Pulsoximetrie im Physikunterricht

Abstract

Sensoren erschließen authentische Kontexte zu verschiedenen Themen und Basiskonzepten des Physikunterrichts. Sie ermöglichen darüber hinaus das Einüben naturwissenschaftlicher Arbeits-weisen. Lernende können Hypothesen über elementare physikalische Wirkprinzipien der betrach-teten Sensoren entwickeln und diese mit Hilfe einfacher Experimente überprüfen. Der vorliegende Beitrag betrachtet die Bestimmung der partiellen Sauerstoffsättigung im menschlichen Blut mit ei-nem Pulsoximeter. Als Sensoren dienen einfache Fingerpulsoximetrie-Geräte. Messverfahren und geeignete Geräte für den Physikunterricht werden beschrieben und ein unterrichtliches Vorgehen wird skizziert. Nach einer kurzen Sequenz zum medizinisch-biologischen Hintergrund erarbeiten die Lernenden in dem vorgestellten Unterrichtskonzept mit Hilfe einfacher Experimente die physi-kalische Funktionsweise eines Pulsoximeters. Zur Vertiefung und Festigung überprüfen die Ju-gendlichen Hypothesen, die sie zuvor unter Verwendung des Erlernten aufgestellt haben. Dabei werden speziell auch Störeinflüsse und Grenzen des Messverfahrens untersucht. Schließlich vertie-fen die Schülerinnen und Schüler den Erkenntnisgewinn mit Aufgaben zu Abbildungen und Dia-grammen und bewerten anhand kontextorientierter Anwendungsaufgaben insbesondere die Eig-nung des pulsoximetrischen Messverfahrens für das Höhenbergsteigen. Fachspezifische Darstel-lungsformen und Diskussionen fördern den Kompetenzbereich Kommunikation.