Medizinische Kontexte
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Medizinische Kontexte
Willkommen auf der Überblickseite zu Lernmaterialien mit medizinischen Kontexten
Die hier bereitgestellten Materialien sind Teil des Dissertationsvorhabens von Elisabeth Dietel.
Auf dieser Seite finden Sie Hintergrundinformationen, Materialien für den Einsatz im Unterricht und weiterführende Publikationen.
Die Seite befindet sich kontinuierlich im Aufbau und wird Schritt für Schritt um weitere Kontexte, Lernmaterialien und Versuchsanleitungen für den Unterricht erweitert. Gerne können Sie sich mit Fragen, Anregungen oder Feedback nach der eigenen Durchführung an Elisabeth Dietel wenden.
Vom Asthmaanfall zur Azidose - Ein Kontext im Bereich der Säure-Base-Chemie für die Sekundarstufe I
Medizinischer Hintergrund:
Asthma bronchiale ist die häufigste chronische Krankheit bei Kindern und tritt insbesondere in städtischen Regionen bzw. Industrieländern gehäuft auf. Eine chronische Entzündung der Atemwege sorgt hier für eine beschädigte Schleimhaut in den Bronchien, die Bildung von zähem Schleim und eine erschwerte Atmung. Bei einem Asthmaanfall wird Schleim abgehustet, das Atmen fällt oft sehr schwer und ist von charakteristischen Pfeifgeräuschen begleitet. Die verdickte Bronchialmuskulatur ermüdet. Durch einen solchen Asthmaanfall resultiert eine akute Unterversorgung mit Sauerstoff, die durch Inhalatoren oder eine Beatmung behandelt werden kann. Zur Überwachung wird häufig eine Blutgasanalyse durchgeführt, da die ungleichmäßige Belüftung der Lunge und die erschwerte Ausatmung dafür sorgen, dass sich Kohlenstoffdioxid in den Alveolen ansammelt und verstärkt in den Blutkreislauf aufgenommen wird, wo der Überschuss für eine Übersäuerung (Azidose) sorgen kann.
Umsetzung des Kontexts:
Die Lernenden erhalten eine Akte einer Patientin, die nach einem schweren Asthmaanfall beatmet wurde und in der Klinik überwacht wird. Aufgabe der Lernenden ist es, eine Diagnose für die anhaltenden Symptome der Patientin (Schwindel, Kopfschmerzen, Übelkeit) zu finden. Die Schritte zur Diagnose bilden daher den roten Faden des Kontexts.
Kurze Brainstorming- und Informationsphasen führen zu dem Entschluss, dass eine Blutgasanalyse medizinisch sinnvoll ist, um die Patientin zu untersuchen. Anknüpfend daran wird im Kontext ein Dreischritt an Experimenten vorgeschlagen:
- Kohlenstoffdioxid-Nachweis (Kalkwasserprobe) mit zwei verschiedenen Atemtechniken, um Unterschiede im Kohlenstoffdioxidgehalt in der Atemluft bei gesunden Menschen und nach einem Asthmaanfall zu erschließen
- Microscale-Versuch mit Luer-Lock-System zur Reaktion von Kohlenstoffdioxid mit einer Pufferlösung (pH = 7,4 als Referenz zum menschlichen Blut), um die Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid in wässrigen Lösungen zu erarbeiten
- Microscale-Versuch mit Luer-Lock-System zur Reaktion von Kohlenstoffdioxid mit einer durch einen Indikator eingefärbten Pufferlösung (pH = 7,4 als Referenz zum menschlichen Blut), um die erfolgte Reaktion als Bildung einer sauren Lösung zu charakterisieren
Über ein Diagnoseschema kann anschließend die Fachdiagnose „respiratorische Azidose” gefunden werden und mit realen Blutgasanalysewerten der Patientin abgeglichen werden.
Einordnung im Curriculum und Lernziele:
Die Einheit deckt insbesondere das Basiskonzept „Chemische Reaktion”, aber auch „Eigenschaften von Stoffen und ihren Teilchen” ab. Durch die Nutzung von Modellexperimenten und die Thematisierung von Donator-Akzeptor-Konzepten werden insbesondere die Kompetenzbereiche der Sach- und Erkenntnisgewinnungskompetenz fokussiert. Übergeordnetes Ziel ist die Erläuterung von Bezügen zwischen Sachverhalten aus der Lebenswelt und chemischen Prozessen. Feinziele sind im Verlaufsplan gelistet und können je nach Bundesland/Curriculum angepasst werden.
Die Begleitmaterialien und Informationen/Lösungen für Lehrkräfte finden Sie unter diesem Link.
Das Informationsvideo zum Thema Blut können Sie zusätzlich hier herunterladen.