Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Wahrnehmung von Helligkeiten. Ziel ist
es, eine Unterrichtseinheit für die Sek. II zu konzipieren, in der optische Täuschungen auf
divergierenden Helligkeitswahrnehmungen beruhen. Die Schüler sollen mit Hilfe dieser
Illusionen die Ursache dieser nicht der Realität entsprechenden Wahrnehmung und deren
Bedeutung ergründen und nach neurobiologischen Gesichtspunkten erklären können.
Als Basis des Unterrichtskonzeptes dient zunächst eine ausführliche Sachanalyse. In
diesen Kapiteln werden unter anderem die Anatomie des Linsenauges, die neuronale
Sehverarbeitung und verschiedene Synapsentypen behandelt. Hauptaugenmerk der
Sachanalyse liegt auf den optischen Täuschungen, die auch in der Unterrichtseinheit eine
tragende Rolle spielen. So werden beispielsweise das Hermann-Gitter, die Mach'schen
Bänder und das Benary-Kreuz ausführlich beschrieben und es wird erläutert, wie und
warum die jeweiligen Illusionen zustande kommen.
Daran anschließend folgen die didaktischen und methodischen Überlegungen. Es wird
ein Lehrplanbezug hergestellt und herausgearbeitet, inwiefern dieses Thema für die Gesellschaft und das Unterrichtsfach Biologie von Bedeutung ist. Außerdem wird der
Medieneinsatz, insbesondere der Einsatz von Computer und PowerPoint-Präsentation,
thematisiert. Des Weiteren werden die einzelnen Elemente der Unterrichtseinheit, wie
zum Beispiel die konzipierten Arbeitsblätter, didaktisch und methodisch analysiert. Die
verwendeten Sozialformen werden dargestellt und deren Wahl und Einsatz begründet.
Zum Schluss der Arbeit liegt der Schwerpunkt auf der Evaluation der konzipierten
Unterrichtseinheit. Diese Evaluation wurde einerseits mit Studenten des Fachbereiches
Biologie und andererseits mit Schülern der Oberstufe durchgeführt. Die Ergebnisse der
Befragungen sind grafisch dargestellt, um anschließend eine Auswertung der Evaluation
vorzunehmen. Ziel ist es, aufkommende Kritikpunkte und Probleme aufzudecken und
konstruktive Verbesserungsvorschläge umzusetzen. Als Resultat entsteht eine evaluierte
Unterrichtseinheit für die Sek. II, die mit Hilfe einer adäquaten Lehrerhandreichung
zukünftig einen problemlosen Zugang zu den Schulen finden soll.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Sachanalyse
- 2.1 Anatomie des Linsenauges
- 2.1.1 Augapfel
- 2.1.2 Äußere Augenhaut
- 2.1.2.1 Konjunktiva
- 2.1.2.2 Kornea
- 2.1.2.3 Sklera
- 2.1.3 Mittlere Augenhaut
- 2.1.3.1 Choroidea
- 2.1.3.2 Ziliarkörper
- 2.1.3.3 Iris
- 2.1.4 Linse und Akkommodation
- 2.1.5 Glaskörper
- 2.1.6 Retina und Photorezeptoren
- 2.2 Synaptische Informationsübertragung
- 2.2.1 Struktur und Typen von Synapsen
- 2.2.2 Signalübertragung
- 2.2.3 Erregende und hemmende Synapsen
- 2.2.4 Räumliche und zeitliche Summation
- 2.3 Retinale Informationsübertragung
- 2.3.1 Rezeptive Felder, On- und Off-Zellen
- 2.3.2 Sehreizverarbeitung im Gehirn
- 2.4 Optische Täuschungen
- 2.4.1 Mach’sche Bänder
- 2.4.2 Hermann-Gitter
- 2.4.3 Simultankontrast
- 2.4.4 Benary-Kreuz und White-Täuschung
- 2.4.5 Die Bedeutsamkeit des Vorwissens
- 2.4.6 Craik-Cornsweet-O'Brien-Täuschung
- 3 Didaktisch-Methodische Überlegungen
- 3.1 Curriculare Begründung
- 3.2 Fachrelevanz
- 3.3 Gesellschafts- und Schülerrelevanz
- 3.4 Organisatorische Vorraussetzungen
- 3.5 Medieneinsatz
- 3.5.1 Der Computereinsatz und die PowerPoint-Präsentation
- 3.5.2 Das Arbeitsblatt
- 3.6 Struktur und Inhalte des Arbeitsblatts Mach’sche Bänder
- 3.7 Struktur und Inhalte des Arbeitsblatts Hermann-Gitter
- 3.8 Struktur und Inhalte des Arbeitsblatts Benary-Kreuz und White-Täuschung
- 3.9 Sozial- und Unterrichtsformen: Partnerarbeit, Gruppenpuzzle und Lehrervortrag
- 3.10 Tabellarischer Unterrichtsentwurf
- 3.11 Das Zusammenspiel zwischen dem Einsatz der PowerPoint-Präsentation, den drei konzipierten Arbeitsblättern und den Sozialformen
- 3.12 Lernziele der geplanten Unterrichtseinheit
- 4 Evaluation
- 4.1 Pre-Test mit Studenten
- 4.1.1 Ergebnisse
- 4.1.2 Auswertung
- 4.2 Test der Unterrichtseinheit mit Schülern
- 4.2.1 Ergebnisse
- 4.2.2 Auswertung
- 5 Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit zielt auf die Konzeption und Evaluation einer Unterrichtseinheit für die Sekundarstufe II zum Thema "Neurobiologische Grundlagen visueller Illusionen". Hauptfokus liegt auf der Erklärung visueller Illusionen, die auf divergierenden Helligkeitswahrnehmungen beruhen, anhand neurobiologischer Prinzipien.
- Anatomie des Auges und die Funktion der Retina
- Neuronale Informationsverarbeitung und synaptische Übertragung
- Laterale Inhibition als Erklärung für einige visuelle Illusionen (Mach’sche Bänder, Hermann-Gitter)
- Einfluss von Vorwissen und Erfahrung auf die visuelle Wahrnehmung
- Didaktische und methodische Überlegungen zur Umsetzung der Unterrichtseinheit
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in die Thematik des Sehsinns und visueller Illusionen ein. Die Sachanalyse behandelt die Anatomie des Auges, die synaptische Informationsübertragung, und verschiedene visuelle Illusionen wie Mach'sche Bänder und das Hermann-Gitter, wobei die neurobiologischen Grundlagen dieser Phänomene erläutert werden. Die didaktisch-methodischen Überlegungen beschreiben die curriculare Einordnung, die fachliche Relevanz und den Medieneinsatz (PowerPoint-Präsentation und Arbeitsblätter). Die Evaluation präsentiert Ergebnisse eines Pre-Tests mit Studenten und eines Tests mit Schülern, wobei konstruktive Verbesserungsvorschläge für die Unterrichtseinheit abgeleitet werden.
Schlüsselwörter
Visuelle Illusionen, Helligkeitswahrnehmung, Neurobiologie, Retina, Photorezeptoren, Synapsen, Laterale Inhibition, Mach’sche Bänder, Hermann-Gitter, Simultankontrast, Benary-Kreuz, White-Täuschung, Vorwissen, Unterrichtseinheit, Evaluation.
- Citation du texte
- Torsten Schulz (Auteur), 2008, Neurobiologische Grundlagen visueller Illusionen - Konzeption und Evaluation einer Unterrichtseinheit für die Sek. II, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/121454
