Lesen - Verstehen - Behalten Lernziele: Lesetechniken kennen Strukturierungsmethoden kennen und MindMaps anlegen können.

Programm 10.15 Lesen-Verstehen-Behalten Einführung in das Schnelllesen 10.50 Verstehen-Verdichten-Strukturierte Darstellung: MindMap 11.10 Aufgabe

Schnelllesen Lesen Sie den Text: Wenn Tür und Toaster miteinander kommunizieren" zügig durch. Machen Sie mit Bleistift Unterstreichungen Beantworten Sie die Fragen auf dem Arbeitsblatt Zeitaufwand 10 Minuten

Fragen zum Text: 1. Welche Geräte bzw. Anlagen im Haushalt sollen durch Telekommunikationsmittel überwacht oder gesteuert werden? 2. Welche europäischen Intelligent-Home-Projekte laufen derzeit? 3. Mit welchen Installationskosten ist für die Ausrüstung einer Wohnung etwa zu rechnen?

Strukturierte Darstellung Regeln für das Strukturieren Schlüsselwörter MindMap

Regeln für das Strukturieren hierarchisch (horizontal) nach Beziehungen (vertikal) chronologisch (Ursache -> Wirkung)

Hierarchische Struktur (horizontal) Beispiel: Telefonbuch

Struktur nach Beziehungen (vertikal) Beispiel: Suchergebnisse im Internet bei der Suche nach Begriffen.

Chronologische Struktur (Ursache -> Wirkung) Beispiel: Lebenslauf Aufbau eines Referats Chronologie der Ereignisse

Schlüsselwörter Geschlossen (Detail) offen (global) Wissen geringes Wissen grosses Wissen

MINDMAP kleinbuchstaben GROSSBUCH- STABEN Symbole Knoten Bilder   Schlüsselwörter hirnfreundlich Linien Astdicke ca. 1 Begriff MINDMAP Farben persönlich strukturiert einzigartig hierarchisch Ideensammler wild nach Beziehungen "Gehirnkarte" spontan chronologisch

Aufgabe Text lesen: "Mit SNOM in die Nanowelt". Mit Bleistift Unterstreichungen machen. Eine Liste der vorkommenden physikalischen Fachbegriffe erstellen Schlüsselwörter suchen bzw. bilden (1 Begriff für ca. 5 Zeilen) Schlüsselwörter in einem MindMap anordnen.

Mit SNOM in die Nanowelt Eine neue lichtmikroskopische Methode liefert unter allen Bedingungen vielfältige Informationen über extrem kleine Strukturen Musik aus dem Walkman kommt bei unfreiwilligen Mithörern schlecht an: Das Schallspektrum ist verzerrt, die hohen Töne dominieren. Nur wer sein Ohr ganz nahe an den Kopfhörer bringt, empfängt ein unverfälschtes Klangbild. Im Wellensalat, und zwar dem des abgestrahlten Lichts, verlieren auch optische Informationen ihre Feinheiten - es sei denn, man beleuchtet sie aus nächster Nähe. Das machen sich Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich und der Universität Basel zunutze. ________

Mit Hilfe eines optischen Nahfeldmikroskops ("Scanning Near-field Optical Microscope", kurz SNOM) können sie selbst einzelne Farbstoffmoleküle sichtbar machen und überbieten damit ums Viel-fache das räumliche Auflösungsvermögen herkömmlicher Lichtmikro-skope. Diese können zwei Bildpunkte nur dann unterscheiden, sofern sie mehr als 200 Millionstelmillimeter (Nanometer) voneinander entfernt liegen. Wenn aber sowohl der Durchmesser der Lichtquelle als auch deren Abstand vom Untersuchungsobjekt deutlich unter der Wellenlänge des verwendeten Lichts bleiben, ist eine noch höhere Auflösung möglich. Ein SNOM arbeitet mit Laserlicht, das durch eine Glasfaser auf die Probe fällt und über ein konventionelles Objektiv das Auge des Betrachters erreicht. Damit der Querschnitt des Lichtleiters möglichst klein ist, wird eine Glasfaser erhitzt, zu einer dünnen Spitze ausgezogen und anschließend mit Aluminium so bedampft, daß ein maximal 50 Nanometer breites Loch für den Austritt der Lichtstrahlen bleibt. Allerdings prallt auf dem Weg durch die Faserspitze ein Großteil der Lichtquanten auf die Aluminiumschicht, die sich dadurch auf bis zu 500 Grad Celsius erhitzt. Und durch das "Lichtloch" gelangt von einer Million Photonen nur eines auf das Probenmaterial. ________

Der Physiker Dieter Zeisel von der Züricher Forschergruppe hat jedoch herausgefunden, daß sich die Lichtausbeute ums Tausendfache erhöht, wenn der optische Leiter nicht spitzgezogen, sondern mit Flußsäure dünn geätzt wird. Elektronisch geregelte Stellelemente sorgen dafür, daß die Probe stets fünf bis 20 Nanometer unterhalb der Faserspitze des SNOM zu liegen kommt. Diese der Rastertunnel-mikroskopie entlehnte Technik liefert auch Daten über die Ober-flächenbeschaffenheit des Untersuchungsobjekts. Unabhängig davon enthüllt das SNOM-Laserlicht dessen optische Eigenschaften - was die Elektronen-, Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskope nicht können. Während diese Geräte nur räumliche Strukturen und Elektronendichteverteilungen der Probenoberfläche ermitteln, bildet das SNOM deren "chemische Landkarte" ab. Es funktioniert bei jeder gewünschten Temperatur, im Vakuum, in Luft und Flüssigkeiten, und ermöglicht so den Blick auf lebende Zellen und empfindliche organische Strukturen. ________

Tatsächlich gelang es kürzlich einer niederländischen Arbeitsgruppe, fluoreszenzmarkierte menschliche Chromosomen mit einer Auflösung um die 100 Nanometer abzubilden. Optische Nanotechnik ist auch in der Elektronik-Branche gefragt. Denn das Laserlicht des SNOM kann in eine mit Photolack beschichtete Siliziumplatte komplizierte Muster von Schaltkreisen einbrennen, deren Leiter bis zu 70 Nanometer nah beieinanderliegen. Mit solcher Art Lithographie könnten Chips mit dreimal größerer Speicherdichte gefertigt werden als mit den heute angewandten UV-Licht-Techniken. Und die Nahfeld-Optik kann noch mehr. Weil die Faserspitze einige hundert Grad Celsius heiß ist, heizt sich die Probe schnell auf, so daß, angeregt durch diese enorme Wärmeenergie, Moleküle in die Luft fliegen. Der Züricher Chemiker Renato Zenobi und seine Kollegen wollen die freischwebenden Teilchen absaugen, um sie in einem Massenspektrometer zu bestimmen. So könnte gelingen, wovon Umweltanalytiker und Kriminologen bisher nur träumen: Substanzen wie Rosinen aus dem Kuchen herauszupicken und zu identifizieren. ________

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