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IPN-Versuch "magnetische Herzmessung"

   
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Nachdem die Schülerinnen und Schüler in den ersten beiden Teilen der Veranstaltung Informationen zu Arbeit und Studium an der Technischen Fakultät erhalten haben, haben sie im dritten Teil der Veranstaltung die Möglichkeit, an ihrer Schule das Erlebte zu reflektieren und zu vertiefen. Hierfür sollten sie möglichst einen Vormittag Zeit haben. Nach einer Reflexionsphase bekommen die Jugendlichen die Möglichkeit, selbst aktiv zu werden und sich experimentell mit magnetoelektrischer Sensorik im medizinischen Bereich auseinanderzusetzen.

Der medizinische Kontext, in dem der Versuch angesiedelt ist, dient dazu, einerseits die Relevanz der untersuchten Sensoren zu verdeutlichen und damit das Interesse der Schülerinnen und Schüler zu wecken, und andererseits eine Verbindung zum Besuch an der Technischen Fakultät herzustellen: Hier haben die Jugendlichen bereits etwas über Herzmessung mithilfe magnetischer Sensoren erfahren.

Somit ist auch der Versuch an der Schule im Kontext der Herzdiagnostik verortet. Es ist möglich, mit magnetoelektrischen Sensoren das Magnetfeld des Herzens zu bestimmen und damit in bestimmten Fällen frühzeitiger als mithilfe des EKGs Herzfehlfunktionen zu erkennen. In diese Thematik werden die Schülerinnen und Schüler eingeführt, indem sie Vor- und Nachteile der magnetoelektrischen Messmethode erarbeiten. Im Verlauf des Versuchs lernen sie ausgewählte Herzkrankheiten kennen und üben, sie anhand von Signalkurven zu diagnostizieren. Zudem messen sie magnetische Felder mithilfe magnetoelektrischer Sensoren und lernen Mittel kennen, mithilfe derer die gemessenen Signale sichtbar gemacht werden können. Je nach verfügbarer Zeit können die verwendeten Sensoren auch von den Jugendlichen gebaut werden. Bei dem Versuch sind damit die physiologischen Vorgänge des Herzens ebenso von Bedeutung wie die Sensorik, die diese Vorgänge für Mediziner zugänglich macht.

Der beschriebene Versuch entstand in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) und dem SFB 1261, einem Sonderforschungsbereich, der in Kiel verortet ist und an der Schnittstelle zwischen Medizin und Technik an magnetoelektrischen Sensoren forscht – unter anderem, um langfristig die Methoden der Herzdiagnostik zu verbessern.