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Spracherkennung: Satz, Wort und Phonem

Diagramm:Die Bausteine der Sprache, vom Phonem zum Satz visuell dargestellt.Die Grafik zeigt die Oszilloskop-Kurve des gesprochenen Satzes “It's raining cats and dogs” sowie ausschnittsweise die Einheiten, aus denen sich die Sprache zusammensetzt: Satz, Wort und Phonem.Hinweise und Ideen:Spracherkennung und Sprachsynthese sind ganz aktuelle Themen in der Kommunikations- und Informationstechnik.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansReizaufnahme und InformationsübermittlungSinnesleistungen

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Gesamtohr mit Gehirn

Grafik, unbeschriftet: Schnitt durch das Gesamtohr mit Hörnerv und dessen Anbindung ans Hirn. Zum Einbau in Präsentationen oder zur Einzelprojektion.Zum Hören gehört nicht nur das Hörorgan an sich, sondern auch das Gehirn. Dort werden die Signale aufgenommen und verstanden.Hinweise und Ideen:Mit dieser Grafik können die wichtigsten funktionalen Bereiche des Ohrs und ihre Bedeutung für das Hören erläutert werden.Der Lehrer kann die Grafik mit den Schülern gemeinsam am Bildschirm betrachten oder aber die Schüler im Ausdruck oder am Bildschirm selbst beschriften lassen. Unterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines Sinnesorgans

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Frequenzdifferenzierung in der ausgerollten Schnecke

Grafik, beschriftet: Hohe Töne werden im vorderen Teil der Schnecke, tiefe Töne dagegen im hinteren Teil wahrgenommen.Da der Hörsinn den Ort der Ableitung der Nerven von den Hörzellen differenziert, erkennt er die Frequenzen. Hinweise und Ideen:Diese Grafik eignet sich gut für eine Überleitung - es werden die Themen “Schall” und “Hören” miteinander verknüpft.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:SchallwahrnehmungDas menschliche Hörvermögen Kommunikation und VerständigungDer menschliche KörperBau und Leistung eines Sinnesorgans

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Hai - Hören mit dem ganzen Körper

Grafik: Schnittbild durch das Hörorgan (“Seitenlinienorgan”) des Hais.Der Hai als Beispiel eines Tieres, das wesentlich mit einem Teil seiner Körperoberfläche hört. Legende:(a) Poren(b) schleimgefüllte innere Kanäle (c) Sinneszellen, sog. “Cilien”(d) NervenHinweise und Ideen:Die Grafik eignet sich gut für einen Vergleich mit den Sinneszellen im menschlichen Ohr.Alltagsbezug: Methoden der elektroakustischen Schallaufnahme mit normalem Mikrofon und Oberflächen-Mikrofon.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Bau und Leistung eines SinnesorgansReizaufnahme und InformationsverarbeitungSinne erschließen die UmweltSchall/Akustik: Hörbereich, Hörgrenze

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Differenzierte Frequenzbereiche der Schnecke

Grafik, beschriftet: Lage der Abtastbereiche für Töne unterschiedlicher Frequenzen im Schneckengang des menschlichen Innenohrs.Die vom Menschen wahrnehmbaren Frequenzen liegen zwischen 16 Hz und 20.000 Hz. Um diese Frequenzen beim Hören zu differenzieren, liegen die Abtastorte für die hohen Töne am Anfang des Schneckengangs, diejenigen für die tiefen Töne an der Schneckenspitze. Hinweise und Ideen:Die Abbildung eignet sich gut dafür, physikalische Grundbegriffe wie Schall, Frequenz und Schwingungen zu erklären bzw. zu wiederholen.Einsetzbar in einem Arbeitsblatt, zur gemeinsamen Erarbeitung über den Beamer oder als Overhead-Folie.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansSchallwahrnehmungDas menschliche Hörvermögen Kommunikation und Verständigung

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Schallbrechung

Schemagrafik:Schallbrechung in Luft mit unterschiedlichen Temperaturschichten (von warm nach kalt).Die Schallgeschwindigkeit in Luft hängt von der Dichte und damit auch von der Temperatur ab: bei hohen Temperaturen ist der Schall schneller als bei niedrigen. Beim Übergang von einer warmen in eine kältere Luftschicht nimmt die Schallgeschwindigkeit also ab. Mit der Geschwindigkeit ändert sich aber auch die Ausbreitungsrichtung. Man sagt, die Schallwelle wird “gebrochen”. Im beschriebenen Fall, also beim Übergang von warmer nach kalter Luftschicht, wird die Schallwelle nach oben hin gebrochen.Hinweise und Ideen:Wie verhält sich der Schall, wenn er von einer kälteren in eine wärmere Schicht dringt?Ist es richtig, dass man gegen den Wind schlechter hört als mit dem Wind?Letzteres kann gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern im Versuch nachgeprüft werden.Ein Vergleich mit der Brechung von Lichtstrahlen bietet sich an.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Wie hört der Hai?

Grafik: Der Hai und sein Hörorgan (“Seitenlinienorgan”).Der Hai als Beispiel eines Tieres, das wesentlich mit einem Teil seiner Körperoberfläche hört. Der Verlauf des Hörorgans (“Seitenlinienorgan”) ist eingezeichnet.Hinweise und Ideen:Einstiegsbild ins Thema “Wie verständigen sich Tiere”.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: Hörbereich, HörgrenzeKommunikation, Verständigung

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Temperaturabhängigkeit der Dichte

Diagramm: Dichte-Temperatur-Verlauf bei Wasser im Vergleich zu Benzol; Gegenüberstellung veranschaulicht die Dichteanomalie des Wassers.Bei den meisten Stoffen gilt als kontinuierlicher Verlauf: je höher die Temperatur, desto niedriger die Dichte der Substanz. Bei Phasenübergängen (Gas -> Flüssigkeit -> Feststoff) ändert sich die Dichte um diesen Temperaturbereich drastisch. Bei Wasser tritt jedoch ein Dichtesprung um den Gefrierpunkt auf. Die Dichte nimmt nicht zu, sondern entgegen den Erwartungen ab. Im Gegensatz dazu zeigt die Grafik den Dichte-Temperatur-Verlauf bei “normalen” Stoffen (hier Benzol). Hinweise und Ideen:Woher könnte dieses Verhalten kommen?Welche praktische Bedeutung hat diese Anomalie des Wassers?


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Zukünftiger weltweiter Primärenergiebedarf

%iagramm:Prognostizierte Entwicklung des Primärenergiebedarfs weltweit, differenziert nach Industrieländern und noch nicht voll entwickelten Ländern.Das Diagramm beschreibt den weltweiten jährlichen Bedarf an Primärenergieträgern im Zeitraum von 2000 bis 2150 (Abschätzung aus dem Jahr 2002). Der Primärenergiebedarf wird in der Einheit 1013 kWh/Jahr angegeben und berücksichtigt die Entwicklung der Bevölkerungszahlen und des Bruttosozialprodukts pro Kopf bei zunehmender Industrialisierung. Das Diagramm zeigt deutlich, dass das Wachstum nicht unbegrenzt ist.Übrigens: In Deutschland ist der Primärenergieverbrauch seit 1990 nahezu konstant, obwohl sich das Bruttoinlandsprodukt seit dieser Zeit um ca. 27 % erhöht hat.Hinweise und Ideen:Ausgehend von dieser Prognose können Überlegungen angestellt werden, welche Folgen sich daraus für fossile Energieressourcen und regenerative Energieträger ergeben könnten. Wie sehen die Prognosen für die Entwicklung der Weltbevölkerung und des Bruttosozialprodukts pro Kopf aus? Informationen hierzu findet man in der Studie von Prof. D. Pelte der Universität Heidelberg%


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Was sind regenerative Energieträger?

Grafik und Diagramm:Die Definition des Begriffs “regenerative Energieträger” wird visualisiert.Per definitionem versteht man unter einem regenerativen Energieträger entweder einen nachwachsenden Energieträger - die Biomasse - oder einen nach menschlichem Ermessen unerschöpflichen Energieträger (wie die Sonne oder die Geothermie). Da Wind- und Wasserkraft durch den Einfluss der Sonne bedingt sind, werden auch sie zu den unerschöpflichen Energieträgern gezählt. Hinweise und Ideen:Das Medium eignet sich sehr gut als Einstieg in das Thema “Regenerative Energien”.


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