Nur selten ist das untersuchende Subjekt zugleich Objekt seiner eigenen Forschung. Die Untersuchung der visuellen Wahrnehmung ist so ein Fall, in dem wir Erfahrungen ?am eigenen Leib? machen können. In der hier beschriebenen Unterrichtsstunde gewinnen die Schülerinnen und Schüler Informationen aus eigenen Wahrnehmungserfahrungen. Im Zentrum steht dabei ein Experiment, das vom Telekolleg MultiMedial des Bayerischen Rundfunks für einen Beitrag zum Thema ?Psychologie der Wahrnehmung? entwickelt wurde. Die Lernenden erleben dabei an der eigenen Wahrnehmung verblüffende und für sie neuartige Phänomene. Die visuelle Wahrnehmung verbindet das Sinnesorgan Auge mit der Verarbeitung von Sinnesreizen im Nervensystem. Sie bietet somit einen Anknüpfungspunkt an das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler. Der Interessensfokus wird auf die Abläufe gerichtet, die hinter der subjektiven Wahrnehmung liegen.
Auge(n)Blick mal! – Visuelle Wahrnehmung
- Biologie
- Sekundarstufe II
- Ablaufplan, Video, Arbeitsblatt, Experiment
- 1 Arbeitsmaterial
Die naive Vorstellung der Schülerinnen und Schüler, „Sehen“ bestehe in der originalgetreuen Abbildung der Außenwelt, wird durch ein vom Bayerischen Rundfunk (BR-Online) entwickeltes Computerexperiment zur Bewegungsnachwirkung eindrucksvoll widerlegt. Die Lernenden gewinnen die Einsicht, dass die von der Netzhaut kommende visuelle Information in der Sehbahn gefiltert, verändert und emotional bewertet wird.
Beschreibung der Unterrichtseinheit
Unterrichtsablauf
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Einstieg
Interaktive Tests zur Wahrnehmung (Animationen „Geheimnisvolle Spiralen“
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Problemlösung
Frage nach der Ebene des visuellen Systems auf der beobachtete Wirkung eintritt
Aufstellen einer Hypothese
Entwickeln eines Experimentes zur Prüfung der Hypothese
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Durchführung des Lösungsvorschlags
Überprüfung der Hypothese mittels Experiment
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Diskussion
Reflexion der Abbildhypothese („Mit den Augen sehen wir die Welt so, wie sie ist“)
Modifikation der Abbildhypothese in Richtung einer konstruktivistischen Aussage
Didaktisch-methodischer Kommentar
Computereinsatz
Der Computer ist ein gut geeignetes Instrument, um im visuellen Bereich aktiv sensitive Erfahrungen zu machen. Die Arbeit mit dem Rechner dient in dieser Unterrichtseinheit weniger der Motivation sondern ist vielmehr Mittel zum Zweck. Der Computer bietet die Möglichkeit, Experimente mit animierten Materialien zur visuellen Wahrnehmung durchzuführen, deren Effekte über die der optischen Täuschungen in statischen Abbildungen, die den Schülerinnen und Schülern häufig bereits bekannt sind, hinausgehen. Wenn den Lernenden ein eigener Rechner zur Verfügung steht, können sie sich intensiv und individuell mit dem Wahrnehmungsexperiment beschäftigen. Die vorliegende Unterrichtsstunde eignet sich daher hervorragend für den Einsatz in Laptopklassen. Als weitere Medien kommen in dieser Stunde der Overheadprojektor (Folien zur Demonstration von Wahrnehmungseffekten) und die Tafel (Sicherung der erarbeiteten Erkenntnisse) zum Einsatz.
Wechsel der Sozialform
Im Verlauf der Unterrichtsstunde wechselt an mehreren Stellen die Sozialform (siehe Auge(n)Blick mal! - Visuelle Wahrnehmung). Die Wahrnehmungsexperimente zur Bewegungsnachwirkung werden von den Schülerinnen und Schülern (im Idealfall) in Einzelarbeit am eigenen Laptop durchgeführt. Der Wunsch nach dem Austausch mit den Mitschülern über die gemachten Beobachtungen ist in der experimentellen Situation - insbesondere beim "Selbstexperiment" - jedoch ein starkes Bedürfnis. Diesem wird durch den Wechsel von der Einzel- zur Partnerarbeit Rechnung getragen. Besonders wichtig wird die Kooperation mit einem Lernpartner oder einer Lernpartnerin bei der Erarbeitung der Versuchsanordnung zur Überprüfung der aufgestellten Hypothese.
- Das Experiment zur Bewegungsnachwirkung
Beschreibung des Experimentes zur Bewegungsnachwirkung mit Screenshots und Hinweise zum Unterrichtseinsatz - Anregung: Optische Täuschungen mit GEONExT
Mit der kostenfreien Mathematiksoftware GEONExT konstruierte Applets ermöglichen dynamische Experimente mit dem "Hermann Gitter" sowie einer Täuschung zum "Optischen Abgrund".
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visuelle_wahrnehmung_gesamtmaterial.rar
Alle Materialien (Animation "Seltsame Spiralen", Arbeitsblätter, Hilfestellungen sowie die GEONExT-Dateien) in einem Rutsch.
Mappe Merkliste
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"Geheimnisvolle Spiralen"
Für den Unterricht modifizierte Version der Wahrnehmungsexperimente des Bayerischen Rundfunks (BR-Online, Ralf Orthofer); Flash-Player erforderlich.
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"Rotating Snake" Illusion
Optische Täuschung aus der Sammlung von Michael Bach
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Gelbe und blaue Punkte
Optische Täuschung aus der Sammlung von Christian Braatz
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Optical Illusions & Visual Phenomena
Optische Täuschungen im Großformat, zusammengestellt von Michael Bach
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Doppelnull.net
Sammlung optischer Täuschungen auf der Website von Jörn Wallenwein
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Wikipedia: Optische Täuschungen
Hintergrundinformationen und weitere Links zum Thema
Vermittelte Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler sollen
- sensitiv ihre visuelle Wahrnehmung ergründen.
- die visuelle Wahrnehmung als ein Produkt der Verrechnung realer Eindrücke mit verschiedenen Informationen aus dem Gehirn verstehen.
- für den Grund der Bewegungsnachwirkung Hypothesen aufstellen und diese durch wissenschaftliches Vorgehen mit einem selbst entwickelten Versuch verifizieren.
- durch eigenes Erleben die am Verrechnungsprozess beteiligten Faktoren erkennen und benennen.
- in verschiedenen Sozialformen kommunizieren und argumentieren.
- durch Hypothesen unter Einbezug ihres Wissens ihre phänomenologisch gewonnenen Erkenntnisse auf eine biologische Basis bringen.
- sich mit den biologischen Grundlagen der Wahrnehmung auseinandersetzen (Hausaufgabe).
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