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Unterricht: Strahlen schaffen Durchblick

  • Gepäckscanner (Quelle SWR) Sorgt für Sicherheit: Gepäckscanner im Flughafen
  • (Quelle SWR)
  • Computertomographie (Quelle SWR) Computertomographen werden in der Medizin gebraucht

„Wo hat Physik ihre Anwendung?“ – „Wozu brauchen wir Physik?“ – „Was bringt uns das Gelernte?“ – Diese häufig gestellten Fragen von Schülern werden im vorgestellten Film am Beispiel der Röntgenstrahlung beantwortet. Die Schüler erleben, wo Anwendungen der Physik direkt in ihrer eigenen Erfahrungswelt wichtig sein können: im Bereich der Sicherheit (Gepäckscanner am Flughafen), im Bereich der medizinischen Diagnostik (Röntgenbilder des Skeletts, Computertomographie oder Mammographie), in der Forschung (Archäologie). Aufgrund des Praxisbezugs eignet sich der Film (unter Berücksichtigung verschiedener Anforderungsbereiche und Aspekte) sowohl zum Einsatz in der Oberstufe als auch in der Mittelstufe:

In der Mittelstufe ist ein Einsatz des Films im regulären Physikunterricht denkbar, aber auch im fächerübergreifenden Projektunterricht: Im Physikunterricht dieser Jahrgangsstufe sollte das Phänomen der Röntgenstrahlung allerdings nur phänomenologisch erfasst werden. Es lässt sich die Fragestellung nach den Einsatzgebieten und der Geschichte der Röntgenstrahlung beantworten, wobei der Film als Zusammenfassung oder als Vertiefung in das Themengebiet den Lernprozess unterstützen kann. Der Übergang zum fächerübergreifenden Projektunterricht (Fächer Religion, Geschichte, Gesellschaftskunde) ergibt sich hierbei fließend, denn auch die Vor- und Nachteile, die mit diesem Diagnoseinstrument verbunden sind, können erörtert werden, ebenso wie die Bedeutung für den einzelnen und für die Gesellschaft (siehe Arbeitsblatt 1). In dieser Jahrgangsstufe steht also viel mehr die Diskussion des gesellschaftlichen Bedürfnisses im Vordergrund. Auch die geschichtliche Entwicklung einer großartigen Entdeckung – mit den zunächst noch nicht erkannten tragischen Konsequenzen für den einzelnen damaligen Forscher, aber einer großen Bedeutung für unsere heutige Gesellschaft – kann reflektiert werden.

In der Oberstufe bietet es sich an, den Film vor der Unterrichtsreihe „Röntgenstrahlung“ als Motivation oder Einführung in das Themengebiet zu zeigen. Um jedoch diese spannenden Dinge verstehen und erklären zu können, ist etwas physikalisches Hintergrundwissen notwendig, wobei natürlich auch die Entstehung der Strahlung bzw. die Frage „Was ist Röntgenstrahlung überhaupt?“ geklärt werden muss. Die Erzeugung von Röntgenstrahlung, die im Film in einer Animation gezeigt wird, sollte zum Anlass genommen werden, sie im Unterricht noch einmal zu vertiefen. Dazu kann der Sachverhalt anhand von Arbeitsblatt 2 zusammengefasst werden. Anschließend bilden sich Expertenrunden, die sich mit den einzelnen (oben genannten) Anwendungsbereichen intensiver befassen. Als Informationsquelle für die bevorstehende Projektarbeit sind den Schülern das Internet, aber auch verschiedene Literatur aus der Schul- bzw. Stadtbücherei zugänglich. Auch Interviews mit den Herstellern sind denkbar. Angemerkt werden muss, dass verschiedene Anwendungsbereiche wie z. B. die Computertomographie aufgrund ihres Schwierigkeitsgrads eine Herausforderung für besonders leistungsstarke Schülergruppen darstellen. Die Unterrichtsreihe endet mit der Präsentation und Bereitstellung der Ergebnisse der einzelnen Projektgruppen, etwa in einer Präsentationsmappe oder in digitaler Form, zum Beispiel als Power- Point-Präsentation.

  • Trompeter

    Historische Röntgenaufnahme

  • Skelett einer Katze (Quelle: SWR)

    Aktuelle Röntgenaufnahme

  • (Quelle: SWR)

    Modell Computertomographie

Arbeitsblätter

Weitere Informationen zum Thema