Karte des Lernpfads

 
Allgemeines Thema des Lernpfads
 
Der Mechanismus des Sehens: Von Licht zum Gehirn
Spezifischer Name der Lerneinheit
 
Biologie des Sehens und Optik; Signaltransduktion; vom Augapfel zum visuellen Cortex
Alter der Zielgruppe

14-19 Zielgruppe
Anforderungen an die Lernenden

Grundkenntnisse in Biologie (Anatomie des Auges, Nervengewebe), Physik (geometrische Optik: Reflexion, Brechung, Fokussierung) und grundlegende Elemente der Elektrophysiologie.
Beschreibung der Lerneinheit

Die Einheit führt Schüler und Lehrkräfte durch einen multidisziplinären Weg, der Biologie und Physik integriert, um zu verstehen, wie von Objekten reflektiertes Licht auf der Netzhaut fokussiert, von Photorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) in elektrische Signale umgewandelt und entlang des Sehnervs zu den für das Sehen zuständigen kortikalen Bereichen übertragen wird.

Der Einsatz digitaler und AR-Tools soll ansonsten unsichtbare Prozesse sichtbar machen (Aktivierung von Photopigmenten, Weiterleitung von neuronalen Signalen), indem anatomische Strukturen klar und schrittweise mit physikalischen Prinzipien verknüpft werden.
Fach: Beteiligte Parteien Biologie, Neurowissenschaften, Physik (Optik), Technologie (Visualisierung/AR)
Schlüsselwörter Sehen; Netzhaut; Zapfen und Stäbchen; Signaltransduktion; Sehnerv; Brechung; Fokussierung; visueller Cortex; AR; szenenbasiertes Lernen
Wichtige Qualifikationen, Fähigkeiten und Kenntnisse, die erworben werden können
  • Argumentation & Problemlösung bei integrierten biophysikalischen Prozessen
  • Design Thinking angewendet auf sequentielle und visuelle Darstellungen (Szenen)
  • Praktische Kenntnisse: geometrische Optik, Augenanatomie, Sehbahnen
  • Digitale/AR-Kompetenzen: 3D-Visualisierung, informative Overlays, Szenennavigation
Verwendete Ressourcen und didaktische Hilfsmittel AR-Plattformen (z.B. Delightex Studio – Spaces, Marker), zuverlässige Webressourcen und Lehrvideos, wissenschaftliche Artikel und Datenbanken; 3D-Modelle (Auge, Netzhaut/Photorezeptoren, Sehnerv) und textuelle Overlays für Schlüsseldaten.
Bewertungskriterien und Evaluation Bewertung von Wissen (optisch-biologisch-neuronale Abfolge), Fähigkeiten (Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen optischen Phänomenen und biologischen Reaktionen) und Kompetenzen (bewusster Einsatz von AR-Tools, interdisziplinäre Integration).