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Technik im Physikunterricht - Technische Universität Braunschweig

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6 PHYSIK UND

6 PHYSIK UND MEDIZIN................................................................................................................................ 66 6.1 Themen aus Physik und Medizin............................................................................................................ 66 6.2 Computertomografie und Ultraschalldiagnostik ................................................................................... 67 6.3 Skiaskopie: Augenärztliche Diagnostik mit geometrischer Optik.......................................................... 68 a) Beleuchtung der Netzhaut .................................................................................................................................... 69 c) Statische optische Erscheinungen in der Pupille .................................................................................................. 70 d) „Statische Skiaskopie“ beim normalsichtigen Auge ............................................................................................ 70 e) Fehlsichtiges Auge ............................................................................................................................................... 71 f) Wichtigkeit des Beobachterauges ......................................................................................................................... 72 g) „Bewegte“ Skiaskopie.......................................................................................................................................... 73 h) Weitsichtiges Auge .............................................................................................................................................. 74 i) Kurzsichtiges Auge ............................................................................................................................................... 75 j) Normalsichtiges Auge........................................................................................................................................... 76 k) Praktische Durchführung der Skiaskopie ............................................................................................................. 76 6.4 SPECT – Single Photon Emission Computed Tomography................................................................... 76 a) Medizinische Anwendung von SPECT ................................................................................................................ 77 b) Eigenschaften der Radionuklide in der Nuklearmedizin ...................................................................................... 78 c) Der Szintillationsdetektor..................................................................................................................................... 79 d) Die Einzelphotonentomographie (SPECT) .......................................................................................................... 80 e) Weiterverarbeitung der Rohdaten: die Rückprojektion ........................................................................................ 81 f) Vorschlag einer Unterrichtsstunde zum Thema Szintigraphie: Der strahlende Patient......................................... 82 7 LITERATUR.................................................................................................................................................... 85 4

1 Interesse am Physikunterricht 1.1 Befragungen zur Fächerbeliebtheit Umfragen unter Schülerinnen und Schülern bestätigen immer wieder den aus dem Schulalltag bekannten Eindruck: Physik gehört nicht zu den Lieblingsfächern der Schülerinnen und Schüler. Die Grafik unten zeigt das Ergebnis einer Befragung von 751 Realschülerinnen und – schülern nach ihren beliebtesten und unbeliebtesten Fächern (Muckenfuß 1995). Abbildung 1: Schülerbefragung zur Fächerbeliebtheit (aus Muckenfuß 1995, S. 77) Die befragten Schülerinnen und Schüler sollten jeweils ihre drei beliebtesten und unbeliebtesten Fächer angeben. Während bei einem Viertel der Jungen die Physik zu den unbeliebtesten Fächern gehörte, gaben immerhin 20% die Physik als beliebtes Fach an. Viel besorgniserregender sah das Ergebnis bei den Mädchen aus: Nur 3,6% bezeichneten die Physik als eines ihrer liebsten Fächer, im Vergleich zu 61%, die sie als unbeliebtes Fach sahen. Muckenfuß führt diesen Befund noch weiter aus: „Es zeigt sich das erwartete Bild, dass Physik für Mädchen mit Abstand das unbeliebteste Fach ist. In den Originalfragebögen war „Physik“ oft noch unterstrichen, mit Ausrufezeichen oder ähnlichen Hervorhebungen versehen, um den Abstand dieses Faches zu den beiden weiteren als unbeliebt aufgeführten zu dokumentieren. Es ist deshalb keine Übertreibung wenn […] darauf hingewiesen wurde, dass sich das Fach Physik für viele Mädchen zum schulischen Horror entwickelt.“ (Muckenfuß 1995, S. 77). 1.2 Interesse an Physik und am Physikunterricht Es ist eine naheliegende Vermutung, dass der Physikunterricht deshalb als so unbeliebt eingestuft wird, weil der Überlapp zwischen seinen Inhalten und den Interessen der Schülerinnen und Schüler gering ist. Zur Erforschung der Schülerinteressen in Physik wurde eine Reihe von Studien durchgeführt. Das Ziel war, diejenigen Bereiche der Physik zu identifizieren, die Schülerinnen und Schüler am interessantesten finden. Auf die Interessen der Schülerinnen 5

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