Problemstellung

Zeigen Sie Folie 2 der PowerPoint-Präsentation um darzustellen, dass die Nutzung des Handys zum Schreiben von Textnachrichten, zum Videoschauen oder zur Internetnutzung dem Nackenbereich ernsthaft schaden kann. Zeigen Sie Folie 3 der PPT zur Veranschaulichung der immensen zusätzlichen Kraft, die auf die Wirbelsäule einwirkt, wenn der Kopf nach vorne gebeugt ist. Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler nach ihren ersten Gedanken zu dieser problematischen Frage: Werden sie ihr Handy seltener benutzen, um Schädigungen im Nackenbereich zu vermeiden? Zeigen Sie ihnen die Lernziele auf Folie 4 der PPT.

Themenstellung

Zeigen Sie Folie 5 der PPT, auf der zwei verschiedene Positionen die Kräfte darstellen, die von oben auf den Hals einwirken. Die Schwerkraft ist in beiden Fällen gleich und verhält sich vertikal nach unten. Die Kraft, die durch die Nackenmuskulatur ausgeübt wird, um den Kopf in Position zu halten, ist mit gebeugtem Hals viel größer - im Diagramm wird diese größere Kraft durch einen längeren Pfeil dargestellt. Die Schülerinnen und Schüler können den Unterschied fühlen, wenn sie ihre Köpfe beugen. Die resultierende Kraft wirkt auf die Spitze der Wirbelsäule und wird durch die entsprechenden Pfeile dargestellt. Diese Pfeile zeigen die Richtung der resultierenden Kraft an. Ihre relativen Längen zeigen die relativen Ausmaße an. Die Lernenden zeichnen Parallelogramme, um die Größe und Richtung der resultierenden Kraft herauszufinden. Zeigen Sie Folie 6 der PPT und bitten Sie die Lernenden, die Frage, in welcher Position die Kraft auf den Hals größer ist, gruppenweise zu besprechen. Die Kraft auf die Wirbelsäule in Position A ist größer, da die Muskeln mehr Kraft aufwenden müssen, um den Kopf in dieser Position zu halten. Durch den längeren Pfeil der resultierenden Kraft wird dies dargestellt.

Gruppenarbeit

Zeigen Sie Folie 7 der PPT, um die Hauptaufgabe zu erläutern. Geben Sie jeder Gruppe ein Kartenset, das aus SI1 und Exemplaren von SI2a und SI2b ausgeschnitten wurde. Auf Wunsch können Sie Ihren Schülerinnen und Schülern SI3 geben, was Ihnen die Möglichkeit zur Beurteilung ihres Verständnisses gibt. Mögliche Antworten können sein:

• Variablen A, B, E, F, G und H könnten die Folgen beeinflussen.
• Beste Arten zur Datensammlung: A - eine App gestalten; B - Messung mit einer App, die die Neigung bestimmen kann oder einem Winkelmesser und Schnurlot; E und F - Daten aus Fachzeitschrift; G - Diagramm; H - nicht isoliert messbar. Die Schüler können überlegen, wie sichergestellt werden kann, dass die Daten so zuverlässig wie möglich sind. Wenn Sie möchten, können die Schüler für Variable B Daten sammeln, indem sie Winkelmesser und Schnurlot oder eine App, die die Neigung messen kann, nutzen.
• Die Schülerinnen und Schüler messen den Nackenwinkel (B). Dazu verwenden sie das Diagramm, um die entsprechende Kraft an der Spitze der Wirbelsäule zu finden (G). Anschließend sollen sie herausfinden, wie groß die Kraft sein muss, die auf die Spitze der Wirbelsäule ausgeübt wird, um Schäden zu verursachen (F) und auch die Zeit, die der Hals aushält, ehe diese Kraft Schäden verursacht (E). Dann wird die Zeit mit der Dauer, die Schülerinnen und Schüler für ihr Handy aufwenden, verglichen (A).

Zeigen Sie Folie 8 der PPT. Die Gruppen nutzen die gesammelten Informationen zur Lösung der problematischen Frage: Wirst du dein Handy weniger benutzen, um deinen Hals vor Schäden zu bewahren? Warum?