Arbeitsblätter Sekundarstufe «Kopfwelten»

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1 Arbeitsblätter Sekundarstufe «Kopfwelten» Swiss Science Center Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) F +41 (0) info@technorama.ch

2 Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) F +41 (0) info@technorama.ch Antworten Perspektive Alberti's Perspektiven-Fenster Perspektivisch zeichnen Teil A: a) Teil B: a) Teil C: a) Die Bezeichnung des Fensters geht auf Leon Battista Alberti zurück, der schon 1435 die Prinzipien des Zeichnens mit linearer Perspektive beschrieb. Die Perspektive ist äusserst wichtig für unser räumliches Sehen, da das Wahrnehmungssystem perspektivische Informationen (Verdeckung durch hintereinander liegende Objekte, Grösse) in einen Eindruck räumlicher Tiefe umzusetzen vermag. Das stereoskopische Sehen (räumliches Sehen mit zwei Augen), das uns einen intensiven Raumeindruck vermittelt, funktioniert nur im Nahbereich bis etwa 10 Meter. Schiefer Raum Teil A: a) Teil B: b), c), d) Erklärung: Der Schiefe Raum ist sehr schief gebaut. Die schiefen Winkel der Wände, der Decke und des Bodens sind aber so berechnet, dass der Raum durch die Gucklöcher und von der Kamera aus als normal (rechtwinklig) erscheint. Dadurch schaut es auch so aus, als ob sich die Person links gleich nah am Guckloch befindet wie die Person rechts. In Wirklichkeit ist die Person links viel näher und erscheint daher grösser. Die Linien an der Wand laufen auseinander, scheinen aber parallel zu sein. Für Grössenvergleiche nimmt unser Wahrnehmungssystem parallele Linien zu Hilfe, was hier zu einer Verstärkung der scheinbaren Grössenunterschiede führt. Interessant sind in diesem Zusammenhang kulturelle Unterschiede. Der schiefe Raum täuscht vor allem Personen, die sich viel in rechtwinkligen Räumen aufhalten. Menschen aus Kulturen, in denen kaum oder keine rechten Winkel vorkommen (Rundhütten, runde Zelte etc.), lassen sich vom schiefen Raum kaum täuschen. Grösser oder näher Distanzwahrnehmung Die kleinere Fläche ist weiter vorn als die grössere. a), b) und c) enthalten alle einen Teil der Erklärung. Denn: Grosse, weit entfernte Objekte können - mit einem Auge betrachtet - genau so aussehen wie kleinere, aber näher bei uns liegende, wenn keine anderen räumlichen Inhaltspunkte zur Verfügung stehen. In der Ausstellung kann man diesen oder verwandte Effekte an den Exponaten "Sterne und Diamanten", "Schiefer Raum" und "Grössenkonstanz" beobachten. Zwei unmögliche Muttern Perspektiven-Umkehrung Es gibt nicht eine richtige oder falsche Lösung. Alle Menschen sehen die Effekte ein bisschen anders. Allgemein kann man aber sagen, dass man mit mehr Übung die Täuschung schneller durchschaut. Schliesst man ein Auge, durchschaut man die Täuschung langsamer als wenn man beide Augen geöffnet hat. Denn mit beiden Augen kann man stereoskopisch sehen und so zusätzlich räumliche Information gewinnen. Stand: Juni 2013, Änderungen vorbehalten

3 Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) F +41 (0) info@technorama.ch Antworten Bewegung Licht-Ping-Pong Bewegungswahrnehmung b) und c) Die Lösung ist vor allem in c) enthalten, aber b) enthält den wichtigen Hinweis, dass die Blitzlampe für die fehlende Kombination im Hirn verantwortlich ist. Basketball schräg gespielt Visuelles Feedback Man stellt fest, dass jede Hand von neuem trainieren muss, um den Korb zu treffen. a), b) und c). Tatsächlich reicht es nicht, bloss durch die Brille zu schauen, um mit dem Ball (mit aufgesetzter Brille) den Korb zu treffen. Erst die Wahrnehmung der falschen Wurfbewegung ermöglicht eine Korrektur. Und tatsächlich wird die Wurfbewegung der einzelnen Hand korrigiert und nicht das Sehen. Auf schwachem Bein Gleichgewichtssinn Teil A: mit offenen Augen Teil B: b) und c) Cheshire Katze Fusion zweier Bilder Teil A: a) Sich bewusst auf die Wahrnehmung eines Sinnes zu konzentrieren, verstärkt tatsächlich dessen Wahrnehmung: Wenn wir zum Beispiel ein bestimmtes Geräusch aus einem Stimmengewirr heraus hören wollen, schliessen wir z.b. die Augen oder schauen ins Leere, um all unsere Aufmerksamkeit dem Hörsinn zu widmen. c) Wenn man den Spiegel nach links stellen muss, damit das Auswischen des Gesichtes besser funktioniert, dann ist das linke Auge das dominante Auge andernfalls das rechte Auge. Dominant bedeutet, dass dieses Auge beim Sehen die führende Rolle spielt. Teil B: b) oder c): Je nachdem, ob ein Auge stark dominant ist, verdeckt eine Hand die andere oder die beiden Hände verschmelzen miteinander. Teil C: a) Hier kommt der gleiche Effekt wie in A zum Zug, wo die bewegte Hand das Gesicht auswischen kann. Bewegungen erhalten im Gehirn Priorität. Deshalb verschwindet die ruhig gehaltene Hand des Gegenübers. Knacknuss: a) Erklärung: Um unsere senkrechte Lage aufrecht zu erhalten, benutzen wir nicht nur das Gleichgewichtsorgan im Innenohr, sondern auch visuelle Informationen aus der Umgebung. Dabei sind ruhende Objekte besonders wichtig. Wenn wir nahe an der Tafel stehen, können wir praktisch nur noch die Streifen sehen, und nehmen diese gezwungenermassen als Hilfe. Solange die Tafel ruhig hängt, ist es mit Hilfe der Streifenmuster einfacher, mit offenen Augen zu balancieren. Sobald sich die Tafel und Muster bewegen, haben wir Mühe, das Gleichgewicht zu halten. Der Grund liegt darin: Das Gehirn interpretiert die Bewegung als Folge eines Kippens unsererseits, und versucht deshalb, die Körperlage nach den Streifen auszurichten, zu korrigieren. Folglich bewegen wir uns mit den Streifen mit und verlieren so das Gleichgewicht. Stand: Juni 2013, Änderungen vorbehalten

4 Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) F +41 (0) info@technorama.ch Antworten Sinne Stereo-Hören Richtungshören b) Erklärung: Normales Tippen auf das Rohr erzeugt nur schwache Vibrationen, die von den Händen nicht gespürt werden (Antwort a). Man kann im Versuch leicht feststellen, dass es auch mit offenen Augen möglich ist, die richtige Seite herauszufinden (Antwort c). Allerdings hilft es für die Konzentration, die Augen zu schliessen. Für coole Rechner: 300 Meter pro Sekunde sind 30'000 cm pro Sekunde. Für 1,5 cm braucht der Schall also 1,5/30'000 Sekunden = 1/20'000 Sekunde Beim einen Ohr kommt der Schall 1/20'000 Sekunden früher als beim ersten Antippen des Rohrs an, beim anderen Ohr 1/20'000 Sekunden später. Das macht einen Unterschied von 2 mal 1/20'000 Sekunden oder umgerechnet 1/10'000 Sekunde. Tasten und Sehen im Wettstreit Fühlen kontra Sehen Teil A: a) oder b) Bei den meisten Menschen hört die Täuschung auf, wenn man die Hand mit dem Würfel schnell bewegt. Teil B: tendenziell a) Begründung siehe folgende Lösung. Knacknuss: a) Der Tastsinn übernimmt eine wichtige Kontrollfunktion über das, was wir sehen. Können wir fühlen, dass sich der Würfel in die falsche Richtung bewegt, versucht unser Gehirn diesen Widerspruch zu lösen. Wenn wir den Würfel nicht selber halten, fällt diese Kontrolle weg und die virtuelle Täuschung bleibt länger erhalten. Gleich - Ungleich Sehen und vergleichen a), b) und c): Alle drei Lösungsvorschläge enthalten einen Teil der richtigen Lösung. Antwort b) sagt am meisten über unsere Wahrnehmung aus. Gefühl für Gewichtiges Fühlen kontra Sehen Grösse und Gewicht - also Sehen und Fühlen werden von uns in Zusammenhang gebracht. Grosse Objekte sind aus Erfahrung auch schwerer als kleine. Aus dieser Erfahrung heraus stellen wir unsere Muskelkraft bereits auf das vorweggenommene Gewicht ein, bevor wir das Holzstück überhaupt in der Hand halten. Beim langen Holzstück erwarten wir ein hohes Gewicht und sind überrascht wie leicht es sich anfühlt. Beim kurzen Holzstück sind die Empfindungen umgekehrt. Vielleicht stellt man beim Wägen ganz kleine Unterschiede fest. Die einzelnen Holzarten nehmen Feuchtigkeit verschieden stark auf, weshalb Unterschiede von ein paar Gramm entstehen können. Diese können aber gefühlsmässig nicht wahrgenommen werden. Verzögerte Sprache Sprachkontrolle b) Mit der Taste kurze Verzögerung ist es sehr schwer, schnell zu sprechen. Die ungewohnte, verzögerte Rückmeldung bringt uns aus dem Tritt und wir verlangsamen das Sprechen. c) Mit der Taste lange Verzögerung ist es zwar einfacher, schnell zu sprechen, dafür wird man oft mitten im Satz durch die eigene Stimme aus dem Konzept gebracht. Grob oder fein - alles relativ (Sandpapier) Sehen, Tasten, Hören b) und c) Stand: Juni 2013, Änderungen vorbehalten Bemerkung: Die Relativität der menschlichen Wahrnehmung ist oft ein Vorteil: da sich unsere Sinne ständig an neue Umgebungen anpassen, sind wir extrem flexibel.

5 Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) F +41 (0) info@technorama.ch Antworten Sinne Fortsetzung Die unendlich steigend-fallende Tonleiter Der gleiche Ton hört sich anders an, wenn man auf einem anderen Weg dahinkommt. b) Bemerkung: Die hier erzeugten Töne bestehen aus verschiedenen Frequenzen, die gleichzeitig erklingen. Wenn Sie eine Taste drücken, erwarten Sie, einen einzigen Ton zu hören, aber in Wirklichkeit erklingen sechs. Die gewählte Kombination erschwert das Erkennen einer eindeutigen Tonhöhe. Antworten Muster und Kontrast Halbschatten Farbwahrnehmung Teil A: c) Sichtbar sind verschiedene Mischungen aus weissem, rotem und grünem Licht. Teil B: Der Schatten, der im Licht der grünen Lampe geworfen wird, erscheint rötlich, derjenige im Licht der roten Lampe dagegen grünlich. Graustufenschieber Helligkeitswahrnehmung b) oder c): In der Tat sind sich die Experten der Psychophysik der Wahrnehmung nicht einig, ob b) oder c) die massgebende Ursache für den Effekt ist. Tendenziell bevorzugt unser Wahrnehmungssystem aber senkrechte Linien, was Lösung b) wahrscheinlicher macht. Geschlossenheit Erkennen und Ergänzen Man sieht lauter B's. Sehr typisch für die menschliche Wahrnehmungsfähigkeit ist, dass wir das, was wir einmal erkannt haben, auch unter schwierigen Verhältnissen wiedererkennen können. Hans Kükelhaus, ein Pionier der Sinnesversuche sagte dazu: Jedes Erkennen ist ein Wiedererkennen. Wenn Rot Grün und Blau Gelb ist Farbsehen und Sprechen a) und c) Selbst wenn wir die Worte nicht lesen wollen, liest unser Wahrnehmungssystem trotzdem. (Aus diesem Grund funktioniert z.b. die Werbung: Könnten wir das automatische Lesen abschalten, würden wir sicher viel weniger von der Werbung mitbekommen.) Durch langjähriges Lesetraining (in der Schule) kann das Hirn sinnvollen Buchstabenkombinationen äusserst schnell Worte zuordnen. Ebenso schnell kann es diese Worte auch gleich in gesprochene Sprache umsetzen. Im Gegensatz dazu sind wir viel weniger geübt, Farben unverzüglich in gesprochene Sprache umzusetzen. Wenn wir also rote Buchstaben sehen, die zusammen das Wort blau bedeuten, ist das Wort blau in dem Augenblick, wo wir der Farbe der Buchstaben das Wort rot zuordnen möchten, bereits in unserem Bewusstsein. Der so entstehende Konflikt zwischen blau und rot muss zuerst gelöst werden, bevor wir das Wort rot auch aussprechen können. Stand: Juni 2013, Änderungen vorbehalten

6 Alberti s Perspektivenfenster Perspektivisch zeichnen Kopfwelten Perspektive Arrangiere die Gegenstände auf dem Tisch so, dass sie relativ nahe beieinander stehen. Nimm nun ein Blatt Papier oder eine leere Rückseite und versuche, die Gegenstände von einem beliebigen Standpunkt aus auf das Papier abzuzeichnen. I. Wie ist dir deine Zeichnung gelungen? Setze dich jetzt auf dem Stuhl bequem hin und schaue mit einem Auge durch eines der Löcher. Nimm verschiedene Stifte und zeichne auf der Glasscheibe die Umrisse der Gegenstände nach. II. Stimmt die Zeichnung auf der Glasscheibe mit der Wirklichkeit überein? a Die Zeichnung zeigt eine korrekte Ansicht der Wirklichkeit. b Nein, die Zeichnung hat nichts mit der Wirklichkeit zu tun. Seite 1/2 November 2018 Alberti s Perspektivenfenster

7 III. Was fällt dir beim Vergleich der beiden Bilder auf? a Es ist einfacher, die Gegenstände auf der Glasscheibe zu zeichnen, als sie ohne Hilfe auf einen Block Papier abzuzeichnen. b Es ist einfacher, Gegenstände ohne Glasscheibe auf ein Blatt Papier zu zeichnen. IV. Wie würde eine Spielzeugschiene aussehen, die auf dem Tisch liegt und gerade von dir weg führt? a b c Das Bild einer Strasse in den USA (rechts) hilft dir, die Frage von Teil IV zu beantworten: Links siehst du eine komplexe Perspektiven-Zeichnung, die mit Alberti's Perspektiven-Fenster gezeichnet werden kann. Seite 2/2 November 2018 SEK_Alberti's Perspektiven Fenster.docx

8 Kopfwelten Perspektive Ames Raum Gruppenarbeit (3 oder mehr) Geht in den Ames Raum und schaut auf den Monitor. Jemand blickt von aussen durch die Gucklöcher in den roten Scheiben. Platziert euch so, dass eine Person ganz links und eine andere ganz rechts im Monitor zu sehen ist. Die Zwei im Raum tauschen nun ihren Platz, während dem sie auf den Monitor schauen. I. Wer erscheint grösser? a Die Person näher beim Monitor. b Die Person weiter weg vom Monitor. II. Warum entsteht dieser Effekt? a Die Kamera ist so eingestellt. b Die Person links auf dem Monitor ist näher an der Kamera. c Die Linien an der Wand täuschen das Auge. d Der Raum ist so gebaut, dass er von den Gucklöchern aus normal erscheint, in Wirklichkeit aber verzerrt ist. Tauscht die Plätze, so dass alle draussen und drinnen waren. November 2018 SEK_Ames Raum.docx

9 Kopfwelten Bewegung Auf schwachem Bein Gleichgewichtssinn Partnerarbeit Stelle dich einen Schritt vor die Mitte der Tafel und schaue auf die Streifen. Balanciere für etwa eine Minute auf einem Bein vor der ruhenden Tafel. Dann schliesst du die Augen und versuchst, weiterhin auf einem Bein zu balancieren. I. Was ist einfacher, mit geschlossenen oder mit offenen Augen vor der ruhenden Tafel zu balancieren? II. Jemand von euch stellt sich etwa ein Meter vor die Mitte der Tafel und balanciert auf einem Bein. Der (oder die) andere bewegt die Tafel langsam hin und her. Was passiert? Knacknuss Was schliesst du aus diesen Versuchen? a Die Streifen werden farbig. a Wir nehmen auch unsere Augen zu Hilfe, b Es ist schwierig, das Gleichgewicht um das Gleichgewicht zu halten. zu halten. b Es ist einfacher, mit geschlossenen Augen c Die Person auf einem Bein stolpert auf einem Bein zu balancieren als mit beinahe. geöffneten Augen. November 2018 SEK_Auf schwachem Bein.docx

10 Kopfwelten Bewegung Basketball schräg gespielt Visuelles Feedback Halte die Brille mit einer Hand vor die Augen und wirf mit der anderen Hand die Bälle in den Korb. Wirf den Ball so, dass du deine Hand beim Werfen nicht siehst. Anfangs scheint etwas falsch zu sein, doch nach etwa Versuchen triffst du den Korb problemlos. Nimm nun die Brille in die andere Hand ohne die Brille zu drehen, und wirf die Bälle mit der anderen Hand. Was stellst du fest? Kannst du mit Hilfe deiner Beobachtung entscheiden, welche der folgenden Behauptungen richtig sind? a Automatisch korrigiert wird nicht das Sehen, sondern die Wurfbewegung. b Das Gehirn kontrolliert die linke und die rechte Hand unabhängig voneinander. c Der Fehler wird erst korrigiert, wenn aus der Wurfbahn des Balls der Fehler der Brille erkennbar ist. November 2018 SEK_Basketball schräg gespielt.docx

11 Cheshire Katze Kopfwelten Bewegung Setzt euch auf den beiden Seiten des Objekts gegenüber. Partnerarbeit I. Wegwischen Stelle die beiden Spiegel ganz nach rechts. Schau dein Gegenüber mit beiden Augen durch die Brille genau an. Halte nun deine rechte Hand auf die grosse, weisse Fläche neben dir und bewege deine Hand. So kannst du scheinbar einen Teil seines Gesichts auswischen. Was passiert? Welche Tricks helfen, den Effekt des Wischens zu verstärken? a Sich auf die bewegte Hand zu konzentrieren. b Die Hand ganz schnell zu bewegen. c Es gibt Leute, die sehen den Effekt besser, wenn die Spiegel nach links gestellt sind; andere sehen ihn besser, wenn die Spiegel nach rechts gestellt sind. Seite 1/1 Dezember 2015 Cheshire Katze

12 Kopfwelten Sinne Die unendliche, steigend-fallende Tonleiter Drücke nacheinander zwei sich genau gegenüberliegende Tasten (in der Skizze die Tasten 3 und 9). Welcher der beiden Töne klingt für dich höher? Probiere dies mit anderen Tasten aus, die sich gegenüberliegen. Drücke nun die drei Tasten 3, 12 und 9 nacheinander und in dieser Reihenfolge, dann die drei Tasten 3, 6 und 9 nacheinander. (Einmal im Uhrzeigersinn, einmal im Gegenuhrzeigersinn.) Was verwirrt deine Ohren? Was haben die drei Versuche mit den Sinnen Tasten, Sehen und Hören gemeinsam? a Die drei Versuche haben nichts gemeinsam. c Unsere Sinne gewöhnen sich sehr schnell an gleichbleibende Reize und vergleichen b Unsere Sinneseindrücke werden durch vorher neue Reize mit den eben erst wahr- Wahrgenommenes beeinflusst. genommenen. November 2018 Die unendliche, steigend-fallende Tonleiter

13 Kopfwelten Sinne Gefühl für Gewichtiges Fühlen kontra Sehen Nimm die verschiedenen Holzstücke in die Hand und vergleiche sie miteinander (ohne die Waage zu benutzen!). Lege die Holzstücke in der Reihenfolge von schwer nach leicht auf den Tisch. Am Schluss sollte links das schwerste und rechts das leichteste Stück liegen. Mit der Waage kannst du nun das schwerste und das leichteste vergleichen. Stimmt deine Reihenfolge? a Ja, ich habe genau geschätzt. b Nein, einige Stücke habe ich falsch eingeordnet. c Nein, alle Stücke sind gleich schwer. Warum haben wir den Eindruck, einige Holzstücke seien schwerer und andere leichter? November 2018 SEK_Gefühl für Gewichtiges.docx

14 Kopfwelten Muster und Kontrast Geschlossenheit Erkennen und Ergänzen Betrachte die beiden Bilder. Erst wenn du den Schieber nach oben bewegst, kannst du erkennen, was das obere Bild darstellt. Wenn du nun den Schieber wieder nach unten führst, kannst du dann weiterhin erkennen, was das obere Bild darstellt? Welche Buchstaben sind im Bild oben dargestellt? November 2018 SEK_Geschlossenheit.docx

15 Kopfwelten Sinne Gleich-Ungleich Sehen und vergleichen Lege die beiden Holzbrettchen nebeneinander. Welches ist grösser? Vertausche nun die beiden Brettchen und versuche wieder zu entscheiden, welches der beiden grösser ist. Was stellst du fest? Was sagt dieser Versuch über unsere Wahrnehmung? a Das Auge lässt sich von den gekrümmten Seiten täuschen. b Wir nehmen Gegenstände nie einzeln, sondern immer im Zusammenhang mit der unmittelbaren Umgebung wahr. c Unsere Wahrnehmung ist nicht immer in der Lage, Grössen absolut (losgelöst vom Umfeld) einzuschätzen, und lässt sich deshalb durch spezielle Anordnungen täuschen. November 2018 SEK_Gleich-Ungleich.docx

16 Kopfwelten Muster und Kontrast Graustufenschieber - Helligkeitswahrnehmung Mit dem Schieber kannst du die grauen Streifen verschieben. Stelle den oberen Schieber so ein, dass die grauen Streifen des Schiebers auf den schwarzen Streifen des Untergrunds liegen und den unteren Schieber so, dass die grauen Streifen zwischen den schwarzen liegen. Wie unterscheiden sich die doch eigentlich immer gleichen grauen Streifen? Was könnte die Erklärung für dieses Phänomen sein? a Die grauen Streifen werden mit Licht b Das Auge setzt die Helligkeit der Streifen heller oder dunkler gemacht. in Kontrast zur Helligkeit der verdeckten Streifen (senkrecht ober- und unterhalb der c Das Auge mischt die Helligkeit der Streifen grauen Streifen). mit der Helligkeit der seitlich benachbarten Streifen. November 2018 SEK_Graustufenschieber.docx

17 Grob oder fein Sehen, Tasten, Hören Kopfwelten Sinne Bei diesem Experiment vergleichen wir die drei Sinne Tasten, Sehen und Hören. I. Tastsinn Sandpapier: Grob oder fein - alles relativ Was hast du gespürt? Schliesse deine Augen und streiche mit den Fingerspitzen je einer Hand gleichzeitig und möglichst sanft über die beiden äusseren Sandpapier- Flächen. Zähle dabei bis 10. Streiche dann gleichzeitig und wiederum sehr leicht mit den gleichen Fingern beider Hände über die mittlere Fläche. II. Hören Schliesse nochmals deine Augen und streiche wieder über die verschiedenen Sandpapierflächen. Was nehmen deine Ohren wahr? Seite 1/2 November 2018 SEK_Grob oder fein.docx

18 III. Sehsinn Den folgenden Versuch kannst du gleich auf diesem Blatt machen. Betrachte etwa 30 Sekunden lang die waagrechte linke Linie zwischen den Strichgittern (Decke dabei die rechten Felder zu). Schaue nun auf die Linie zwischen den rechten Strichgittern. Wie wirken nun die gleich grossen Strichgitter rechts? Seite 2/2 November 2018 SEK_Grob oder fein.docx

19 Kopfwelten Perspektive Grösser oder näher? - Distanzwahrnehmung Schau durch das Guckloch in den Kasten. Du siehst zwei runde, schwarze Flächen vor einem hellen Hintergrund. Stelle mit dem Drehknopf beide Flächen auf die gleiche Entfernung von dir ein. Schau nun seitlich in den Kasten, um das Ergebnis zu überprüfen. Was ist passiert? Was denkst du, ist der Grund dafür, dass es so schwer ist, die beiden Flächen auf die gleichen Entfernungen einzustellen? a Wenn man nur mit einem Auge schaut, b Wenn es für das Auge Hilfen (wie Linien, kann man Entfernungen nur schlecht Schatten, gut erkennbare Oberflächen) abschätzen. gäbe, wäre es einfacher, den Abstand richtig einzuschätzen c Die Flächen sind nicht gleich gross, also wird man durch den Versuch getäuscht. November 2018 Grösser oder näher?

20 Kopfwelten Muster und Kontrast Halbschatten Farbwahrnehmung Mit den Tasten kannst du die einzelnen Lampen Rot/ Weiss/ Grün ein- und ausschalten. Probiere diese Knöpfe aus und kombiniere sie unterschiedlich! I. Wenn du alle drei Lampen eingeschaltet hast, welche Farben haben dann die Schatten? a rot, grün und schwarz. b nur rot und grün. c andere Farben: II. Schalte nun die rote Lampe aus (und lasse die grüne und die weisse Lampe eingeschaltet). Der Schatten, der im Licht der grünen Lampe geworfen wird, erscheint ein bisschen farbig. Welche Farbe kannst du sehen? Wenn du die grüne Lampe aus- und stattdessen die rote Lampe einschaltest, welche Farbe kannst du dann sehen? November 2018 SEK_Halbschatten.docx

21 Kopfwelten Bewegung Licht Pingpong Bewegungswahrnehmung Nimm den Pingpong-Schläger und halte ihn so, dass der Lichtpunkt in der Mitte des Schlägers nach oben gerichtet ist. Nun halte den grünen Knopf gedrückt und bewege den Schläger schnell hin und her oder hoch und runter. Was beobachtest du? Warum sehen wir dieses Phänomen? a Der Lichtpunkt im Pingpong-Schläger ist b Die Bewegung des Schlägers erscheint beweglich. wegen der Blitzlampe anders als die des konstant leuchtenden Lichtpunktes. c Das Gehirn erhält Informationen über den Lichtpunkt und über den ruckelnden Schläger über verschiedene Kanäle und kann daher die beiden unterschiedlichen Informationen nicht aufeinander abstimmen. November 2018 SEK_Licht Pingpong.docx

22 Stereo-Hören Richtungshören Kopfwelten Sinne Partnerarbeit Eine Person setzt sich, hält beide Schlauchenden so an die Ohren, dass der Schlauch hinter dem Kopf liegt und schliesst die Augen. Die zweite Person tippt mit dem Finger zunächst auf die Mitte des Schlauchs und nachher eine Handbreit links oder rechts von der Mitte. Die sitzende Person versucht zu entscheiden, ob der Schlauch rechts oder links von der Mitte getroffen wurde und zeigt dies mit dem Zeigefinger der entsprechenden Hand an. Führt den Versuch ein paar Mal durch, und verkleinert dabei den Abstand zur Mitte. Versucht es auch mit sehr kleinen Abständen - nur Fingerbreit - von der Mitte. Dann tauscht den Platz und wiederholt den Versuch. Kannst du sagen, wo genau, mit welchem Abstand zur Mitte, angeschlagen wurde? Ja, genau Ja, ungefähr Nein Probiert das Ganze auch mit offenen Augen aus. Was ist einfacher? Seite 1/2 November 2018 SEK_Stereo-Hören.docx

23 Warum können wir entscheiden, wo der Schlauch angetippt wurde? a Wir spüren die Vibration des Schlages in den Händen. b Der Schall erreicht jenes Ohr schneller, das näher bei der angetippten Stelle liegt, das andere Ohr etwas später. c Wir können nur mit geschlossenen Augen die richtige Seite herausfinden. Knacknuss für coole Rechner: Angenommen, wir können einen Abstand von 1,5 cm zwischen dem ersten und zweiten Tippen unterscheiden. Der Schall legt in einer Sekunde 300 Meter zurück. Wie gross ist dann der zeitliche Unterschied, den unsere Ohren hören? Auf der freien Spalte rechts kannst du eine Skizze machen, um deine Überlegungen zu verdeutlichen Fragen, Beobachtungen, Notizen: Seite 2/2 November 2018 SEK_Stereo-Hören.docx

24 Kopfwelten Sinne Tasten und Sehen im Wettstreit Teil A Führe den Versuch so durch, wie im Text an der Wand beschrieben. Tipp: Wenn der Versuch nicht funktioniert, dann lege den Würfel auf die Ablagefläche zurück. Entferne dich ein paar Schritte und schliesse ein Auge. Wenn der Würfel sich scheinbar umgestülpt hat und du ihn langsam hin und her drehst, dann widersprechen sich die gespürte und beobachtete Drehrichtung - also dein Tastsinn und dein Sehsinn. Daraus entsteht eine seltsame Empfindung. Wenn sich der Würfel in deiner Wahrnehmung umgestülpt hat, drehe ihn schnell. Was passiert? a b Die Täuschung hört sofort auf. Die Täuschung bleibt bestehen. Mache die Versuche einige Male und versuche, die Täuschung möglichst lange aufrecht zu erhalten. Seite 1/2 November 2018 SEK_Tasten und Sehen im Wettstreit.docx

25 Teil B Für diesen Versuch brauchst du jemanden, der dir hilft. Dein(e) Partner(in) soll den Würfel ruhig halten, bis du den Würfel umgestülpt siehst. Die Person soll nun den Würfel hin und her drehen. Was beobachtest du? a b c Die Täuschung bleibt länger erhalten, als wenn du den Würfel selber hältst. Keinen Unterschied. Die Täuschung bleibt weniger lang erhalten, als wenn du den Würfel selber gehalten hast. Knacknuss-Frage Bei den meisten Menschen bleibt die Täuschung länger erhalten, wenn der Würfel von jemand anderem gehalten wird. Weshalb? a b Wir können mit unserer Hand nicht spüren, dass die Umstülpung eine Täuschung ist. Hält eine andere Person den Würfel, sehen wir den Würfel aus grösserer Entfernung. Dadurch wird die Illusion stärker. Seite 2/2 November 2018 SEK_Tasten und Sehen im Wettstreit.docx

26 Kopfwelten Sinne Verzögerte Sprache Sprachkontrolle Setz dich vor ein Mikrofon und setz die Kopfhörer auf. Lies laut ein paar Sätze des Exponate- Textes. Wechsle nach ein paar Sätzen die Verzögerungsart (Tasten beim Mikrofon). Bei welcher Taste ist es am schwierigsten, normal zu sprechen? a Taste "keine Verzögerung" b Taste "kurze Verzögerung" c Taste "lange Verzögerung" Sprich deine Sätze betont langsam. Bei welcher Verzögerungstaste ist es nun am schwierigsten? a Taste "keine Verzögerung" b Taste "kurze Verzögerung" c Taste "lange Verzögerung" Versuche nun so schnell wie möglich zu sprechen. Bei welcher Taste ist das am schwierigsten? a Taste "keine Verzögerung" b Taste "kurze Verzögerung" c Taste "lange Verzögerung" Beschreibe, was passiert! Warum hast du Mühe, bei gewissen Verzögerungen zu sprechen? November 2018 SEK_Verzögerte Sprache.docx

27 Kopfwelten Muster und Kontrast Wenn Rot Grün und Blau Gelb ist Farbensehen und Sprechen Schau zuerst die Seite mit den bedeutungslosen Buchstabenkombinationen an. Beginne oben und zähle möglichst schnell und laut die Farben der Buchstabengruppen auf. Kein Problem, oder? Wende nun das Brett auf die andere Seite. Beginne wieder oben und zähle möglichst schnell die Farben der Buchstaben auf (Nicht das Wort laut lesen, sondern die Farben aufsagen). Warum haben wir Mühe, die Farben im unteren Teil schnell zu beschreiben? a b c Das Gehirn liest automatisch die Worte, auch wenn wir nur die Farbe sehen wollen. Das Gehirn erkennt Farben langsamer als Worte. Die gelesenen Worte stehen dem Aussprechen einer anderen Farbe im Weg. November 2018 SEK_Wenn Rot Grün und Blau Gelb ist.docx

28 Zwei ungewöhnliche Muttern Perspektiven Umkehrung Kopfwelten Perspektive Dieser Versuch ist in zwei Teile mit je drei Durchgängen aufgeteilt. Schreibe die Anzahl Schritte der Entfernung auf: 1. Versuch: Schritte Teil I Gehe etwa 15 Schritte von den Muttern weg und betrachte sie dann genau. Nun gehe langsam auf die Muttern zu. Im Moment, wo die Täuschung nicht mehr wirkt, bleibst du stehen. Zähle jetzt die Anzahl Schritte, die du noch von den Muttern entfernt bist. Nun wiederhole den Versuch noch zweimal auf die gleiche Weise und schreibe die Anzahl Schritte der Entfernung jedesmal auf. 2. Versuch: Schritte 3. Versuch: Schritte Seite 1/2 November 2018 SEK_Zwei ungewöhnliche Muttern.docx

29 Teil II Mache nochmals drei Durchgänge wie oben beschrieben, aber diesmal mit einem Auge geschlossen. Wechsle das Auge! Mit dem rechten Auge Mit dem linken Auge 1. Versuch: Schritte 1. Versuch: Schritte 2. Versuch: Schritte 2. Versuch: Schritte 3. Versuch: Schritte 3. Versuch: Schritte Was hast du festgestellt? a Je öfter man den Versuch durchführt, desto eher durchschaut man die Täuschung, das heisst, die Anzahl Schritte bis zu den Muttern wird grösser. b Es kommt nicht darauf an, wie oft man den Versuch durchführt, die Täuschung bleibt gleich. c Mit nur einem Auge ist es schwieriger, die Täuschung zu durchschauen, als wenn man beide Augen geöffnet hat. Du kannst selber andere Versuche mit den zwei Muttern durchführen und hier aufschreiben. Hier ist auch Platz für weitere Beobachtungen / Bemerkungen: Seite 2/2 November 2018 SEK_Zwei ungewöhnliche Muttern.docx