellmöglichkeit Die komplette Materialsammlung können Sie als DIN A4-Heft mit DVD für 9,00 Euro (zuzüglich Versandkosten) beim aid infodienst e. V. bestellen: www.aid-medienshop.de (Bestell-Nr. 1610) bestellung@aid.de (Bitte Bestell-Nr. 1610 angeben) Musikhören mit tragbaren Geräten ist heute eine bevorzugte Freizeitbeschäftigung an beliebigen Orten. Die Folge: Hörschäden. Fatal ist dabei, dass diese Schäden allmählich und häufig unbemerkt entstehen, und ein Teufelskreis beginnt. Die Schwerhörigkeit verlangt nach höherer Lautstärke, die wiederum neue Schäden verursacht. Jeder vierte Jugendliche hat nach Angaben der Deutschen Gesellschaft für Akustik einen Hörschaden. Die in der Regel bei 60- bis 70-Jährigen auftretende Schwerhörigkeit wird in Zukunft schon die 40-Jährigen ereilen. Wie höre ich - was ist (zu) leise, was (zu) laut? Was geschieht im Ohr beim Hörvorgang? Welche Schäden verursacht Lärm? Wie sähe ein Leben mit Schwerhörigkeit aus? Welche technischen Angaben oder rechtlichen Vorgaben gibt es zur Hörverträglichkeit der Geräte? Was können die Jugendlichen selbst tun? Die Schülerinnen und Schüler sollen das menschliche Ohr in seinem Aufbau und mit seinen Funktionen kennen lernen. die Begriffe Schall, Frequenz, Lautstärke verstehen und alltagsbezogene Beispiele liefern können. Schall anhand von Begriffen wie Ton, Geräusch, Lärm, Knall, Klang, Lautstärke und Tonhöhe charakterisieren. subjektiv erfahrene Phänomene wie Geräusche, Lärm und Lautstärke in Verbindung mit dem Gebrauch von MP3-Geräten bringen. Ursachen für Schwerhörigkeit im frühen Alter kennen lernen. fachbezogene Tests zur Feststellung von Sachinhalten durchführen. theoretische Erkenntnisse mit Alltagswissen verbinden. themenbezogen ein Rollenspiel angemessen und adressatenbezogen planen. Die Schülerinnen und Schüler sollen verschiedene (kooperative) Erarbeitungs- und Präsentationstechniken anwenden (wie Stummes Schreibgespräch, Placemat/Platzdeckchen, Wandzeitung, Flyer/Infoblatt). im Internet recherchieren, um sich themenbezogene Informationen zu beschaffen. Methoden der Qualitativen und Quantitativen Sozialforschung anwenden (Interview/Befragung). biologisch-physikalische Sachverhalte unter Verwendung der Fachbegriffe sachlogisch strukturiert, adressatenbezogen, anschaulich und im Zusammenhang darstellen. die Ergebnisse eigener Untersuchungen kritisch mit Bezug auf die zugrunde gelegte Fragestellung und den Arbeitsweg reflektieren. unter Berücksichtigung unterschiedlicher Perspektiven begründete Urteile fällen und sie argumentativ vertreten. sich in der Selbstreflexion ihres Verhaltens in Bezug auf die zugrunde liegenden Fragestellungen üben. Sachwissen und persönliche Standpunkte situativ und themenbezogen vertreten. Thema MP3-Player richtig hören Autorin Erika Herrenbrück Fächer Biologie, Physik Zielgruppe binnendifferenzierte Aufgabenstellungen für Haupt-, Real- und Gesamtschule sowie Gymnasium, Sekundarstufe I, ab Klasse 7 Zeitumfang 8-12 Schulstunden je nach Schulform Technische Voraussetzungen Computer, Internet, MP3-Player der Schülerinnen und Schüler Persönliche Gesundheitsvorsorge: Die Hörfähigkeit bewahren In dieser Unterrichtseinheit wird das Handels-Themenfeld Nachhaltigkeit auf die persönliche Gesundheitsvorsorge übertragen. Die Schülerinnen und Schüler lernen, mit dem MP3-Player richtig zu hören und dabei die eigenen Ohren zu schützen und ihre Hörfähigkeit zu bewahren. Berufliche Perspektiven im Handel zeigen Handel ist ein elementarer Teil des täglichen Lebens - und ein bedeutender Wirtschaftszweig mit europaweit mehr als 26 Millionen Beschäftigten. In Deutschland bietet der Einzelhandel im Vergleich überproportional viele Ausbildungsplätze an. Derzeit nutzen 240.000 Jugendliche dieses Angebot und starten in einen Beruf mit vielfältigen Karrierechancen. Handelsunternehmen möchten mehr junge Menschen für den Handel gewinnen und gemeinsam mit ihnen den Wirtschaftsstandort Deutschland weiterentwickeln. Jugendliche praxisnah über den Handel informieren Reale Aufgaben aus der Wirtschaftswelt für die Schule lehrplangerecht bereitzustellen - dies ist das Ziel der Unterrichtsmaterialien von Handelswelten Didaktik 2008, einer Publikation der METRO Group. Damit will das Unternehmen über seine Branche informieren und Lehrkräfte bei der Berufswahl ihrer Schülerinnen und Schüler unterstützen. Binnendifferenzierte Aufgabenvarianten Die Aufgaben entsprechen den Anforderungen aktueller Lehrpläne und setzen deren Lernziele um. Die Anforderungsniveaus sind partiell in Aufgabenvarianten binnendifferenziert für die Schulformen Haupt-, Real- und Gesamtschule sowie Gymnasium. MP3-Player - Lautstärken-Test Schall - Frequenz und Lautstärke Der Hörvorgang Was geschieht im Ohr bei Lärm? Wie gut ist mein Gehör? Mit 40 schon taub? Was ist wie laut? Richtig hören mit dem MP3-Player So will ich Musik hören - Rollenspiel Evaluation Öffentliche Präsentation handelswelten-didaktik@metro.de Bestellen Sie die kostenfreie CD-ROM mit Begleitbuch ganz einfach per E-Mail. Die Schülerinnen und Schüler sollen Kenntnisse über Lage und Aufgabe der einzelnen Verdauungsorgane gewinnen. den Sinn des Verdauungsvorgangs für den menschlichen Körper kennen lernen. die Aufgabe von Enzymen kennen. unter den Organen des Menschen diejenigen nennen können, die am Verdauungsprozess beteiligt sind. die Rolle der jeweiligen Verdauungsorgane bei der Zerlegung der einzelnen Nährstoffe in ihre Bestandteile kennen lernen. Verdauungsschwierigkeiten als ein in heutiger Zeit auch bei vielen Kindern häufig auftretendes Problem erkennen. den Zusammenhang zwischen Ernährung, Lebensweise und den Folgen für den Körper wahrnehmen. sich ihrer möglichen Rolle als Ratgeber für andere Kinder bewusst werden. das in der Schule Gelernte als eine Bereicherung für ihre Persönlichkeit und ihre Lebensweise erkennen. Thema Verdauung und Verdauungsorgane Autor Dirk Trebbels Fach Biologie Zielgruppe Klasse 5 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetanschluss in ausreichender Anzahl (Partnerarbeit), Internetbrowser, Flash-Player (Version 6 oder höher, kostenloser Download) Planung Verdauung und Verdauungsorgane Die Schülerinnen und Schüler sollen sich zur Fotografie einer blutenden Verletzung äußern und von eigenen Erfahrungen berichten. mittels selbst hergestellter zweidimensionaler Strukturmodelle die Blutkörperchen (rote und weiße Blutkörperchen, Blutplättchen) begründet voneinander unterscheiden (Aussehen, Funktion). in arbeitsteiliger Gruppenarbeit Kurzvorträge vorbereiten und ihre Ergebnisse den Mitschülern vortragen. Fragen im Internet beantworten (Online-Quiz). Thema Aussehen und Aufgaben der Blutkörperchen Autorin (debug link record:lo_unit_subpage:tx_locore_domain_model_unitsubpages:atempelhoff@lo-net.de) Fach Biologie Zielgruppe Klasse 9 Zeitraum 3 Stunden Medien Internet, Arbeitsblätter, OHP-Folien, Arbeitsmaterialien zur Erstellung der Strukturmodelle, Plakate für Gruppenpräsentationen Technische Voraussetzungen idealerweise ein Rechner mit Internetanschluss pro Schülerin oder Schüler Planung Verlaufsplan Blutkörperchen der Unterrichtseinheit Die hier vorgestellte Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass die SchülerInnen während sechs bis sieben Unterrichtsstunden selbstständig und individuell (alleine oder in Zweier- bis maximal Dreiergruppen) an Fragen im Zusammenhang mit der Blutdrucksteuerung arbeiten. Die Unterrichtseinheit ist in drei Teile gegliedert (Einfluss verschiedener Parameter auf den Blutdruck, Koordinative Steuerung des Blutdrucks, äußere Störungen und ihre Folgen). Im Sinne einer zunehmenden Handlungskompetenz ist der erste Teil einfach gehalten und relativ eng geführt, im zweiten Teil sind die Aufgaben schon etwas offener formuliert und im dritten Teil wird von den SchülernInnen ein relativ selbstständiger Umgang mit dem Simulationsprogramm erwartet. CardioLab ist ein kommerzielles Angebot der California State University Los Angeles. Es wird als Java-Applet aus dem Internet herunter geladen und kann dann für eine Sitzung offline benutzt werden. Auf der Website von Biology Labs (s.u.) können Sie unter "Ordering outside the United States" "College Student Online Subscriptions", das heißt Jahresabonnements, buchen (zur Zeit 5,25 $). Mit einer gültigen E-Mail-Adresse kann man sich für einige Tage kostenlos einloggen. Die SchülerInnen sollen ihre Kenntnisse im Bereich der Blutkreislaufregulation vertiefen und festigen. diese Kenntnisse in komplexeren Fragestellungen anwenden und verifizieren. individualisiert arbeiten (in Partnerarbeit oder alleine), da das selbstständige, strukturierte und zielgerichtete Arbeiten ein wichtiges Lernziel ist.

Dateien im MP3-Format sind heutzutage sehr verbreitet. Dass hinter MP3 jede Menge interessante Mathematik steht, ist vielen nicht bewusst.Wer kennt nicht MP3-Dateien? Mit ihnen ist es möglich, große Mengen von Musik auf kleinstem Raum zu speichern und wieder abzuspielen: denn mit MP3 kann man den Speicherplatz, den man benötigt, um eine Audiodatei zu speichern, auf einen Bruchteil reduzieren. Auf modernen MP3-Playern von der Größe einer Streichholzschachtel ist es möglich, bis zu 200.000 Minuten Musik (das entspricht 130 Tagen) zu speichern. Diese Unterrichtseinheit soll einige der Prinzipien, auf denen MP3 basiert, näher beleuchten und allgemein verständlich darstellen. Dies umfasst biologische, physikalische und mathematische Aspekte.Ausgehend von verschiedenen Hörbeispielen zur Einführung werden die mathematischen Grundlagen betrachtet, die hinter der Zerlegung von Frequenzen liegen. Prinzip von MP3 und Grundlagen Wie lassen sich große Datenmengen von Video- und Audiodateien im MP3-Format platzsparend speichern? Was hört das menschliche Ohr - und was nicht? Die Grenzen des menschlichen Gehörs und welche Rolle dabei der verdeckende Schall und der verdeckte Schall spielen. Prinzip der Multiskalenanalyse Zerlegt man musikalische Töne in ihre Einzelfrequenzen, müssen ganz unterschiedliche Frequenz-Skalen betrachtet werden. Multiskalenanalyse mithilfe von Rechteckschwingungen Tonsignale lassen sich auch in Rechteckschwingungen zerlegen, deren Skala zunehmend gröber wird. Huffman-Codierung Um in MP3 die verbliebenen Informationen effizient abzuspeichern, nutzt man die Huffman-Codierung. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Prinzipien, auf denen MP3 basiert, kennen lernen. ein grundlegendes Verständnis für das Hören von Tönen und Klängen entwickeln. einige Grenzen des menschlichen Gehörs kennen lernen. das Prinzip der Zerlegung eines Klanges in Einzelfrequenzen am Beispiel einer Multiskalenanalyse nachvollziehen. Thema MP3 - ein Beispiel für angewandte Mathematik im Alltag Autoren Dr. Anton Schüller, Prof. Dr. Ulrich Trottenberg, Dr. Roman Wienands Fach Mathematik, Physik, Biologie oder Differenzierungsbereich Mathematik/Naturwissenschaft Zielgruppe ab Klasse 8 oder im Rahmen eines Projektkurses in der Oberstufe Zeitraum 3 bis 4 Stunden oder im Rahmen einer Projektwoche Technische Voraussetzungen Computer mit Soundkarte, Software zur Wiedergabe von Audio- und Videodateien im avi-Format, zum Beispiel Windows Media Player oder Real Player MP3 ist eine Abkürzung von MPEG Audio Layer 3, wobei MPEG für Moving Picture Experts Group steht, die 1988 gegründet wurde, um einen Standard für die effiziente Kodierungvon Videocodes zu entwickeln. MP3 basiert auf dem Prinzip, dass nur der Anteil von einem Musikstück gespeichert werden muss, den das menschliche Ohr auch hören kann. Dies mag auf den ersten Blick ein wenig überraschend klingen. Hören wir denn nicht alles, was in einem Musikstück enthalten ist? Tatsächlich ist das menschliche Ohr nicht in der Lage, alle Details, die in einem Musikstück enthalten sind, wahrzunehmen. Zur Einführung in das Thema eignet sich das Zeigen der Audio-Video-Datei audio_video_kompression.avi. Hier wird gleichzeitig an einem visuellen und auditiven Beispiel demonstriert, wie sich die Qualität von Bildern und Musik verändert, wenn man die zugehörigen Dateien immer weiter komprimiert. Bei der Datenkompression bleibt die Qualität für die menschliche Wahrnehmung zunächst erhalten und man spart große Mengen Speicherplatz. Irgendwann werden jedoch die Qualitätsverluste bemerkbar. Komprimiert man dann immer noch weiter, so verschlechtert sich die Qualität dramatisch. Wieso können wir überhaupt das hören, was jemand sagt, der einige Meter von uns entfernt ist? Der Grund hierfür ist das physikalische Phänomen des Schalls. Schall entsteht, weil die Moleküle eines Mediums (zum Beispiel Luft) zum Schwingen gebracht werden. Dadurch stoßen sie an benachbarte Moleküle, bringen auch diese ins Schwingen und so weiter. Abb. 1 (bitte anklicken) zeigt eine Animation der Molekülbewegungen. Solch eine (mechanische) Schwingung breitet sich in festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen wellenförmig aus. Schall breitet sich als sogenannte Longitudinalwellen aus, also immer parallel zur Ausbreitungsrichtung. Die Animation in Abb. 2 (bitte anklicken) verdeutlicht dies. Entsteht ein Ton dadurch, dass eine Gruppe von Molekülen ganz regelmäßig hin und her schwingt, beispielsweise 400 mal pro Sekunde, so sagen wir auch, der Ton hat eine Frequenz von 400 Hertz, das heisst die Schwingung erfolgt 400 mal pro Sekunde. Das menschliche Ohr kann nur Töne wahrnehmen, die zwischen etwa 16 und 20.000 Hertz liegen. Ist c die Schallgeschwindigkeit in einem Medium, f die Frequenz einer Schallwelle (das heißt einer sich wellenförmig ausbreitenden Schwingung) und λ (sprich lambda) die Wellenlänge, so gilt c = λ * f Sind zwei dieser drei Größen bekannt, so kann man die dritte hiermit berechnen. Je weiter die Moleküle in der Luft hin und her schwingen, desto lauter ist der Ton. Die Lautstärke beschreibt also den Unterschied zwischen Berg und Tal der Schwingung. Geräusche haben keine exakt bestimmbare Tonhöhe mehr. Sie sind nichtperiodische Schallereignisse, die durch Überlagerungen vieler Schwingungen unterschiedlicher Frequenz mit rasch wechselnder Amplitude entstehen. Mit anderen Worten: "Der Unterschied von Ton/Klang zu Geräusch ist in der Regelmäßigkeit der Schwingung zu finden. Bei einem Geräusch ist die Schwingbewegung der Luft sehr ungleichmäßig, bei Tönen dagegen handelt es sich um immer wiederkehrende gleichförmige Luftbewegungen". Alles, was wir hören, besteht aus Überlagerungen von Schwingungen, die sich in einem Medium wie der Luft wellenförmig ausbreiten. Diese wellenförmige Ausbreitung bedeutet physikalisch gesehen, dass das menschliche Ohr Druckschwankungen wahrnimmt, die aus einer Überlagerung von Schwingungen unterschiedlichster Frequenzen resultieren. Diese Druckschwankungen führen zu einem entsprechenden Schwingen des Trommelfells. Das menschliche Ohr ist wiederum imstande, dieses Schwingen des Trommelfells über Sinneshaare im Innenohr, die auf unterschiedliche Frequenzen spezialisiert sind, in einzelne Tonfrequenzen zu zerlegen und als Nervenreize an das Gehirn weiterzuleiten. Diese werden dann vom Gehirn als Töne, Klänge und Geräusche interpretiert. Grenzen des menschlichen Gehörs: Abb. 3 zeigt Hörschwelle, Schmerzgrenze, Musik- und Sprachwahrnehmbarkeit in Abhängigkeit von der Frequenz. Nach rechts ist die Frequenz und nach oben die Lautstärke (in der Maßeinheit "Dezibel") aufgetragen. Man beachte dabei, dass "Dezibel" eine logarithmische Maßeinheit ist. Wegen log 1 = 0 bedeutet 0 Dezibel gerade nicht, dass völlige Stille herrscht. In Abb. 4 werden die Grenzen des menschlichen Gehörs deutlich: Die Hörschwelle wird angehoben durch die Anwesenheit von Tönen mit einer Frequenz von 1 kHz und verschiedenen Lautstärken (in jeweils unterschiedlichen Farben dargestellt). mp3 macht sich zunutze, dass die akustischen Informationen, die das menschliche Ohr überhaupt nicht wahrnehmen kann, auch nicht abgespeichert werden müssen. Für MP3 müssen also die Tonsignale wieder in die einzelnen Frequenzen zerlegt werden, aus denen sie zusammengesetzt sind. Anschließend werden die Anteile, die für das menschliche Gehör ohnehin nicht wahrnehmbar sind, aus der Frequenzdarstellung entfernt, denn nur die hörbaren Anteile müssen überhaupt gespeichert werden. In den Videoclips wird demonstriert, wie MP3 funktioniert. An diesen Hörbeispielen wird deutlich, dass man im MP3-Format nur einen kleinen Teil der ursprünglichen Frequenzen zu speichern braucht. Den überwiegenden Rest der Informationen kann man weglassen, ohne dass das menschliche Ohr einen Unterschied zur Originalversion wahrnimmt. Die Töne im weißen Bereich des dritten Beispiels (musikbeispiel_orig_minus_mp3.avi) werden in der Originalversion durch andere dominantere Töne überdeckt und werden somit im Gesamtzusammenhang des Musikstücks nicht wahrgenommen. Erst wenn die dominanten Töne wegfallen, werden die restlichen Töne für das menschliche Ohr hörbar. Musikalische Töne bestehen aus einer Überlagerung einer Vielzahl von Schwingungen. Wie zuvor bereits erläutert, sind nur die Schwingungen mit Frequenzen zwischen etwa 20 und 20.000 Hertz für den Menschen hörbar. Der Faktor zwischen den niedrigsten und den höchsten hörbaren Frequenzen beträgt damit immerhin 1.000 = 10³, also 3 Zehnerpotenzen. Wenn wir also musikalische Töne wieder in die darin enthaltenen Einzelfrequenzen zerlegen wollen, müssen wir ganz unterschiedliche Frequenz-Skalen betrachten. Da die Frequenzen in einem bestimmten Medium wie der Luft in direktem Zusammenhang mit den zugehörigen Wellenlängen stehen (wie in der Gleichung zu Prinzip von MP3 und Grundlagen ), können wir ganz analog auch sagen, wir müssen ganz unterschiedliche Skalen von Wellenlängen betrachten. Eine derartige Multiskalenanalyse ist durchaus nicht ungewöhnlich, wenn man die Eigenschaften von Objekten beobachten oder analysieren will. Anhand von zwei Beispielen wird das Prinzip der Multiskalenanalyse verdeutlicht. Im ersten Beispiel wird eine Multiskalenanalyse durch fortgesetzte Mittelwertbildung für eine gegebene Zahlenfolge durchgeführt. Im zweiten Beispiel betrachten wir die Zerlegung eines Tonsignals in sogenannte Wavelets, was der Zerlegung in Rechteckschwingungen entspricht. Wir betrachten als Beispiel folgende Zahlenfolge von Quadratzahlen: 0 1 4 9 16 25 36 49. Fassen wir die Zahlen in Paare zusammen und bilden die Mittelwerte dieser Paare, so erhalten wir die Folge 0,5 6,5 20,5 42,5. Fassen wir diese Zahlen ebenfalls wieder zu Paaren zusammen und bilden die Mittelwerte der Paare, so erhalten wir die Folge 3,5 31,5. Für dieses Zahlenpaar haben wir den Mittelwert 17,5. Wir haben jetzt die ursprüngliche Zahlenfolge in mehrere Skalen von Mittelwerten überführt: Um von einer Mittelwertskala wieder zur vorhergehenden zu gelangen, benötigen wir die Abweichungen der Mittelwerte von den zugehörigen Werten auf der vorigen Skala: 17,5 - 14 = 3,5 beziehungsweise 17,5 + 14 = 31,5 Entsprechend auf der nächstgröberen Skala: 3,5 - 3 = 0,5 3,5 + 3 = 6,5 31,5 - 11 = 20,5 31,5 + 11 = 42,5 Ganz analog können wir auch von der feineren Skala von Mittelwerten zu unserer ursprünglichen Folge zurückkehren: Die gröbste Skala von Mittelwerten und diese Abweichungen können wir uns wie in folgendem Schema merken. Hier ist zusätzlich die ursprüngliche Zahlenfolge nochmals mit aufgeführt: Zu den ursprünglichen Zahlen zurück kommen wir jetzt, indem wir den Mittelwert auf der gröbsten Skala und die entsprechenden gespeicherten Abweichungen auf allen feineren Skalen einfach addieren. Ein Beispiel: Annäherung an die Funktion durch Balken Um Tonsignale in Rechteckschwingungen unterschiedlicher Frequenzen zu zerlegen, können wir ganz analog vorgehen. Abb. 9 zeigt links eine Funktion, die wir in Rechteckschwingungen zerlegen wollen. Da wir den Funktionsverlauf in der Praxis oft nicht genau kennen, sondern nur an bestimmten Werten messen, nähern wir die Funktion durch die einzelnen Messwerte an. Diese Messwerte werden durch die gefärbten Balken wiedergegeben. Multiskalenanalyse in beide Richtungen möglich Auf der rechten Seite der Abbildung 9 ist der umkreiste Ausschnitt der Funktion vergrößert dargestellt. Wir erläutern das Prinzip unserer Multiskalenanalyse im Folgenden anhand dieses Ausschnitts. Vergröberung der Skalen Die linke Skizze in Abb. 10 zeigt, dass wir wie im vorangegangenen Abschnitt bei der Prinzip der Multiskalenanalyse wieder Mittelwerte der gemessenen Funktionswerte bilden, um auf die nächstgröbere Skala zu kommen. Dieses Vorgehen können wir fortsetzen, um auf gröbere Skalen zu kommen. Die mittlere Grafik von Abb. 10 zeigt den Mittelwert auf der entsprechenden nächstgröberen Skala. Verfeinerung der Skalen Aber auch die andere Richtung ist denkbar: Zurück zur feinen Skala der Funktion können wir wieder kommen, indem wir wieder die Abweichungen zum Mittelwert hinzu addieren. So erhalten wir wieder die ursprünglichen Messwerte der Funktion zurück. Betrachten wir jetzt die rechte Seite in dieser Abbildung genauer, so stellen wir fest, dass wir tatsächlich unseren Funktionsausschnitt in eine Folge von Rechteckschwingungen zerlegt haben. Abweichungen entsprechen der Rechteckschwingung Dabei sind wir ganz genauso vorgegangen wie bei der Multiskalenanalyse unserer Zahlenfolge im vorangegangenen Abschnitt ( Prinzip der Multiskalenanalyse ). Die Zahlenfolge dort können wir auch auffassen als Messwerte für die Funktion f(x) = x 2 . Daher haben wir auch dort bereits eine Zerlegung dieser Funktion in Rechteckschwingungen durchgeführt. Dies wird deutlich, wenn wir die Abweichungen auf den einzelnen Skalen nochmals genauer betrachten. Wir stellen dabei fest, dass je zwei dieser Abweichungen den gleichen Betrag haben, sich aber im Vorzeichen unterscheiden; so können z.B. die Werte ?3 und +3 auf der zweitfeinsten Skala von Abweichungen als eine Rechteckschwingung (der Höhe 3) aufgefasst werden. Prinzip der Codierung Wie bereits zu Beginn dieser Unterrichtseinheit erwähnt wurde, kann das menschliche Ohr insbesondere in polyphoner Musik (wenn viele Töne gleichzeitig erklingen und sich überlagern) viele Informationen nicht wahrnehmen. Daher werden die unhörbaren Anteile in MP3 nur ungenau gespeichert. Zusätzlich wird eine weitere Reduktion des zu speichernden Datenvolumens dadurch erreicht, dass man eine sogenannte Huffman-Codierung verwendet. Die Idee der Huffman-Codierung lässt sich am Beispiel der Codierung eines Textes einfach beschreiben: In einem Text kommen Buchstaben unterschiedlich häufig vor, in der deutschen Sprache beispielsweise das "e" viel häufiger als das "y". Deshalb verwendet man einen sehr kurzen Code für häufig vorkommende Buchstaben, längeren Code hingegen für Buchstaben, die nur selten vorkommen. Gleichzeitig ist aus einer Huffman-Codierung die ursprüngliche Information schnell, eindeutig und exakt reproduzierbar. Beispiele für Codierungen Ein Beispiel für eine derartige Codierung ist das Morsealphabet. Ein negatives Beispiel ist hingegen das Tippen einer SMS. Hier muss für häufig verwendete Buchstaben wie zum Beispiel "e" oder "n" zweimal gedrückt werden. Übertragen auf die Musik bedeutet dies: Meist besteht das ungenau zu speichernde Frequenzspektrum aus wenigen großen und vielen (also häufiger vorkommenden) kleinen Werten (Quantisierungswerte). Die Huffman-Codierung sorgt dann dafür, dass die digitalisierte Darstellung dieses Tons nur sehr wenig Speicherplatz einnimmt. Im Zusammenhang mit mp3 reduziert die Huffman-Codierung den Speicherplatz spürbar. Helmut Neunzert Einführungsvortrag auf dem Kongress Mathematik in der Praxis, Berlin, März 2009.

Unsere Sinne sind das Tor zur Umwelt. Mit den Augen, den Ohren, der Nase, der Zunge und mit der Haut nehmen wir die Schönheiten und angenehmen Dinge unserer Umgebung wahr, aber ebenso warnen sie uns vor Gefahren. Wie funktionieren die Sinne? Was geschieht, wenn einer dieser Sinne ausfällt?Da die meisten Kinder keine Beeinträchtigungen haben, sind Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Fühlen für sie selbstverständlich. Die Unterrichtseinheit lässt die Kinder die Aufgaben unserer Sinne bewusst wahrnehmen. Die interaktive Lerneinheit dient dabei als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt kindgemäße Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge angeklickt werden können. Verschiedene interaktive Übungen und herkömmliche Arbeitsblätter runden die Arbeit ab.Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die den Kindern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Die fächerübergreifende interaktive Lerneinheit dient als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt kindgerechte Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge angeklickt werden können. Verschiedene interaktive Übungen, Spiele am Computer und herkömmliche Arbeitsblätter runden die Arbeit ab. Vorbereitung und Inhalte der Lernumgebung Diese Seite bietet einige Hintergrundinformationen zum Thema "Sinne" und führt in die Nutzung der interaktiven Lernumgebung ein. Arbeitsmaterial zur interaktiven Lernumgebung Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu den einzelnen Arbeitsblättern und Hinweise, wie sie im Unterricht eingesetzt werden können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erreichen in den Fächern Sachunterricht, Deutsch, Englisch und Kunst Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen gezielt Recherchen im Internet durch und nutzen das World Wide Web als Informationsquelle. bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. führen interaktive Übungen (HotPotatoes-Zuordnung, Kreuzworträtsel) durch. hören sich Audio-Dateien an. beantworten Fragen zu einem Internettext. ordnen Begriffe Abbildungen richtig zu. füllen eine Tabelle aus. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich partnerschaftlich über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig. Thema Sinne - unser Tor zur Umwelt Autorin Margret Datz Fächer Sachunterricht, Deutsch, Englisch, Kunst Zielgruppe Klasse 3-4 Zeitraum Circa eine Woche Technische Voraussetzungen Computerraum / Medienecke mit Internetanschluss, Soundkarte, Kopfhörer, Real Player oder Windows Media Player Erforderliche Vorkenntnisse Genereller Umgang mit dem Computer, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Sinne"

Das Hören aus biologischer Sicht ist in dieser kurzen Unterrichtseinheit ebenso Thema wie physikalische Grundlagen. Auf dieser Basis wird das Phänomen "Lärm am Arbeitsplatz" untersucht und damit werden Geräusche als Gefahr erkannt.Die Beschallung mit Geräuschen wird sehr unterschiedlich wahrgenommen, je nach den gegebenen Umständen. Ein Rockkonzert in Zimmerlautstärke würde kaum einen Fan vom Hocker reißen. Dem Gehör ist es hingegen egal, ob ein Lautstärkepegel als angenehm oder unangenehm empfunden wird, eine selbst kurze Überbeanspruchung kann zu einer dauerhaften Schädigung des Hörvermögens führen. Das beeinträchtigt nicht nur den Genuss eines Konzertbesuchs, sondern hat Auswirkungen auf viele Bereiche des Lebens, denn das Hören hat vielfältige Funktionen. Über die Funktionen des Gehörs und des Hörens hinaus möchte diese Unterrichtseinheit die physikalischen und biologischen Grundlagen des Hörens vermitteln und für Gefahrenpotenziale sensibilisieren.Mithilfe dieser Unterrichtseinheit sollen sich die Schülerinnen und Schüler zunächst die Funktionen des Gehörs und die möglichen Folgen seiner Beeinträchtigung erarbeiten. Anschließend setzen sie sich mit den Grundbegriffen der Akustik auseinander, schätzen die Lautstärke unterschiedlichster Geräusch- und Lärmquellen ein und bewerten diese hinsichtlich ihres Gefahrenpotenzials für das Gehör. In einem weiteren Schritt erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die Funktionsweise des Gehörs, ermitteln die biologische Wirkung einer Überbeanspruchung und erfahren durch eine entsprechende interaktive Simulation die unmittelbaren Auswirkungen eines Gehörschadens. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Funktionen des Gehörs. erarbeiten sich die physikalischen und biologischen Grundlagen des Hörens. recherchieren potenziell für das Gehör gefährdende Schallpegel und Schallquellen. erarbeiten sich die biologischen Grundlagen des Hörens und von Hörschäden . Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren eigenständig relevante Informationen und werten diese aus. nutzen interaktive Anwendungen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfahren, dass ein gesundes Gehör Voraussetzung für ein in vielfacher Hinsicht uneingeschränktes Leben ist.