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Quantifizierung menschlicher Wahrnehmung (Lindemann, Kern, Engelmann)
Schlüsselwörter: Absolute Wahrnehmungsschwelle, Unterschiedsschwelle (Differenz-Limen), Simultane und sukzessive Raumschwelle, Adaptiv-Verfahren, Nicht-Adaptiv-Verfahren, Konstantreizmethode, Staircase-Methode, Two-Alternative-Forced-Choice-Methode, Psychometrische Funktion, Weber-Quotient
Versuche:
- Staircaseversuch zur Zweipunkt-Unterscheidung von Tastreizen
- Doppelblindversuche zur Differenzschwelle bei der Gewichtswahrnehmung
Inhalt:
- Bestimmung von Wahrnehmungsschwellen beim Menschen
- Bias-Vermeidung bei Experimenten (Doppelblind-Studie)
- Umgang mit Variabilität in der Wahrnehmung
- Grafische Darstellung von Messdaten inkl. Anpassen einer Ausgleichskurve an Messdaten
- Erstellen und Auswerten einer psychometrischen Messkurve
- Überprüfen der Weber-Regel
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Skript Hintergurnd
Skript Experimente
Arbeitsblatt 1
Arbeitsblatt 2
Abgabe
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Darstellung und Analyse variabler Messdaten (Kern, Engelmann, Lindemann)
Schlüsselwörter: Datenvisualisierung, Messwiederholung, zeitlicher Trend, Mittelwert, Streuung, Güte der Mittelwertschätzung, Nullhypothese, "Student t-Test", Korrelation
Versuche:
- Erfassung von Quadriceps-Elektromyogrammen (EMGs) während des Kniesehnenreflex (KSR)
- Reflexzeit-Messungen (KSR)
- Reaktionszeit-Messungen
Inhalt:
- Computergestützte Erfassung elektrischer Signale an der Körperoberfläche
- Grafische Auftragung von Messdaten aus wiederholten Experimenten
- Bedeutung präziser, reproduzierbarer Experimentdurchführung
- Erkennen zeitlicher Trends
- Zeitbedarf der verschiedenen Verarbeitungsinstanzen innerhalb eines Reflexbogens abschätzen
- Abschätzung der neuronalen Leitungsgeschwindigkeit
- Beschreibung und Quantifizierung der Variabilität/Streuung von Messdaten
- Standardfehler des Mittelwerts als Maß für die Güte der Schätzung des Mittelwerts
- Erkennen möglicher Korrelationen zwischen Messwert und Versuchsparametern
- Zwei Messreihen auf Basis ihrer Mittelwerte und der Streuung vergleichen
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Hintergund
Laborexperimente
Arbeitsblätter
Abgabe
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Membranpotential von Nervenzellen (Engelmann, Lindemann, Kern)
Schlüsselwörter: Redoxreaktion, Ionen, Wertigkeit, Ionenkonzentration, Daniell-Element, semipermeable Membran, Diffusion, Gleichgewichtspotential bzw. Nernstpotential, Permeabilität, Leitfähigkeit und relative Leitfähigkeit, Ruhemembranpotential, Ladung, Spannung, Strom, Widerstand, Ersatzschaltbild
Versuche:
- Konzentrationsverhältnis und Nernstpotential (Bsp. NaCl)
- Nernstpotential für verschiedene Kationen (Bsp. Kalium vs. Natrium)
- Nernstpotential für Ionen unterschiedlicher Wertigkeit (Bsp. Kalzium vs. Kalium)
- Einfluss relativer (Ionen-) Leitfähigkeiten auf das Ruhemembranpotential
Inhalt:
- Entstehung und Messung von elektrischen Potentialen
- Entstehung von Potentialen in (Nerven-)Zellen
- Abhängigkeit des Gleichgewichtspotentials von Wertigkeit und Konzentrationsverhältnis
- Berechnung des Gleichgewichtspotentials mit der Nernst-Gleichung
- Abhängigkeit des Membranpotentials von Konzentrationsverhältnissen und Leitfähigkeiten der Zell-Membran
- Berechnung des Membranpotentials mithilfe von Leitfähigkeiten und Gleichgewichtspotentialen der membrangängigen Ionen
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Theorie
Versuch
Abgabe
Video (Ergänzung)
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