Arbeitsblatt: laterale Inhibition/Kontrastüberbetonung in der Retina

Material zur lateralen Inhibition in der Retina Ich habe so lange an diesem Material rumgefeilt, dass ich es jetzt unbedingt proliferieren muss ;). Man könnte es mit Sicherheit noch verbessern, aber irgendwann muss man ja aufhören zu planen und die Stunde auch halten. In Stufe 9 sind Aufbau und Funktion des Auges Teil des Lehrplans. Ich habe die Reihe darauf ausgelegt den Zusammenhang von Struktur und Funktion zu verknüpfen und von Anfang an auf die Berechnung eines Modells zur lateralen Inhibition abgezielt. Je näher die Stunde zu eben jenem Gegenstand rückte, desto mehr wurde mir klar, dass es eigentlich zu komplex für eine 9. Klasse ist. Also habe ich so lange daran rumgefeilt, bis ich glaubte, eine Form erreicht zu haben, mit der Neuntklässler klarkommen. Für die Bearbeitung der Arbeitsblätter sind zwei Schulstunden, sowie solides Grundwissen über den Aufbau der Retina nötig. Der Einstieg erfolgte über die Hermannche Gittertäuschung, die später anhand des Modells erklärt werden soll. Alle weiteren Kommentare spare ich mir an dieser Stelle. Über Rückfragen und/oder Verbesserungsschläge freue ich mich. Hier eine verkleinerte Vorschau auf die Abbildungen Seitliche Hemmung in der Netzhaut – ein Modell (Teil I) Schon in der Netzhaut werden die Signale verarbeitet, die die Lichtsinneszellen hervorbringen. In diesem Modell wird dieser Vorgang vereinfacht dargestellt. In der Abbildung sind Nervenzellen grob vereinfacht worden. ist der Teil der Zelle, stellt den Bereich dar, der Signale an andere Zellen den Bereich der Zelle dar, in dem der Zellkern gelegen ist. Signalaufnehmende weitergibt. stellt 1.: Ordne den Elementen des Modells die entsprechenden Bestandteile der Retina zu und schreibe diese an die entsprechende Position: Horizontalzellen, Längsleitzellen, Ganglienzellen, Lichtsinneszellen, Verbindungstelle zwischen Lichtsinneszellen und Längsleitzellen, Verbindungstelle zwischen Längsleitzellen und Ganglienzellen. 2.: In Abb. 1 fehlt eine Verschaltung durch die Horizontalzellen. Die Nervensignale werden unverändert weitergegeben. Trage in die Dreiecke bzw. Kreise ein, wie stark der Nervenimpuls an der jeweiligen Stelle ist. 3.: In Abb. 2 sind Horizontalzellen vorhanden, die die Informationen zwischen den Längsleitzellen verschalten. Jede Horizontalzelle hemmt die Signalstärke der Zelle, an die sie ihre Information weiter gibt und zwar um 20 der Signalstärke der Horizontalzelle. Wir berechnen diesen Signalweg gemeinsam. Abb. 1 Abb. 2 Lösung Technisch nicht schön gemacht, aber man kann lesen. Ich habe diese Aufgabe auf der OHF im UG bearbeitet, weil dadurch viel Text und Zeit gespart werden kann, die stattdessen für interessante Denkoperationen verwendet werden kann. Die meisten SuS konnten am OHP gut folgen und haben das Verfahren verstanden. Als Kontrolle dafür und als weitere Vorbereitung auf das 2. AB habe ich spontan die Horizontalzelle zwischen Abb. 1 und Abb. 2 eingezeichnet. Die Benennung der Elemente spare ich mir hier. Seitliche Hemmung in der Netzhaut – ein Modell (Teil II) Graphische Darstellung der an das Gehirn geleiteten Signalstärke Signalstärke, die über den Sehnerv an das Gehirn geleitet An die Ganglienzellen weitergegebenes Signal Verrechnung in den Längsleitzellen Stärke der seitlichen Hemmung An die Längsleitzellen weitergegebenes Signal Intensität des Nervensignals, das in der Sinneszelle entsteht Lichtintensität Ausschnitt aus dem Gitternetz Graphische Darstellung der Lichtintensität Abb. 3 Aufgabenstellung 4.: In Abb. 3 ist ein Ausschnitt der Netzhaut dargestellt, auf den gerade ein Teil des Gitternetzes abgebildet wird. Berechne entsprechend den Angaben auf dem Arbeitsblatt die Stärke der Nervensignale in den verschiedenen Zellen und trage diese an den entsprechenden Orten ein. Zeichne anschließend die graphische Darstellung der an das Gehirn geleiteten Signale. 5.: Erkläre anhand des Ergebnisses die Beobachtungen, die Du am Gitternetz gemacht hast.